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[摘 要]随着时代的进步,科技的发展,世界趋于高度的工业化。在工业方面,其机械化、自动化的程度决定着生产力的水平与高低。但在世界日趋高度工业化的同时,因机械生产与制造过程产生的杂乱刺耳的声音,成为全球性噪音污染的一个重要待解决问题。本文通过介绍噪声的来源与分类,在深入了解噪音的前提下,通过对噪声源控制、机械结构改进、产品材料优选、新型消声装置等方面的研究,改进技术、提高效率,实现减震降噪在机械设计中的更好应用,为全世界更好的控制噪声污染作出贡献。
[关键词]噪音污染;减振降噪;机械设计;应用分析
中图分类号:C61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0363-01
噪音污染是世界上三大污染之一,与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。在高度工业化的时代背景下,不管是在建筑制造还是在工业生产中,机械设备的应用已经广泛的占据了市场,机械的各种使用已经成为生活中必不可少的一部分。但机械在运用的过程中,其本身的运作过程中也产生了一些如噪音污染的问题,如何有效地降低机械生产中的噪音一直是全球人民所关注的焦点[1]。在生活中,可以通过一些新型消声产品、新型隔音材料、新型吸声装置来直接、间接性的降低噪音,提高人民的生活质量水平;在工程生产中,可以很好有效降低噪音污染的方式大致有两类,分别是对于噪音产生源的合理控制与对于噪音的传播途径的有效控制。
一、噪音的来源
机械厂中的各种噪声不仅对于参与生产的操作工人带来损害听力、影响睡眠、降低疾病抵抗力等一些负面影响,对于相关机械生产的产品效率与产品质量也产生一些不利的影响。对于减振降噪在机械设计中的应用,一直是机械创新改造的一个重要研究。
(一)气体扰动产生的噪音
气体扰动产生的噪音又称为空气动力性噪音,其主要是由于空气游动或者是物体旋转、运动等使空气产生涡流、撞击、挤压,从而使气体产生扰动,又通过波的形式传播出去而产生噪音。比如涡流噪音、旋转噪音、燃烧噪音等[2]。
(二)固体振动、液体撞击产生的噪音
在机械设备的运动过程中,其内部零件之间会不可避免的因为接触而产生摩擦、撞击等,使零件本身产生噪音的同时其机械外壳也会因为受到内部不平衡力而产生大量的噪音。此类噪音有机件撞击噪音、零件摩擦噪音、物体振动噪音等。液体撞击产生的噪音与固体振动产生噪音的方式有异曲同工之妙,比如生产中所需的液体在受到挤压、撞击等物理用力时,其内部分子撞击容器、内部分子互相剧烈鼓动而导致噪音产生[3]。
二、降低噪音的相关应用
(一)噪声源的控制
(1)合理选择材料
组成一个具体机器的机械零件有很多,可供选择的当然也有很多,在这时就要考虑材料的实用性与特征性,尽量选择产生噪音小、少的材料。不同材料的物理性质、化学性质、力学性质、功能特性都有所不同,针对于降低机械所产生的噪音,最主要的是要考虑材料的内阻尼性能。阻尼材料可以将固体机械振动能转变为热能而耗散,主要用于振动和噪声控制。一个材料的内阻尼性能越高,代表其减振降噪的性能越好,对于一些容易互相接触、摩擦,产生噪音的零件,在其力学性质、功能特性满足所需作用时,就要考虑选取内阻尼性能好的材质,以此来减少噪声的产生和降低噪音的音量,从而从噪音的产生源上控制噪音污染[4]。
(2)优化机械结构
噪音的产生有很多的来源,机械结构噪音就是其中之一,结构噪音普遍存在于机械设备中,且其结构振动产生的声音是造成噪音污染的重要原因。对于机械结构的噪音,要通过优化改造相关机械结构来减少噪音的产生,减少结构噪音不仅可以对降低噪音污染有直接作用,而且对于提高产品的利用性能与产品的质量有很大的优势,进而提高机械生产产品的生产效率。在机械中,结合机械结构噪音的特点优化机械的结构,可以有效地降低结构噪音的产生,降低噪音污染对于世界的不利影响。比如机械结构中常见的齿轮,由于其长期处于互相摩擦中,相互间的接触、振动会产生大量的结构噪音。如何优化其结构呢,可以在满足产品所需结构性能的基础上用斜齿轮代替直齿轮,增加齿轮之间的接触面积,使互相受力更加均匀化,减少振动与摩擦,降低结构噪音[5]。
(二)噪声传播途径的控制
(1)新型吸声与隔声技术的应用
声音可以在空气中通过一定介质传播,如果可以利用科学技术使用特殊介质或材料实现吸附噪音的效果,将会在很大程度上实现降低噪音的效果,而吸声技术正是基于此效果而产生出来的一项技术,其充分发挥一些材料的吸附特性,將空气中的噪音转换成其他热能等能量,达到降低噪音的效果。隔声技术就是通过运用一些特殊材料、特殊结构在空气中起到隔绝噪音的效果,通过对噪音的阻碍减缓噪音的传播,降低噪音的音量与不利效果。这两项技术可以相互结合,互相发挥其特殊优势,运用吸声与隔声技术,利用一些材料,让噪音在空气中的传播受到阻碍,起到减小噪音、降低噪音污染的效果[6]。
(2)消声技术的运用
噪音能够产生,就可以消失,只是时间问题,现在科学技术中就已经产生了较为成熟的消声技术。消声技术大致可分为主动消声技术与被动消声技术,主动消声技术就是指在噪音产生的时候主动地运用技术与材料减少噪音,技术不成熟属于未来科技。而被动消声技术已经比较成熟,且性价比很高,也可以在很大程度上起到消除噪音的效果。比如消声器就是很常见的被动消声技术的实例,消声器装置可以有效利用空气流动扰动性的特性,使声音的传播更加的流畅,减少空气扰动而产生的相关噪音。其可以阻隔噪音的传播,有效控制噪音在消声器装置的进气口、传播管道、出气口的传播,有效起到减少噪音的效果。
总结
在机械技术日益进步的今天,减振降噪在机械设计中的应用越来越重要,其不仅可以提高机械操作工人的生活、工作环境,保护工作者的健康,而且可以很大程度的减少噪音污染对于地球的影响,使人们的生活更加和谐美好。
参考文献
[1]陈思源.减振降噪在机械设计中的应用研究[J].内燃机与配件,2016(12):9-10.
[2]姜子豪,李浩,阚江明.减振降噪在机械设计中的应用[J].森林工程,2013,29(5):55-59.
[3]梁红丽,慕媛媛.减振降噪在机械设计中的应用[J].低碳世界,2014(1x):308-309.
[4]马清涛,翟跃刚,赵海涛.探索减振降噪在机械设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2014(3).
[5]杨磊.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,7(2):32-33.
[6]刘松,李新强.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].山东工业技术,2017(20):31-31.
[关键词]噪音污染;减振降噪;机械设计;应用分析
中图分类号:C61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0363-01
噪音污染是世界上三大污染之一,与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。在高度工业化的时代背景下,不管是在建筑制造还是在工业生产中,机械设备的应用已经广泛的占据了市场,机械的各种使用已经成为生活中必不可少的一部分。但机械在运用的过程中,其本身的运作过程中也产生了一些如噪音污染的问题,如何有效地降低机械生产中的噪音一直是全球人民所关注的焦点[1]。在生活中,可以通过一些新型消声产品、新型隔音材料、新型吸声装置来直接、间接性的降低噪音,提高人民的生活质量水平;在工程生产中,可以很好有效降低噪音污染的方式大致有两类,分别是对于噪音产生源的合理控制与对于噪音的传播途径的有效控制。
一、噪音的来源
机械厂中的各种噪声不仅对于参与生产的操作工人带来损害听力、影响睡眠、降低疾病抵抗力等一些负面影响,对于相关机械生产的产品效率与产品质量也产生一些不利的影响。对于减振降噪在机械设计中的应用,一直是机械创新改造的一个重要研究。
(一)气体扰动产生的噪音
气体扰动产生的噪音又称为空气动力性噪音,其主要是由于空气游动或者是物体旋转、运动等使空气产生涡流、撞击、挤压,从而使气体产生扰动,又通过波的形式传播出去而产生噪音。比如涡流噪音、旋转噪音、燃烧噪音等[2]。
(二)固体振动、液体撞击产生的噪音
在机械设备的运动过程中,其内部零件之间会不可避免的因为接触而产生摩擦、撞击等,使零件本身产生噪音的同时其机械外壳也会因为受到内部不平衡力而产生大量的噪音。此类噪音有机件撞击噪音、零件摩擦噪音、物体振动噪音等。液体撞击产生的噪音与固体振动产生噪音的方式有异曲同工之妙,比如生产中所需的液体在受到挤压、撞击等物理用力时,其内部分子撞击容器、内部分子互相剧烈鼓动而导致噪音产生[3]。
二、降低噪音的相关应用
(一)噪声源的控制
(1)合理选择材料
组成一个具体机器的机械零件有很多,可供选择的当然也有很多,在这时就要考虑材料的实用性与特征性,尽量选择产生噪音小、少的材料。不同材料的物理性质、化学性质、力学性质、功能特性都有所不同,针对于降低机械所产生的噪音,最主要的是要考虑材料的内阻尼性能。阻尼材料可以将固体机械振动能转变为热能而耗散,主要用于振动和噪声控制。一个材料的内阻尼性能越高,代表其减振降噪的性能越好,对于一些容易互相接触、摩擦,产生噪音的零件,在其力学性质、功能特性满足所需作用时,就要考虑选取内阻尼性能好的材质,以此来减少噪声的产生和降低噪音的音量,从而从噪音的产生源上控制噪音污染[4]。
(2)优化机械结构
噪音的产生有很多的来源,机械结构噪音就是其中之一,结构噪音普遍存在于机械设备中,且其结构振动产生的声音是造成噪音污染的重要原因。对于机械结构的噪音,要通过优化改造相关机械结构来减少噪音的产生,减少结构噪音不仅可以对降低噪音污染有直接作用,而且对于提高产品的利用性能与产品的质量有很大的优势,进而提高机械生产产品的生产效率。在机械中,结合机械结构噪音的特点优化机械的结构,可以有效地降低结构噪音的产生,降低噪音污染对于世界的不利影响。比如机械结构中常见的齿轮,由于其长期处于互相摩擦中,相互间的接触、振动会产生大量的结构噪音。如何优化其结构呢,可以在满足产品所需结构性能的基础上用斜齿轮代替直齿轮,增加齿轮之间的接触面积,使互相受力更加均匀化,减少振动与摩擦,降低结构噪音[5]。
(二)噪声传播途径的控制
(1)新型吸声与隔声技术的应用
声音可以在空气中通过一定介质传播,如果可以利用科学技术使用特殊介质或材料实现吸附噪音的效果,将会在很大程度上实现降低噪音的效果,而吸声技术正是基于此效果而产生出来的一项技术,其充分发挥一些材料的吸附特性,將空气中的噪音转换成其他热能等能量,达到降低噪音的效果。隔声技术就是通过运用一些特殊材料、特殊结构在空气中起到隔绝噪音的效果,通过对噪音的阻碍减缓噪音的传播,降低噪音的音量与不利效果。这两项技术可以相互结合,互相发挥其特殊优势,运用吸声与隔声技术,利用一些材料,让噪音在空气中的传播受到阻碍,起到减小噪音、降低噪音污染的效果[6]。
(2)消声技术的运用
噪音能够产生,就可以消失,只是时间问题,现在科学技术中就已经产生了较为成熟的消声技术。消声技术大致可分为主动消声技术与被动消声技术,主动消声技术就是指在噪音产生的时候主动地运用技术与材料减少噪音,技术不成熟属于未来科技。而被动消声技术已经比较成熟,且性价比很高,也可以在很大程度上起到消除噪音的效果。比如消声器就是很常见的被动消声技术的实例,消声器装置可以有效利用空气流动扰动性的特性,使声音的传播更加的流畅,减少空气扰动而产生的相关噪音。其可以阻隔噪音的传播,有效控制噪音在消声器装置的进气口、传播管道、出气口的传播,有效起到减少噪音的效果。
总结
在机械技术日益进步的今天,减振降噪在机械设计中的应用越来越重要,其不仅可以提高机械操作工人的生活、工作环境,保护工作者的健康,而且可以很大程度的减少噪音污染对于地球的影响,使人们的生活更加和谐美好。
参考文献
[1]陈思源.减振降噪在机械设计中的应用研究[J].内燃机与配件,2016(12):9-10.
[2]姜子豪,李浩,阚江明.减振降噪在机械设计中的应用[J].森林工程,2013,29(5):55-59.
[3]梁红丽,慕媛媛.减振降噪在机械设计中的应用[J].低碳世界,2014(1x):308-309.
[4]马清涛,翟跃刚,赵海涛.探索减振降噪在机械设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2014(3).
[5]杨磊.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,7(2):32-33.
[6]刘松,李新强.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].山东工业技术,2017(20):31-31.