工业电机噪声概述
电机噪声一般包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。电机的气动噪声主要是由于电机在运行时需要散热,而加装了散热风机所产生;电机机械噪声和电磁噪声主要是由于电机运行时由于电磁激励和机械旋转所产生的噪声。
对于下图所示的箱式大功率工业电机而言,当电机运行时由于电机外壳的密封作用,使得电机运行时电机冷却系统的风扇气动噪声比机械噪声和电磁噪声高,成为主要噪声源,同时过大的气动噪声还将引起电机的整体噪声**标。
电机噪声控制,电机降噪
2. 电机的振动噪声控制
风扇运行时的噪声主要包括两部分。首先是主要的气动噪声,为电机运行时产生的结构振动。因此具体的降噪方案主要是开展风路的消声处理,降低空气动力噪声;其次是针对结构辐射噪声进行阻尼减振处理,降低噪声的辐射。
电机噪声控制,电机降噪
声学设计
在产品或设备研发阶段,同步开展相应的声学设计,包括产品声学目标设计、声学方案设计、实施等内容,从而保证产品在样机阶段具备良好的声学性能。在产品研发阶段开展声学同步设计的优势在于:
可以大幅缩减产品定型后因噪声问题带来的开发周期
可以减少后续的开发成本。
声学同步开发的主要工作包括:
1. 目标值设定
在该阶段,结合产品或设备的定位,给出该产品各种工况时的噪声值。
2. 工程设计阶段
根据设备运行时的声学目标值,确定该设备各个部件的噪声值,安装/布置形式;吸声材料、隔声材料的声学性能和密封的形式。
3. 声学实施阶段
根据上述声学设计,开展吸声和隔声材料的试制、设备的具体安装、声学材料和密封的布置。
4. 声学验证工作
实际设备在标准工况下,设备的噪声分布,检查是否满足初设计要求。
噪声控制主要步骤
1. 噪声源测试:
主要内容:根据验收标准,测试该设备噪声源的特性,声源位置;分析声源的产生机理,不同声源对接收点的贡献和声源传递途径。
2. 仿真分析:
主要内容:根据设备噪声源的产生机理和设备结构特性,计算声源到接收点的噪声传递特性,并与测试结果进行比对,从而确定各种声源的贡献和各种传递途径的贡献,为降噪方案设计提供必要的依据。同时,开展降噪方案效果的预估和降噪方案优化。
3. 降噪方案设计:
主要内容:根据声源的贡献和传递特性以及设备结构特性,开展具备可实施空间的降噪方案设计。如设计吸声材料、密封、隔声和阻尼的位置,并预估降噪效果,使降噪量达到目标要求,并满足设备的稳定运行。
这部分工作是噪声控制的**。具体而言,首先是根据设备运行所要求的噪声限值要求(即噪声控制的目标)和设备运行时的实际噪声值和倍频程噪声特性。
4. 声学材料设计
主要内容:根据上述噪声源频谱特性,设计满足声学要求的吸声材料、阻尼材料和隔声材料;同时满足设备的工作温度、环保、保温/散热、耐腐蚀等具体要求。
5. 降噪方案实施
主要内容:根据降噪方案和声学材料,开展设备降噪实施。噪声控制的主要效果主要取决于降噪方案、声学材料设计和方案具体实施过程。
6. 降噪效果评估
主要内容:评价该产品在相同工况下,在实施降噪方案前后的声学特性,评价方案的降噪效果。如果降噪效果满足要求,申请相关**,形成知识产权。
工程机械噪声控制
工程机械是我国装备工业的重要组成部分,它主要用于*建设工程、交通运输建设,能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。
随着工程机械行业的迅速发展,人们对于工程机械的舒适性和振动噪声控制的要求越来越严格。噪声的控制,不仅关系到乘坐舒适性,而且还关系到环境保护;过高的噪声既会损害驾驶员的听力,还会使驾驶员迅速疲劳,从而对工程机械的行驶作业安全性构成了较大的威胁。噪声控制也关系到工程机械工作的平顺性、耐久性和安全性。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的,既要减小振动,降低噪声,又要提高乘坐舒适性,保证产品的经济性,使工程机械的噪声控制在标准范围之内。进入21世纪后,提出了工程机械的环保技术和信息技术,使工程机械发展进入了新的发展阶段。和日本市场对工程机械的噪声实施了较加严格的要求,为配合**化战略,提升产品技术水平,进一步开拓**市场,研究工程机械的振动性能及其与内部噪声的关系对降低车辆内部噪声以及提高国产工程机械的竞争能力具有重要意义。
工程机械振动噪声源主要包含动力传动系统的振动噪声,发动机的机体振动、进排气噪声,车架振动以及蒙皮振动噪声等,这些噪声经空气和固体传播。其中,经由空气传播的噪声即空气声主要有发动机的表面辐射噪声、进排气噪声、风扇噪声、气体流动噪声等;而固体传播的噪声即固体声主要是动力传动系统的振动经车架、驾驶室地板及蒙皮产生的低、中频振动噪声。此外由于机械撞击、摩擦和机械载荷的作用,车内装备的运动部件也会产生振动发出噪声。压路机壁板、蒙皮主要是由薄钢板和玻璃板构成,其动态特性十分复杂,模态频率非常密集,声辐射效率也较高,其辐射噪声的频谱中具有明显的振动激励的频率特征,较容易与振动声源发生共振。如果辐射噪声传入密闭空间如驾驶室内,该噪声会在密闭空间内多次反射形成混响,声音将进一步提高,使车内声场接近于扩散声场,并可能产生空腔共鸣现象,所以车内噪声实为直达声与混响声叠加后的结果。相关研究结果表明,车身的结构、材料、形状、大小对车内噪声形成空腔共鸣现起着决定性作用,激励振动大小、振动传递系统的阻尼特性、车身内部吸声材料性质与厚度对车内空腔共鸣噪声峰值有重要影响。
南京同韵声学科技有限公司成立于2013年,主要是为各类工业设备和家用电器的噪声问题开展系统和完整的噪声控务,即针对各类产品的噪声,开展噪声测试分析,降噪方案设计,声学材料设计以及降噪方案实施和评价,系统完整的解决该产品的噪声问题。 公司目前已成立了一支由声学博士为**的技术研发队伍,已发表多篇学术论文和**申报。公司于2013年度获得南京*型科技创业计划,于2015年通过首届江苏省社会信用管理贯标验收。公司现与同济大学和*科技大学等相关院系建立了良好的合作关系。公司技术特点在于: 1)具备深厚的振动噪声理论和测试经验,可开展系统的噪声与振动控制理论和测试技术等培训。 2)具备大量的工业设备和家用电器等项目噪声控制经验。 3)具备吸声材料、隔声材料和阻尼材料的设计能力以及丰富的声学材料数据库。 4)已建成LMS 12+ 振动噪声掌上采集和分析系统、B&K PULSE 振动噪声采集和输出系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统和B&K PULSE振动噪声分析软件。