對機(jī)械噪聲源控制的方法取決于機(jī)械本身的工作原理及結(jié)構(gòu)特征.以發(fā)動(dòng)機(jī)為例,從發(fā)聲機(jī)理來講,主要應(yīng)控制機(jī)械振動(dòng)噪聲和空氣動(dòng)力噪聲. 。保畽C(jī)械振動(dòng)噪聲的控制 發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)零件都是一種結(jié)構(gòu),都有會(huì)在激振力作用下發(fā)生振動(dòng),振動(dòng)著的結(jié)構(gòu)表面會(huì)輻射噪聲,所以結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲又稱表面輻射噪聲.根據(jù)激振力的不同可分為燃燒聲和機(jī)械噪聲兩種. 。ǎ保┤紵肼暭翱刂 燃燒噪聲是混合氣在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的燃?xì)饬χ苯蛹ふ癜l(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 所產(chǎn)生的噪聲,是由缸內(nèi)壓力變化引起的.因此,燃燒噪聲的高低與燃燒系統(tǒng)形式主義有很大關(guān)系,主要是因?yàn)楦鞣N燃燒系統(tǒng)的汽缸壓力變化曲線不同,如果壓力曲線比較平滑,峰值較低,則燃燒噪聲也較低.實(shí)驗(yàn)與分析研究表明,自然吸氣直噴式柴油機(jī)燃燒噪聲的聲強(qiáng)與缸徑的5次方成正比.間接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲比直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)低8dB左右.對燃燒噪聲的主要控制措施是:縮短發(fā)火延遲期,改進(jìn)氣閥及燃燒室設(shè)計(jì),使燃燒初期壓力變化較為平滑,設(shè)置預(yù)燃室,控制噴油的初始速率,以及廢氣再循環(huán)等. (2)機(jī)械噪聲及控制 機(jī)械噪聲來源于機(jī)械部件之間的交變力.這些力的傳遞和作用一般分為三類:撞擊力,周期性作用力和磨擦力.撞擊力引起的撞擊噪聲以受撞部件結(jié)構(gòu)共振所激發(fā)的結(jié)構(gòu)噪聲的影響最強(qiáng),應(yīng)以降低結(jié)構(gòu)噪聲為主要的控制措施.摩擦噪聲絕大部分是摩擦引起摩擦物體的張弛振動(dòng)所激發(fā)的噪聲,尤其當(dāng)振動(dòng)頻率與物體固有振動(dòng)頻率吻合時(shí),物體共振產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦噪聲,克服的基本方法是減少摩擦力.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的周期性作用力最簡單的是由轉(zhuǎn)動(dòng)軸,飛輪等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的靜,動(dòng)態(tài)不平衡所引起的偏心力,它的作用會(huì)由于機(jī)件縫隙的存在,結(jié)構(gòu)剛度不夠或磨損嚴(yán)重而增在,這樣,又進(jìn)一步增強(qiáng)撞擊和摩擦而激發(fā)更強(qiáng)的機(jī)械振動(dòng)和噪聲. 機(jī)械噪聲的控制主要是根據(jù)發(fā)聲機(jī)理,采用低噪聲結(jié)構(gòu),降低機(jī)械在運(yùn)行時(shí)的撞擊和不平衡激振所產(chǎn)生的噪聲,并隔絕或衰減在傳播途徑中所輻射的噪聲.基本原則為: 。保┙档图ふ窳Γ 根據(jù)不同的激振特征采取相應(yīng)的降低激振力的措施,如改變運(yùn)動(dòng)部件的撞擊狀態(tài);降低運(yùn)動(dòng)部件的碰撞速度;提高運(yùn)動(dòng)部件的平衡精度等.以內(nèi)燃機(jī)為例,內(nèi)燃機(jī)活塞對汽缸壁的敲擊發(fā)生在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)附近的敲擊最為嚴(yán)重,敲擊的強(qiáng)度主要取決于汽缸的最高爆發(fā)壓力和活塞與缸套之間的間隙.減少活塞敲擊力的可能措施有以下幾項(xiàng):減少活塞與氣缸間隙,比如采用緊配式活塞;在鋁合金活塞中用鋼質(zhì)支撐;對活塞裙部直徑進(jìn)行熱控制等;進(jìn)行強(qiáng)力潤滑;設(shè)置有回彈力的活塞裙部,緩沖活塞對汽缸壁的沖擊力等. 。玻┙档蜋C(jī)械系統(tǒng)中零件對激振力的響應(yīng). 首先要防止共振.采用增加噪聲輻射面的質(zhì)量(減低固有頻率)或增加剛度(提高固有頻率)等方法改變共振部件的固有頻率,可有效地減少部件的振動(dòng)和噪聲;其次恰當(dāng)改善機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度,可提高抗振力,使得在相同激振條件下降低振動(dòng)和噪聲;還可以改善機(jī)械結(jié)構(gòu)的阻尼特性,這也是降低振動(dòng)共振響應(yīng)的最為有效的一種方法. 3)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射的結(jié)構(gòu)噪聲. 彎曲振動(dòng)是結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)輻射結(jié)構(gòu)噪聲的主要方式.控制發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)響應(yīng),減少彎曲振動(dòng),從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是當(dāng)前下在深入研究的課題.可能采取的措施有民下幾項(xiàng): (1)通過模態(tài)分析和借態(tài)修改,重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),如采用框架式或中分面式曲軸箱. 。ǎ玻p少振動(dòng)表面彈性材料的固有振動(dòng)方式,可采用提高材料勁度的方法,對析狀材料可加筋或壓波紋筋. (3)增加振動(dòng)表面的阻尼性能,如粘貼黏性阻礙尼材料,在油底殼,汽缸頭罩等到處采用復(fù)合阻尼鋼板. 。ǎ矗┎捎酶粽窦夹g(shù),阻斷機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲傳遞到輻射表面,如采用管道隔振等. |