對機械噪聲源控制的方法取決于機械本身的工作原理及結(jié)構(gòu)特征.以發(fā)動機為例,從發(fā)聲機理來講,主要應(yīng)控制機械振動噪聲和空氣動力噪聲. 1.機械振動噪聲的控制 發(fā)動機的每一個零件都是一種結(jié)構(gòu),都有會在激振力作用下發(fā)生振動,振動著的結(jié)構(gòu)表面會輻射噪聲,所以結(jié)構(gòu)振動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)動機結(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,主要是因為各種燃燒系統(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.實驗與分析研究表明,自然吸氣直噴式柴油機燃燒噪聲的聲強與缸徑的5次方成正比.間接噴射發(fā)動機的燃燒噪聲比直噴式發(fā)動機低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,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. 。ǎ玻C械噪聲及控制 機械噪聲來源于機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,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所激發(fā)的噪聲,尤其當(dāng)振動頻率與物體固有振動頻率吻合時,物體共振產(chǎn)生強烈的摩擦噪聲,克服的基本方法是減少摩擦力.旋轉(zhuǎn)機械的周期性作用力最簡單的是由轉(zhuǎn)動軸,飛輪等轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的靜,動態(tài)不平衡所引起的偏心力,它的作用會由于機件縫隙的存在,結(jié)構(gòu)剛度不夠或磨損嚴(yán)重而增在,這樣,又進(jìn)一步增強撞擊和摩擦而激發(fā)更強的機械振動和噪聲. 機械噪聲的控制主要是根據(jù)發(fā)聲機理,采用低噪聲結(jié)構(gòu),降低機械在運行時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,如改變運動部件的撞擊狀態(tài);降低運動部件的碰撞速度;提高運動部件的平衡精度等.以內(nèi)燃機為例,內(nèi)燃機活塞對汽缸壁的敲擊發(fā)生在上止點和下止點附近的敲擊最為嚴(yán)重,敲擊的強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: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. 2)降低機械系統(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和噪聲;其次恰當(dāng)改善機械結(jié)構(gòu)的動剛度,可提高抗振力,使得在相同激振條件下降低振動和噪聲;還可以改善機械結(jié)構(gòu)的阻尼特性,這也是降低振動共振響應(yīng)的最為有效的一種方法. 3)控制結(jié)構(gòu)振動輻射的結(jié)構(gòu)噪聲. 彎曲振動是結(jié)構(gòu)振動時輻射結(jié)構(gòu)噪聲的主要方式.控制發(fā)動機結(jié)構(gòu)響應(yīng),減少彎曲振動,從而控制發(fā)動機噪聲是當(dāng)前下在深入研究的課題.可能采取的措施有民下幾項: 。ǎ保┩ㄟ^模態(tài)分析和借態(tài)修改,重新設(shè)計發(fā)動機結(jié)構(gòu),如采用框架式或中分面式曲軸箱. (2)減少振動表面彈性材料的固有振動方式,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. 。ǎ常┰黾诱駝颖砻娴淖枘嵝阅,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),阻斷機內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲傳遞到輻射表面,如采用管道隔振等. |