По разделу «Причины и источники шума и вибрации машин, Методы и средства снижения шума и вибрации в источнике возникновения» - лекция 15, 16

1. Какие виды шумов создают машины и оборудование?

Источниками возникновения шума могут быть следующие явления: ударное взаимодействие двух и более тел, трение взаимодействующих поверхностей, вынужденные колебания твердых тел, возникновение газовых вихрей у твердых границ потока, перемешивание газовых потоков при их движении с разными скоростями, пульсации давле­ния в гидравлических системах, действие переменных магнитных сил и т. д.

В зависимости от причин и характера возникающего шума все источники подразделяются на четыре основных типа (рис. 4.1):

1. механический;

2. аэродинамический;

3. гидродинамический;

4. электромагнитный.

2.Перечислите основные причины шума каждого типа.

Механический шум обусловлен колебаниями деталей и их взаимным перемещением. Он возникает, например, в зубчатых и цепных передачах, подшипниках, кулачковых механизмах, редукторах, роторах и вызывается ударами в сочленениях, силовыми взаимодей­ствиями вращающихся масс, трением в соприкасающихся элементах и т. п. Возбуждение механического шума носит ударный характер, при этом в излучающих системах возникает весь спектр их собствен­ных частот.

Интенсивность излучаемого шума и характер его спектра зависят от массы соударяющихся деталей, скорости соударения (или вращения, качения и пр.), модуля упругости этих деталей, площади излучения.

.

Причинами аэродинамического шума являются:

— периодический выпуск газа в атмосферу; этот шум называется сиренным (объемным), так как типичным примером его яв­ляется звук сирены; механизм подобного шума также характерендля воздуходувок, пневматических двигателей, компрессоров, вы­пуска и впуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС);

• возникновение вихрей и неоднородностей потока у его твердых границ; этот щум называется вихревым, он характерен для вентиляторов, турбовоздуходувок, турбокомпрессоров, воздухо­водов;

• возникновение отрывных течений, которые приводят к пульсации давления (силовой шум); это происходит в деталях воздухово­дов (в тройниках, в местах изменения сечения, дроссель-клапанах и т. п.);

• перемешивание потоков, движущихся с разными скоростями (шум свободной струи) вдали от твердых границ, которое вызывает турбулентный шум, преобладающий в шуме вы­броса сжатого воздуха в реактивных струях.

Основные группы аэродинамического шума

V				*		V
Сиренный (объемный)		Вихревой		Пульсационный (силовой)		Шум свободной струи

Рис. 4.3. Механизмы возникновения аэродинамического шума

Характер спектра аэродинамического шума, как правило, высоко­частотный (см. рис. 4.2).

Гидродинамический шум может быть обусловлен следую­щими явлениями (рис. 4.4):

• образованием вихрей или неоднородностей потока жидкости вблизи твердых границ (вихревой шум);

• образованием пульсаций давления при изменении сечения потока движущейся жидкости;

• автоколебаниями упругих конструкций в жидкости (автоколебания в арматуре и кранах, «пение» гребных винтов и др.);

• кавитацией в жидкости из-за потери ею прочности при уменьшении давления: образуются полости и пузырьки, заполненные газами, при захлопывании которых возникает звуковой импульс.

Гидродинамический шум в основном носит средне- и высокочас­тотный характер (см. рис. 4.2).

Источником электромагнитного шума являются электро­магнитные вибрации, которые вызываются вращающимися магнит­ными силами и моментами, действующими в воздушном зазоре электрической машины. Электромагнитный шум зависит от частоты колебаний статора, виброскорости, площади и свойств излучающей поверхности. Характер спектра в основном низко- и среднечастотный.