15.2. Шум гидронасосов

Одним из наиболее распространенных источников гидродинамического шума являются гидронасосы. Шум гидронасосов достигает 100-105 дБА и зависит от скорости вращения вала, давления, создаваемого насосом, и его производительности. Влияние этих параметров на шум иллюстрируется на рис. 15.2.

Скорость вращения вала – превалирующий параметр шумообразования (рис. 15.2), поэтому снижение скорости – один из возможных путей шумоглушения в гидронасосах.

Шум насоса определяется, во-первых, воздействием давления во время цикла перекачки жидкости на корпус (гидравлический шум) и, во-вторых, возникающими ударами и трением в движущихся деталях (механический шум). Любая неуравновешенность в насосе, в соединяющих деталях производит шум на частоте вращения вала. Основные составляющие в спектре шума гидронасоса возникают на частотах

, (15.7)

где n_нас – число оборотов вала; z_нас – число лопаток гидронасоса; i = 1, 2, 3, … – натуральные числа.

Рис. 15.2. Влияние изменения рабочих параметров насоса ∆Р

(в процентах по отношению к исходной величине) на производимый шум:

1 – скорость вращения вала; 2 – производительность; 3 – давление насоса

Особенностью процесса шумообразования в насосе является изменение давления. Поступая в камеру насоса при начальном давлении, жидкость затем перемещается в область более высоких давлений и на выходе возвращается к низкому давлению. Переменная сила давления генерирует шум. Быстрая смена давления делает движущийся поток турбулентным. Движение жидкости регулируется диаметром входных и выходных патрубков насоса.

Дополнительное шумоизлучение вызывается передачей вибрации на присоединенные детали, элементы, в которых возбуждается структурный шум. Для его снижения необходима виброизоляция опорных элементов насоса.

Контрольные вопросы

1. Назвать источники гидродинамического шума.

2. Что такое кавитация?

3. Чем обусловлен вихревой шум?

4. Дать формулу числа Струхаля для плохо обтекаемых тел.

5. Способы снижения вихревого шума.

6. Причины возникновения шума в гидронасосах.

16. Электромагнитный шум

16.1. Электрические машины

В электрических машинах, помимо механического шума в подшипниках и щетках, а также аэродинамического шума от вращения ротора и систем вентиляции, возникает электромагнитный шум в системе ротор – статор.

Причиной электромагнитного шума является электромагнитное поле. образующееся в воздушном зазоре между ротором и статором. Знакопеременное электромагнитное поле возбуждает звуковую вибрацию в статоре и роторе, характер этого шума – тональный.

Рис. 16.1. Эффективность звукоизолирующих капотов:

1 – со звукопоглощающей облицовкой; 2 – без облицовки.

Заштрихованные области показывают весь диапазон возможной эффективности капотов

Интенсивность генерируемого шума зависит от электромагнитной индукции, величины воздушного зазора и излучающих свойств элементов системы ротор – статор. Обычно площадь статора больше площади ротора и вклад первого в звуковое поле преобладает. Звуковые вибрации создаются в пакетах листов, совершающих изгибные колебания, и в корпусе статора.

Генерируемый шум зависит не только от площади излучателей, но также от степени их демпфирования. Спектр этого шума средне- и высокочастотный. Наиболее действенной мерой для снижения шума электрических машин является их капотирование. Эффективность таких капотов со звукопоглощением может достигать нескольких десятков децибел (рис. 16.1).