книги из ГПНТБ / Снижение шума методами звукоизоляции

к демпфированию диска и применению звукоизолирующих ко­ жухов.

Известен способ малошумной резки металла анодно-механн- ческими дисковыми пилами. Существенным недостатком спосо­ ба является необходимость иметь у места реза электролити­ ческую жидкость. Более перспективна плазменная резка ме­ талла [9] .

На Челябинском трубопрокатном заводе для резки труб с успехом применяется плазмотрон, разработанный Ленинград­ ским научно-исследовательским институтом электросварочного оборудования (ВНИИЭСО). Плазмотрон представляет собой небольшую латунную горелку цилиндрической формы. В горел­

Преимущества плазменного способа по скорости наиболее ярко проявляются при резке малоуглеродистой стали толщиной не более 80 мм и при резке нержавеющей стали толщиной до

типа 210, и асинхронного двигателя 2 переменного тока А42-4

деля устанавливался диск пилы 3. Диск зажимали двумя мас­ сивными фланцами 4 и 5.

зубьями, используемыми в деревообрабатывающей промышлен­ ности. Для устранения влияния шума двигателя и шпцнделя на результаты измерений главный привод закрывался герметич­ ным звукоизолирующим кожухом. Привод подачи разрезаемых

Рис. 89. Конструкция лабораторной установки

заготовка. Скорость перемещения каретки (скорость подачи S) изменялась в пределах 50—300 мм/мин. Привод подачи закры­ вали звукоизолирующим кожухом 12. Над диском устанавлива­ ли защитный кожух из листа толщиной 2 мм.

Предварительные экспериментальные исследования. Шум лабораторной дисковой пилы исследовали при помощи конден­ саторного микрофона, спектрометра звуковых частот типа 2112 и самописца типа 2305 фирмы «Брюль и Къер».

Результаты измерений н расчетов показали, что для обеспе­ чения точности ± 2 дБ при 95% надежности измерений в диапа­ зоне частот 63—8000 Гц необходимо проводить не менее пяти параллельных измерений. При измерении суммарного уров­ ня звука дБ А не менее четырех параллельных измерений. Что­ бы получить сравнимые результаты, в опытах использовали пластинки, изготовленные из одной партии стального листа толщиной 3 мм.

Прежде всего было выяснено, как уровень шума дисковой пилы зависит от кривизны диска, глубины реза и от того, на

каком участке пластины по ее длине происходит рез. Кривизна диска и глубина реза не оказывают значительного влияния на уровень шума пилы. Поэтому все последующие опыты проводи­ ли на ровных дисках при постоянной глубине реза равной 30 мм и при пилении средней части пластины, где частотная характе­ ристика шума более стабильна.

Зависимость уровня шума пилы от скорости подачи разре­ заемой заготовки исследовали на диске диаметром 400 мм, тол­ щиной 4,5 мм при скоростях вращения 1000, 3000 и 6000 об/мин. Скорости подачи варьировали в пределах 50—300 мм/мин.

росту уровня звукового давления на 6—8 дБ. Дальнейшие опы­

пилы не успевает прорезать стальную пластину и под действи­ ем силы подачи начинает изгибаться. Окружная скорость диска

ях изменение диаметра диска от 200 до 600 мм приводит к воз­ растанию уровня шума пилы на 6—7 дБ.

Опыты показывают, что наиболее существенное влияние на уровень шума пилы оказывают толщина, диаметр и скорость вращения диска пилы, а также скорость подачи разрезаемой заготовки. В то же время исследования не дают зависимости уровня шума пилы от этих факторов при их одновременном действии, а главное не позволяют определить такие соотноше­ ния исследуемых факторов, которые обеспечивают наименьший уровень шума. Эта задача эффективно может быть решена при помощи статистических методов планирования экстремальных

В качестве параметра, подлежащего оптимизации, принимаем уровень звука дБ А.

В соответствии с данными, полученными в предварительных опытах, факторами (независимыми переменными), от которых зависит изучаемый параметр, являются: Xi— скорость подачи

вдвое меньше предыдущего. Параметр оптимизации, застабилизнрованный на основном уровне (опыт № 17 в матрице), ис­ пользуется для определения свободного члена уравнения рег­ рессии. Интервал варьирования выбран таким, чтобы его вели­ чина была больше удвоенной ошибки изменения факторов, так как в противном случае значения факторов на верхнем и ниж­ нем уровне могут оказаться статистически неразличимыми.

и тем же объемом существует простой критерий Кохрена, осно­ ванный на законе распределения отношения максимальной вы­ борочной дисперсии к сумме всех дисперсий [33]:

( 5 1 и ) м а к с

где (s2u)UaKc — максимальная выборочная дисперсия; s\u — по­ строчная выборочная дисперсия u-го опыта; N — число опытов.

Эксперимент считается равноточным, если экспериментально найденное значение G — критерия меньше табличного [55].

'Расчеты дали следующие результаты:

Для числа степеней свободы (п— 1) —3 и 95%-ной надежно- с.тн,..Ст = 0,2647 > G3 . Здесь п — число параллельных измерений в опыте.

Ошибка эксперимента

Полный факторный эксперимент предполагает линейное влия­ ние факторов на оптимизируемый параметр. В этом случае за­ висимость оптимизируемого параметра L от четырех исследуе­ мых факторов может быть представлена в виде полинома

4

УЇІ — натуральное значение фактора; Хо— основной уровень фактора; К — интервал варьирования.

Коэффициенты уравнения регрессии вычисляют по фор­ мулам

где k — число факторов; і — порядковый номер фактора в матри­

где sj;—ошибка эксперимента.

Если при выбранном уровне значимости U > tT, где tT — таб­ личная величина критерия, то коэффициент 6,- значим. Если U < Р, то коэффициент bi незначим и член с этим коэффициен­ том в уравнении регрессии следует опустить.

фективное снижение шума пилы возможно прежде всего в ре­ зультате уменьшения скорости подачи и диаметра пильного ^ис­ ка. Влияние толщины диска (Х2) и скорости его вращения (Хя) значительно меньше. Так, уменьшение диаметра диска на 'А и скорости подачи разрезаемой заготовки в два раза (при сохра­ нении неизменной толщины диска и скорости его вращения) при­ водит к снижению уровня шума пилы на 8 дБ. При уменьшении же в полтора раза толщины диска и в два раза скорости его

лы до указанных выше пределов, что вполне осуществимо в про­ мышленных условиях, приводит к уменьшению уровня шума на

ченные промежуточные лючки проводим две прямые, которые пересекаются в точке М. Соединяя, наконец, точку М с задан­ ным значением Х\ — 150 в пересечении со шкалой L определяем искомую величину уровня шума (Ь= 103,5 дБ).

19.Шаровые мельницы

Вработе [18] описан метод снижения шума мельниц, осно­ ванный на устранении жесткой связи между корпусом мельницы

ибронефутеровочными плитами в результате введения упругих резиновых прокладок. Опыт применения таких конструкций в промышленности показал их высокую эффективность для мель­ ниц мокрого помола,.температура внутри которых не превышает

реет, выкрашивается и теряет свои звукоизоляционные свойства.

Здесь мы рассмотрим новую конструкцию мельницы, обеспе­ чивающую эффективное снижение шума при обычных и повы­ шенных температурах в мельнице. Известно [62], что повышение звукоизоляции однослойных стен может быть достигнуто благо­ даря устройству гибкой плиты на относе от стены. Увеличение звукоизоляции такой конструкции обусловлено низкой излу­ чающей способностью плит, на частотах ниже граничной / , р .

Аналогичный эффект наблюдается и при применении гибких оболочек.

Такие оболочки обладают значительными звукоизоляцион­ ными качествами даже при наличии жесткой связи между ними и основной конструкцией через линейные или точечные звуковые мостики. Это позволяет использовать их для мельниц с футер0вочными болтами, которые для периодической подтяжки дол­ жны выходить наружу оболочки и не могут не быть связаны с ней'тем или иным способом.

Лабораторная мельница диаметром 1220 мм. Барабан мель­

с двумя концами вала, на которых барабан вращается со ско­ ростью 24 об/мин в подшипниках качения опорной рамы. Футеровочные плиты на барабане не устанавливали, а футеровочные болты М14 ввертывали в приваренные к корпусу мельницы бо­ бышки диаметром 32 мм, высотой 35 мм. Толщина корпуса ла­ бораторной мельницы и диаметр ее футеровочных болтов в два раза меньше, чем у большинства промышленных мельниц. По­ этому для толщины звукоизолирующей оболочки, толщины воздушного промежутка и количества футеровочных болтов на единицу площади масштаб моделирования был принят 1 :2.

Чтобы величины звукоизоляции модели и натуры на соответ­ ствующих частотах были одинаковыми, необходимо сохранить равенство излучаемых единицей поверхности модели и натуры акустических мощностей. Это требование для конструкции с то­ чечными мостиками будет выполнено, если удовлетворяется со­ отношение

при проведении опытов не изменялась). Футеровочные болты пропускали через оболочку и при помощи гаек прижимали ее к бобышкам. Края оболочки по периметру опирали на два кольца из губчатой резины шириной 30 мм и заделывали пластилином. Для удобства проведения опытов оболочка по диаметру состоя­ ла из двух герметично скрепленных между собой частей. На торцы. корпуса мельницы с наружной стороны устанавливали стальные крышки толщиной 1 мм. Места примыкания крышек к кольцевым фланцам и валам мельницы герметизировали губча-