Файл: Снижение шума методами звукоизоляции..pdf

ры вибраций и другие соединения, в частности между формой и подвижной рамой.

На величину вибраций подвижной рамы и формы оказывает влияние и синхронизатор привода. Ввиду жесткой связи через карданные валы возмущения в широком спектре частот переда­

от состава и толщины смеси и от ряда других факторов. Таким образом, средне- и высокочастотные шумы наиболее интенсивно излучаются металлическими поверхностями формы, а также эле­ ментами подвижной рамы. Поэтому предпочтительны конструк­ ции виброплощадок, где подвижная рама или вообще отсутст­ вует, или имеет площадь, значительно меньшую по сравнению с формой.

Излучение такой сложной конструкции, как форма или под­ вижная рама, зависит от многих факторов, поэтому определить ее коэффициент излучения практически трудно. Остановимся на некоторых известных из акустики явлениях, определяющих из­ лучение пластин.

На частотах, лежащих ниже первой частоты собственных из-

характеристики колебательной скорости вибрации. Она имеет максимум на частоте 250 Гif. В спектре же шума резко выделя­ ются частоты 315—500 Гц.

Результаты расчета мощности L P приведены на рис. 69. Мак­ симум излучаемой мощности лежит в интервале 315—400 Гц, что хорошо согласуется с полученной частотной характеристи­ кой шума. Начиная с частоты 630 Гц, активное сопротивление становится примерно постоянным (начинается нормальное излу­ чение), и поэтому характер спектров шума» и вибрации один к тот же.

Этот эксперимент показывает, что в области средних и вы­ соких частот (по крайней мере до 1600 Гц) основным излучате-

лем акустической мощности является подвижная рама вибро­ площадки и форма с бетоном.

Точно так же каждый элемент металлической конструкции, подвижной рамы и формы излучает звуковую мощность, уровень которой зависит от величины колебательной скорости, условий закрепления по контуру, его площади и соотношений размеров элемента и длины волны излучаемого им звука. Звуковая энер­ гия в точке около машины складывается из энергий, излучаемых каждым элементом металлической конструкции.

На частотах выше 1600—2000 Гц уровни колебательной ско­ рости на подвижной раме вследствие фильтрующего действия соединительных болтов снижаются более резко, чем уровни шу­ ма, потому что на высоких частотах основным излучателем зву­ ковой энергии становятся вибраторы и привод. Поэтому при установке на виброплощадку 435А звукоизолирующего кожуха с высотой стенок, равной высоте подвижной рамы стола, уровни шума снизились на 10—15 дБ лишь на высоких частотах, начи­ ная с 2000 Гц.

Следует отметить, что соотношение между акустическими мощностями, излучаемыми на различных частотах подвижной рамой с жестко закрепленной формой и вибровозбудителями площадки, зависит в каждом конкретном случае от конструкции машины, в частности от соотношения величин излучающих по­ верхностей этих частей виброплощадки. Если площадка имеет относительно небольшие размеры и все ее элементы задемпфированы бетонной смесью, то изоляция вибраторов и привода даст больший эффект.

Характер частотных спектров вибрации и шума виброплощад­ ки. Измерения показывают, что спектры шума и вибрации яв­ ляются, во-первых, широкополосными и сплошными и, во-вторых, неравномерными.

Основной причиной возникновения широкополосного спектра шума и вибраций являются соударения металлических частей в различных узлах и соединениях и прежде всего в подшипниках качения вибраторов. Ширина спектра определяется продолжи­ тельностью импульса (соударения). Чем короче импульс, тем шире его спектр. В частности, бесконечно короткий импульс име­ ет бесконечно протяженный спектр с равномерной плотностью. Произведение длительности импульса At на ширину его спектра Af есть величина постоянная для каждой формы импульса. Про­ должительность импульса зависит от упругих свойств соударяю­ щихся тел, от их массы и скорости в момент контакта, а также от формы контактирующих поверхностей.

Измерения показывают, что время соударения двух металли­ ческих тел составляют доли миллисекунды. Поэтому ширина спектра может составлять несколько тысяч герц. Следующие друг за другом'ударные импульсы и возбуждают в конструкци­ ях практически сплошной спектр.

На рис. 70 показана обобщенная частотная характеристика шума виброплощадки с жестко закрепленной формой. Обобщен­ ную частотную характеристику можно разбить на несколько участков. Максимум шума на частоте вибрирования (участок /) зависит от величины амплитуды колебаний виброплощадки и

условий излучения на низких частотах. Увеличение уровней шума на средних частотах (уча­ сток //) связано с резонансны­ ми явлениями в металлических •конструкциях подвижной рамы и формы и, кроме этого, с тем, что при увеличении частоты длина волны звука становится соизмеримой с размерами ко­ леблющейся поверхности, в ре­ зультате чего улучшаются усло­

вия излучения. На более высо­

Рис. 70. Обобщенная частотная ха­ ких частотах излучение стано­

рактеристика шума виброплощадкн с жестко закрепленной формой вится нормальным, поэтому

кривая частотной характери­ стики шума имеет участок, близкий к горизонтальному. На час­ тотах свыше 1500—2000 Гц (участок III) начинает сказываться влияние местного смятия при соударениях в подшипниках каче­ ния, а также фильтрующие свойства соединений между вибрато­ ром и подвижной рамой, что приводит к спаду кривой частотной хар а ктер истики.

Эти результаты хорошо согласуются с данными работы [72]; такие особенности спектров свойственны и для других ма­ шин. Они являются следствием общих физических явлений.

16. Снижение средне- и высокочастотного шума

Снижение шума, источником которого являются соударения в подшипниках качения вибраторов, может быть достигнуто двумя способами: 'во-первых, уменьшением величины возмуще­ ний на средних и высоких частотах благодаря устранению или уменьшению соударений в вибраторах и, во-вторых, снижением величины вибраций на этих частотах подвижной рамы и формы и устройством звукоизоляции вибраторов и привода.

Применение подшипников скольжения. Для подавления сос­ тавляющих шума на средних и высоких частотах необходимо устранить или ослабить соударения в подшипниковых узлах виб­ ратора. Если по условиям технологии формования применяются пластичные бетонные смеси, уплотнение может проводиться при пониженных параметрах вибрации, в результате чего уровень шума значительно снижается (см. табл. 7).

В общем случае снижения шума можно достигнуть в резуль­ тате конструктивных изменений в вибраторе (применение дру­ гого типа подшипника, изменение вида посадки и др.). К умень­ шению возникающих в вибраторе соударении приводит примене­ ние подшипников с регулируемыми внброакустпческими

Рис. 71. Снижение шума од­ ного стола виброплощадкн СМ-476Б благодаря приме­ нению в вибраторах подшип­ ников скольжения (скорость вращения п = 1500 об/мин, амплитуда колебании стола

а = 1,2 мм)

характеристиками, которые имеют меньшие зазоры и фиксиро­ ванное положение сепаратора. Вместе с тем подшипники каче­ ния плохо воспринимают ударные нагрузки и в вибрационных машинах могут применяться подшипники скольжения. Наиболее долговечными являются подшипники с биметаллическими .вкла­ дышами из свинцовой бронзы и легких металлов. Подшипники с такими вкладышами выдерживают длительную переменную нагрузку при больших окружных скоростях и могут устанавли­ ваться в вибраторах. По опытным данным срок службы таких подшипников составляет примерно 5000 ч [24].

Если подшипники качения характеризуются ударным взаимо­ действием между деталями, то в подшипниках скольжения воз­ мущения появляются при трении шейки вала о поверхность вкладыша. Возникающие при вращении так называемые релак­ сационные автоколебания (колебания срыза) возбуждают в основном низкочастотные составляющие спектра шума и вибра­ ций. Поэтому шум механизма с подшипниками скольжения определяется работой привода и различных вспомогательных механизмов.

Снижение шума вибромеханизма благодаря использованию вместо подшипников качения подшипников скольжения состав­ ляет 10—15 дБ (рис. 71). Подшипники скольжения могут быть выполнены либо в виде неразрезных бронзовых втулок с залив­ кой их баббитом марки Б-86 на толщину 0,8—1 мм (втулки устанавливают в картере вибратора существующей конструк­ ции), либо в виде тонкостенных ' вкладышей. Смазка осу­ ществляется самотеком через масляные канавки вала. Для виб­ раторов со скоростью вращения более 2000 об/мин необходима принудительная смазка. Чтобы добиться снижения шума,.форма должна быть жестко соединена с виброплощадкой, а привод площадки должен быть укрыт звукоизолирующим кожухом.