如何去識(shí)別離心風(fēng)機(jī)的噪聲源
關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)的噪聲源 發(fā)布時(shí)間：2014-01-24 點(diǎn)擊數(shù)：5295
風(fēng)機(jī)應(yīng)用廣泛 , 它在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程 中產(chǎn)生強(qiáng) 烈的噪聲. 目前工業(yè) 用風(fēng)機(jī) , 噪聲一般達(dá)到 80 ~ n 0d B( A ). 它不僅嚴(yán)重 污染了城市環(huán)境 , 而且 影 響 生產(chǎn)和工 作效率 , 損害人 們的 健康 , 甚至造成 工傷事故 . 所以 , 研究風(fēng)機(jī)噪 聲有著十分重要的 意義 .
1. 風(fēng)機(jī)的脈沖激振試驗(yàn)
本試驗(yàn)采 用 四平鼓風(fēng)機(jī) 廠(chǎng)生產(chǎn)的 9 一28 一 1 4A 離心式通風(fēng) 機(jī) 進(jìn)行脈沖激振 , 從而進(jìn)行 譜分 析和模態(tài)分析 , 為尋找 誘發(fā)噪聲 , 識(shí)別噪聲源提供依據(jù) . 將風(fēng)機(jī)分成葉輪和機(jī)殼 兩部分分別進(jìn)行激振 , 且兩部分 均是 多點(diǎn)激振 , 一點(diǎn)拾 振. 試 驗(yàn)時(shí) , 分別記錄 了脈沖力信號(hào)和 加速度 響應(yīng)信號(hào) , 并 由 FFT 分 析儀和 計(jì)算機(jī)進(jìn) 行 信號(hào)分析 和數(shù)據(jù)處理 . 圖 l 是激振測(cè)試及數(shù)據(jù)處理儀器框圖.
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經(jīng) F盯 分析儀進(jìn) 行信號(hào)分析 , 得到 葉輪和機(jī) 殼的幅頻特性 曲線(xiàn) , 再經(jīng)計(jì)算機(jī) 進(jìn)行 曲線(xiàn)擬 合 , 得到葉輪和機(jī)殼的 各階模態(tài)參數(shù) , 如 表 1 和 表 2 所 示.
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可 見(jiàn) 葉輪 的 固 有 頻率在 790Hz ~ 16OOHz 之 間 , 屬 中高頻 范圍 ; 機(jī) 殼的固有 頻率在 37 H z 一99 oH z 之 間 , 屬 中低 頻 范圍. 比較 表 l 和 表 2 , 機(jī)殼前十階 模態(tài) 剛度都低于 葉輪的 所有 模態(tài)剛度 , 說(shuō)明振動(dòng)最強(qiáng) 烈的是機(jī)殼 , 而不 是葉輪 ; 機(jī)殼振動(dòng)最顯 著的是前二 階模態(tài) , 因?yàn)?這兩階模態(tài) 剛度最低 , 阻 尼最小.
2. 噪聲測(cè)試及頻譜分析
在測(cè)試噪聲信號(hào)的 同時(shí) , 又在機(jī)殼表面選一 點(diǎn)拾取 振動(dòng) 信號(hào) , 因 為在風(fēng)機(jī) 的兩個(gè)部件 中 , 機(jī) 殼振動(dòng)最 顯 著. 這樣經(jīng) 過(guò)譜分析后 , 可以看出振動(dòng) 對(duì) 噪聲影響大 小. 圖 2 是噪 聲與振動(dòng)測(cè) 試及譜分析儀器框圖.
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由圖 3 可 見(jiàn) , 噪聲功 率譜在 50 HZ , 195 Hz , 35 5Hz , 37 OHZ , Z I OHZ 和 79 5Hz 處 有 明顯 峰 值 ; 并 且這 些噪 聲峰值頻率基本上都與振 動(dòng)峰值頻率相對(duì)應(yīng) ; 同時(shí)在上述頻率處 , 噪聲 與 振 動(dòng)的相干 系數(shù)較大 , 均 在 0 . 6 以上·
3. 噪聲源識(shí)別
本文研究的是風(fēng)機(jī)本身的噪聲 , 不包括電機(jī)在 內(nèi) , 所 以不存在 電磁 噪聲. 當(dāng)風(fēng)機(jī)工 作時(shí) , 所測(cè) 得的噪聲信號(hào)是電機(jī)和風(fēng)機(jī)本身兩 部分噪聲 的總和. 為了排除 電 機(jī) 噪聲的影響 , 將風(fēng)機(jī) 的機(jī)殼和 葉輪拆掉 , 使電機(jī) 空運(yùn)轉(zhuǎn) , 測(cè) 其噪聲信號(hào) . 風(fēng)機(jī)總 噪聲包括背景噪聲 、 電機(jī)噪聲 、 風(fēng)機(jī) 的機(jī)械性 噪聲和 空氣動(dòng)力性 噪聲. 本實(shí) 驗(yàn) 中的背景噪聲和 電機(jī)噪聲 對(duì)總 噪聲 的影 響是微乎其微的 , 所以 主要噪聲 源來(lái) 自于 風(fēng)機(jī) 本 身的 噪聲 . 離心風(fēng)機(jī)是氣 體動(dòng)力機(jī)械 , 通過(guò) 葉輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生 一定的流量和壓 力 , 從 而實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng) 、 引風(fēng) 或氣體輸送 . 風(fēng)機(jī)的葉 片通過(guò)頻率為 :.jpg)
式 中 : : n一葉輪轉(zhuǎn)數(shù) , ” n= 29 00 rpm , Z一 葉片數(shù) , z = 16 〔.
由于 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí) , 葉片周期地拍打 空氣質(zhì)點(diǎn) , 使周 圍 的空氣產(chǎn)生周期性 壓力 脈動(dòng) , 從 而產(chǎn) 生噪 聲. 這 屬 于空氣 動(dòng) 力性噪 聲 中的 一種 , 即旋轉(zhuǎn) 噪聲 , 而 7 7 3 . 3H : 是旋 轉(zhuǎn) 噪聲 的基 頻 . 圖 3 中 的 10 個(gè)峰值頻 率 , 只有 795HZ 最接近旋轉(zhuǎn)噪聲 基頻 773 . 3H z , 并且 在 795 HZ 處 出現(xiàn)了 振動(dòng)峰值 . 這表明頻率為 795 H z 的振動(dòng)峰值與旋轉(zhuǎn)噪聲 有關(guān). 表 2 中 , 機(jī) 殼的第 十階固有頻率 為 758 . 43 Hz 與 795 Hz 也很接近 . 顯 然 , 7 95H z 的振動(dòng)峰值是旋轉(zhuǎn) 噪聲誘發(fā) 的. 由于噪聲 峰值頻率接近機(jī) 殼的固有頻率 , 所以 引起機(jī)殼共振 , 從而在 79 5Hz 處 產(chǎn)生 振 動(dòng)峰值 .
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在測(cè) 量電機(jī) 噪聲信號(hào) 的 同時(shí) , 為了說(shuō)明 電機(jī) 的振動(dòng) 對(duì)風(fēng)機(jī) 噪聲的影 響 , 又 測(cè) 量了同步 振 動(dòng)信號(hào) , 振動(dòng) 響應(yīng)傳 感器 (加速度計(jì) )安裝在風(fēng) 機(jī)機(jī)架上. 圖 4 是 電機(jī)空運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí) 的噪聲
與振 動(dòng)譜圖· 從圖 4 可見(jiàn) , 電機(jī)的噪 聲和 振動(dòng)峰值基 本上與 50 Hz 、 1 95Hz 、 35 5Hz 、 37 0Hz 和 2 10Hz 相一致 , 并且 噪聲與振動(dòng)的相干系 數(shù)較大 . 再看表 2 , 50F吃 與機(jī) 殼的一 階固有頻率 接近 , 195 Hz 和 Z IOHZ 與 三 階固有頻率接近 , 35 5HZ 和 37 OHz 與四 階固有頻率接近 . 可見(jiàn) , 5 0Hz 、 19 5HZ 、35 5HZ 、37 OHZ 和 ZIOH z 的噪 聲與振動(dòng) 是由于 電機(jī) 的振動(dòng) 而誘發(fā) 的 , 而不是 風(fēng)機(jī)本身產(chǎn)生的 . 綜上所述 , 上述噪聲峰值雖然都與振動(dòng)有較大關(guān)系 , 但它 們是由某種振 動(dòng)或噪聲的誘 發(fā)而 產(chǎn)生 的 . 只要消除產(chǎn)生誘發(fā) 噪聲的 因素或改進(jìn)機(jī)殼結(jié)構(gòu) , 誘發(fā)噪聲是可 以避 免 的. 通過(guò)理 論分析 , 排除了離心風(fēng)機(jī) 的主 要噪聲 源是機(jī)械性噪聲 (包 括 電磁噪聲 ), 因此風(fēng) 機(jī)的主要噪聲源只能是空氣 動(dòng)力性噪 聲.
4 結(jié) 論
a g 一 28 一 I 4 A 離 心式通風(fēng) 機(jī) 機(jī) 殼 的 一 階 固有頻率 37 . 07 H z , 三 階固 有頻率 221. 30 H z , 和 四 階 固有頻率 3 69 . “HZ 都與電機(jī)共振頻率 接近 , 而機(jī)殼的第十階固有頻 率 75 8. 43 Hz 與旋轉(zhuǎn)噪 聲頻率 77 3 . 3F吃 比較接近 , 從而在這些頻率附近產(chǎn)生誘發(fā)機(jī)械性噪聲 , 這 是不可低估的附加噪聲 源 , 應(yīng)對(duì)機(jī)殼結(jié)構(gòu)加以改進(jìn) , 使機(jī)殼的上述固有頻率遠(yuǎn)離電機(jī)共振 頻率與旋轉(zhuǎn)噪聲 頻率. b 理論計(jì)算的風(fēng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)噪 聲基頻為 773 . 3Hz . 由于進(jìn)行譜分 析時(shí) , 采 用窗 函數(shù)截取 信號(hào)長(zhǎng) 度(采樣) , 這種截取的信號(hào) 本身與無(wú)限長(zhǎng) 信號(hào)在頻 譜分析 時(shí)產(chǎn)生 誤差 , 再加 之功率 泄 漏山 、 機(jī)殼的 制造誤 差 以 及 環(huán) 境 等因 素 的 干 擾 , 使 旋 轉(zhuǎn) 噪 聲 基 頻 由 7 7 3 . 3Hz 移到 795H z .
常州市（無(wú)錫）文順風(fēng)機(jī)有限公司產(chǎn)品齊全，主要產(chǎn)品有：高、中、低離心風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)；各種軸流風(fēng)機(jī)；水泥立
窯專(zhuān)用高壓離心風(fēng)機(jī)；化鐵爐高壓離心風(fēng)機(jī)；化鐵企業(yè)替代進(jìn)口的不銹鋼風(fēng)機(jī)；空調(diào)專(zhuān)用風(fēng)機(jī)；各種除塵、耐磨、
防腐、非標(biāo)等特種風(fēng)機(jī)近三十個(gè)系列，三百多種規(guī)格的產(chǎn)品。
公司各類(lèi)通用、專(zhuān)業(yè)設(shè)備齊全，工藝先進(jìn)，技術(shù)力量雄厚，性能測(cè)試運(yùn)用微機(jī)電腦處理。
常州市文順風(fēng)機(jī)有限公司
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