多級(jí)真空機(jī)組噪聲源定位研究

2013-04-20 傅亮 合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院

  機(jī)器噪聲源定位是機(jī)器低噪聲設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文以真空行業(yè)廣為使用的羅茨真空機(jī)組為對(duì)象,并在機(jī)組的周圍對(duì)應(yīng)各主要部位布置測(cè)點(diǎn),利用聲壓法并逐級(jí)定位的方法,采用手持式精密噪聲分析儀對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行噪聲測(cè)試分析,從而定位與排列噪聲源,確定各主要部位對(duì)機(jī)組噪聲貢獻(xiàn)大小。在噪聲貢獻(xiàn)較大部位處再次細(xì)化并進(jìn)行噪聲測(cè)量,從而確定該部位各結(jié)構(gòu)的噪聲貢獻(xiàn)大小并找出優(yōu)勢(shì)頻率輻射產(chǎn)生的原因,為進(jìn)一步進(jìn)行多級(jí)真空機(jī)組噪聲源機(jī)理研究和低噪聲設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

  羅茨真空泵(簡(jiǎn)稱羅茨泵)是一種無(wú)內(nèi)壓縮的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔?a target="_blank" href="http://www.lalazzu.cn/pumps/">真空泵, 以其抽速大、起動(dòng)快、體積小、運(yùn)行和維護(hù)方便而在航空、航天、電器、化工、醫(yī)藥、輕工等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。羅茨真空機(jī)組是以羅茨泵為主泵,并與前級(jí)機(jī)械泵串聯(lián)而成的設(shè)備。然而,日益增高的環(huán)境要求迫切需要低噪聲羅茨真空機(jī)組,但是多年來(lái),國(guó)內(nèi)羅茨真空機(jī)組的振動(dòng)、噪聲較國(guó)外產(chǎn)品仍有一定的差距。為此,真空技術(shù)網(wǎng)(www.chvacum.com)認(rèn)為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)低噪聲羅茨真空機(jī)組具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

  要降低羅茨真空機(jī)組的噪聲,首先要對(duì)機(jī)組的噪聲進(jìn)行測(cè)量,查找其主要聲源并對(duì)其進(jìn)行分析研究。在本研究工作中,以羅茨真空機(jī)組為研究對(duì)象,采用手持式精密噪聲分析儀對(duì)其進(jìn)行噪聲測(cè)試, 并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,找到主要噪聲源,為進(jìn)一步對(duì)該產(chǎn)品的噪聲機(jī)理研究和低噪聲設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

  該真空機(jī)組主要是由進(jìn)氣裝置、第一級(jí)泵、第二級(jí)泵、第三級(jí)泵、第四級(jí)泵、第五級(jí)泵、消聲器以及相應(yīng)的連接管道組成。進(jìn)氣裝置在第一級(jí)泵的上方,通過(guò)控制進(jìn)氣裝置調(diào)節(jié)機(jī)組的進(jìn)氣量,從而控制機(jī)組的真空度,氣體進(jìn)入機(jī)組之后通過(guò)各級(jí)泵最后到達(dá)消聲器。結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。該機(jī)組共有五級(jí)泵,每級(jí)泵都有一臺(tái)泵、一臺(tái)電機(jī)和一冷凝器,各級(jí)泵之間都通過(guò)管道連接。

羅茨真空機(jī)組結(jié)構(gòu)與測(cè)點(diǎn)布置

圖1 羅茨真空機(jī)組結(jié)構(gòu)與測(cè)點(diǎn)布置

1、羅茨泵噪聲測(cè)試系統(tǒng)及原理

  羅茨泵機(jī)組噪聲測(cè)試原理及測(cè)試系統(tǒng)

  http://www.lalazzu.cn/pumps/jixie/roots-pump/042992.html

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

  羅茨泵機(jī)組噪聲測(cè)量結(jié)果分析

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4、結(jié)論

  由以上的實(shí)驗(yàn)可得出如下結(jié)論:

  (1)羅茨真空泵機(jī)組的噪聲是由整個(gè)機(jī)組的各部件產(chǎn)生,主要由各級(jí)泵產(chǎn)生。各級(jí)泵對(duì)總噪聲貢獻(xiàn)大小依次為第三級(jí)泵、第二級(jí)泵、第四級(jí)泵、第一級(jí)泵和第五級(jí)泵。

  (2)各測(cè)點(diǎn)在真空度為5000 Pa 到11000 Pa之間的噪聲值很大,尤其以在8000Pa 時(shí)的噪聲值最大。

  (3) 第三級(jí)泵、第二級(jí)泵、第四級(jí)泵這三個(gè)泵噪聲值最大,而組成這幾級(jí)泵的噪聲源以波紋管的噪聲值最大,冷凝器其次,再次是泵體和電機(jī)的噪聲值。

  (4) 對(duì)于整個(gè)羅茨真空機(jī)組而言,波紋管的噪聲貢獻(xiàn)量最大。可以在波紋管外面包一層錫紙或設(shè)計(jì)其他的減振裝置對(duì)其進(jìn)行降噪處理,這有待進(jìn)一步分析。

參考文獻(xiàn)

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