2008年環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)四精選講義(4)

　　1.2 聲源及其特性

　　復(fù)習(xí)要求：

　　1、熟悉聲源及其分類

　　2、掌握點(diǎn)聲源、線聲源和面聲源的基本特性

　　一、機(jī)械噪聲源

　　由于機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機(jī)械作用力使設(shè)備金屬板、軸承、齒輪或其他運(yùn)動(dòng)部位發(fā)生振動(dòng)而輻射出噪聲的聲源稱為機(jī)械噪聲源。機(jī)械噪聲源又分為下列幾種。

　　1、撞擊噪聲

　　因沖擊力的作用會(huì)使機(jī)械產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊噪聲。如鍛錘工作時(shí)其機(jī)械能分為四部分，第一部分做功、第二部分轉(zhuǎn)化為熱能、第三部分通過(guò)基礎(chǔ)以固體聲的形式向四周地面?zhèn)鞑ィ谒牟糠謩t轉(zhuǎn)化為使機(jī)件產(chǎn)生彈性形變的振動(dòng)能。機(jī)件彈性形變振動(dòng)能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射，形成撞擊噪聲，這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產(chǎn)生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲。其中以結(jié)構(gòu)噪聲產(chǎn)生的影響最大，輻射噪聲的時(shí)間最長(zhǎng)。

　　撞擊噪聲有以下特征：當(dāng)撞擊發(fā)生在較硬的光滑物體之間時(shí)，作用時(shí)間短，作用力大，則激勵(lì)的頻帶寬，激發(fā)物體本身振動(dòng)方式就多，呈寬頻帶撞擊噪聲;如果撞擊發(fā)生在較軟的不光滑的物體之間時(shí)，作用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，作用力小，激勵(lì)的頻帶窄，激發(fā)的振動(dòng)方式少。

　　2、激發(fā)噪聲

　　一般由旋轉(zhuǎn)機(jī)械的周期性作用力產(chǎn)生。最簡(jiǎn)單的周期力是由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、飛輪等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和靜、動(dòng)態(tài)的合成偏心距，也正比于轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的平方。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速達(dá)到其臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，則該系統(tǒng)自身會(huì)產(chǎn)生極大的振動(dòng)，并將振動(dòng)力傳遞到與其相連的其他機(jī)械部分，激起強(qiáng)烈的噪聲。激發(fā)噪聲會(huì)隨著機(jī)件縫隙的存在、結(jié)構(gòu)剛度不夠或摩擦嚴(yán)重而增大。

　　3、摩擦噪聲

　　物體在一定的壓力作用下相互接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體之間產(chǎn)生摩擦，摩擦力以反運(yùn)動(dòng)方向在接觸面上作用于運(yùn)動(dòng)物體，從而激發(fā)物體振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。如汽車的剎車聲等。

　　摩擦噪聲中的主要是摩擦引起物體的張弛振動(dòng)所激發(fā)的噪聲，當(dāng)振動(dòng)頻率與物體的固有振動(dòng)頻率相同時(shí)，摩擦噪聲將達(dá)到最大。

　　4、結(jié)構(gòu)噪聲

　　機(jī)械噪聲是由于機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)和固有振動(dòng)共同引起的，其中固有振動(dòng)起了主要的作用，固有振動(dòng)頻率是噪聲的主要組成成分，而振動(dòng)系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)，所以稱為這種噪聲為結(jié)構(gòu)噪聲。

　　任何機(jī)械部件都有它固有的振動(dòng)方式，不同的振動(dòng)方式對(duì)應(yīng)于不同的振動(dòng)頻率。振動(dòng)的方式、頻率與部件或物料的物理性質(zhì)、部件的結(jié)構(gòu)形狀和振動(dòng)的邊界條件有關(guān)。物料的彈性模量愈大，材料愈粗、厚，則其固有頻率愈高;材料的面積愈大，即棒愈長(zhǎng)，板面積愈大，則其固有頻率愈低。

　　5、齒輪噪聲

　　嚙合的齒輪對(duì)或齒輪組，由于相互碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動(dòng)，這種情況下輻射出來(lái)的噪聲稱為齒輪噪聲。

　　6、軸承噪聲

　　軸承內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間的摩擦和振動(dòng)，或者轉(zhuǎn)動(dòng)部分的不平衡、相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間的撞擊等，都會(huì)導(dǎo)致軸承噪聲的產(chǎn)生。

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