Методы борьбы с производственными шумами и вибрациями

Основными источниками шума большинства металлорежущего оборудования являются приводы, электродвигатели, режущий инструмент, пневмо- и гидросистемы.

На уровне шума механического происхождения значительное влияние оказывает износ оборудования, а также точность монтажа его отдельных узлов и деталей. Уменьшение шума зубчатых передач и подшипников может быть обеспечено своевременным и качественным ремонтом металлорежущего оборудования и строгим выполнением технических требований при его монтаже. Зубчатые колеса и подшипники целесообразно помещать в масляных ваннах.

Для уменьшения шума электродвигателей металлорежущих станков их помещают в звукоизолирующие кожухи. Необходимо предусмотреть также тщательную динамическую балансировку ротора, повышать жесткость корпуса двигателя, вала ротора, подшипников, постоянно следить за наличием смазки. Высокоскоростные двигатели целесообразно помещать в звукоизолирующие кожухи. Необходимо предусмотреть также тщательную динамическую балансировку ротора, повышать жесткость корпуса двигателя, с вала ротора, подшипников, постоянно следить за наличием смазки. Высокоскоростные двигатели целесообразно помещать в звукоизолирующие кожухи.

Борьба с шумом, возникающим при взаимодействии режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой, представлять значительную трудность, поскольку уменьшение интенсивности режимов резания снижает производительность оборудования.

При обработке заготовок на крупных станках с применением смазочно-охлаждающей жидкости ее можно использовать для создания вокруг зоны резания звукоизолирующей завесы. Неразрывный слой жидкости толщиной 5-6 мм снижает шум на средних и высоких частотах на 12-17 дБ.

Основной причиной шума, сопровождающего работу токарных прутковых автоматов, являются удары обрабатываемого прутка о стенки направляющих труб. Шум при их работе примерно на 10 дБА превышает допустимую величину. Снизить уровень шума токарных прутковых автоматов позволяют малошумные направляющие труб с цанговой подачей, конструкции которых разработаны на Новочеркасском станкостроительном заводе, Горьковском автомобильном заводе и во ВНИИОТ ВЦСПС (г. Санкт-Петербург).

Малошумная направляющая труба конструкции Новочеркасского станкостроительного завода (рис. 5.6, а) представляет собой металлическую трубу с пружиной переменного диаметра. Пружина вставляется в трубу с натягом по наружному диаметру, что обеспечивает демпфирующие свойства такой направляющей. По сравнению с обычной металлической трубой близкого внутреннего диаметра снижение уровня звука составляет 26 дБА для всех частот и 17-43 дБ для высоких частот.

Рисунок 5.6 – Малошумные направляющие трубы конструкции:

а – Новочеркасского станкостроительного завода; б – Горьковского автозавода;

в – ВНИИОТ ВЦСПС (г. Санкт-Петербург)

Но такие трубы неприемлемы для обработки на станках – автоматах многогранных прутков, у которых при вращении сбиваются грани. В этом случае целесообразно применять малошумные направляющие трубы Горьковского автомобильного завода (рис. 5.6, б). Предотвращение ударов прутка о внутреннюю поверхность трубы достигается в результате установки ребристых полиэтиленовых втулок переменного диаметра, отличающихся высокой прочностью, износо- и малоустойчивостью. С одного торца втулки выполнены восемь пазов размером 6 10 мм, а с другого – восемь ребер жесткости. В пазы одной втулки вставляются ребра другой втулки, что обеспечивает быстрый и удобный монтаж втулок внутри трубы. Такая конструкция обеспечивает снижение шума до 34 дБ в области высоких частот.

Могут применяться также малошумные направляющие трубы конструкции ВНИИОТ (г. Санкт-Петербург). Конструкция представляет собой две соосно расположенные трубы (рис. 5.6, в). Отрезки внутренней трубы опираются на шайбы, изготовленные из мягкой резины. За счет предварительного натяга шайбы плотно прилегают к внутренней поверхности внешней трубы. Конец внутренней трубы, ближайший к шпинделю станка, является глушителем. Внутренняя труба перфорирована прямоугольными отверстиями размером 3 6 с шагом 7 мм. Полость между перфорированным участком и внешней трубой заполнена звукопоглощающим материалом (капроновыми очесами). Конструкция обеспечивает акустическую эффективность до 17 дБА для всех и до 36 дБ для высоких частот. Ее технологичность и простота позволяют изготовлять такие малошумные трубы практически на любом предприятии.

Распространенным источником шума при обработке металлов резанием являются выхлопы сжатого воздуха из различных пневматических зажимных приспособлений. Для снижения этого шума применяют глушители различных конструкций. При выборе типа глушителя необходимо учитывать его влияние на эксплуатационные показатели оборудования. В первую очередь это относится к автоматическим и полуавтоматическим линиям, где одновременно могут работать несколько пневмоцилиндров. Применение в этом случае глушителей, создающих повышенное противодавление, может привести к нарушению предусмотренного цикла и синхронности работы оборудования.

На рис. 5.7 представлена конструкция глушителя, который может быть изготовлен в любом механическом цехе. Поры глушителя для пропуска сжатого воздуха образованы многослойной латунной сеткой с ячейками размером 0,4 – 0,5 мм.

Сетка устанавливается в стальной корпус с прорезями шириной 2 и глубиной 10 мм. С одной стороны корпуса сделана резьба для подсоединения к пневмосистеме, а с другой – выточка для крышки, которая фиксируется двумя шплинтами.

Глушитель шума с корпусом из пористого полиэтилена представлен на рис. 5.8. Для изготовления корпуса используется полиэтилен высокой плотности марки 4007 и полиэтилен П40ВМ. Пористость такого материала составляет порядка 70 %, а размеры пор – 1 – 100 мкм. При длительной эксплуатации в случае плохой очистки возможно засорение пор в полиэтилене, поэтому корпус глушителя необходимо периодически промывать или менять новым.

Рисунок 5.7 – Глушитель шума с латунной сеткой: 1 – металлический корпус; 2 – латунная сетка; 3 – крышка; 4 – шплинт

Рисунок 5.8 – Глушитель шума из пористого полиэтилена: 1 – штуцер; 2 – корпус; 3 – болт; 4 – крышка; 5 – шайба

Известно, что звуковая мощность газовой струи пропорциональна скорости ее истечения в шестой – восьмой степени. Поэтому даже незначительное снижение скорости истечения струи, вследствие увеличения времени выхлопа сжатого воздуха из пневмоприспособлений, обеспечивает существенное снижение уровня шума, сопровождающего работу пневмосистемы. Такой способ снижения шума применяют, если увеличение времени выхлопа сжатого воздуха не может существенно повлиять на увеличение времени рабочего цикла оборудования, а также если оборудование работает в автоматическом режиме и параллельно с выпуском воздуха из пневмосистемы протекают другие более длительные элементы рабочего цикла. В этом случае увеличение до определенного предела времени выхлопа сжатого воздуха не влияет на производительность оборудования.

Конструкция регулируемого глушителя шума выхлопа сжатого воздуха, разработанная в Киевском политехническом институте, представлена на рис. 5.9. В корпус 1 глушителя запрессована шайба, 2 с четырьмя отверстиями 3, расположенными под углом 90º. В шайбу 2 входит ось 4, на одном конце которой выполнен диск 5 с четырьмя отверстиями 6 (выполненными также под углом 90º), а на другом конце диск 12 с несколькими лунками 9, в которые входит шарик 10, расположенный в крышке 7 глушителя. На крышке 7 закреплена пластина 8, изготовленная из пружинной стали и прижимающая шарик 10 к лунке 9, что обеспечивает фиксацию оси 4 при ее повороте относительно шайбы 2. На торце оси 4 расположен паз 11 для поворота оси с помощью отвертки. В корпусе 1 и в крышке 7 просверлены отверстия малого диаметра 13.

Рисунок 5.9 – Регулируемый глушитель шума

Настройка времени выхлопа сжатого воздуха из глушителя осуществляется поворотом оси 4, что обеспечивает смещение диска 5 с отверстиями 6 относительно отверстий 3 в шайбе 2. При этом изменяется площадь проходного сечения, где происходит дросселирование сжатого воздуха перед его поступлением во внутреннюю полость корпуса 1 глушителя.

Дата добавления: 2014-11-18