如何去識別離心風機的噪聲源
關(guān)鍵詞：離心風機的噪聲源 發(fā)布時間：2014-01-24 點擊數(shù)：4799
風機應(yīng)用廣泛 , 它在運轉(zhuǎn)過程 中產(chǎn)生強 烈的噪聲. 目前工業(yè) 用風機 , 噪聲一般達到 80 ~ n 0d B( A ). 它不僅嚴重 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 , 研究風機噪 聲有著十分重要的 意義 .
1. 風機的脈沖激振試驗
本試驗采 用 四平鼓風機 廠生產(chǎn)的 9 一28 一 1 4A 離心式通風 機 進行脈沖激振 , 從而進行 譜分 析和模態(tài)分析 , 為尋找 誘發(fā)噪聲 , 識別噪聲源提供依據(jù) . 將風機分成葉輪和機殼 兩部分分別進行激振 , 且兩部分 均是 多點激振 , 一點拾 振. 試 驗時 , 分別記錄 了脈沖力信號和 加速度 響應(yīng)信號 , 并 由 FFT 分 析儀和 計算機進 行 信號分析 和數(shù)據(jù)處理 . 圖 l 是激振測試及數(shù)據(jù)處理儀器框圖.
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經(jīng) F盯 分析儀進 行信號分析 , 得到 葉輪和機 殼的幅頻特性 曲線 , 再經(jīng)計算機 進行 曲線擬 合 , 得到葉輪和機殼的 各階模態(tài)參數(shù) , 如 表 1 和 表 2 所 示.
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可 見 葉輪 的 固 有 頻率在 790Hz ~ 16OOHz 之 間 , 屬 中高頻 范圍 ; 機 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 , 機殼前十階 模態(tài) 剛度都低于 葉輪的 所有 模態(tài)剛度 , 說明振動最強 烈的是機殼 , 而不 是葉輪 ; 機殼振動最顯 著的是前二 階模態(tài) , 因為 這兩階模態(tài) 剛度最低 , 阻 尼最小.
2. 噪聲測試及頻譜分析
在測試噪聲信號的 同時 , 又在機殼表面選一 點拾取 振動 信號 , 因 為在風機 的兩個部件 中 , 機 殼振動最 顯 著. 這樣經(jīng) 過譜分析后 , 可以看出振動 對 噪聲影響大 小. 圖 2 是噪 聲與振動測 試及譜分析儀器框圖.
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由圖 3 可 見 , 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 動峰值頻率相對應(yīng) ; 同時在上述頻率處 , 噪聲 與 振 動的相干 系數(shù)較大 , 均 在 0 . 6 以上·
3. 噪聲源識別 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 , 葉片周期地拍打 空氣質(zhì)點 , 使周 圍 的空氣產(chǎn)生周期性 壓力 脈動 , 從 而產(chǎn) 生噪 聲. 這 屬 于空氣 動 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 振動峰值 . 這表明頻率為 795 H z 的振動峰值與旋轉(zhuǎn)噪聲 有關(guān). 表 2 中 , 機 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 的振動峰值是旋轉(zhuǎn) 噪聲誘發(fā) 的. 由于噪聲 峰值頻率接近機 殼的固有頻率 , 所以 引起機殼共振 , 從而在 79 5Hz 處 產(chǎn)生 振 動峰值 . 在測 量電機 噪聲信號 的 同時 , 為了說明 電機 的振動 對風機 噪聲的影 響 , 又 測 量了同步 振 動信號 , 振動 響應(yīng)傳 感器 (加速度計 )安裝在風 機機架上. 圖 4 是 電機空運 轉(zhuǎn)時 的噪聲 與振 動譜圖· 從圖 4 可見 , 電機的噪 聲和 振動峰值基 本上與 50 Hz 、 1 95Hz 、 35 5Hz 常州市（無錫）文順風機有限公司產(chǎn)品齊全 窯專用高壓離心風機；化鐵爐高壓離心風機 防腐 公司各類通用 常州市文順風機有限公司 Changzhou Wenshun Wind Machine Co., Ltd. 電話：0519-88726638 傳真：0519-88726638 手機：13601517069 網(wǎng)址：m.kesudai.com 郵箱：ws@wsfengji.com 地址：江蘇省常州市橫林鎮(zhèn)新東方村工業(yè)園（殷坂）
本文研究的是風機本身的噪聲 , 不包括電機在 內(nèi) , 所 以不存在 電磁 噪聲. 當風機工 作時 , 所測 得的噪聲信號是電機和風機本身兩 部分噪聲 的總和. 為了排除 電 機 噪聲的影響 , 將風機 的機殼和 葉輪拆掉 , 使電機 空運轉(zhuǎn) , 測 其噪聲信號 . 風機總 噪聲包括背景噪聲 .jpg)
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4 結(jié) 論
a g 一 28 一 I 4 A 離 心式通風 機 機 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 都與電機共振頻率 接近 , 而機殼的第十階固有頻 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)機械性噪聲 , 這 是不可低估的附加噪聲 源 , 應(yīng)對機殼結(jié)構(gòu)加以改進 , 使機殼的上述固有頻率遠離電機共振 頻率與旋轉(zhuǎn)噪聲 頻率. b 理論計算的風 機旋轉(zhuǎn)噪 聲基頻為 773 . 3Hz . 由于進行譜分 析時 , 采 用窗 函數(shù)截取 信號長 度(采樣) , 這種截取的信號 本身與無限長 信號在頻 譜分析 時產(chǎn)生 誤差 , 再加 之功率 泄 漏山