黃英健
摘要:噪聲是汽車制造行業(yè)中普遍存在且迫切需要解決的問(wèn)題,對(duì)作業(yè)人員生理健康和心理健康造成嚴(yán)重的影響。基于此,本文首先介紹聲壓級(jí)合成模型和頻譜分析方法,之后結(jié)合某汽車公司總裝車間的實(shí)際案例,分析聲壓級(jí)合成模型和頻譜分析方法在企業(yè)中應(yīng)用,并從聲源控制、隔聲控制與人員防護(hù)等方面提出了噪聲控制措施。
關(guān)鍵詞:頻譜分析;汽車總裝;聲壓級(jí)合成模型;噪聲
中圖分類號(hào):TU275.2 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2016)016-000-01
一、引言
噪聲干擾對(duì)人的腦力勞動(dòng)有極大的消極影響,使人的精力分散,工作效率下降。另外,噪聲也會(huì)對(duì)生理造成危害,造成大腦皮層的興奮和抑制平衡失調(diào),導(dǎo)致條件反射異常,引起各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如患者常出現(xiàn)頭痛、耳鳴、多夢(mèng)、失眠、心慌、記憶力衰退等癥狀。
基于噪聲干擾的大量存在和嚴(yán)重危害,本文首先介紹聲壓級(jí)合成模型和頻譜分析方法,之后結(jié)合某汽車公司總裝車間的實(shí)際案例,分析聲壓級(jí)合成模型和頻譜分析方法在企業(yè)中應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的分析及改善。
二、聲壓級(jí)合成模型
在實(shí)際噪聲環(huán)境中,往往有多個(gè)生源同時(shí)存在,幾個(gè)不同的生源同時(shí)作用在聲場(chǎng)中同一點(diǎn)上,它們產(chǎn)生的總生壓可以通過(guò)能量合成的原則進(jìn)行計(jì)算。若在某點(diǎn)分別測(cè)得幾個(gè)聲源的聲壓為,該點(diǎn)總聲壓滿足(i= 1,2,…,n)
代入式聲壓級(jí)的表達(dá)式,則總聲壓級(jí)
Lpt=20lg=10lg=10lg(i= 1,2,…,n) (1)
由聲壓級(jí)的定義可知,故有=100.1Lpi
因此,總聲壓級(jí)Lpt=10lg(i= 1,2,…,n) (2)
一般情況下,某一聲源的聲壓Pi,總是在一定的背景聲壓Pb下測(cè)得的。要準(zhǔn)確地了解聲源的聲壓級(jí),必須從總聲壓中去除背景聲源的影響,根據(jù)聲壓合成法
則有 ,因此
故聲源聲壓級(jí)計(jì)算 (3)
三、噪聲的頻譜分析
各種聲源發(fā)出的聲音大多是由許多不同強(qiáng)度,不同頻率的聲音復(fù)合而成。具有不同頻率(或頻段)成分的聲波具有不同的能量,這種頻率成分與能量分布的關(guān)系稱為聲的頻譜。將聲源發(fā)出的聲音強(qiáng)度按頻率順序展開(kāi),使其成為頻率的函數(shù),并考察變化規(guī)律,稱為頻譜分析。
為了便于實(shí)際測(cè)量和分析,人為地把聲頻范圍劃分為幾個(gè)小的頻段,在每一個(gè)頻段中,上限頻率與下限頻率之間的距離稱為頻程,它以上限頻率和下限頻率之比的對(duì)數(shù)表示,此對(duì)數(shù)通常以2為底,因此n=或,式中,n為倍頻程數(shù)。在實(shí)際分析中,通常以倍頻程或1/3倍頻程進(jìn)行分析。n=1為1個(gè)倍頻程,n=1/3為1/3倍頻程。1個(gè)倍頻程表示上限頻率為下限頻率的2倍,倍頻程通常用它的幾何中心頻率代表,中心頻率與上、下限頻率之間的關(guān)系為,這里的是一個(gè)頻率,但它代表著一個(gè)倍頻程的頻率范圍。目前,國(guó)際上對(duì)倍頻程的劃分方法已通用化了。
四、頻譜分析方法在總裝配送中的應(yīng)用
由公式推出配送噪聲的頻譜如表1所示:
各頻率成分與聲強(qiáng)的分布關(guān)系的圖形稱為頻譜圖。通常是先測(cè)定出該噪聲的各頻率成分與相應(yīng)的聲壓級(jí)或聲功率級(jí),然后以頻率為橫坐標(biāo),以聲壓級(jí)(或聲功率級(jí))為縱坐標(biāo)進(jìn)行繪圖,繪制頻譜圖。
通過(guò)觀察電瓶車配送噪聲頻譜圖,當(dāng)噪聲中心頻率為31.5、63、125、16k的時(shí)候噪聲值較大,所以應(yīng)采取措施避免聲音頻率落入該區(qū)間??梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):
1.調(diào)節(jié)配送電瓶車的運(yùn)行速度。避免震動(dòng)的頻率落入高噪聲區(qū)間。
2.采用彈性車輪。為采用彈性車輪降低輪軌噪聲,在車輪的輪輞與輻板之間加設(shè)橡膠件,使二者之間的金屬脫離直接接觸,利用橡膠元件把輪輞和輻板的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能,從而吸收和衰減一部分噪聲。經(jīng)測(cè)試,彈性車輪對(duì)于水平和垂直激擾的消聲效果,相比于實(shí)心車輪,可降低噪聲達(dá)10~20dB,
3.定期修整路面,減少不平整性。對(duì)路面定期進(jìn)行查修, 提高其表面平整完好狀態(tài), 是降低滾動(dòng)噪聲行之有效的措施。
4.改進(jìn)車輛連接部位結(jié)構(gòu)。在車輪與器具連接部分夾上膠皮,減少震蕩,以降低由于振動(dòng)和相互碰撞產(chǎn)生的噪聲。
5.配送人員佩戴防聲工具。在高噪聲環(huán)境下,必須使用個(gè)人防聲工具,對(duì)操作者的聽(tīng)力進(jìn)行個(gè)人防護(hù)。防聲用具常見(jiàn)的有防聲耳塞、耳罩、防噪聲帽等,它們可以降低噪聲20~30dB(A)。不同材料的防護(hù)用品對(duì)不同頻率噪聲的衰減作用不同,公司可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和配送工人的要求,為每位工人配合適的防聲工具。
五、結(jié)束語(yǔ)
總裝車間配送噪聲是總裝車間噪聲的重要來(lái)源之一,是噪聲控制的重要內(nèi)容。作者運(yùn)用頻譜分析法對(duì)配送時(shí)的噪聲進(jìn)行研究,給出了噪聲控制措施。試驗(yàn)結(jié)果表明,方法能夠有效降低噪聲,同時(shí)也為同類作業(yè)的噪聲控制提供一種切實(shí)可行的方法,對(duì)于其他制造行業(yè)也有一定的指導(dǎo)意義。
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現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息2016年16期