锤片式粉碎机噪声源识别及降噪方法

2018-12-05 16:06:34 6

  为了解决锤片式饲料粉碎机工作过程中噪声大的问题,运用虚拟仪器测试技术和台架试验相结合的方法,对粉碎机的噪声信号进行采集和分析,针对影响噪声的主要因素如锤片、筛网、进料口、出料口和转子转速等进行相应的声压级和频谱测试分析,寻找粉碎机主要噪声源及其与主要影响因素之间的规律,并通过对粉碎机各部件的结构参数进行改进设计,达到降低整机噪声的目的。研究结果表明:粉碎机噪声信号主要包含48、180、200、361、893和1263Hz共6种频率成分;筛网、进料口和出料口对主频成分没有影响,只影响噪声频率的幅值;筛网具有降噪作用;进料口和出料口都不同程度地增强了噪声声压级;通过对主轴转速为2400~2800r/min时的空载噪声频谱图分析知,当转速升高时,噪声幅值急剧升高,可见转速对粉碎机的噪声有影响;对不同锤片数量的空载噪声频谱图分析知,锤片数量只影响噪声幅值,对主要频率变化影响较小。此外,对粉碎机进料口、出料口、筛网的结构参数进行改进设计,以出料口的改进设计为例,基于有限元法对改进前后分离装置内的流场湍动能分布情况经行了模拟,将改进前后的结果进行对比分析发现:出料口改进后分离装置内气流的湍动能较小,流动较为稳定。通过台架试验表明:当选用改进后的出料口时,粉碎机整机噪声得到明显改善,噪声总声压级降低了3dB(A),各测点噪声声压级降低1.9~3.6dB(A),进一步粉碎试验表明使用改进后的出料口并未影响粉碎机的生产效率以及吨料电耗,研究所采用的降噪措施可行,此法可为控制粉碎机噪声提供理论依据。


  锤片式粉碎机是饲料加工中应用最广泛的一种粉碎机,也是饲料加工厂最大的噪声源之一[1-2]。粉碎机噪声不仅给操作工人的身体健康和周围的环境带来了极大的危害,还降低了机器的使用寿命[3-4]。因此,寻找粉碎机噪声源、进行降噪设计具有重要意义。关于粉碎机早期的研究主要集中在筛分效率[5-13]、粉碎能耗[14-15]、粉碎过程、粉碎机理[16-18]以及粉碎机结构优化等方面[19-22]。关于粉碎机噪声方面的研究还比较少见,对噪声的测试也主要借助传统的测量仪器。在噪声研究方面,有学者提出了一些新的识别机械系统周期性噪声的方法[23],由于粉碎机的噪声源形式复杂,将新方法应用到粉碎机噪声研究中还未见有文献报道。武佩通过对5台锤片式粉碎机的噪声进行测试分析,证明了在空载和额定负载下的主要噪声源为空气动力性噪声[24]。范文海在结构力学与振动理论的基础上分析了粉碎机的结构特点,并且基于虚拟仪器平台构造了粉碎机的振动和噪声测试系统[25]。李青等利用鱼骨图总结了粉碎机产生振动与噪声的主要原因,提出了一些减振降噪措施[26]。本文针对课题组研发的一种轴流式的锤片式粉碎机的噪声进行研究,目的是寻找粉碎机噪声源及其与主要影响因素之间的规律,在此基础上分析降噪措施。

粉碎机图纸


 


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