李振方 王秋嬌
摘 要 機械生產中不僅要采取措施來提高生產效率,同時還需要注意設備噪音的控制,將噪聲帶來的危害控制到最小。結合實際生產經驗,確定機械壓力機噪聲產生原因,然后有針對性地制定控制方案,提出適應性和科學性高的控制方法,爭取在不影響作業效率的同時,達到對機械壓力機防噪降噪的效果,本文對此進行了簡單分析。
關鍵詞 機械壓力機;噪聲控制;降噪措施
如果機械壓力機噪聲超出允許值,不僅會加速設備構件的磨損,降低設備運行穩定性和安全性,還會對生產效率產生影響。基于機械壓力機運行原理,總結實際生產中噪聲產生的原因,并結合生產條件來制定相應的處理方案,將運行噪聲控制在合理范圍內。
1 機械壓力機噪聲控制分析
機械壓力機主要包括曲柄連桿、螺桿機構以及凸輪機構等組成的鍛壓機械,用于材料壓力加工的機床設備,通過向構件施加較大的壓力來促使其產生形變或斷裂,達到零件加工生產的目的。現在機械壓力機制造技術水平不斷提高,生產效率以及成品精度均得到了優化,可以達到自動化生產,被廣泛應用到船舶、汽車等工業生產。針對實際生產情況進行分析,可以得知機械壓力在加工板材時會產生超過90dB的噪聲,超出了一般金屬加工機械的85~90dB范圍,對生產效率以及設備性能有一定干擾[1]。想要解決噪聲高問題,必須要確定噪聲產生原因,針對噪聲部位采取解決措施。
2 機械壓力機噪聲產生原因
機械壓力機噪聲的主要集中在模具、運動機構、運輸裝置以及工件組成的加工系統中,對噪聲產生的原因進行總結,可以分為以下幾個方面:
第一,電機空運轉。出現此種情況時,電機與飛輪保持轉動狀態,但是滑塊系統靜止,電機以及傳動部分便會產生噪聲。
第二,壓力機空載運轉。出現此種情況時,設備滑塊系統運動,滑塊和其驅動裝置便會產生噪聲。
第三,壓力機離合器和制動器工作時沖擊式運動變化將會產生噪聲。
第四,壓力機負載運行。機械壓力機對板材進行加工時,壓力機、模具以及工件同時作用便會產生噪聲。并且,在加載以及卸載環節也會產生負載噪聲,負載越高產生的沖擊力越大,而且作用時間越短噪音越明顯。
3 機械壓力機噪聲控制方法
3.1 空運轉噪聲控制
如果機械壓力機出現空運轉和控在連續運轉的情況,為降低噪聲就需要針對電機和傳動系統來采取措施,將噪聲數值控制在標準范圍內。根據歷史數據可知,應用低噪聲電機生產,可以降低大概5dB左右的空轉噪聲。更換斜齒輪與人字齒輪,并搭配良好潤滑,可以降低大約8dB的噪聲。在對壓力機進行設計時,可以對左右兩個驅動齒輪加設防噪圈,同時添加潤滑油,降低運轉產生的噪聲[2]。總結上述各項處理措施的優勢,來對機械壓力機進行改造優化,搭配人字齒輪、防噪圈齒輪以及灌油齒輪,以及先進的潤滑系統,來對運動元件以及導軌間隙進行控制,確定系統運行噪聲減弱。
3.2 離合器噪聲控制
壓力機為單行程狀態運轉時,離合器與制動器的結合噪聲可以達到100dB以上,超過了一般機械加工生產的噪聲數值。為對此類噪聲進行有效控制,需要針對壓力機氣動和液壓元件進行更新優化,結合制動系統運行特點,配置啟動、消聲器等裝置,可達到一定降噪效果,控制到85dB以下。
3.3 負載噪聲控制
負載噪聲為機械壓力機生產運行噪聲的主要組成,一般噪聲數值較大,主要是因為設備運轉時加載或卸載產生,想要達到良好的降噪控制效果,必須要針對機器自身以及模具、工件等來采取措施。將壓力機自身作為主要對象,分析噪聲控制方向和方法。就實踐生產狀態來看,設備處于負載階段運行產生的噪聲,主要是體現在模具對工件產生的沖擊速度,由滑塊速度決定著模具沖擊速度大小。在壓力機可變沖程次數情況下,工作沖程次數降低一半,可以將運轉噪聲降低6dB左右。但是此種方法雖然能夠降低噪聲,但是也會影響到作業效率。由此還需要對傳動系統進行改進優化,以不改變行程次數的基礎上,降低滑塊速度,確保工作行程可以快速回程。例如變形曲柄杠桿機構以及多連桿機構等,且多連桿機構相比曲柄機構運轉噪聲更低。嚴格按照規定來安裝軸承,尤其是要控制好安裝間隙,以免在后期運轉作業中導致間隙增大。而對于軸承部位應選擇黏度較大的潤滑油,使得阻尼更大,或者是直接在金屬薄板上來粘貼阻尼,然后利用螺栓加固,條件允許的情況下還可以將高強度非金屬部件代替金屬部件。
另外,除了在加載狀態會產生噪聲以外,卸載狀態下也會產生噪聲,主要是因為頻率比較高,在達到必要的切割力后,爆炸性的材料分離再加上壓力機自由振動等,會導致生產過程中產生非常強的噪聲。針對此種情況可以選擇加裝切割沖擊阻尼器,在板材分開的瞬間來給模具一個反作用力,促使壓力機能夠緩慢卸載,避免噪聲過大。
3.4 吸音減振降噪
除了可以對機械壓力機結構進行改造設計以外,還需要通過設置吸音、減振裝置達到降噪效果。例如對功率大、噪聲高的電動機配置局部噪聲罩或封閉式隔聲罩,通過對傳動系統加罩封閉的方式,來降低傳動部位的噪聲。另外,對于沖床滑塊下部以及模具工作區外側,也需要設置防護柵以及隔音罩,且在隔音罩內部張貼吸音材料,對設備運行產生的噪音進行有效吸收,達到更加明顯的降噪效果。部分條件允許的企業,可以對車間上方屋架吊裝吸音板,或者是建設吸引天棚或吸音墻,對生產過程中產生的噪音進行吸收,降低噪聲對外界環境的影響。還應注意在安裝機械壓力機時,設置減震墊,并加裝地腳螺栓進行固定,減少壓力機運轉振動,控制噪聲的產生。通過設置隔音層和吸音墻等方式來對應對車間生產噪聲問題,雖然處于被動狀態,但是在實際生產中更容易操作,且降噪效果顯著,同樣得到了廣泛的應用。
4 結束語
采取措施來對機械壓力機運轉噪音進行控制,主要是要對其結構進行改造設計,但是在實際生產中受到各項因素限制,并不能直接解決掉壓力機自身噪音問題,但是依然可以通過各類控制措施的科學搭配,將設備運轉噪聲控制在標準范圍內,將其產生的危害控制到最小。
參考文獻
[1] 李振石,阮衛平.中小型高性能機械壓力機齒輪傳動噪聲產生原因及控制[J].鍛壓裝備與制造技術,2008,(03):22-24.
[2] 鐘維明,李玉蘭,富麗.機械壓力機噪聲產生的原因及降低噪聲的措施[J].鍛壓機械,2011,(03):38-39.