在道路工程的施工建设阶段,如果压路机在行驶和作业时产生的噪声较大,则会对周边居民的工作生活造成严重影响,同时也影响了道路施工建设中施工人员的工作状态和健康,容易造成施工的失误率增加,施工效率下降等问题,因此需要对振动压路机的噪声来源和特点进行深入分析,找出降低和控制噪音的有效措施,为道路工程建设顺利进行奠定基础。
1.振动压路机噪声分析
1.1主要的噪声来源
压路机在施工和行驶过程中所产生的噪音组成比较复杂,来源于不同性质的噪声主要集中于0-2000Hz之间,噪声频率的大小与其声源组成中的声音级别、特征以及综合作用都有着直接关系,并且不同型号的压路机、内部结构以及所使用的零件的不同,产生的噪声情况也会有所变化,通常振动压路机噪声主要来源于发动机噪声、板件辐射噪声、振动轮系统噪声、液压系统噪声、机架震动噪声。
1.2噪声源的主要特点
由于振动压路机在运行过程中会处于振动状态,并且施工作业时还会受到荷载的影响,因此噪声不仅仅来源于高速运转中的发动机,同时会通过振动与荷载传导至机身、风扇、操作装置、框架等位置,尤其是压路机满负荷的运转下,所产生的噪声更为突出。根据噪声的类型不同,可以将其分为机械噪声和辐射噪声,前者主要是振动影响下的结构噪声,后者则是由部件自身运行时产生的噪声。由于振动压路机的噪声源较多,并且性质和频率存在差异,在多种不同噪声混合成为综合噪声后,会使噪声的频率增加,同时由于共振原理,给降噪工作带来较大难度。
2.振动压路机噪声控制技术
2.1对噪声控制目标进行确定
基于振动压路机的工作性质,其在运行和行驶过程中所产生的噪声基本上是无法完全消除的,只能通过采取有效的措施进行降噪处理,尽量将噪声的频率和强度控制在较低的范围内,从噪声污染控制、施工安全性和保证质量效率等多个角度出发,将噪声控制的目标进行确定,再对控制方案进行制定,灵活运用噪声控制技术。通常情况下,压路机的噪声控制目标设定应当遵循相关的标准和规范执行,确保机械设备的振动强度和整体的噪声强度都能够满足规定中的要求,并在此基础上将最终的控制目标进行科学设定,对机械设备的参数和性能进行了解,进行详细的测试,确保噪声控制目标制定的可行性与合理性,并能够在对噪声有效控制的同时不应当施工建设的质量和效率。
2.2对噪声来源进行精准判断
目前振动压路机的种类和型号较多,构造和工作原理也存在一定差异,噪声的来源也存在区别,即使是同一型号的设备也可能会因为使用情况的不同而出现不同频率的噪声,因此在对噪声进行控制时,不仅要对控制目标进行明确,还要对噪声来源进行精准的判断。为了防止因噪声相互之间的干扰影响到对噪声来源的判断,需要从噪声位置、特征和影响等几个方面入手。其中位置判断是指在压路机的使用过程中分辨噪声来源,将噪声产生的位置及具体的部件进行确定;噪声特征的总结是指结合当前所确定的噪声位置,对噪声的频率、规律以及传播途径进行分析,为后续的噪声控制奠定基础;噪声的影响判断是需要对噪声源和特点进行综合评估,从而精准判断每一处噪声的影响量。
2.3合理选择发动机
发动机作为压路机的主要噪声源,主要产生燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、附属部件噪声等多种类型噪声。对这些噪声进行有效控制,则需要从压路机整体设计的视角出发,对设备使用的发动机进行合理选择。从总体上来看,发动机所产生的噪声,主要受到发动机转速与负荷情况的影响。当发动机转速较高、处于高负荷运行状态时,活塞的漏气损失与散热损失大大减少,进气系统吸入空气的流速明显提高,意味着燃烧噪声与进排气噪声的强度都会提升。在压路机设计开发阶段,有关设计人员可以利用这一规律,尽可能给设备选择低转速的柴油机,以达到降低噪声强度的目的。
2.4对冷却系统进行优化
相较于发动机所产生的噪声,压路机冷却系统所产生的噪声要更为复杂,通常可大致分为宽频带噪声与离散频谱噪声两大类。根据产生机理的不同,每一类噪声还可以继续进行细分。而要想降低这些噪声的强度,则需要对压路机冷却系统的设计进行全面优化。对于冷却风扇噪声频谱受叶片夹角影响的问题,可采取不等间距夹角的风扇叶片设置策略,根据叶片数量、大小来确定各个叶片间夹角的度数,以有效降低风扇在涡流声频域的噪声频。对于冷却风扇所产生噪声受护风圈内压力、散热效率等因素的问题,则可以结合护风圈形式、风扇转速等实际情况,调整风扇与护风圈、散热器之间的相对位置,同时通过拉近风扇与护风圈间距离,根据护风圈形式确定散热器位置的方式,有效降低风扇转速,提高散热器的散热效率,最终达到降低噪声声压级的目的。
2.5安装消声器
压路机排气系统产生的噪声主要包括空气噪声、气流冲击噪声、振动噪声。敷设噪声、气流摩擦噪声等几种。这些噪声的产生机理与排气系统的运行原理直接相关,很难通过常规的设计优化方式来进行控制,为此在设备设计阶段,需考虑为排气系统加装消声器,并根据压路机排气系统的内部结构,合理设定消声器的安装位置,以尽可能降低噪声强度。
结语:压路机作为道路施工中的重要机械设备,在作业过程中常常会产生较大噪声,基于此,以常见的振动压路机为例,对压路机的噪声源及其特点进行总结分析,同时围绕控制压路机噪声关键控制技术展开探讨。只要能够熟悉了解压路机的主要噪声源及噪声源特点,并根据压力机噪声的实际发生情况,采取科学合理的降噪措施,就必然能够使压路机的噪声得到有效控制。
参考文献:
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