武汉船舶设计研究院有限公司湖北省武汉市430064
摘要:船舶机械中船舶的环境,特别是机舱很容易受到相应的噪声污染,影响船员的生活、工作等,还有可能引发生生理上和心理上的疾病。如果噪声较强,则会在一定程度上影响船舶机械设备的正常运行,进而降低其使用年限和精度。大部分国家均制定了相应的噪声标准,从而保证船舶的运行环境。
关键词:船舶机械设备;噪声分析;控制方案
引言
随着船舶业建设速度的不断加快,使得人们的出行方式又多了一种选择,而且极大地满足人们对于出行方式舒适性的要求,但是随着船舶设备振动的噪音不断加大,严重影响人们对于舒适性的要求,而且也不符合可持续发展的战略要求,对机械设备的磨损现象也十分严重,因此必须采取有效的措施加以解决。
1.船舶机械噪声的危害
噪声会导致很多方面的危害,比如噪声会在一定程度上影响船舶上的乘客,损害乘客的耳部,还会严重损害其中枢神经和心脑血管等。如果长时间接触这种噪声,则很有可能会出现幻听。依据大量实验表明,在噪声会大大降低人们的工作效率,如果在噪声环境下休息,则会在一定程度上影响睡眠,降低睡眠质量,导致恶性循环。从船舶自身的方面看,如果船舶衔接不好,则会引起一定的振动,进而产生噪声,不仅会给乘客带来不良的体验,还会损坏船舶器具,缩短船舶的使用年限。因此,应更加重视船舶中的安全隐患,避免不必要的经济损失。船舶机械噪声的限制值如表1所示。
2.船舶低噪声设计技术应用案例
图1所示是我国自行研制的新一代低噪声船舶,主要用于海洋水下声学研究和试验考察,该船采用全电力推进、动力定位等先进技术。由于该船安装了大量高精尖试验和探测设备,要求全船的振动噪声水平低,以避免对试验和探测设备的干扰;同时,也要求最大限度地减小船体结构噪声辐射,减小船自噪声对测量区域被探测目标的影响;另外,提高全船的舒适性,减轻动力设备产生的振动噪声对船上作业的科学家和研究人员身体、心理、情绪的影响。
3.船舶设备噪声控制的策略需求
3.1发动机的噪声控制的策略需求
随着科学技术的不断发展,船舶的振动设备也在不断的改进,为了提升其行驶的速度,设备的功率越来越大,近而在行驶的过程中产生的噪音就越大,近而人们对其的关注度逐渐加大,采用什么样的方法使得船舶的噪音降低,这是制造业需要解决的首要问题,而噪音的产生源于设备的振动,所以要想有效的控制好噪音,就要从源头上解决问题。通过减少发动机的振动,使得设备的噪音得到很好的控制,而且对驾驶室的振动现象也得到很好的缓解,使得这个设备在良性的状态下运转,通过一些隔音的密封罩把发动机进行封闭,这样就可以有效地降低噪音,而对于设备的排气噪音,可以通过安装消声器来使其缓解,从源头上减少其向外界辐射的噪音。
要对船舶噪声通道进行优化处理,特别是在排气管道的拐弯处,很容易发生泄漏的现象,使得噪音在压力的情况下进行二次传播,所以必须要采取有效的措施加以处理,尽可能地保持排气管道的畅通,在对燃烧产生的噪音处理时,通过控制缸内气体的压力进行。在发动机的转速提高时,漏气现象和散热的损失就会减小,使得气缸内的温度升高,近而使得喷油的压力加大,使得室内空气的扰动得以加强,近而可燃气体的混合比例就会提高,使得在短时间内会出现多个燃点,近而增加发动机的噪声。为了防止这种现象的发生,必须要对喷油的前角进行处理,掌握好相应的喷油规律,使得可燃气体的混合比例得以降低,近而使得发动机的燃烧噪音降低,在处理风扇产生的噪音时,要把握好其影响的主要因素,在风扇的转速和直径增加时,都会加大风扇的噪声,随着船舶制造业的不断发展,一般采用的都是可调节的转速液压马来完成。
在对风叶片进行设计时,要充分考虑到影响其产生噪音的因素,调整好叶片的形状、数量及材料的影响,而且要对发动机的转数进行合理的调整,把其产生的噪音降到最低,在负荷作用的影响下,发动机的转数会提高,排气的时间就会缩短,使得气体的压力增加,近而增加产生的噪音,所以必须要加强对发动机转数的控制。
3.2传动系统噪声控制的策略需求
对于传动系统来说,其噪声主要来源于变速齿轮啮合和传动轴旋转的振动;对此常采用的噪声抑制措施有:在选择变速器时尽量选择噪声较低的变速器;在发动机与变速箱、后桥主减速器与底盘的连接上,采用柔性连接;对传动轴的平衡度实施有效控制,降低由于扭转振动造成的噪声。
3.3液压系统噪声控制的策略需求
在船舶机械中,液压系统也是产生噪声的重要来源。随着液压设备朝着高速和高压的方向发展,由此产生的噪声也在不断增加。通常情况下,当液压装置中出现有高噪声时,其正常工作状态会受到影响,有些元件的性能和使用寿命也会受到不同程度的破坏。在整个液压系统中,油泵中产生的噪声不容忽视。对此,可以在油泵的结构设计上,尽量做到机械和压力冲击的消除;要尽量消除各种压力脉动。相关研究表明,液压阀中产生的噪声不仅与液压阀的类型和液压阀内流体流向有关,与回游腔内的压力也有很大关系。
4.结语
社会在不断进步,人们对生活品质提出了越来越高的要求,其环境保护意识在不断增强。船舶机械作为社会建设中的重要工具与人们的生活息息相关,对其造成的噪声进行抑制已经成为人们研究的重点课题。在今后,相关工作者应该致力于新降噪技术的研究。
参考文献:
[1]姚运仕,冯忠绪,等.振动压路机的噪声浅析[J].筑路机械与机械施工化,2007,(7):47-49.
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