◎ 夏志剛
船舶機械噪聲控制策略
◎ 夏志剛
船舶機械噪聲不僅會對乘員造成不適,同樣也會對周圍的生活環(huán)境造成較大的噪聲污染,所以,注重對船舶機械噪聲的控制是十分必要的。本文簡要就船舶機械噪聲造成的不利影響進(jìn)行分析,并以此為基礎(chǔ)探討了如何有效的實現(xiàn)機械噪聲控制,以期為船舶機械制造人員以及使用人員提供噪聲控制參考。
船舶機械行業(yè)在不斷發(fā)展的過程中面臨著更高的船舶使用舒適性要求,不斷降低或控制機械振動,減少噪聲污染勢在必行。同時,隨著環(huán)境保護(hù)意識的逐漸增強,機械噪聲控制也是環(huán)境保護(hù)工作中的重要內(nèi)容。就船舶機械噪聲分析可知,造成噪聲出現(xiàn)的主要原因就在于機械振動,這將會導(dǎo)致機械設(shè)備的提前老化,縮短機械器件的使用時間。
船舶機械噪聲的存在將會對多方面造成不利影響,并主要集中表現(xiàn)在以下幾方面影響。其一,人長期處于機械噪聲環(huán)境當(dāng)中會受到聽力方面的損害,同時還會壓迫人的心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等,對人體的健康造成十分不利的影響。其二,在長時間的機械噪聲環(huán)境中,人們的情緒也會受到較大的影響,容易出現(xiàn)抑郁、煩躁等多種不良情緒。其三,船舶工作人員長時間在噪聲的影響下,工作效率會受到較大的影響,難以得到良好的休息,部分人員會表現(xiàn)出睡眠質(zhì)量差、耳鳴、記憶力降低等情況,而受影響更加嚴(yán)重的人可能會在這樣的環(huán)境中出現(xiàn)心臟病、高血壓等危害較大的疾病,影響身體健康。很可能在工作過程中由于疾病問題、過度疲勞問題造成工作失誤,嚴(yán)重時還可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故發(fā)生。其四,大多數(shù)船舶在運行過程中發(fā)出大量的噪聲還可能會對周圍的居民造成較大的影響,噪聲問題嚴(yán)重。
有效控制船舶發(fā)動機噪聲。船舶發(fā)動機的使用功率不斷提升,其所產(chǎn)生的噪聲問題也更加嚴(yán)重,研究人員應(yīng)當(dāng)注重對發(fā)動機噪聲的有效控制。首先,研究人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)化發(fā)動機和機架之間的減振塊的剛度,控制發(fā)動機實際運行過程中的振動,避免噪聲被廣范圍的傳遞,也可利用吸音材料制作相應(yīng)的罩殼進(jìn)行發(fā)動機密封,減小噪聲。其次,在進(jìn)行發(fā)動機設(shè)計時應(yīng)當(dāng)盡可能的實現(xiàn)排氣噪聲通道的優(yōu)化,確保排氣管的暢通,避免氣流脈動造成的噪聲二次輻射問題。另外,設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)注重噴油提前角的科學(xué)設(shè)計,實現(xiàn)噴油規(guī)律的精確控制,最終減少發(fā)動機的實際燃燒噪聲。此外,發(fā)動機風(fēng)扇在運行中也會造成一定的機械噪聲,且隨著風(fēng)扇運行速度和直徑的不斷增大而不斷增大噪聲。因此,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)采用能實現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動速度調(diào)節(jié)的液壓馬達(dá),合理的進(jìn)行風(fēng)扇轉(zhuǎn)動速度的控制。同時還應(yīng)當(dāng)注重風(fēng)扇葉片形狀、數(shù)量以及材料的設(shè)計,降低風(fēng)扇運行噪聲。
有效控制船舶駕駛室的機械噪聲。駕駛室是船舶運行控制的主要工作場地,若難以降低駕駛室的機械噪聲,則極有可能對駕駛?cè)藛T的身心健康造成極大的影響,同時也可能由于駕駛員過度疲勞造成操作失誤,引起較大的安全事故。所以,注重船舶駕駛室的機械噪聲控制是十分必要的。通??赏ㄟ^駕駛室結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、提高駕駛室的吸音水平以及提升駕駛室密封質(zhì)量等來最終實現(xiàn)。首先,在駕駛室密封設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重駕駛室底板、操作桿件等的科學(xué)設(shè)計,實現(xiàn)駕駛室和外界之間的隔離度提升,避免駕駛室板件在噪聲影響下出現(xiàn)振動,防止駕駛室混響情況的發(fā)生。其次,可在駕駛室地板上進(jìn)行吸音材料的鋪設(shè),并將隔音材料填補到窗縫、門縫等空隙中。此外,為避免駕駛室中受到噪聲二次聲源的影響,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在駕駛室設(shè)計時重點考察板件尺寸與質(zhì)量,并在安裝板件時提升疊加位置的實際剛度,以此達(dá)到減少噪聲污染的目的。
有效控制傳動系統(tǒng)的機械噪聲。傳動系統(tǒng)是船舶中不可或缺的一部分,其在實際運行中所產(chǎn)生的噪聲不多,但是影響較大。通常情況下,造成船舶傳動系統(tǒng)機械噪聲的主要原因在于變速齒輪嚙合產(chǎn)生的噪聲以及傳動軸在旋轉(zhuǎn)過程中造成的振動噪聲。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重對相關(guān)機械噪聲問題的有效控制,其主要可通過以下方式來實現(xiàn)。即,其一,設(shè)計人員在進(jìn)行傳動系統(tǒng)的變速器選擇時應(yīng)當(dāng)盡可能地采用運行噪聲較低的變速器。其二,設(shè)計人員在進(jìn)行發(fā)動機、變速箱、減速器以及底盤連接操作時應(yīng)當(dāng)盡可能地選擇柔性連接的方式,避免相關(guān)器件出現(xiàn)過度振動的情況。其三,注重傳動系統(tǒng)傳動軸的平衡度的控制,避免扭轉(zhuǎn)振動產(chǎn)生較大的噪聲問題。
有效控制液壓系統(tǒng)的機械噪聲。在船舶機械中,液壓系統(tǒng)在運行中也會產(chǎn)生大量的噪音,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)有效控制液壓系統(tǒng)的機械噪聲。而機械液壓設(shè)備在不斷發(fā)展的過程中逐漸實現(xiàn)了高速、高壓發(fā)展,這也造成了液壓系統(tǒng)的噪聲問題更加嚴(yán)重,影響較大。并且,當(dāng)液壓系統(tǒng)的機械噪聲過大時,其中涉及到的大量液壓裝置會在工作過程中受到一定的工作影響,部分元件的性能、使用周期也會受到較大的破壞。所以,涉及人員在進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注機械噪聲控制,并深入研究油泵中的噪聲所產(chǎn)生的影響。為實現(xiàn)這一點,涉及人員在實際設(shè)計工作中應(yīng)當(dāng)優(yōu)化系統(tǒng)油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)油泵機械、壓力沖擊的解決。同時,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重消除多種壓力脈動問題。而根據(jù)機械研究結(jié)論可以知道,液壓閥所產(chǎn)生的噪聲問題不僅和液壓系統(tǒng)中的液壓閥存在著緊密關(guān)聯(lián),同時還受到液壓閥中的流體流向的影響,并且,若回游腔中的壓力過大,則其產(chǎn)生的壓力也十分明顯。
船舶機械研究、生產(chǎn)人員在實際的工作中應(yīng)當(dāng)明確船舶機械噪聲將會造成的多種不利影響,提高對機械噪聲控制的重視。并在實際研究工作中以控制機械噪聲為目的,積極從發(fā)動機噪聲控制、駕駛室噪聲控制、傳動系統(tǒng)噪聲控制以及液壓系統(tǒng)噪聲控制等多方面來實現(xiàn)船舶機械噪聲控制水平的提升,以此來延長船舶機械器件的使用壽命,并良好地控制噪聲所造成的噪聲污染問題。
(工作單位:武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院)