羅茨真空泵的泵體聲源定位分析
由羅茨真空泵的噪聲源排隊(duì)測(cè)試分析可知,泵體的聲輻射對(duì)羅茨泵總噪聲貢獻(xiàn)最大。泵體的噪聲主要是由泵體封閉外殼的聲輻射所引起,530,1000,和1620Hz 是其聲輻射的優(yōu)勢(shì)頻率,見圖3,因此這三個(gè)頻率產(chǎn)生輻射的原因和部位是研究的關(guān)鍵問題。
為查清泵體外殼噪聲輻射的分布情況,在距離端蓋Ⅰ外側(cè)面6cm處取一長(zhǎng)36cm,高24cm 的測(cè)量面,將測(cè)量面劃分成12×8網(wǎng)格,測(cè)取各網(wǎng)格中點(diǎn)的法向聲強(qiáng)值,可計(jì)算出端蓋工側(cè)表面輻射的聲功率譜,見圖5。同時(shí)通過插值擬合計(jì)算并繪出該表面聲輻射的三維聲強(qiáng)譜圖,見圖6。
由圖5和圖6可見: ①端蓋I側(cè)面最大聲輻射部位在其中部,并沿著徑向逐漸減弱,其聲強(qiáng)等值線圖近似為以端蓋中點(diǎn)為圓心的同心圓。②端蓋I 側(cè)面輻射聲功率為7013dB,輻射噪聲的主要能量集中在1620Hz附近,與羅茨泵整體聲功率譜中1620Hz處有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系;在530 和1000 Hz 處雖也有峰值存在,但較1620Hz處的能量要小得多。
圖5 端蓋Ⅰ外側(cè)表面輻射聲功率譜圖
圖6 端蓋Ⅰ外側(cè)表面三維聲強(qiáng)譜圖
圖7 泵體外表面三維聲強(qiáng)譜圖
圖8 泵體外表面等聲強(qiáng)線圖
圖7和圖8是距泵體柱狀外表面10cm的測(cè)量面(外表面展開后得到) 的三維聲強(qiáng)譜圖和等聲強(qiáng)線圖。由圖中可見:
①、泵體上、下面的輻射效率遠(yuǎn)大于兩側(cè)的圓弧面,上、下面聲輻射的高低依次為進(jìn)氣口法蘭表面,端蓋Ⅰ和端蓋Ⅱ上、下面,軸承座Ⅰ及軸承座Ⅱ上、下表面。
②、由網(wǎng)格上測(cè)點(diǎn)的聲強(qiáng)譜知,泵體外側(cè)表面聲輻射的主要頻率成分是530和1000Hz;除在端蓋Ⅰ附近外,其它測(cè)點(diǎn)在1620Hz未見峰值。
③、在靠近聯(lián)軸器開口處測(cè)點(diǎn)的聲強(qiáng)值陡然增大,說明聯(lián)軸器開口處存在較強(qiáng)的聲輻射。
由以上的實(shí)驗(yàn)可得出如下結(jié)論:
(1) 羅茨真空泵的噪聲是由多構(gòu)件振動(dòng)聲輻射共同產(chǎn)生的,各聲源對(duì)總噪聲貢獻(xiàn)大小依次為支架、泵體、電機(jī)和聯(lián)軸器。
(2) 支架因泵體的振動(dòng)傳遞而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)并輻射出很大的噪聲,通過隔振可有效減小支架的振動(dòng)聲輻射。
(3) 排除支架噪聲輻射后,泵體是最主要的噪聲源,且其噪聲是由泵體表面聲輻射所產(chǎn)生。輻射噪聲的優(yōu)勢(shì)頻率為530 ,1000 及1620 Hz。其中1620 Hz處的噪聲由端蓋Ⅰ側(cè)表面輻射產(chǎn)生;530和1000Hz處的噪聲主要由泵體上、下表面輻射產(chǎn)生,尤以端蓋Ⅰ上、下表面最為突出。
(4) 電機(jī)噪聲相對(duì)泵體而言并無非常突出的峰值,但在較寬的頻率范圍都有能量分布。其聲功率級(jí)僅比泵體小2 dB ,是羅茨真空泵整體降噪不容忽視的聲源,最終將影響到整機(jī)降噪效果。
(5) 聯(lián)軸器由于兩側(cè)開口產(chǎn)生漏聲現(xiàn)象。
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