ریاضیات

برای اطلاعات بیشتر در مورد کنترل نویز سیستم های پنوماتیک و هوای فشرده، به پیوست J مراجعه کنید .

شکل 29. نازل های هوای فشرده کاهش دهنده نویز

برنامه های مقاوم سازی

کاهش پاسخ سطوح ارتعاشی با میرایی ارتعاش

میرایی وسیله دیگری برای کاهش نویز است. انرژی مرتبط با ارتعاش را اغلب با استفاده از پوششی که روی سطوح منبع نویز اعمال می شود، هدر می دهد. به عنوان مثال، در قطعه‌سازی، قطعات فلزی از طریق لوله‌های فلزی منتقل می‌شوند و باعث ایجاد صدای بیش از حد در اثر برخورد فلز به فلز می‌شوند. هنگامی که ناودان با مواد میرایی (مانند ماستیک، نمد آسفالت شده) پوشانده می شود، سطح سر و صدا کاهش می یابد. شکل 30 یک صفحه فولادی را نشان می دهد که یک قسمت متحرک را روی یک قطعه تجهیزات می پوشاند. یک ورقه از فویل پلاستیکی بین دو صفحه فولادی قرار می گیرد که اثر میرایی را ایجاد می کند.

شکل 30. اثر میرایی

میرایی معمولاً برای اتلاف انرژی مرتبط با پانل های بزرگ، نازک و ارتعاشی روی قطعات تجهیزات استفاده می شود. برای نویز با فرکانس پایین، کاهش قابل توجهی در سطوح نویز زمانی رخ می دهد که کمتر از 50 درصد از سطح پانل های ارتعاشی با مواد میرایی درمان شود. برای دستیابی به کاهش مشابه در نویز فرکانس بالا، لازم است کل پانل با مواد میرایی درمان شود.

مواد میرایی به سه دسته عمده تقسیم می شوند: لایه آزاد، لایه محدود و لایه محدود.

مواد میرایی لایه آزاد ساده از مواد لاستیکی "ویسکوالاستیک" تشکیل شده است که می توان آنها را رنگ کرد، اسپری کرد، ماله کرد یا (به عنوان مثال، با چسب یا مغناطیس) روی سطح پر سر و صدا چسباند. به طور معمول، در ورق فلز، یک لایه از مواد میرایی به نصف ضخامت فلز (یا 10٪ وزن) "زنگ" را از ضربه حذف می کند. یک لایه بسیار ضخیم‌تر از مواد میرایی، دو تا سه برابر ضخامت فلز، ضریب جذب صدای فلز را به تقریباً 0.3 تا 0.6 افزایش می‌دهد (برای اطلاعات بیشتر در مورد ضریب جذب صدا به بخش 2.i زیر مراجعه کنید). .

مواد میرایی لایه محدود لایه دوم سفت و سختی را اضافه می کنند که به طور محکم روی لایه ویسکوالاستیک چسبیده است. این به طور موثر اثر میرایی را حتی با یک لایه بسیار نازک از مواد ویسکوالاستیک افزایش می دهد. لایه دوم سفت و سخت باید غیر ارتجاعی باشد (یعنی نباید در هیچ جهتی کشیده شود)، اما می تواند کاملاً نازک باشد - حتی یک ورق فلزی یا فویل نازک هم کار می کند. این ترکیب از مواد محبوب است زیرا نویز را به طور موثر کاهش می دهد اما فضای کمی را اشغال می کند. این مفهوم در شکل قبل نشان داده شده است که در آن دو صفحه فولادی توسط یک لایه فویل پلاستیکی از هم جدا شده اند. فروشندگان تجاری نسخه های متعددی از این مواد، از جمله نوارهای فلزی را توسعه داده اند. نوار خواص غیر کشسانی را فراهم می کند، در حالی که چسب لایه ویسکوالاستیک را فراهم می کند.

ورقه های لایه محدود از همان اصل پیروی می کنند اما لایه های اضافی و ضخامت های مواد سفت و سخت (فلز یا چوب) را لمینت می کنند. این ورقه‌ها هم خواص کاهش نویز و هم استحکام خوبی دارند، تا جایی که می‌توان برخی از قطعات مکانیکی معمولاً پر سر و صدا (مانند روکش‌های قطعات متحرک/مکانیکی، لوله‌های نقاله) را از لمینت ساخت. هنگامی که یک لایه ویسکوالاستیک بین لایه ها قرار می گیرد، اتلاف انتقال تخته سه لا و سایر مواد کامپوزیتی بهبود می یابد. یکی از اشکالات این است که تکنیک های خاصی برای خم کردن، برش یا جوش دادن این مواد چند لایه مورد نیاز است.

هنگام تعیین مواد میرایی برای استفاده، باید دما و فرکانس های معمول موجود در تجهیزات را در نظر گرفت و برای شناسایی مواد بهینه با سازندگان مواد میرایی مشورت کرد.

به خاطر داشته باشید که دستگاه، محصول در حال تولید و خود فرآیند همگی می توانند نویز ایجاد کرده و از خود ساطع کنند. تصویر شکل 31 (انتقال سنگ ها به داخل قیف) را در نظر بگیرید. در مثال سمت چپ، برخورد صخره‌ها به دیواره‌های فلزی قیف باعث می‌شود که مانند یک زنگ به صدا درآید. همانطور که در سمت راست نشان داده شده است، کاهش ارتفاع سقوط آزاد (با پشتیبان گیری از نوار نقاله) به طوری که فقط یک افت کوتاه وجود داشته باشد، انرژی پتانسیل را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، که صدای حاصل را کاهش می دهد. علاوه بر این، یک ماده لاستیک مانند بادوام برای مرطوب کردن قیف و به حداقل رساندن توانایی پانل فلزی برای خم شدن و لرزش اضافه می شود که این نویز را در منبع حذف می کند. مواد میرایی را می توان به دو طرف سطح فلز اضافه کرد (Driscoll، اصول کنترل نویز).

شکل 31. کاهش ارتفاع سقوط آزاد

مواد میرایی اغلب برای کاهش پاسخ سطح ارتعاشی استفاده می شود. آنها با اتلاف انرژی مکانیکی یک پانل ارتعاشی به گونه ای کار می کنند که اجازه نمی دهد انرژی دوباره به عنوان نویز به هوا تابش کند. انرژی مکانیکی یک سطح ارتعاشی معمولاً در ماده میرایی به گرما تبدیل می‌شود، اگرچه تغییر دما معمولاً خیلی کم است که با لمس قابل توجه نیست. سطوح بزرگ و مسطح که ارتعاش دارند، احتمالاً نسبت به سطوح کوچکتر و سفت تر، سر و صدای بیشتری تولید می کنند. درمان کل دستگاه با مواد میرایی اغلب مقرون به صرفه نیست، به خصوص برای ماشین های بزرگ. مواد میرایی متصل به مرکز یک صفحه ارتعاشی موثرتر از همان مقدار ماده متصل شده در طرفین همان صفحه است. این مفهوم در شکل 32 نشان داده شده است،

شکل 32. افزودن مواد میرایی به تیغه اره