1主题内容与适用范围
本标准规定了摆线针轮减速机(以下简称减速机)噪声声功率级测定的测试条件、测试仪器、测点位置及数量、声功率级的计算以及测试结果的判定原则。
本标准适用于在符合规定的试验场地(即环境修正量K2小于或等于3dB)测定减速机的A计权声功率级。在有要求时,根据本标准也可测定频带声功率级和指向性指数。
2引用标准
GB 3241 声和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器
GB3785 声级计的电、声性能及测试方法
GB3947 声学名词术语
GB31027 声学的量和单位
JJG176 声压级校准器试验检定规程
JJG188 声级计试行检定规程
3测试仪器
3.1测试仪器应采用符合GB3785规定的1型或0型的声级计以及准确度相当的其他测试仪器。当频谱分析时,使用的1/1倍频程或1/3倍频程滤波器,应符合GB3241的规定。测试仪器按JJG188及JJG176的规定定期进行检定。
3.2测量前后的校准
仪器在测量前后必须用精度不低于0.5dB的声级校准器进行校准,当测量前后校准的差值大与1.0dB时,测量无效。
4测试要求
4.1减速机的按装
减速机应牢固地安装在稳定可靠的基础上,使测试环境的影响减小到最小。
4.1.1双轴型、直联型卧式减速机应卧式按装在弹性垫上上试验。
4.1.2双轴型立式减速机应改为卧式安装进行试验,在支架与基础之间家弹性垫。
4.1.3直联型立式减速机应立试安装在弹性垫上进行试验。
4.1.4推荐采用6~20mm厚的橡胶板作弹性垫。
4.2减速机在测试时的状态
减速机应在空载、额定输入转速运转状态下进行正、反两个方向的测试。
4.3测试房间
本标准要求房间的反射对各测点的读数的影响不超过3dB,即环境修正量K2小于或等于3 dB或K2小于或等于3 dB的倍频程,测量结果按6.2修正。
如果环境修正量K2大于3 dB,可以采取声学措施,以提高房间的吸声量,或者另选合适的房间。
4.4基准体长I1、宽I2和高I3的确定
4.4.1双轴型卧式按装的减速机(见图1)基准体的长I1为减速机输出端法兰盘最外侧平面与输入端法兰盘(或风扇罩)最外侧平面之间的距离,宽I2为机座两侧肋板外侧平面之间的距离,I3为试验平板(或地面)与机座最高处(吊环螺钉除外)之间的距离。
4.4.2直联型卧式安装的减速机(见图2),基准体的长I1为减速机输出端法兰盘最外侧平面与电动机风扇罩顶平面之间的距离,宽I2、高I3与4.4.1条相同。
4.4.3双轴型立式安装的减速机(见图3),基准体的长I1、高I3与4.4.1条相同,宽I2为机座支承平面的外圆直径D。
4.4.4直联型立式安装的减速机(见图4),基准体的长I1、宽I2、均为机座支承平面的外圆直径D,高I3为机座支承平面与电动机风扇罩顶平面之间的距离L家h(h为支架高度家橡胶垫板厚度)。
4.5测量表面和测量距离
测量表面为等效矩形的包络面,如图1~图4所示。测量距离为1000mm。
4.6测点的配置
4.6.1一级传动的双轴型卧式减速机,测点的配置按图1的规定,测点为4点,对于针齿中心圆直径小于330mm的减速机,1~3测点的高度H等于250mm,对于针齿中心圆直径等于或大于330mm的减速机,1~3测点的高度H等于减速机中心高加橡胶垫板厚度。
4.6.2一级传动的直联型卧式安装的减速机,测点的配置按图2的规定测点为5点,对于针齿中心圆直径小于330mm的减速机,1、2、3、5测点的高度H等于250mm,对于针齿中心圆直径等于和大于330mm的减速机,1、2、3、5测点的高度H等于减速机中心高加橡胶垫板厚度。
4.6.3一级传动的双轴型立式安装的减速机,测点的配置按图3规定,测点为4点,对于针齿中心圆直径小于330mm的减速机,1~3测点的高度H等于250mm,对于针齿中心圆直径等于和大于330mm的减速机,1~3测点的高度H等于减速机中心高。
4.6.4一级、二级、三级传动的直联型立式按装的减速机,测点的配置按图4的规定,测点为5点,其中1~4点的高度等于减速机支承平面与电动机风扇罩顶平面的距离之半加支架的高度和橡胶垫板厚度。
4.6.5二级、三级传动的双轴型卧式、立式安装的减速机以及直联型卧式安装的减速机,测点的配置、测点的数量以及测点高度应以低速级针齿中心圆直径为参量按4.6.1,4.6.2,4.6.3执行。
4.7 各测点离反射面的距离不得小于1000mm。
5测量步骤
5.1A计权声压级的测量
在各测点,传声器正向面对减速机,声级计的读数为表针摆动的平均值,观察周期不小于10s。
5.2声压级频谱的测量
一般情况下,用1/1倍频程测量即可满足要求。有特殊要求时,用1/3倍频程测量,
中心频率大于160Hz的频带,观察周期不得小于10s;中心频率等于和小于160Hz的频带,观察周期不得小于30s。
5.3传声器方向的调整
当传声器正对气流方向而影响测量精度时,应将传声器移至与气流方向成45°的位置上配置测点或在传声器上加标准的防风罩。在户外测试时,风速应小于6m/s,且传声器应家防风罩。
5.4背景噪声
将减速机停止运转后,在各测点测得背景噪声。减速机试验时测得的声压级与背景噪声声压级之差不得小与6dB,否则应采取措施以满足这一要求。在测试前后所测背景噪声之差值不应大于1.0dB,背景噪声修正量K1按6.1确定。
5.5测量表面面积的计算
测量表面面积按下列公式计算:
式中:S—测量表面面积,m2;
d—测量距离,m;
I1、I2 I3——基准体的长、宽、高,m。
6平均声压级和声功率级的计算
6.1背景噪声修正量K1(dB)
当减速机试验时测得的声压级与背景噪声声压级之差小于10dB时,应按表1进行修正。
表1 背景噪声修正量K1
声压级与背景声声压级之差 |
K1 |
<6 |
测量无效 |
6~8 |
1.0 |
>8~10 |
0.5 |
>10 |
0.0 |
6.2环境修正量K2(dB)
当测试环境中有不必要的反射存在时,则必须对测量结果加以修正,修正量K2按表2确定。当K2大于3dB时,测量无效。
在消声室或半消声室内进行测试时,修正量K2等于0。
6.3气温和气压修正量K3(dB)
在通常情况下,气温与气压对测量结果的影响不大,若测量时的气温与气压同标准值(取t=20℃时的标准大气压p=100kPa)。
相差较大时应应按式(5)计算修正量:
式中:t—测量时的环境气温,℃。
P—测量时的环境气压,Pa。
K3小于和等于0.5dB时,可以忽略不计。
表2 环境修正量K2
房间装饰情况 |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
a.房间墙面反射强烈(如:赚墙面、水磨石或打蜡地面) |
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
1 |
0 |
b.介于a、c之间 |
|
|
|
|
3 |
2 |
1 |
0 |
C.房间墙面反射微弱(装有一些吸声材料) |
|
3 |
2 |
1 |
0 |
注:1)V—测试房间容积,m3。
2) S—测量表面面积,m2。
6.4 A计权平均声压级的计算:
式中:
——A计权平均声压级,dB(A);
LPAt—第i测点的A计权声压级,dB(A);
Kli—第i测点的背景噪声修正量,dB(A);
K2——环境修正量,dB(A);
K3——气温、气压修正量,dB(A);
N—测点总数。
当各测点的声压级之差小于5dB时,平均声压级 可用算术平均值求得:
6.5频带平均声压级的计算:
式中:
——频带平均声压级,dB;
LPfi——第i测点上的频带声压级,dB;
Klfi——第i测点上的频带背景噪声修正量,dB;
K2—频带环境修正量,dB。
6.6A计权声功率级的计算
式中:LWA—A计权声功率级,dB(A);
——A计权平均声压级,dB(A);
S—测量表面面积,m2;
S0—基准表面积,1m2。
6.7频带声功率级的计算
式中:LWf—频带声功率级,dB;
—频带平均声压级,dB。
7测试结果的判定原则
7.1以A计权声功率级评价减速机噪声。
7.2在减速机测试时,分别测出正、反两个方向的声功率级,数值较大者为减速机噪声。
8报告内容
编写报告应包括下列内容:
a.被测产品名称、型号规格、额定功率、额定转速、传动比;
b.被测产品生产单位、生产日期、出厂编号;
c.测定依据;
d.声学环境;
e.测点布置图;
f.测试仪器名称、型号、精度、生产单位;
g.测试数据及结果;
h.测试人员及日期。
附录A
1/1倍频带或1/3倍频带声功率级合成A计权声功率级的方法
(补充件)
合成计算方法:
式中:Lwj—第j个频带声功率级;
Cj—第j个频带计数修正量。
A1 当以1/1倍频带计算时,上式中jmax=7,Cj由表A1给出。
表A1
j |
1/1倍频带中心频率/Hz |
CjdB |
1 |
125 |
-16.1 |
2 |
250 |
-8.6 |
3 |
500 |
-3.2 |
4 |
1000 |
0 |
5 |
2000 |
+1.2 |
6 |
4000 |
+1.0 |
7 |
8000 |
-1.1 |
A2 当使用1/3倍频带声功率计算时,上式jmax=21,Cj由表A2给出。
表A2
j |
1/3倍频带中心频率/Hz |
CjdB |
1 |
100 |
-10.1 |
2 |
125 |
-16.1 |
3 |
160 |
-13.4 |
4 |
200 |
-10.9 |
5 |
250 |
-8.6 |
6 |
315 |
-6.6 |
7 |
400 |
-4.8 |
8 |
500 |
-3.2 |
9 |
630 |
-1.9 |
10 |
800 |
-0.8 |
11 |
1000 |
0 |
12 |
1250 |
0.6 |
13 |
1600 |
1.0 |
14 |
2000 |
1.2 |
15 |
2500 |
1.3 |
16 |
3150 |
1.2 |
17 |
4000 |
1.0 |
18 |
5000 |
0.5 |
19 |
6300 |
-0.1 |
20 |
8000 |
-1.1 |
21 |
10000 |
-2.5 |
附录B
指向性指数的计算(补充件)
B1 减速机的指向性指数,可在一个反射面上方为自由场(半消声室)的环境中进行测量,并使用
式(B1)计算:
式中:DI—指向性指数;
Lpi—在减速机测量面上某方向测得的声压级,dB;
—该测量表面上的平均声压级,Db.
附加说明:
本标准由天津市石化通用机械研究所提出并归口。
本标准有天津市石化通用机械研究所、天津市减速机总厂负责起草。
本标准主要起草人张基梁、王静瑜。