声波除通过空气传播以外,还能通过楼板,墙壁和基础等固体传播;在振动源和基础之间安装弹性材料,使振动源传至基础和楼板的振动减弱,称为隔振。
机器设备转动,重锤锤击,物体拖动等所产生的振动传递至楼板、墙壁和基础后,基础、墙壁和楼板也相应发生振动,并且以振动波的形式沿建筑构件传播。通过这种方式传播的噪声称为固体声。消除或减弱固体声,可采取隔振措施。
隔振的基本措施是使产生振动的设备尽可能安装在与楼板、地坪或墙壁独立的基础上,并采用隔振材料将振动部分和相邻部分隔开。通过隔振材料传递的力和隔振材料所受到的振动力之比,称为振动传递率(K)。振动传递率一方面取决于隔振装置本身的特性,另一方面也取决于振动源的振动特性:
式中: f 振动源的振动频率(Hz);
f0振动源与弹性隔振材料所组成系统的固有振动频率(Hz);
隔振材料的阻尼比。
由上式可以看出:当 即振动源频率大于隔振系统固有振动频率的
倍时,K<1,隔振系统才能起到隔振的作用。通常采用
如不计阻尼作
用: K值愈小,隔振效果愈好。
隔振量=-201gK (dB)
各种设备的振动频率随设备的构造和转速(r/min)而异:
振动源与弹性隔振材料(如钢弹簧)所组成的共振系统的固有振动频率f0为:
式中: x 弹性隔振材料在荷载下的静态压缩量(cm)。
从上式可以看出:弹性构件静态压缩量x愈大,f0愈小,f/f0的比值愈大,隔振效果愈好。因此,应在保持设备稳定平衡的基础上,选择静态压缩量比较大的弹性构件。
对于橡胶、玻璃纤维板,软木等隔振材料,式中: k 修正系数,即各隔振材料动态刚度和静态刚度的比值。
良好的隔振材料应能承受设备的动力荷载,有良好的弹性,荷载能力大,静态压缩量大,共振频率低,稳定性好,经久耐用。
钢弹簧的固有振动频率低,荷载能力强,耐油,使用寿命长。为保持良好的稳定性,弹簧的自由高度应小于弹簧直径的2倍。为消除机器设备起动时或停机时发生共振,可加用橡胶增加阻尼。
橡胶隔振材料的弹性较好,共振频率也较低,而且有阻尼大的优点;构造上以易于压缩变形者为好,即有较大的静态压缩量,并允许有一定的水平变形,以提高隔振效果,并应注意避免与油类接触,以防止老化。
经树脂粘合的玻璃纤维板,具有良好的弹性,而且有一定的耐湿性,成本也比较低。经压缩制成的软木也是常用的隔振材料,但要注意防止受水浸或油浸的影响而改变其弹性。
对于橡胶,软木等隔振材料,所需面积(S)为:
式中: P—机器等产生振动的设备的重量(kg);
σ—隔振材料的容许荷载(kg/m2)。
应有的厚度(h)为:
式中: Ed—隔振材料的弹性模量(kg/m2)。
x—静态压缩量,一般不超过1cm。
隔振后相应的噪声降低量(△L):
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