ISO 8579-1:2002 — Код за приемане на редуктори — Част 1: Метод за изпитване на въздушен шум
ISO 8579-1:2002 (Код за приемане на редуктори — Част 1: Метод за изпитване на въздушен шум) е специализиран стандарт, който определя подробна и повторяема процедура за измерване и отчитане на въздушния шум, излъчван от затворен редуктор. Той е код на приемаемост: целта му е да позволи на производителя и клиента да потвърдят, че нова или ремонтирана зъбна предавка отговаря на договорено ниво на акустична ефективност. Това го разграничава от анализ на вибрациите, която изследва структурните вибрации за откриване и диагностика на неизправности. ISO 8579-1 е насочен към количественото определяне на общото ниво на звуковата мощност на агрегата за целите на контрол на шума в околната среда и опазване на здравето при работа — единична, защитима оценка “преминава или не” вместо диагностичен спектър.
1. Обхват и принцип на измерване
Обхватът на стандарта е определянето на емисиите на въздушен шум — нивата на звуково налягане на емисиите в определени позиции и нивото на звукова мощност — на затворени редуктори и мотор-редуктори. Тъй като функционира като код за приемане, процедурите му са написани така, че да проверяват съответствието с предварително договорена акустична спецификация между доставчика и купувача. Основният принцип е, че ниво на звуковата мощност — присъщо свойство на източника, независимо от разстоянието — се изчислява от набор от ниво на звуковото налягане измервания, извършени в множество точно определени точки върху въображаема повърхност, обхващаща зъбната предавка. Чрез вземане на проби от налягането от всички страни на агрегата методът улавя общата излъчена звукова енергия, а не налягането в произволна единична точка.
2. Среда и условия за изпитване
Тази част от стандарта налага строги изисквания относно мястото и начина на провеждане на изпитването, така че единственият измерван звук да е този на самата зъбна предавка. Изпитването трябва да се проведе в акустична среда, близка до free field — без близки отразяващи повърхности, които да нарушат измерването. Безехова камера е идеална, макар че може да се използва и голямо открито пространство на открито. Важното е, че фоновият шум от всеки друг източник — включително двигателя, задвижващ изпитваната зъбна предавка — трябва да се измери отделно и да бъде поне 6 dB lower от шума на зъбната предавка, а предпочитително — с повече от 10 dB по-нисък. Ако фонът е твърде шумен, той замърсява резултата и обезсилва изпитването. Зъбното колело трябва да работи и при зададено натоварване и скорост, тъй като и двете оказват значително влияние върху генерирания шум и честота на зацепване на зъбните колела тонове, които го доминират.
3. Инструментариум
Стандартът определя класа на ефективност на оборудването в измервателната верига. Той предписва Звукомер прецизионен тип 1 (клас 1), микрофон и набор от филтри, съответстващи на приложимите стандарти IEC, осигурявайки висока точност и постоянство. Изисква се и Звуков калибратор от същия клас на точност, като е посочено, че цялата система — микрофон, уред и кабели — трябва да бъде калибрирана с него непосредствено преди и непосредствено след серията от звукови измервания. Това обхватно калибриране потвърждава, че чувствителността на уреда не се е променила по време на изпитването, което е от съществено значение за валиден приемателен резултат.
4. Процедура на измерване
Това е нормативното ядро на стандарта. Той изисква дефинирането на хипотетична измервателна повърхност която напълно обхваща зъбната предавка — обикновено правоъгълен паралелепипед (форма на кутия), поставен на фиксирано разстояние, обикновено 1 метър, от референтната повърхност на агрегата. Стандартът след това определя минималния брой и точното местоположение на позициите на микрофоните върху тази повърхност; за паралелепипед това обикновено е набор от nine points обхващащи четирите страни, горната повърхност и ключови позиции между тях. Нивото на звуково налягане се записва в всяка точка, докато зъбната предавка работи при договореното установено натоварване и скорост. Вземането на проби в множество точки е това, което позволява правилното осредняване на звуковото поле и отчита насочеността на излъчвания шум.
5. Изчисляване на нивото на звукова мощност
Този раздел предоставя математиката, която превръща необработените показания в резултат. Първо, нивата на звуково налягане — логаритмични стойности в dB — измерени в различните позиции на микрофоните, се логаритмично осреднена за получаване на средното ниво на звуково налягане върху цялата измервателна повърхност. Това средно стойност след това се използва за изчисляване на ниво на звуковата мощност (Lw), изчисление, което включва площта (S) на хипотетичната измервателна повърхност. Крайното ниво на звукова мощност е единична стойност в dB, представляваща общата акустична енергия, излъчвана от редуктора. Тъй като е независимо от разстоянието до измерването и от условията на средата, то е определящият показател при приемателното изпитване.
6. Информация, която трябва да се запише и докладва
За да се осигури недвусмисленост, съпоставимост и пълна проследимост на резултатите, последният раздел изброява всичко, което трябва да фигурира в официалния протокол от изпитването. В допълнение към изчисленото ниво на звукова мощност, това включва:
- Описание на редуктора: модел, сериен номер и други идентификационни данни.
- Условия на работа: входна скорост, изходен въртящ момент, вид и температура на смазочното вещество.
- Тестова среда: описание и схема на помещението и позициите на микрофоните.
- Инструментация: всеки използван уред с серийни номера и дати на калибриране.
- Фонов шум: резултатите от отделните измервания на фоновия шум.
Тази строга документация е в основата на валидността на изпитването и позволява надеждното му възпроизвеждане при евентуален спор.
7. Ключови концепции, залегнали в стандарта
- Звукова мощност срещу звуково налягане: стандартът определя звука мощност, общата акустична енергия, излъчвана от източника. Тя се различава от звуковото pressure, което микрофонът действително улавя и което намалява с разстоянието от устройството. Звуковата мощност е по-последователният и преносим показател при приемателно изпитване.
- Код за приемателна проверка, а не диагностичен инструмент: стандартът представлява унифицирана процедура за одобрение/отхвърляне. Купувачът може да включи в договора за покупка максимално допустимо ниво на звукова мощност, а ISO 8579-1 осигурява договорения метод за проверка на съответствието.
- Вибро-акустичната връзка: въпреки че стандартът измерва въздушния звук, основната причина за него е структурната вибрация на корпуса на редуктора, предизвикана от зацепването на зъбите. Следователно високите нива на шум обикновено корелират с висока вибрация на зъбомесечната честота и нейните странични ленти — а такива условия като дефекти на зъбните колела, износване или разцентровка, водещи до повишена вибрация, обикновено увеличават и излъчвания шум.
8. ISO 8579-1 на практика: шум, вибрации и диагностика
Акустичната приемна стойност по ISO 8579-1 информира купувача дали редукторът е достатъчно тих за монтаж, но сама по себе си не разкрива защо защо дадена единица е шумна или как се променя състоянието й в експлоатация. Това е областта на вибрационното измерване. Тъй като въздушният звук и структурната вибрация имат общ произход в зъбното зацепване, единица, която постепенно се разшумява, обикновено разказва същата история, каквато разказва нейният вибрационен спектър — нарастваща енергия на зъбомесечната честота, увеличаващи се странични ленти или ново ударно съдържание от повреден зъб.
На терен инженерите допълват сертификата за шум по ISO 8579-1 от доставчика с проверки на вибрациите върху машината. Преносим двуканален анализатор като Balanset-1A измерва вибрациите директно върху корпусите на лагерите на редуктора, улавяйки спектъра, в който се появяват тонове на честотата на зъбното зацепване и странични ленти, така че шумен редуктор може да бъде диагностициран, а не само оценен. Когато е необходима числова граница за вибрации на зъбни предавки, уредът Límни стойности на вибрациите при зъбни трансмисии според ISO 20816-9 предоставя такава, Калкулатор за честота на зъбната мрежа определя честотите, които трябва да се търсят, а Калкулатор за затихване на шума на разстояние помага да се свърже измереното ниво на звука с разстоянието за планиране на шума на работното място.
9. Официалният стандарт
ISO 8579-1 е публикуван и поддържан от Международната организация по стандартизация, а пълният нормативен текст — включително точните координатни набори на микрофоните, формулите за осредняване и шаблона за доклад — е достъпен чрез магазина на ISO. Резюмето тук предава целта, принципа и процедурата на стандарта, но всеки формален приемателен тест трябва да се провежда спрямо пълния публикуван документ, за да се гарантира пълно съответствие.
