ISO 8579-1:2002 — Acceptance Code for Gear Units — Part 1: Test Code for Airborne Sound
ISO 8579-1:2002 (Acceptance code for gear units — Part 1: Test code for airborne sound) is a specialised standard that lays out a detailed, repeatable procedure for measuring and reporting the airborne noise radiated by an enclosed gear unit. It is an kodeks prihvaćanja: njegova svrha je da omogući proizvođaču i kupcu da provjere da nova ili popravljena zupčasta kutija ispunjava ugovorom dogovoren nivo akustične performanse. Ovo ga čini drugačijim od vibration analysis, koja ispituje strukturnu vibraciju da detektuje i dijagnostifikuje greške. ISO 8579-1 se umjesto toga bavi kvantificiranjem ukupne razine zvučne moći jedinice radi kontrole okolinskog buke i zaštite zdravlja radnika — jedan jednostavan, obranjiv “prolazi ili pada” broj umjesto dijagnostičkog spektra.
1. Obim i princip mjerenja
The standard’s scope is the determination of the airborne sound emission — emission sound pressure levels at specified positions and the sound power level — of enclosed gear units and gearmotors. Because it functions as an acceptance code, its procedures are written to verify compliance with a pre-agreed acoustic specification between supplier and purchaser. The governing principle is that the razine zvučne moći — svojstvo koje je svojstveno izvoru, nezavisno od gdje stojite — se izračunava na osnovu skupa mjerenja nivoa zvučnog pritiska obavljena na više, precizno definisanih točaka na zamišljenoj površini koja obavija zupčastu kutiju. Uzorkovanjem pritiska sve oko jedinice, metoda hvata ukupnu emitovanu zvučnu energiju umjesto pritiska na bilo kojoj proizvolnoj lokaciji.
2. Okruženje ispitivanja i uslovi
Ovaj dio standarda nametnuti stroge zahtjeve gdje i kako se ispitivanje provodi, tako da je jedini zvuk izmjeren od strane same zupčaste kutije. Ispitivanje mora biti obavljeno u akustičnom okruženju koje aproksimira free field — nema obližnjih reflektujućih površina koje bi mogle zagaditi mjerenje. Anehoična komora je idealna, mada može služiti i velika otvorena prostorija na vanjskom zraku. Kritično je da se buka od svih ostalih izvora — uključujući motor koji pokreće ispitni mjenjač — mjeri odvojeno i mora biti najmanje 6 dB lower od buke mjenjača, a poželjno je da bude više od 10 dB nižu. Ako je buka u pozadini preslaba, zagađuje rezultat i poništava test. Mjenjač mora također raditi pod određenim opterećenjem i brzinom, jer oboje dramatično utječu na generirani šum i frekvenciji zahvatanja zupčanika tonove koji ga dominiraju.
3. Instrumentacija
Standard određuje klasu performansi opreme u mjernoj lanci. Zahtijeva Mjerni instrument za nivo zvuka tipa 1 (klasa 1), mikrofon i set filtara koji se uklapaju u relevantne IEC standarde, osiguravajući visoku točnost i konzistentnost. Zahtijeva također Kalibrtor zvuka iste klase točnosti, i navodi da čitav sustav — mikrofon, mjerni instrument i kablovi — bude kalibriran s njim i neposredno prije i neposredno nakon izvršavanja mjerenja zvuka. Ta kontrola calibration potvrđuje da se osjetljivost instrumenta nije promijenila tijekom testa, što je bitno za validan rezultat prihvaćanja.
4. Postupak mjerenja
Ovo je preskriptivna srž standarda. Zahtijeva definiciju hipotetske mjerne površine koja potpuno obavija mjenjač — obično pravokutni paralelepiped (oblik kutije) postavljen na fiksnoj udaljenosti, obično 1 metar, od referentne površine jedinice. Standard zatim određuje minimalan broj i točnu lokaciju pozicija mikrofona na toj površini; za paralelepiped to je obično set od nine points pokrivajući četiri strane, vrh i ključne pozicije između njih. Nivo zvučnog tlaka bilježi se na svakoj točki dok mjenjač radi pod dogovorenim stanjem konstantnog opterećenja i brzine. Uzorkovanje mnogih točaka omogućuje da se zvučno polje pravilno prosječuje i objašnjava usmjerenost radijacijskog buke.
5. Izračunavanje razine snage zvuka
Ovaj odjeljak pruža matematiku koja pretvara sirove očitave u rezultat. Prvo, nivoi zvučnog tlaka — budući da su logaritamske dB vrijednosti — izmjereni na raznim pozicijama mikrofona se logaritamski prosječuju da se dobije srednji nivo zvučnog tlaka preko čitave mjerne površine. Ta sredina se zatim koristi za izračunavanje razine snage zvuka (Lw), izračunavanje koje uključuje površinu (S) hipotetske merne površine. Finalni nivo zvučne snage je jedinstvena vrednost u dB koja predstavlja ukupnu akustičnu energiju koju emitera menjač. Pošto je nezavisna od rastojanja merenja i okruženja, ona je definitivna mera za test prihvatanja.
6. Informacije koje se moraju zabeležiti i prijaviti
Da bi se rezultati držali nedvosmislenim, uporedivim i potpuno praćivim, završni deo navodi sve što mora biti prikazano u zvaničnom izveštaju o testu. Pored samog izračunatog nivoa zvučne snage, ovo uključuje:
- Opis menjača: model, serijski broj i drugi detalji identifikacije.
- Radni uvjeti: brzina na ulazu, moment na izlazu, i tip i temperatura maziva.
- Test okruženje: opis i skica prostorije i pozicija mikrofona.
- Instrumentation: svaki instrument korišćen, sa serijskim brojevima i datumima kalibracije.
- Ambijentalni šum: rezultati odvojenih merenja ambijentalne buke.
Ova stroga dokumentacija podržava valjanost testa i omogućava ga da se pouzdan ponavlja ako dođe do spora.
7. Ključni pojmovi iza standarda
- Zvučna snaga naspram zvučnog pritiska: standard određuje zvučnu power, ukupnu akustičnu energiju koju emituje izvor. Ovo se razlikuje od zvučnog pressure, što je ono što mikrofon zaista registruje i što se smanjuje sa distancom od jedinice. Zvučna snaga je konzistentnija, prenosiva mera za test prihvatanja.
- Kod testa prihvatanja, ne dijagnostički alat: standard je standardizovana procedura prolaska/pada. Kupac može da napisa maksimalno prihvatljiv nivo zvučne snage u ugovor o kupovini, a ISO 8579-1 daje dogovorenu metodu za verifikaciju usklađenosti.
- Vibro-akustična veza: iako standard mjeri zvuk u zraku, osnovni uzrok tog zvuka je strukturna vibracijska amplituda kućišta zupčanika, samu pogonjena zahvatanjem zuba. Visoki nivoi buke zato obično koreliraju sa visokom vibracijom na frekvenciji zahvata zuba i njenim bočnim vrpcama — kao i stanja poput gear defects, istrošenje ili neusklađenost koji povećavaju vibracije obično povećavaju i radijuranu buku.
8. ISO 8579-1 u praksi: buka, vibracija i dijagnostika
Akustička vrednost prihvatljivosti iz ISO 8579-1 omogućava kupcu da zaključi da li je zupčanik dovoljno tiho instalirati, ali to samo po sebi ne otkriva why da li je jedinica bučna ili kako se njeno stanje menja u radu. To je domen merenja vibracija. Pošto zvuk u zraku i strukturna vibracija dele isti izvor u zahvatu zuba, jedinica koja postaje bučnija tokom vremena obično告诉 istu priču koju i njeni spektar vibracija — rastući sadržaj energije na frekvenciji zahvata, rastuće bočne vrpce, ili novi udarni sadržaj od ospalog zuba.
Na terenu inženjeri dopolnjavaju snabdevačev sertifikat buke ISO 8579-1 sa provjerama vibracija na mašini. Prenosivi dvokanalski analizator poput Balanset-1A meri vibracije direktno na kućištima ležajeva zupčanika, hvatajući spektar gde se tonovi frekvencije zahvata i bočne vrpce pojavljuju, tako da bučan zupčanik može biti dijagnostifikovan umesto samo klasifikovan. Ako je potrebna numerička granica vibracija za zupčanički pogon, ISO 20816-9 granice vibracija zupčaničkog pogona alat pruža jedan, Kalkulator Frekvencije Zahvata Zupčanika precizira frekvencije koje treba tražiti, i Kalkulator prigušenja buke na daljini pomaže da se izmerjeni nivo buke odnosi sa distancom za planiranje industrijskog buke.
9. Zvanični standard
ISO 8579-1 je objavljen i održavan od strane Međunarodne organizacije za standardizaciju, i puni normativni tekst — uključujući tačne skupove koordinata mikrofona, formule usrednjavanja i šablon izveštaja — dostupan je kroz ISO prodavnicu. Rezime ovde prenosi namenu standarda, princip i procedure, ali bilo koji formalni test prihvatljivosti trebao bi biti sproveden protiv kompletnog objavljenog dokumenta kako bi se osigurala potpuna usaglašenost.
