ISO 8579-1:2002 — Vaihteistoyksiköiden hyväksymiskoodi — Osa 1: ilmassa etenevän äänen testikoodi
ISO 8579-1:2002 (Vaihteistoyksiköiden hyväksymiskoodi — Osa 1: ilmassa etenevän äänen testikoodi) on erikoisstandardi, joka esittää yksityiskohtaisen ja toistettavan menettelyn suljetun vaihteistoyksikön säteilemän ilmassa etenevän melun mittaamiseen ja raportointiin. Se on hyväksymiskoodi: sen tarkoituksena on antaa valmistajalle ja asiakkaalle mahdollisuus varmistaa, että uusi tai korjattu vaihteisto täyttää sopimuksessa sovitun akustisen suorituskyvyn tason. Tämä erottaa sen värähtelyanalyysi, joka tutkii rakenteiden värähtelyä vikojen havaitsemiseksi ja diagnosoimiseksi. ISO 8579-1 koskee sen sijaan kokonaisäänitehotason kvantifiointia. äänitehotaso yksikköä ympäristön meluntorjuntaa ja työterveyttä varten — yksi ainoa, puolustettavissa oleva “hyväksytty tai hylätty” luku diagnostisen spektrin sijasta.
1. Soveltamisala ja mittausperiaate
Standardin soveltamisala on suljettujen vaihteistoyksiköiden ja vaihdemoottorien ilmassa etenevän äänen emission määrittäminen — määrätyissä paikoissa mitatut äänenpainetasot sekä äänitehotaso. Koska standardi toimii hyväksymiskoodina, sen menettelyt on kirjoitettu varmistamaan ennalta sovitun akustisen spesifikaation noudattaminen toimittajan ja ostajan välillä. Perusperiaate on, että äänitehotaso — lähteen luontainen ominaisuus, joka on riippumaton siitä, missä seisoo — lasketaan joukosta äänenpainetaso mittaukset, jotka tehdään useista tarkasti määritellyistä pisteistä vaihteistoa ympäröivältä kuvitteelliselta pinnalta. Kun paineesta otetaan näytteitä koko yksikön ympäriltä, menetelmällä mitataan säteilevän äänienergian kokonaismäärä eikä paine jossakin mielivaltaisessa paikassa.
2. Testiympäristö ja -olosuhteet
Standardin tässä osassa asetetaan tiukat vaatimukset sille, missä ja miten testi suoritetaan, jotta ainoa mitattava ääni on itse vaihteiston ääni. Testi on suoritettava akustisessa ympäristössä, joka vastaa likimäärin vapaa kenttä — ei ole lähellä olevia heijastavia pintoja, jotka vääristävät mittausta. Kaiuton kammio on ihanteellinen, mutta myös suuri avoin ulkoalue voi toimia. On tärkeää, että kaikkien muiden lähteiden — myös testivaihteistoa käyttävän moottorin — aiheuttama taustamelu mitataan erikseen, ja sen on oltava vähintään 6 dB alhaisempi kuin vaihteiston melu ja mieluiten yli 10 dB pienempi. Jos tausta on liian voimakas, se vääristää tuloksen ja mitätöi testin. Vaihteen on myös toimittava tietyllä kuormituksella ja nopeudella, sillä molemmat vaikuttavat merkittävästi syntyvään meluun ja sitä hallitseviin sävelkorkeuksiin. hammaspyörien välinen taajuus sitä hallitsevat sävyt.
3. Instrumentointi
Standardissa vahvistetaan mittausketjun laitteiden suorituskykyluokka. Siinä määrätään Tyypin 1 (luokka 1) tarkkuusäänitasomittari, mikrofoni- ja suodatinsarja, jotka ovat asiaankuuluvien IEC-standardien mukaisia ja takaavat korkean tarkkuuden ja johdonmukaisuuden. Se edellyttää myös Äänen kalibraattori samaa tarkkuusluokkaa ja määrää, että koko järjestelmä — mikrofoni, mittari ja kaapelit — kalibroidaan sen avulla sekä välittömästi ennen äänimittauksia että välittömästi niiden jälkeen. Tämä ennen/jälkeen-kalibrointi kalibrointi vahvistaa, että laitteen herkkyys ei ole ajautunut testin aikana, mikä on välttämätöntä pätevän hyväksymistuloksen saamiseksi.
4. Mittausmenettely
Tämä on standardin määräävä ydin. Siinä edellytetään hypoteettisen mittauspinta joka ympäröi vaihdelaatikon kokonaan — tyypillisesti suorakulmainen särmiö (laatikon muotoinen), joka on asetettu kiinteälle etäisyydelle, yleensä 1 metri, yksikön vertailupinnasta. Standardissa määritetään sitten mikrofonien vähimmäismäärä ja tarkka sijainti kyseisellä pinnalla; suuntaissärmön osalta tämä on yleensä joukko yhdeksän pistettä jotka kattavat neljä sivua, yläosan ja niiden väliset avainpaikat. Äänenpainetaso rekisteröidään jokaisessa pisteessä vaihteiston käydessä sovitulla tasaisella kuormituksella ja nopeudella. Useiden pisteiden näytteenotto mahdollistaa äänikentän oikean keskiarvottamisen ja ottaa huomioon säteilevän melun suuntautuneisuuden.
5. Äänitehotason laskeminen
Tässä osiossa esitetään matematiikka, joka muuttaa raakalukemat tuloksiksi. Ensinnäkin eri mikrofonipaikoissa mitatut äänenpainetasot — jotka ovat logaritmisia dB-arvoja — ovat logaritmisesti keskiarvoistettu jotta saadaan keskimääräinen äänenpainetaso koko mittauspinnalla. Tätä keskiarvoa käytetään sitten laskettaessa äänitehotaso (Lw), laskutoimitus, jossa otetaan huomioon hypoteettisen mittauspinnan pinta-ala (S). Lopullinen äänitehotaso on yksi dB-luku, joka edustaa vaihteiston säteilemää kokonaisäänienergiaa. Koska se on riippumaton mittausetäisyydestä ja ympäristöstä, se on hyväksymistestin lopullinen mittari.
6. Kirjattavat ja raportoitavat tiedot
Jotta tulokset olisivat yksiselitteisiä, vertailukelpoisia ja täysin jäljitettävissä, viimeisessä osassa luetellaan kaikki, mitä virallisessa testiraportissa on oltava. Itse lasketun äänitehotason lisäksi tähän kuuluvat:
- Vaihteiston kuvaus: malli, sarjanumero ja muut tunnistetiedot.
- Käyttöolosuhteet: syöttönopeus, lähtömomentti sekä voiteluaineen tyyppi ja lämpötila.
- Testiympäristö: kuvaus ja luonnos huoneesta ja mikrofonien sijainnista.
- Instrumentointi: jokainen käytetty laite sarjanumeroineen ja kalibrointipäivämäärineen.
- Taustamelu: erillisten taustamelumittausten tulokset.
Tämä tiukka dokumentointi tukee testin pätevyyttä ja mahdollistaa sen luotettavan toistamisen, jos testistä syntyy kiistoja.
7. Standardin taustalla olevat keskeiset käsitteet
- Ääniteho vs. äänenpaine: standardi määrittää äänen teho, lähteen säteilemä akustinen kokonaisenergia. Tämä eroaa äänen paine, jonka mikrofoni todellisuudessa havaitsee ja joka pienenee etäisyyden kasvaessa laitteesta. Ääniteho on johdonmukaisempi ja siirrettävämpi mittari hyväksymistestiä varten.
- Hyväksymistestikoodi, ei diagnostiikkatyökalu: standardi on standardoitu hyväksytty/hylätty -menettely. Asiakas voi kirjata hyväksyttävän enimmäisäänitehotason ostosopimukseen, ja ISO 8579-1 tarjoaa sovitun menetelmän vaatimustenmukaisuuden todentamiseksi.
- Vibro-akustinen yhteys: Vaikka standardissa mitataan ilmaääntä, tämän äänen perimmäinen syy on vaihteiston kotelon rakenteellinen värähtely, jota hammaspyörien hampaiden yhteenpureminen aiheuttaa. Korkeat melutasot korreloivat siis yleensä hammaspyörän hammastustaajuuden ja sen sivukaistojen voimakkaan värähtelyn kanssa — ja sellaisten olosuhteiden kanssa kuin esim. vaihdevikoja, kuluminen tai virheellinen kohdistus, jotka lisäävät värähtelyä, lisäävät yleensä myös säteilevää melua.
8. ISO 8579-1 käytännössä: Melu, tärinä ja diagnostiikka
ISO 8579-1 -standardin mukainen akustinen hyväksyntäluku kertoo ostajalle, onko vaihteisto riittävän hiljainen asennettavaksi, mutta se ei yksinään paljasta Miksi yksikkö on meluisa tai miten sen kunto muuttuu käytön aikana. Tämä on tärinämittauksen ala. Koska ilmaääni ja rakennevärähtely saavat alkunsa samasta hammassilmukasta, ajan mittaan äänekkäämmäksi muuttuva yksikkö kertoo yleensä saman tarinan kuin sen värähtelyspektri - kasvavaa energiaa hammassilmukan taajuudella, kasvavia sivukaistoja tai uutta iskusisältöä lohjenneesta hampaasta.
Kentällä insinöörit täydentävät toimittajan ISO 8579-1 -melusertifikaattia koneen tärinätarkastuksilla. Kannettava kaksikanavainen analysaattori, kuten esimerkiksi Balanset-1A mittaa värähtelyä suoraan vaihteiston laakeripesästä ja tallentaa spektrin, jossa esiintyy silmätaajuussävyjä ja sivukaistoja, joten meluisa vaihteisto voidaan diagnosoida eikä vain luokitella. Jos tarvitaan numeerista vaihteen värähtelyn raja-arvoa, on käytettävä ISO 20816-9:n mukaiset hammaspyörävaihteiden tärinän raja-arvot työkalu tarjoaa yhden, Vaihdeverkon taajuuslaskuri osoittaa tarkalleen, mitä taajuuksia on etsittävä, ja Melun etäisyysvaimennuksen laskuri auttaa suhteuttamaan mitatun äänitason etäisyyteen työmelun suunnittelua varten.
9. Virallinen standardi
ISO 8579-1:n julkaisee ja ylläpitää Kansainvälinen standardisoimisjärjestö, ja koko normiteksti - mukaan lukien tarkat mikrofonikoordinaatistot, keskiarvokaavat ja raporttimalli - on saatavilla ISO Storesta. Tässä esitetty tiivistelmä kertoo standardin tarkoituksen, periaatteen ja menettelyn, mutta kaikki viralliset hyväksymistestit olisi suoritettava koko julkaistua asiakirjaa vasten, jotta voidaan varmistaa täydellinen vaatimustenmukaisuus.
