ISO 8579-1: Kodeks odbioru przekładni — Część 1: Określanie poziomów mocy akustycznej w powietrzu emitowanej przez przekładnie
ISO 8579-1 jest specjalistyczną normą, która określa szczegółową, powtarzalną procedurę pomiaru i raportowania hałasu powietrznego emitowanego przez zamkniętą przekładnię. Jest to kod odbioru: jego celem jest umożliwienie producentowi i klientowi sprawdzenia, czy nowa lub naprawiona skrzynia biegów spełnia uzgodniony w umowie poziom parametrów akustycznych. To właśnie odróżnia go od analiza drgań, która zajmuje się badaniem drgań konstrukcyjnych w celu wykrywania i diagnozowania usterek. Norma ISO 8579-1 dotyczy natomiast ilościowego określenia całkowitej poziom mocy akustycznej urządzenia przeznaczonego do kontroli hałasu otoczenia oraz do celów bezpieczeństwa i higieny pracy — jedną, uzasadnioną liczbę typu "zaliczenie lub niezaliczenie", a nie spektrum diagnostyczne.
1. Zakres i zasada pomiaru
Zakres normy obejmuje określanie poziomów mocy akustycznej w powietrzu dla zamkniętych przekładni. Ponieważ norma ta pełni funkcję dokumentu odbiorczego, zawarte w niej procedury mają na celu sprawdzenie zgodności z wcześniej uzgodnioną specyfikacją akustyczną między dostawcą a nabywcą. Nadrzędną zasadą jest to, że poziom mocy akustycznej — właściwość właściwa dla źródła, niezależna od tego, gdzie się znajdujesz — jest obliczana na podstawie zbioru poziom ciśnienia akustycznego pomiary wykonane w wielu precyzyjnie określonych punktach na wyobrażonej powierzchni otaczającej skrzynię biegów. Dzięki pomiarom ciśnienia w całym otoczeniu urządzenia metoda ta pozwala uchwycić całkowitą energię akustyczną wypromieniowaną, a nie tylko ciśnienie w jednym dowolnym miejscu.
2. Środowisko i warunki testowe
W tej części normy określono rygorystyczne wymagania dotyczące miejsca i sposobu przeprowadzenia badania, tak aby mierzony był wyłącznie hałas samych przekładni. Badanie musi odbywać się w warunkach akustycznych zbliżonych do free field — brak w pobliżu powierzchni odbijających, które mogłyby zakłócić pomiar. Idealnym rozwiązaniem jest komora bezechowa, choć sprawdzi się również duża otwarta przestrzeń na świeżym powietrzu. Co najważniejsze, hałas tła pochodzący ze wszystkich innych źródeł — w tym z silnika napędzającego testowaną skrzynię biegów — musi zostać zmierzony oddzielnie i musi wynosić co najmniej 6 dB lower niż hałas przekładni, a najlepiej o co najmniej 10 dB mniej. Jeśli hałas otoczenia jest zbyt głośny, zafałszowuje wynik i unieważnia badanie. Przekładnia musi również pracować przy określonym obciążeniu i prędkości, ponieważ oba te czynniki mają ogromny wpływ na wytwarzany hałas oraz na częstotliwość zazębienia kół zębatych dominujące w nim brzmienia.
3. Oprzyrządowanie
Norma określa klasę wydajności urządzeń w łańcuchu pomiarowym. Nakłada ona obowiązek Precyzyjny miernik poziomu hałasu typu 1 (klasa 1), zestaw mikrofonów i filtrów zgodny z odpowiednimi normami IEC, zapewniający wysoką dokładność i powtarzalność. Wymaga to również Kalibrator dźwięku tej samej klasy dokładności oraz wymaga, aby cały system — mikrofon, miernik i okablowanie — został skalibrowany przy jego użyciu zarówno bezpośrednio przed, jak i bezpośrednio po przeprowadzeniu pomiarów akustycznych. Ta kalibracja kalibrowanie potwierdza, że czułość przyrządu nie uległa zmianie w trakcie badania, co ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania ważnego wyniku odbiorczego.
4. Procedura pomiarowa
To jest zasadnicza część normy. Wymaga ona zdefiniowania hipotetycznego powierzchnia pomiarowa który całkowicie otacza skrzynię biegów — zazwyczaj jest to prostopadłościan (o kształcie pudełka) umieszczony w stałej odległości, zwykle 1 metra, od powierzchni odniesienia urządzenia. Norma określa następnie minimalną liczbę i dokładne rozmieszczenie mikrofonów na tej powierzchni; w przypadku prostopadłościanu jest to zazwyczaj zestaw nine points obejmujące cztery boki, górną część oraz kluczowe punkty pomiędzy nimi. Poziom ciśnienia akustycznego jest rejestrowany w każdym z tych punktów podczas pracy przekładni przy ustalonym obciążeniu i prędkości. Pobieranie pomiarów w wielu punktach pozwala na prawidłowe uśrednienie pola akustycznego i uwzględnienie kierunkowości emitowanego hałasu.
5. Obliczanie poziomu mocy akustycznej
W niniejszym rozdziale przedstawiono obliczenia matematyczne, dzięki którym surowe odczyty przekształca się w wynik. Po pierwsze, poziomy ciśnienia akustycznego — będące logarytmicznymi wartościami w dB — zmierzone w różnych pozycjach mikrofonu wynoszą uśrednione logarytmicznie w celu uzyskania średniego poziomu ciśnienia akustycznego na całej powierzchni pomiarowej. Średnia ta jest następnie wykorzystywana do obliczenia poziom mocy akustycznej (Lw), w którym uwzględnia się powierzchnię (S) hipotetycznej płaszczyzny pomiarowej. Ostateczny poziom mocy akustycznej to pojedyncza wartość wyrażona w dB, odzwierciedlająca całkowitą energię akustyczną wypromieniowaną przez skrzynię biegów. Ponieważ nie zależy ona od odległości pomiarowej ani warunków otoczenia, stanowi ona miarę decydującą w ramach testu odbiorczego.
6. Informacje, które należy rejestrować i zgłaszać
Aby wyniki były jednoznaczne, porównywalne i w pełni identyfikowalne, w ostatniej sekcji wymieniono wszystkie elementy, które muszą znaleźć się w oficjalnym protokole z badań. Oprócz samego obliczonego poziomu mocy akustycznej obejmuje to:
- Opis przekładni: model, numer seryjny i inne dane identyfikacyjne.
- Warunki pracy: prędkość wejściowa, moment obrotowy wyjściowy oraz rodzaj i temperatura smaru.
- Środowisko testowe: opis i szkic pomieszczenia wraz z rozmieszczeniem mikrofonów.
- Oprzyrządowanie: wszystkie używane przyrządy wraz z numerami seryjnymi i datami kalibracji.
- Szum w tle: wyniki oddzielnych pomiarów szumu tła.
Ta szczegółowa dokumentacja stanowi podstawę wiarygodności testu i pozwala na jego rzetelne odtworzenie w razie sporu.
7. Kluczowe pojęcia normy
- Moc akustyczna a ciśnienie akustyczne: norma określa moc akustyczną moc, czyli całkowita energia akustyczna wypromieniowana przez źródło. Różni się to od dźwięku pressure, czyli to, co faktycznie rejestruje mikrofon i co maleje wraz z odległością od urządzenia. Moc akustyczna jest bardziej spójnym i porównywalnym wskaźnikiem do celów testów odbiorczych.
- Kod testu akceptacyjnego, a nie narzędzie diagnostyczne: Norma ta określa ujednoliconą procedurę oceny zgodności (zgodność/niezgodność). Klient może określić maksymalny dopuszczalny poziom mocy akustycznej w umowie kupna, a norma ISO 8579-1 określa uzgodnioną metodę weryfikacji zgodności.
- Związek wibroakustyczny: chociaż standardowy pomiar dotyczy hałasu powietrznego, pierwotną przyczyną tego hałasu są drgania konstrukcyjne obudowy skrzyni biegów, wywołane zazębianiem się zębów kół zębatych. Wysoki poziom hałasu wiąże się zatem zazwyczaj z silnymi drganiami o częstotliwości zazębiania się kół zębatych oraz w pasmach bocznych — a także z takimi czynnikami jak wady przekładni, zużycie lub niewspółosiowość, które powodują drgania, zazwyczaj powodują również wzrost poziomu hałasu emitowanego na zewnątrz.
8. Norma ISO 8579-1 w praktyce: hałas, drgania i diagnostyka
Wartość dopuszczalności akustycznej określona w normie ISO 8579-1 pozwala nabywcy ocenić, czy przekładnia jest wystarczająco cicha, by ją zainstalować, ale sama w sobie nie wskazuje Dlaczego czy urządzenie jest głośne lub jak zmienia się jego stan podczas pracy. To właśnie dziedzina pomiarów drgań. Ponieważ dźwięk powietrzny i drgania konstrukcyjne mają to samo źródło w zazębieniu kół zębatych, urządzenie, które z czasem staje się coraz głośniejsze, zazwyczaj wskazuje na to samo, co pokazuje jego widmo drgań — wzrost energii przy częstotliwości zazębienia, nasilające się pasma boczne lub nowe drgania uderzeniowe spowodowane odpryskiem zęba.
W terenie inżynierowie uzupełniają certyfikat hałasu dostawcy zgodny z normą ISO 8579-1 o pomiary drgań przeprowadzane bezpośrednio na maszynie. Przenośny dwukanałowy analizator, taki jak Balans-1a mierzy drgania bezpośrednio na obudowach łożysk skrzyni biegów, rejestrując pasmo, w którym występują tony o częstotliwości zazębienia oraz pasma boczne, dzięki czemu hałaśliwą skrzynię biegów można zdiagnozować, a nie tylko sklasyfikować. W przypadku gdy wymagana jest liczbowa wartość graniczna drgań skrzyni biegów, Norma ISO 20816-9 – wartości graniczne drgań przekładni zębatej narzędzie udostępnia jedno, a Kalkulator częstotliwości zazębiania kół zębatych wskazuje częstotliwości, na które należy zwrócić uwagę, oraz Kalkulator tłumienia hałasu w odległości pomaga ustalić zależność między zmierzonym poziomem hałasu a odległością na potrzeby planowania w zakresie hałasu w miejscu pracy.
9. Oficjalny standard
Norma ISO 8579-1 została opublikowana i jest aktualizowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną, a jej pełny tekst normatywny — zawierający dokładne zestawy współrzędnych mikrofonów, wzory do obliczania wartości uśrednionych oraz szablon raportu — jest dostępny w sklepie ISO Store. Przedstawione tutaj streszczenie przedstawia cel, zasady i procedury normy, jednak wszelkie formalne testy akceptacyjne należy przeprowadzać w oparciu o pełną wersję opublikowanego dokumentu, aby zapewnić pełną zgodność z normą.
