ISO 8579-1: Prijímacia norma pre ozubené prevody – Časť 1: Stanovenie hladín akustického výkonu šíreného vzduchom, ktoré vyžarujú prevodové jednotky
ISO 8579-1 je špecializovaná norma, ktorá stanovuje podrobný a opakovateľný postup merania a vykazovania hluku šíreného vzduchom z uzavretej prevodovky. Ide o akceptačný kód: jeho účelom je umožniť výrobcovi a zákazníkovi overiť, či nová alebo opravená prevodovka spĺňa zmluvne dohodnutú úroveň akustických vlastností. Tým sa odlišuje od analýza vibrácií, ktorá sa zaoberá analýzou štrukturálnych vibrácií s cieľom zistiť a diagnostikovať poruchy. Norma ISO 8579-1 sa naopak zameriava na kvantifikáciu celkovej úroveň akustického výkonu pre účely regulácie hluku v prostredí a v oblasti ochrany zdravia pri práci – jedno jednoznačné hodnotenie typu „vyhovuje/nevyhovuje“ namiesto diagnostického spektra.
1. Rozsah a princíp merania
Predmetom tejto normy je stanovenie hladín akustického výkonu v ovzduší pre uzavreté prevodovky. Keďže slúži ako akceptačný predpis, jej postupy sú formulované tak, aby overili súlad s akustickými špecifikáciami, na ktorých sa vopred dohodli dodávateľ a odberateľ. Základným princípom je, že úroveň akustického výkonu — vnútorná vlastnosť zdroja, nezávislá od toho, kde sa nachádzate — sa vypočíta zo súboru úroveň akustického tlaku merania vykonané v viacerých presne definovaných bodoch na pomyselnom povrchu, ktorý obklopuje prevodovku. Vďaka odberu vzoriek tlaku po celom obvode jednotky táto metóda zachytáva celkovú vyžiarenú zvukovú energiu, a nie tlak v akomkoľvek náhodnom bode.
2. Testovacie prostredie a podmienky
Táto časť normy stanovuje prísne požiadavky na miesto a spôsob vykonania skúšky, aby sa meral výlučne hluk samotnej prevodovky. Skúška sa musí vykonávať v akustickom prostredí, ktoré sa približuje free field — v blízkosti nesmú byť žiadne odrazové plochy, ktoré by mohli skresliť meranie. Ideálna je bezdozvuková komora, ale postačí aj veľký otvorený priestor vonku. Rozhodujúce je, aby sa šum pozadia zo všetkých ostatných zdrojov – vrátane motora poháňajúceho testovanú prevodovku – meral samostatne a musel byť aspoň 6 dB lower ako je hluk prevodovky, a to najlepšie o viac ako 10 dB. Ak je hluk v okolí príliš silný, skresľuje výsledok a test sa stáva neplatným. Prevodovka musí tiež bežať pri špecifikovanom zaťažení a otáčkach, keďže obidva tieto faktory výrazne ovplyvňujú generovaný hluk a frekvencia ozubených kolies tóny, ktoré v ňom prevládajú.
3. Meracie zariadenia
Norma stanovuje triedu výkonu zariadenia v meracom reťazci. Predpisuje Presný merač hladiny hluku typu 1 (trieda 1), súprava mikrofónov a filtrov spĺňajúca príslušné normy IEC, ktorá zaručuje vysokú presnosť a konzistentnosť. Vyžaduje tiež Kalibrátor zvuku tej istej triedy presnosti a stanovuje, že celý systém – mikrofón, meradlo a káble – sa musí kalibrovať pomocou neho bezprostredne pred začatím merania zvuku aj bezprostredne po jeho ukončení. Toto meranie v rozmedzí kalibrácia potvrdzuje, že citlivosť prístroja sa počas testu nezmenila, čo je nevyhnutnou podmienkou pre platný výsledok prijatia.
4. Postup merania
Toto je normatívna podstata normy. Vyžaduje definíciu hypotetického meracia plocha ktorý úplne obklopuje prevodovku – zvyčajne ide o pravouhlý rovnobežnosten (krabicový tvar) umiestnený vo fiksnej vzdialenosti, zvyčajne 1 meter, od referenčnej plochy zariadenia. Norma potom stanovuje minimálny počet a presnú polohu mikrofónov na tejto ploche; v prípade rovnobežnostena ide zvyčajne o súbor nine points zahrňujúce štyri bočné steny, hornú časť a kľúčové miesta medzi nimi. Hladina akustického tlaku sa zaznamenáva v každom bode, pričom prevodovka beží pri dohodnutom ustálenom zaťažení a otáčkach. Vďaka odberu vzoriek z mnohých bodov je možné správne zosumarizovať zvukové pole a zohľadniť smerovosť vyžarovaného hluku.
5. Výpočet hladiny akustického výkonu
V tejto časti sa uvádzajú matematické výpočty, ktoré premieňajú surové namerané hodnoty na konečný výsledok. Najskôr sú to hladiny akustického tlaku – vyjadrené v logaritmických hodnotách dB – namerané v rôznych polohách mikrofónov, ktoré sú logaritmicky priemerné na určenie priemernej hladiny akustického tlaku na celej meracej ploche. Táto priemerná hodnota sa potom použije na výpočet úroveň akustického výkonu (Lw), pričom do výpočtu sa započítava plocha (S) hypotetickej meracej plochy. Konečná hladina akustického výkonu je jednorazová hodnota v dB, ktorá vyjadruje celkovú akustickú energiu vyžarovanú prevodovkou. Keďže je nezávislá od meracej vzdialenosti a prostredia, predstavuje rozhodujúci ukazovateľ pre prijímacie skúšky.
6. Informácie, ktoré sa majú zaznamenávať a hlásiť
Aby boli výsledky jednoznačné, porovnateľné a úplne vysledovateľné, v záverečnej časti je uvedený zoznam všetkých údajov, ktoré musia byť uvedené v oficiálnom protokole o skúške. Okrem samotnej vypočítanej hladiny akustického výkonu to zahŕňa:
- Popis prevodovky: model, sériové číslo a ďalšie identifikačné údaje.
- Prevádzkové podmienky: vstupná rýchlosť, výstupný krútiaci moment, typ maziva a teplota.
- Testovacie prostredie: popis a náčrt miestnosti a umiestnenia mikrofónov.
- Prístrojové vybavenie: všetky použité prístroje vrátane sériových čísel a dátumov kalibrácie.
- Hluk v pozadí: výsledky samostatných meraní hluku v pozadí.
Táto dôkladná dokumentácia potvrdzuje platnosť testu a umožňuje jeho spoľahlivú reprodukciu v prípade sporu.
7. Kľúčové pojmy, na ktorých je norma založená
- Akustický výkon verzus akustický tlak: norma určuje kvalitu zvuku moc, celková akustická energia vyžiarená zdrojom. To sa líši od zvuku pressure, čo je vlastne to, čo mikrofón zachytáva, a čo s rastúcou vzdialenosťou od zariadenia klesá. Akustický výkon je konzistentnejším a lepšie porovnateľným meradlom pre prijímacie testy.
- Kód pre akceptačné testovanie, nie diagnostický nástroj: Táto norma stanovuje štandardizovaný postup na posúdenie vyhovujúceho/nevyhovujúceho výsledku. Zákazník môže do kúpnej zmluvy uviesť maximálnu prípustnú hladinu akustického výkonu a norma ISO 8579-1 stanovuje dohodnutú metódu na overenie súladu s touto hodnotou.
- Vibroakustické prepojenie: hoci prístroj meria vzduchový hluk, skutočnou príčinou tohto hluku sú konštrukčné vibrácie skrine prevodovky, ktoré sú spôsobené záberom zubov ozubených kolies. Vysoká hladina hluku preto zvyčajne súvisí s vysokými vibráciami pri frekvencii záberu ozubených kolies a v jej bočných pásmach – a s podmienkami, ako sú chyby prevodového stupňa, opotrebenie alebo nesprávne vyrovnanie, ktoré spôsobujú vibrácie, zvyčajne zvyšujú aj vyžarovaný hluk.
8. Norma ISO 8579-1 v praxi: Hluk, vibrácie a diagnostika
Hodnota akustickej prijateľnosti podľa normy ISO 8579-1 poskytuje kupujúcemu informáciu o tom, či je prevodovka dostatočne tichá na inštaláciu, avšak sama osebe neprezrádza prečo či je zariadenie hlučné alebo ako sa mení jeho stav počas prevádzky. To je oblasť merania vibrácií. Keďže vzdušný hluk a konštrukčné vibrácie majú spoločný pôvod v zábere zubov, zariadenie, ktoré sa časom stáva hlučnejším, zvyčajne vypovedá to isté, čo naznačuje jeho spektrum vibrácií – rastúcu energiu pri frekvencii záberu zubov, zväčšujúce sa bočné pásma alebo nový nárazový šum spôsobený odlomeným zubom.
V teréne inžinieri dopĺňajú certifikát o hluku dodávateľa podľa normy ISO 8579-1 kontrolami vibrácií priamo na stroji. Prenosný dvojkanálový analyzátor, ako je napríklad Balanset-1A meria vibrácie priamo na puzdrách ložísk prevodovky a zachytáva spektrum, v ktorom sa objavujú tóny s frekvenciou záberu a bočné pásma, čím je možné hlučnú prevodovku nielen klasifikovať, ale aj diagnostikovať. Ak je potrebná numerická hranica vibrácií prevodovky, Hranice vibrácií prevodoviek podľa normy ISO 20816-9 nástroj ponúka jeden, a to Kalkulačka frekvencie ozubených kolies určuje frekvencie, ktoré treba sledovať, a Kalkulačka útlmu hluku v diaľke pomáha prepojiť nameranú hladinu hluku so vzdialenosťou pri plánovaní v oblasti hluku na pracovisku.
9. Oficiálna norma
Normu ISO 8579-1 vydáva a spravuje Medzinárodná organizácia pre normalizáciu a jej úplné znenie – vrátane presných súradnicových súborov mikrofónov, vzorcov na výpočet priemerov a šablóny správy – je k dispozícii v obchode ISO Store. Toto zhrnutie opisuje účel, princípy a postupy normy, avšak akákoľvek formálna prijímacia skúška by sa mala vykonávať na základe úplného znenia uverejneného dokumentu, aby sa zabezpečila úplná zhoda s normou.
