ISO 8579-1:2002 — Kodeks sprejema za gonila — 1. del: Preskusni kodeks za zračni hrup
ISO 8579-1:2002 (Kodeks sprejema za gonila — 1. del: Preskusni kodeks za zračni hrup) je specializiran standard, ki določa podroben in ponovljiv postopek za merjenje in poročanje o zračnem hrupu, ki ga oddaja zaprto gonilo. Je koda sprejemljivosti: njegov namen je omogočiti proizvajalcu in kupcu, da preverita, ali nov ali popravljen menjalnik izpolnjuje pogodbeno dogovorjeno raven akustične učinkovitosti. To ga loči od analiza vibracij, ki preučuje strukturne vibracije za odkrivanje in diagnosticiranje napak. Standard ISO 8579-1 pa se ukvarja z merjenjem skupne raven zvočne moči za namene nadzora okoljskega hrupa in varovanja zdravja pri delu – enotna, utemeljena vrednost, ki pomeni »uspešno« ali »neuspešno«, namesto diagnostičnega spektra.
1. Obseg in načelo merjenja
Področje standarda je določanje emisije zračnega hrupa — ravni emisijskega zvočnega tlaka na določenih položajih in ravni zvočne moči — zaprtih gonil in gonilnih motorjev. Ker deluje kot kodeks sprejema, so njegovi postopki zapisani za preverjanje skladnosti z vnaprej dogovorjeno akustično specifikacijo med dobaviteljem in kupcem. Temeljno načelo je, da raven zvočne moči — notranja lastnost vira, ki je neodvisna od tega, kje stojiš — se izračuna iz niza raven zvočnega tlaka meritve, opravljene na več natančno določenih točkah na namišljeni površini, ki obdaja menjalnik. S pomočjo merjenja tlaka po celotnem obodu enote ta metoda zajame skupno sevano zvočno energijo, namesto da bi merila le tlak na kateri koli naključni točki.
2. Testno okolje in pogoji
Ta del standarda določa stroge zahteve glede kraja in načina izvedbe preskusa, tako da se meri le zvok samega menjalnika. Preskus mora potekati v akustičnem okolju, ki približno ustreza prosto polje — v bližini ne sme biti odbojnih površin, ki bi vplivale na meritev. Idealna je anehokna komora, vendar je primerna tudi velika odprta površina na prostem. Ključnega pomena je, da se hrup iz ozadja iz vseh drugih virov — vključno z motorjem, ki poganja preskusni menjalnik — meri ločeno in mora biti vsaj za 6 dB nižje kot je hrup menjalnika, po možnosti pa za več kot 10 dB. Če je hrup v ozadju premočan, to vpliva na rezultat in razveljavi preskus. Menjalnik mora delovati tudi pri določeni obremenitvi in hitrosti, saj obe vrednosti bistveno vplivata na nastajajoči hrup in na frekvenca zobnega stika toni, ki prevladujejo v njej.
3. Instrumentacija
Standard določa razred zmogljivosti opreme v merilni verigi. Predpisuje Merilnik glasnosti tipa 1 (razred 1), komplet mikrofona in filtra, ki ustreza veljavnim standardom IEC in zagotavlja visoko natančnost ter doslednost. Poleg tega je potrebno tudi Kalibrator zvoka istega razreda natančnosti ter določa, da je treba celoten sistem – mikrofon, merilnik in kable – z njim kalibrirati takoj pred in takoj po izvedbi zvočnih meritev. Ta postopek merjenja kalibracija potrjuje, da se občutljivost merilnega instrumenta med preskusom ni spremenila, kar je bistveno za veljaven rezultat sprejema.
4. Postopek merjenja
To je bistvo predpisa. Zahteva opredelitev hipotetičnega merilna površina ki v celoti obdaja menjalnik — običajno gre za pravokotni paralelepiped (v obliki škatle), nameščen v fiksni razdalji, ponavadi 1 meter, od referenčne površine enote. Standard nato določa najmanjše število in natančno lokacijo položajev mikrofonov na tej površini; pri paralelepipedu gre običajno za niz devet točk ki pokrivajo štiri strani, zgornjo stran in ključne točke med njimi. Raven zvočnega tlaka se meri na vsaki točki, medtem ko menjalnik deluje pod dogovorjeno stalno obremenitvijo in hitrostjo. Merjenje na številnih točkah omogoča pravilno izračunavanje povprečja zvočnega polja in upošteva usmerjenost oddajanega hrupa.
5. Izračun ravni zvočne moči
V tem poglavju je predstavljena matematika, s katero se surove meritve pretvorijo v končni rezultat. Najprej so ravni zvočnega tlaka – ki so logaritmične vrednosti v dB – izmerjene na različnih položajih mikrofona logaritmično povprečje za določitev povprečne ravni zvočnega tlaka na celotni merilni površini. Ta povprečna vrednost se nato uporabi za izračun raven zvočne moči (Lw), pri čemer se v izračun vključi površina (S) hipotetične merilne površine. Končna raven zvočne moči je enotna vrednost v dB, ki predstavlja skupno akustično energijo, ki jo oddaja menjalnik. Ker je neodvisna od merilne razdalje in okolja, je to končni merilni parameter za sprejemni preskus.
6. Podatki, ki jih je treba evidentirati in sporočiti
Da bi bili rezultati nedvoumni, primerljivi in v celoti sledljivi, je v zadnjem poglavju navedeno vse, kar mora biti vključeno v uradno poročilo o preskusu. Poleg same izračunane ravni zvočne moči to vključuje:
- Opis reduktorja: model, serijska številka in drugi identifikacijski podatki.
- Delovni pogoji: vhodna hitrost, izhodni navor ter vrsta in temperatura maziva.
- Testno okolje: opis in skica prostora ter položajev mikrofonov.
- Instrumentacija: vse uporabljene instrumente, skupaj s serijskimi številkami in datumi kalibracije.
- Okoljski hrup: rezultati ločenih meritev hrupa v ozadju.
Ta natančna dokumentacija potrjuje veljavnost testa in omogoča njegovo zanesljivo ponovitev v primeru spora.
7. Ključni pojmi standarda
- Zvočna moč v primerjavi z zvočnim tlakom: standard določa kakovost zvoka moč, skupna akustična energija, ki jo oddaja vir. To se razlikuje od zvoka tlak, kar mikrofon dejansko zazna in kar se z oddaljenostjo od naprave zmanjšuje. Zvočna moč je bolj dosledna in primerljiva merila za sprejemni preskus.
- Koda za sprejemni test, ne diagnostično orodje: Standard predpisuje standardiziran postopek za ugotavljanje skladnosti (uspešno/neuspešno). Stranka lahko v nakupno pogodbo vključi najvišjo dopustno raven zvočne moči, standard ISO 8579-1 pa določa dogovorjeno metodo za preverjanje skladnosti.
- Vibroakustična povezava: čeprav standard meri zvočno obremenitev v zraku, je glavni vzrok tega zvoka strukturno vibriranje ohišja menjalnika, ki ga povzroča vpetje zobnikov. Visoke ravni hrupa so zato ponavadi povezane z močnimi vibracijami na frekvenci vpetja zobnikov in njenih stranskih pasovih – ter s pogoji, kot so napake zobnikov, obraba ali neporavnava, ki povzročajo vibracije, običajno povečajo tudi sevani hrup.
8. Standard ISO 8579-1 v praksi: hrup, vibracije in diagnostika
Vrednost akustične sprejemljivosti iz standarda ISO 8579-1 kupcu pove, ali je menjalnik dovolj tih za vgradnjo, vendar sama po sebi ne razkriva zakaj ali je naprava hrupna in kako se njeno stanje spreminja med delovanjem. To je področje merjenja vibracij. Ker imata zračni zvok in strukturne vibracije isti izvor v zobnem vpetju, naprava, ki sčasoma postaja glasnejša, ponavadi kaže enako sliko, kot jo prikazuje njen spekter vibracij – naraščajočo energijo na frekvenci zobnega vpetja, širše stranske pasove ali nove udarne zvoke zaradi odlomljenega zoba.
Na terenu inženirji dopolnjujejo certifikat o hrupu po standardu ISO 8579-1, ki ga izda dobavitelj, s preverjanjem vibracij neposredno na stroju. Prenosni dvo-kanalni analizator, kot je Balanset-1A meri vibracije neposredno na ohišjih ležajev menjalnika in zajame spekter, v katerem se pojavljajo toni z frekvenco zob in stranski pasovi, tako da je mogoče hrupni menjalnik ne le oceniti, ampak tudi diagnosticirati. Kadar je potrebna številčna meja vibracij menjalnika, Meje vibracij pri zobniškem pogonu po standardu ISO 20816-9 orodje ponuja eno, Kalkulator frekvence zobniške mreže natančno določa frekvence, ki jih je treba iskati, in Kalkulator dušenja hrupa na razdalji pomaga pri povezovanju izmerjene ravni hrupa z razdaljo za namene načrtovanja v zvezi s hrupom na delovnem mestu.
9. Uradni standard
Standard ISO 8579-1 objavlja in vzdržuje Mednarodna organizacija za standardizacijo, celotno normativno besedilo – vključno z natančnimi sklopi koordinat mikrofonov, formulami za izračun povprečja in predlogo poročila – pa je na voljo v trgovini ISO Store. Ta povzetek opisuje namen, načela in postopke standarda, vendar je treba vsak uradni sprejemni preskus opraviti v skladu s celotnim objavljenim dokumentom, da se zagotovi popolna skladnost.
