...身份证专用芯片噪声检测及标定方法研究

徐新峰++季李峰

[摘 要]近些年，随着经济的不断发展进步和人民生活水平的不断提高，人们的节能环保意识也越来越强。机械产品的振动噪声问题已越来越收到人们的重视。锚绞机在现代船舶配套设备中越来越重要。低振动噪声是人们对于锚绞机的要求，同时振动噪声也是锚绞机发展进程中必须解决的问题。本文从锚绞机及减振降噪概述入手，介绍了锚绞机振动噪声的识别和测量，最终提出了锚绞机减振降噪措施。

[关键词]锚绞机；配套液压系统；噪声测量；减振降噪

中图分类号：R852.24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0382-01

新信息時代，各国都在争相对海洋进行开发。对海洋的开发离不开船舶工业的发展，锚绞机作为海洋船舶锚泊系统的主要设备，关系到船舶航行、系泊、起锚的可靠性和安全性。依靠传统的锚绞机设计方法设计出的锚绞机存在过于笨重、效率低、振动噪声大等问题。为了满足人们对环境及锚绞机性能的双重要求，低振动噪声、高效率的环保节能锚绞机是今后锚绞机的发展趋势。

1 锚绞机及减振降噪概述

1.1 锚绞机概述

锚绞机又叫做锚绞组合机，在现代船舶配套设备中显现的越来越重要，不论是抛锚、起锚、停泊，还是系带浮筒或者离靠码头，都离不开锚绞机。锚绞机是否可靠工作，直接决定了船舶的安全停靠和运行。锚绞机的振动噪声问题是影响零部件使用寿命、锚绞机工作可靠性以及操作舒适性的关键因素。锚绞机的减振降噪对于提高锚绞机的性能，降低噪声污染，改善海员工作环境以及海洋生物的生存环境等方面有着至关重要的作用。在锚绞机产品方面，以船舶产品总体发展的趋势为纲要，锚绞机也正在向功率大、效率高、寿命长、安全、节能环保、智能化等先进技术方向发展。

1.2 减振降噪概述

减振降噪有主动减振降噪和被动减振降噪之分。被动减振降噪因为无需另外再补充动力，装置结构不复杂，方便实现效果，成本较低，可以可靠工作，并且试用场合非常广泛，减振降噪效果较佳，目前船舶各类系统广泛应用被动减振降噪技术。振动噪声的被动控制技术非常多，包括了结构隔振、隔振墙隔振，动力吸振，消声器吸振，阻尼消振等技术。目前往往采用有限元分析与试验分析相结合的方法来研究机械结构特性。运用软件仿真计算结构动态响应，并不断的修正。理论、实验和数值计算是国内外现阶段常规的三种研究方法，但是这些目前都有一定的局限性，就是运用的模型比较简单。

2 锚绞机振动噪声的识别和测量

对于研究锚绞机的振动噪声问题，第一点就是要对锚绞机系统进行振动噪声的识别和测量，下面就锚绞机振动噪声的识别和锚绞机系统振动噪声的测量分别进行阐述。

2.1 锚绞机振动噪声的识别

对于锚绞机系统而言，其构成是多方面的，但主要的振动噪声来源有两大方面。第一是锚绞机机械系统部分，第二部分为锚绞机配套液压系统。锚绞机机械系统部分主要的振动噪声来源为齿轮箱中齿轮啮合的噪声，通常与齿轮的加工精度、装配精度、工作负载密切相关；锚链与锚链轮之间的滑移、跳动、撞击产生的噪声，这与锚链轮的结构、锚链轮与锚链的啮合程度密切相关，另外还包括了轴承噪声和刹车噪声。利用改进措施对噪声源进行减振降噪处理，能很有效的控制液压系统的噪声。

噪声源识别方法有：（1）主观评价法；（2）近场测量法；（3）选择运行法；（4）选择覆盖法；（5）表面振速测量。

2.2 振动噪声测量

选择测量方式：拨动测量选择开关，可选择测量位移、速度和加速度三个振动参数，测量单位会由显示器右边的箭头指出。

测量：测量过程中握稳测振仪，把探针贴近被测物体，按下测量键，仪表即开始测量；松开按键，此时的测量值被保持；再按下，则继续测量。测量后，数据可被保持60秒。

3 锚绞机减振降噪措施

锚绞机噪声主要有：减速箱中的齿轮噪声、轴承噪声、锚链轮与锚链的啮合及冲击噪声、以及刹车的噪声等，其中锚链的冲击噪声属于不稳定噪声，随机性较大，且噪声较大。

3.1 齿轮降噪的改进措施

（1）改变轮齿类型：齿轮类型的不同，其传动产生的噪声也存在较大差异。直齿轮传动时，整个接触是瞬时接触上去的线接触，产生的啮合冲击非常大。而斜齿轮传动时，接触是由一点逐渐向后延伸，啮合冲击较小。（2）齿顶修缘及齿形修整：因为生产制造误差，齿轮会部分齿出现齿轮啮合的干涉。如果消除了齿顶干涉，那么齿轮传动会相对平稳，不存在齿顶干涉冲击。而齿顶修缘是消除齿顶干涉比较有效的方法。承载后轮齿的弯曲量、齿轮的法向周节误差、及油膜厚度等参数直接决定了修缘量。但是，由误差及负荷情况得到最佳的修缘量并没有现成数据，需要大量的实验。所可以采用一种相对简单的方法，就是将齿顶高降低0.5mm，以此来取代齿顶修缘。（3）减少齿轮噪音幅射：齿轮噪声辐射面其实就是齿轮外径，齿轮可以看成是圆盘，辐射噪声声功率和圆盘半径平方成正比关系。在齿轮幅板上打孔能减少噪音幅射的面积，最终减少噪声的辐射。考虑到本文锚绞机系统中齿轮的强度和刚度，齿轮打孔面积为实际端面面积的15%。

3.2 轴承降噪的优化措施

合理选择轴承；提高轴承的制造精度；合理选择配合；保证轴承的装配质量和给予充分的润滑。

3.3 降低齿轮箱噪声的优化措施

齿轮噪声和轴承噪声，都是经过齿轮箱壁辐射出来的。假如齿轮箱结构设计合理，可以有效减少噪声辐射。

（1）适当增加齿轮箱材料的刚度；（2）运用消声箱盖进行消声；（3）提高齿轮箱的密封性，已达到隔音和降噪；（4）在箱体安装底部加减振垫。

3.4 降低锚链轮与锚链振动噪声的措施

一般可以安装阻尼装置或者张紧装置来控制链传动的噪声，但是这比较适用于普通链，对于锚链轮与锚链的传动并不适用。锚链冲击噪声主要有三点控制方法：（1）优化锚链轮结构；（2）添加减缓冲击元件；（3）控制锚链误差。

3.5 刹车降噪措施

提高摩擦材料的粘性阻尼可以降低刹车的噪声。当刹车盘在摩擦力的作用下发生振动，振动传递到阻尼层上面，阻尼层往复的被拉伸和压缩，其内部的分子会在力的作用下相对移动，致使振动能量被转化为热能，相当一部分被损耗，所以降低刹车盘振幅；同时阻尼层的刚度总是会有阻止刹车盘的弯曲振动的趋势，这样使得刹车盘的噪声辐射可以减小。故而此方法可以有效降低刹车的噪声。

4 结束语

目前，我国锚绞机生产设计缺少创新。在设计的这个过程一直没有考虑锚绞机工作的振动噪声，这导致生产出来的锚绞机在正常工作负载及过载工况下振动噪声巨大，这严重损伤船舶甲板员工的听力及身体，而且导致锚绞机的寿命缩短，也降低了我国锚绞机企业的竞争力，制约了产品出口的能力和国内行业的发展，各锚绞机生产企业应该努力做好锚绞机生产设计，在设计生产中有效降低锚绞机在工作中的震动和噪声，从而推动我国船舶事业的进一步发展。

参考文献

[1] 陆卫卫.锚绞机的噪声检测及减振降噪技术研究[D].南京理工大学， 2015.

[2] 周仕进.锚绞机主要部件振动噪声的分析与控制[D].南京理工大学， 2016.

[3] 唐曾艳.测量船水下噪声预报及减振降噪技术研究[D].江苏科技大学， 2011.