一種球磨機機房噪聲治理方法
【專利摘要】一種球磨機機房噪聲治理方法,涉及一種噪聲治理方法。所述方法包括以球磨機筒體為研究對象，推導(dǎo)了筒體在正常工作條件下所受到的載荷函數(shù)，采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位，然后利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段；本發(fā)明保證大型機械設(shè)備運行的安全性和高效性，延長大型機械設(shè)備的使用壽命、減少其維護成本。同時本發(fā)明對大型的機器設(shè)備的噪聲治理同樣有效，特別適合于汽輪機、風力機、鼓風機等大型設(shè)備噪聲的治理，可大大降低設(shè)備的故障率，經(jīng)濟效益明顯。
【專利說明】一種球磨機機房噪聲治理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噪聲治理方法，特別是涉及一種球磨機機房噪聲治理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]球磨機在礦山、冶金、水泥、建材等許多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，但在運行過程會帶來極大的噪聲污染，不僅影響到人們的休息與工作，也對人的身體健康造成了極大的危害；球磨機的主要噪聲來源包括齒輪噪聲、筒體噪聲和電機噪聲，其中筒體噪聲是最大的噪聲源；而筒體噪聲是筒體在旋轉(zhuǎn)時鋼球與筒體襯板、鋼球與鋼球、煤塊與鋼球之間撞擊的機械噪聲；長時間的球載撞擊在圓柱殼內(nèi)的襯板上，會產(chǎn)生的非常大的沖擊力，同時會使襯板產(chǎn)生振動而輻射高噪聲。因此，分析球磨機筒體在工作狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律對于確定其噪聲輻射特性十分重要。
[0003]目前，球磨機噪聲分析都是基于現(xiàn)場測試，無法建立筒體應(yīng)力與噪聲輻射之間的關(guān)系。為此，基于有限元分析方法，研究球磨機在正常工作條件下筒體內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變分布，并根據(jù)載荷計算結(jié)果計算筒體的聲輻射模態(tài)，從而確定球磨機筒體應(yīng)力狀態(tài)與噪聲特性之間的關(guān)系，同時制定適當?shù)脑肼曋卫泶胧?，通過實際的球磨機降噪處理過程，證明了該方法對于降低球磨機的輻射噪聲有著非常重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種球磨機機房噪聲治理方法，本發(fā)明采用有限元方法對球磨機筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位，利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段。使機房內(nèi)的噪聲下降了 6dB，達到良好地效果。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種球磨機機房噪聲治理方法，所述方法包括以球磨機筒體為研究對象，推導(dǎo)了筒體在正常工作條件下所受到的載荷函數(shù)，采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位，然后利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段；
具體步驟為:
a.筒體的載荷計算:球磨機筒體受到的載荷主要包括:齒輪的載荷、介質(zhì)物料的自重載荷和介質(zhì)物料的離心力載荷，通過公式計算，得到球磨機在正常工作狀態(tài)下的沖擊載荷；
b.球磨機筒體的有限元仿真:
1)有限元模型的建立，經(jīng)過計算分析得到網(wǎng)格劃分后的球磨機筒體有限元模型；
2)球磨機筒體的應(yīng)力應(yīng)變分布，最大應(yīng)力集中在筒體的中上部區(qū)域，即為球磨機破碎物質(zhì)的下落點，
3)球磨機筒體模態(tài)分析，求解結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型； C.筒體的聲模態(tài)分析:計算從20HZ到200HZ范圍內(nèi)的聲模態(tài)，筒體聲輻射的模態(tài)效率較高頻率點主要集中在低頻段；
d.球磨機房的噪聲治理措施:吸聲處理使噪聲下降。
[0006]所述的一種球磨機機房噪聲治理方法，所述采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位。
[0007]所述的一種球磨機機房噪聲治理方法，所述方法利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
本發(fā)明保證大型機械設(shè)備運行的安全性和高效性，延長大型機械設(shè)備的使用壽命、減少其維護成本。同時本發(fā)明對大型的機器設(shè)備的噪聲治理同樣有效，特別適合于汽輪機、風力機、鼓風機等大型設(shè)備噪聲的治理，可大大降低設(shè)備的故障率，經(jīng)濟效益明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明球載對筒體沖擊力示意圖；
圖2為本發(fā)明球磨機筒體有限元模型圖；
圖3為本發(fā)明球磨機筒體應(yīng)力圖；
圖4為本發(fā)明筒體應(yīng)變圖；
圖5為本發(fā)明球磨機筒體第一階振型圖；
圖6為本發(fā)明球磨機筒體第二階振型圖；
圖7為本發(fā)明球磨機筒體第三階振型圖；
圖8為本發(fā)明球磨機筒體第一階聲模態(tài)圖；
圖9為本發(fā)明球磨機筒體第二階聲模態(tài)圖；
圖10為本發(fā)明球磨機筒體第五階聲模態(tài)圖；
圖11為本發(fā)明球磨機筒體第七階聲模態(tài)圖；
圖12為本發(fā)明寬頻帶降噪結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖所示實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
[0011]本發(fā)明是以球磨機筒體為研究對象，推導(dǎo)了筒體在正常工作條件下所受到的載荷函數(shù)，采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位。然后利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段。最后，根據(jù)聲輻射模態(tài)分析結(jié)果采用懸吊吸聲體和墻體吸聲的方法對球磨機機房進行吸聲處理，使機房內(nèi)的噪聲下降了 6dB，達到良好地效果。
[0012]本發(fā)明采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位。然后利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段。最后，根據(jù)聲輻射模態(tài)分析結(jié)果采用懸吊吸聲體和墻體吸聲的方法對球磨機機房進行吸聲處理，使機房內(nèi)的噪聲下降，達到良好地效果。
[0013]實施例:
I筒體的載荷計算
球磨機筒體受到的載荷主要包括:齒輪的載荷、介質(zhì)物料的自重載荷和介質(zhì)物料的離心力載荷。根據(jù)動量定理可知，工作中的球載在下落時對筒體的沖擊力等于單位時間內(nèi)拋出的球載質(zhì)量乘以球載與筒體在落點處的相對速度，沖擊力計算見圖1。
[0014]單位時間內(nèi)拋出的球載質(zhì)量為:

【權(quán)利要求】
1.一種球磨機機房噪聲治理方法，其特征在于，所述方法包括以球磨機筒體為研究對象，推導(dǎo)了筒體在正常工作條件下所受到的載荷函數(shù)，采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位，然后利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段； 具體步驟為: a.筒體的載荷計算:球磨機筒體受到的載荷主要包括:齒輪的載荷、介質(zhì)物料的自重載荷和介質(zhì)物料的離心力載荷，通過公式計算，得到球磨機在正常工作狀態(tài)下的沖擊載荷； b.球磨機筒體的有限元仿真: 1)有限元模型的建立，經(jīng)過計算分析得到網(wǎng)格劃分后的球磨機筒體有限元模型； 2)球磨機筒體的應(yīng)力應(yīng)變分布，最大應(yīng)力集中在筒體的中上部區(qū)域，即為球磨機破碎物質(zhì)的下落點， 3)球磨機筒體模態(tài)分析，求解結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型； c.筒體的聲模態(tài)分析:計算從20HZ到200HZ范圍內(nèi)的聲模態(tài)，筒體聲輻射的模態(tài)效率較高頻率點主要集中在低頻段； d.球磨機房的噪聲治理措施:吸聲處理使噪聲下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球磨機機房噪聲治理方法，其特征在于，所述采用有限元方法對筒體進行有限元模擬求得應(yīng)力應(yīng)變分布，確定立筒體在受載狀態(tài)下的脫離點和下落點的應(yīng)力集中部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球磨機機房噪聲治理方法，其特征在于，所述方法利用聲學仿真軟件計算球磨機筒體的聲輻射模態(tài)，確定了球磨機筒體的主要噪聲頻段為低頻段。
【文檔編號】G06F17/50GK104133949SQ201410339170
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉歡, 王健, 王慶輝, 李金鳳, 郭爍, 張琳琳 申請人:沈陽化工大學