Техника - молодёжи 1961-08, страница 23

НОВОЕ В БОРЬБЕ С ШУМОМ

М. ЭФРУССИ, инженер, сотрудник Акустического института АН СССР

1—1АША жизнь немыслима без машин. Но нередко машины, верные помощники человека, все же доставляют иам неприятности. И, пожалуй, самая распространенная причина втих неприятностей в том, что многие машины при работе непрерывно шумят. Часто производственные, технические шумы возникают оттого, что детали 'машин быстро колеблются, вибрируют. Но шум не единственное порождение вибрации. Она вызывает так называемую усталость металла, сокращает срок службы многих изделий. Вот почему борьба с вибрациями, а следовательно, и шумом является весьма важной задачей.

В последнее время для уменьшения вибраций и шума стал применяться новый метод. Было предложено наносить иа вибрирующие поверхности специальные поглощающие покрытия. Они отличаются тем, что обладают большим «внутренним треиием». Это значит, что значительную часть механической виергии колебания поглощающее покрытие переводит в тепло, которое затем рассеивается. Соответственно доля энергии, приходящаяся иа вибрации, и излучаемый ими шум уменьшаются, и тем заметнее, чем выше внутреннее трение и жесткость вибропокрытия, а также чем больше его толщина.

Особенно эффективно ослабляются вибрации, возникающие иа резонансных частотах отдельных элементов машины и ее корпуса, а также в тех случаях, когда кмеет место распространение вибраций иа значительные расстояния.

В качестве поглощающих материалов могут быть использованы кровельные и гидроизоляционные материалы: битум, рубероид, изол, специальные мастики на битумной основе, выпускаемые ₁ Ярославским и Челябинским лакокрасочными заводами, войлок, пропитанный битумом, некоторые пластмассы.

Следует отметить, что во многих случаях вибродемпфироваиие является почти единственным способом ослабления шума. Всем известно, каким сильным яиагом сопровождается работа дисковой пилы, режущей древесину. Применение поглощающего материала в последних моделях такой пилы резко снизило уровень ее шума. Только замена некоторых металлических шестерен пластмассовыми — из капрона, текстолита и т. п. — способна уменьшить вибрации и шум зубчатой передачи. Это объясняется опять-таки тем, что внутренние потери виергии в пластмассовых шестернях много больше, чем в металлических.

Если нанести специальное вибропоглощающес покрытие, можно сильно уменьшить уровень шума дисковой пилы.

Наиесепие вибропоглощающего покрытия сообщает поверхности металлической конструкции дополнительную жесткость на изгиб. Поэтому в некоторых случаях можно убавить толщину стенок конструкции бев снижения ее общей жесткости. Кроме того, новый метод позволяет в некоторых случаях сэкономить значительные количества материала. Таким способом можно уменьшить, например, толщину панелей акустического оформления громкоговорителей в ящиках радиоприемников на 30—50%.

колебаний сразу же резко нарушится.

Около места, где была нарушена целостность изделия, возникнут усиленные колебания краев металла. Амплитуда размах колебаний, там будет больше, чем в соседней части, сохранившей свою целостность. Другие дефекты примерно так же «портят» правильный рнтм внбрацин. Для их нахождения нужен лишь прибор, улавливающий разницу в характере колебаний. Такой прибор существует — это щуп-датчик. Основной элемент его — пьезокри-сталл, подобный тому, что используется в звукоснимателях проигрывателей. Известно, что при давлении на пластинку, вырезанную нз пьезо-крнсталла, на противоположных ее плоскостях появляются электрические заряды, которые можно снять прн помощи обкладок конденсатора. Так получается электрический сигнал, пропорциональный силе давления, нли же переменный ток, величина которого зависит от частоты и амплитуды колебаний. А именно амплитуду колебаний и нужно измерить, чтобы судить о наличии дефекта. Для этого небольшой ток, полученный от пьезоэлемента, усиливают и подают в регистрирующее устройство, например гальванометр, осциллограф нли наушники.

На первый взгляд может показаться, что между ультразвуковой и вибрационной дефектоскопией разницы нет. Но это не так. В первом случае щуп-датчик сам посылает в исследуемый предмет высокочастотные колебания и сам же нх принимает, после того как онн отразятся от трещины или раковины в толще металла. Особенность вибрационной дефектоскопии в том, что изделие приводится в состояние вибрации внешними силами, а пьезонристалл является только приемником колебаний.

Метод внбродефектоскопнн был предложен академиком Академии наук Белорусской ССР Н. С. Акуловым и разработай им совместно с В. И. Акимовым н В. А. Кунави-ной. Сегодня этот метод помогает решать самые разнообразные проблемы. Особенно полезным он оказался при обнаружении пороков, возникающих при соединении металлов с неметаллами. Такие сочетания получают в последнее время все большее распространение. Если надо защитить поверхность от износа, сгорания или коррозии, на изделие наносится какое-либо устойчивое защитное покрытие: металлическое, пластмассовое или даже керамнче-Сйое. Для таких «неестественных» сочетаний особенно важно качество скрепления двух разнородных материалов.

Когда неметаллическое, пластмассовое покрытие не соединилось с основой, то говорят, что получился ие-проклей. Этот дефект может катастрофически сказаться на работе изделия. Оказалось, что непроклей невозможно обнаружить ни ультразвуковым, ии магнитным, ии гамма-методом. Качество «выпечки пирога» то есть изготовления изделия, покрытого сверху корочкой из пласт

массы, не поддавалось удовлетворительному контролю. Казалось, ультразвук мог бы находить такие дефекты. отражаясь от границы раздела металла и неметалла в области непроклея. Но, во-первых, через многие материалы, особенно пористые. звук проходит довольно плохо, сильно рассеивается по пути и затухает. Во-вторых, при неподвижном состоянии детали оба материала, даже не будучи склеенными, нередко плотно прилегают друг к другу, и непроклей можно не обнаружить.

Иначе обстоит дело, когда приме

няется вибрационный метод контроля. В том месте, где есть непроклей, возникает усиленная вибрация: нанесенный слой то отстает, то снова сближается с колеблющимся изделием. Вибрирующая стальная подкладка как бы подбрасывает слой пластмассы, поэтому в непроклееином месте происходят не только колебания всего изделия как целого, но и колебания. обусловленные периодическим отставанием верхнего слоя от стальной подкладки. Их-то и регистрирует вибродефектоскоп. У нового метода большое будущее.

ю