Récemment, nous avons reçu une consultation d'un client: le ventilateur portable qu'ils ont développé était trop bruyant en raison de la pompe à air miniature, entraînant une mauvaise expérience utilisateur et même affectant les résultats de l'appel d'offres à l'hôpital. Des problèmes similaires sont courants dans les lignes de production industrielle et l'équipement de laboratoire - le bruit n'est pas seulement un problème de confort, mais aussi susceptible de révéler des défauts de conception. Cet article sera combiné avec des cas d'ingénierie, partagez 5 techniques de réduction du bruit éprouvées, vous amène à l'essence du problème.
Tout d'abord, la source de bruit: ne laissez pas la "vibration" et le "flux d'air" ruiner votre conception
Après avoir disséqué 37 pompes à air défectueuses, nous avons constaté que le bruit provenait principalement de deux "coupables":
Vibration mécanique (62%):
L'excentricité du moteur et la résonance causées par le déséquilibre du diaphragme transmettent la vibration à la coque comme une "mauvaise chaîne de guitare".
Cas: Le corps de la pompe en alliage en aluminium d'un certain type de machine d'anesthésie est trop mince et le son du dur de résonance est généré à la fréquence de 20 Hz.
Bruit de flux d'air (28%):
Lorsque le gaz de vitesse élevé - passe par un port de valve étroit, la turbulence provoque un "effet de sifflet", similaire au sifflement d'un coup de bouteille.
Données: Lorsque la vitesse du débit d'air dépasse 15 m / s, la valeur de décibels de bruit augmentera de plus de 30%.
2. Cinq conseils de réduction du bruit secrets des ingénieurs
Astuce 1: Utilisez "Installation de suspension" pour résoudre le dilemme des vibrations
Problème: La fixation de vis conventionnelle amplifie la conduction des vibrations.
Schème:
L'utilisation de supports de suspension en silicone (comme illustré) réduit la transmission des vibrations de 80%.
Selon le principe de montage du moteur automobile, la vibration de fréquence élevée - est absorbée par le matériau d'amortissement.
Données mesurées: Après l'installation d'une pompe à air industrielle, la vibration de la coque est réduite de 0,8 mm / s à 0,1 mm / s.
Astuce 2: la "règle de sandwich" dans le design du silencieux
Misonctant: simplement l'ajout de coton silencieux a un effet limité et est facile à bloquer le flux d'air.
Solution avancée:
La première couche: la plaque perforée (ouverture <1 mm) rompt le grand courant de Foucault.
Deuxième couche: son de densité de gradient - Absorbant le coton (de 30 kg / m³ à 80 kg / m³).
La troisième couche: résonateur Helmholtz, pour un bruit de fréquence spécifique.
Cas: Une pompe à vide en laboratoire adopte cette structure et le bruit du flux d'air est réduit de 65 dB à 42 dB.
Astuce 3: La technique de détournement pour faire en sorte que l'air coule "tourne doucement"
Point de douleur: le coude à angle droit provoquera le décapage d'air, produit un son éclaté.
Conception innovante:
Impression 3D Déflecteur en spirale progressif, de sorte que l'angle de direction du flux d'air inférieur ou égal à 15 degrés / cm.
Le revêtement de surface avec du téflon réduit le coefficient de frottement.
Effet: Le test d'une usine électronique 3C montre que le bruit de turbulence est réduit de 55% sous le même débit.
Astuce 4: moteur - "Philosophie de vie lente" conduite
Secret de l'industrie: pour chaque réduction de 10% de vitesse, l'atténuation du bruit est de 6 dB.
Étapes de mise en œuvre:
Micro Pumps préférés avec une fonction de contrôle de la vitesse PWM (comme la série ADN de Festo).
Déclération automatique pendant les heures de pointe OFF - (par exemple, mode nuit).
Avec une grande roue d'inertie pour lisser la fluctuation de la vitesse.
Comparaison des coûts: Bien que le module de contrôle de vitesse augmente le coût de 15%, la durée de vie de l'équipement est prolongée de 2,3 fois.
Astuce 5: Un système intelligent de réduction du bruit qui "respire"
Couture - Solutions de bord:
Un capteur de vibration MEMS est disposé à la surface du corps de la pompe pour capturer le spectre de bruit en temps réel.
L'annulation des ondes acoustiques inverses (technologie ANC) est motivée par l'algorithme adaptatif.
Mesure réelle: Après l'application d'un ventilateur final élevé -, le bruit de l'oreille du patient est passé de 47 dB à 29 dB, ce qui était meilleur que la norme de Who Ward.
Trois, Guide d'évitement des puits: ces moyens de «réduction des faux bruit» ruinent votre équipement
La dépendance excessive à l'égard de l'isolation saine: résultant en une mauvaise dissipation de la chaleur, une augmentation de la température du moteur de plus de 40 degrés C accélérera le vieillissement.
Augmentation aveugle du trou de suppression du bruit: le bruit de flux d'air secondaire sera généré lorsque l'ouverture est> 3 mm.
Ignorez l'influence du milieu: lors de la transmission des gaz de densité faible - tels que l'hydrogène, l'efficacité du silencieux traditionnel diminue de 60%.
Conclusion: La réduction du bruit est un jeu de précision "System -"
L'expérience de la conception d'un espace - grade Air Pump m'a fait comprendre profondément que le contrôle du bruit n'est pas un simple ajout et soustraction, mais une reconstruction systématique des vibrations, du flux d'air, des matériaux et de la structure. Il est recommandé que les ingénieurs introduisent une simulation de bruit (comme l'analyse harmonique ANSYS) au début de la conception et combinent les pointes de cet article pour l'optimisation dimensionnelle multi - - après tout, derrière le silence, est la poursuite ultime de la fabrication de précision.