Come ridurre il rumore di funzionamento dei tornelli dei supermercati?

一, Studio della sorgente acustica del rumore proveniente da un cancello rotante
Vibrazioni meccaniche, interferenze elettromagnetiche e aerodinamica sono le tre principali forme di sorgenti sonore che compongono il rumore di un tornello.
Sorgente sonora da attrito meccanico: 55%–65% del rumore totale, che comprende:
L'ingranaggio degli ingranaggi produce un suono che si verifica di tanto in tanto (800–1200 Hz).
Il suono dell'attrito volvente tra la sfera del cuscinetto e il binario (frequenza di picco 1500–2000 Hz)
Il suono dell'asta del cancello che colpisce il dispositivo di limitazione (il volume di picco può raggiungere 85 dB)
Rumore elettromagnetico: dal 20% al 30% del rumore totale deriva dall'interazione del campo magnetico tra lo statore e il rotore del motore, che produce un ronzio a bassa-frequenza compresa tra 100 e 500 Hz.
Il rumore aerodinamico costituisce dal 10% al 15% del rumore totale. È costituito da un rumore di vortice (fischio ad alta-frequenza tra 2000 e 4000 Hz) causato dal flusso d'aria causato dalla rotazione del cancello.
I dati reali dei test di una catena di supermercati mostrano che il rumore di funzionamento del tornello senza misure di riduzione del rumore ammonta a 72 decibel nelle ore di punta. Di questi, il 62% è rumore di attrito meccanico, il 28% è rumore elettromagnetico e il 10% è rumore aerodinamico.

2, Mettere in atto le tecnologie di riduzione del rumore alla fonte del suono
1. Ottimizzazione del sistema meccanico (1) Miglioramento del sistema di trasmissione degli ingranaggi:

Quando si utilizzano ingranaggi elicoidali invece di ingranaggi cilindrici, la linea di contatto si sposta da punto di contatto a linea di contatto. Ciò riduce la forza d'impatto dell'ingranamento del 40%.
Scegli una procedura di rettifica degli ingranaggi ad alta-precisione (precisione GB/T 10095-2008 Grado 6) che mantenga l'errore del profilo del dente a < 0,015 mm.
Il cambio è riempito con olio lubrificante su scala nanometrica, che abbassa il coefficiente di attrito da 0,12 a 0,05 (2). Scegliere e prendersi cura dei cuscinetti:

Il carico dinamico nominale aumenta del 30% quando si utilizzano cuscinetti radiali a sfere (codice serie 6200).
Per eliminare le vibrazioni causate dal gioco, utilizzare il controllo del precarico del cuscinetto (gioco assiale 0,02–0,05 mm).
Configura un meccanismo per la gestione del ciclo di lubrificazione (aggiungi grasso a base di litio- ogni 500 ore).
Dispositivo per tamponare il cancello:

Posizionare i tamponi in poliuretano (durezza Shore 80A) sul dispositivo di limitazione. Questi blocchi possono assorbire il 75% dell'energia derivante da una collisione.
Il tempo di frenata è stato ridotto da 0,3 secondi a 0,1 secondi utilizzando freni elettromagnetici invece di freni meccanici. Ciò rende anche i freni più silenziosi.
2. Migliorare il sistema motorio (1) Eliminare il rumore elettromagnetico:

Cambia le fessure rettangolari nello statore in fessure a forma di pera- per rendere le armoniche dei denti meno forti del 30%.
Utilizzare il controllo dell'uniformità del traferro (errore unilaterale del traferro < 0,05 mm) per evitare che la tensione magnetica cambi troppo.
Scegli un motore-a bassa rumorosità (standard NEMA MG1A Classe A) che non emetta più di 55 decibel di rumore quando non è carico.

Utilizzo di un convertitore di frequenza a controllo vettoriale per ottenere un controllo regolare della velocità durante l'avvio e l'arresto del freno
Per eliminare gli effetti dei rapidi cambi di velocità, imposta una curva di accelerazione a forma di S- (tasso di cambio di accelerazione inferiore o uguale a 2 m/s ³).
3. Ottimizzazione aerodinamica (1) Design semplificato per l'asta del cancello:

Cambiare l'asta del cancello rettangolare in una sezione di profilo alare (profilo alare NACA 0012). Ciò abbasserà il coefficiente di resistenza da 1,2 a 0,6.
La superficie dell'asta della saracinesca è anodizzata, il che significa che ha una rugosità Ra inferiore o uguale a 0,8 μ m (2). Configurazione del dispositivo di deviazione:

Posizionare un deflettore nella parte superiore del cancello (angolo di attacco di 15 gradi) per consentire al flusso d'aria di passare senza intoppi.
Mettere un silenziatore sulla porta di dissipazione del calore del motore (perdita di inserzione maggiore o uguale a 10 dB a 2000 Hz)
3, Tecnologia per il controllo del percorso di trasmissione
1. Progettazione per l'isolamento strutturale dalle vibrazioni
Sistema di fondazione galleggiante:

Mettere dei cuscinetti antivibranti in gomma (con una compressione statica da 2 a 5 mm) tra la base del cancello e il terreno.
Utilizzando una struttura di isolamento a doppio-strato con una durezza superiore di 40 A e una durezza inferiore di 60 A, l'efficienza di isolamento raggiunge l'85%.
Riduzione del rumore nella sala macchine:

Posizionamento di un pannello fonoassorbente in fibra di poliestere di 30 mm di spessore-sul muro (NRC=0.95)
Posa a terra di un pavimento in gomma di 5 mm di spessore (amplificazione del rumore da impatto Δ Lw=18dB)
Corpo-fonoassorbente per spazio di installazione a soffitto (coefficiente di assorbimento acustico maggiore o uguale a ) 0,85 a 1000 Hz
2. Tecnologia della barriera acustica
Uno schermo trasparente e insonorizzato:

Utilizzando vetro temperato isolante con un peso di 5+12A+5mm (Rw=32dB)
Il telaio è realizzato in lega di alluminio con taglio a ponte, che ha un coefficiente di scambio termico K inferiore a 2,0 W/(m² · K).
Struttura per l'assorbimento acustico locale:

Posiziona strutture fonoassorbenti-con fori su entrambi i lati del cancello (fori da 3 mm, tasso di perforazione del 20%).
Mettere nella parte posteriore lana di vetro spessa 50 mm (densità apparente 32 kg/m ³).
4, Analisi di un caso tipico
Nel 2025, una specifica catena di supermercati internazionale renderà più silenziosi i tornelli dei suoi punti vendita in tutto il Paese.

Soluzione tecnica: modificare il sistema di trasmissione ad ingranaggi elicoidali e aumentare la precisione degli ingranaggi al livello 5 di GB/T 10095-2008.
Inserire il freno elettromagnetico e il blocco ammortizzatore in poliuretano.
Sulle pareti dell'aula computer sono presenti-pannelli fonoassorbenti in fibra di poliestere.
Metti dei cuscinetti antivibranti a doppio-strato nella parte inferiore del cancello.
Effetto dell'implementazione:
Il livello di rumore durante il funzionamento della macchina è sceso da 72 decibel a 58 decibel, in linea con lo standard GB 22337-2008 per le emissioni acustiche negli ambienti di vita sociale.
Il numero dei reclami dei clienti è diminuito del 67%.
Il tasso di guasto delle apparecchiature è diminuito del 42% e la durata dei cuscinetti è passata da 18 mesi a 36 mesi.
Analisi dell’economia:
Rinnovare un cancello costa 8500 yuan.
Risparmio di 2300 yuan sui costi di manutenzione annuali
Il tempo necessario per rientrare di un investimento è di 3,7 anni.