冰箱是我們日常生活必備的家用電器,性能的好壞直接影響到我們的生活以及工作。冰箱壓縮機是冰箱發出噪聲的主要來源,因此對冰箱壓縮機進行噪聲分析與控制的重要性不言而喻。目前往復式冰箱壓縮機占市場比率高達87% ,那么我們就針對往復式冰箱機的噪聲問題進行論述。
首先,我們來簡單的了解一下往復式空壓機的工作原理:它是通過曲柄連桿機構將電機的旋轉運動轉換為活塞的往復運動,活塞在氣缸里的往復運動通過吸氣閥和排氣閥的配合,實現對制冷劑的吸入、壓縮和輸送。
冰箱壓縮機噪聲源
在空壓機運行過程中,噪聲的來源可以歸納為三大類:1、機械噪聲;2、空氣動力性噪聲;3、電磁噪聲。
一、機械噪音
往復、旋轉的慣性力是引起空壓機振動及產生噪聲的重要因素。這種周期性的不平衡力激發較高頻率的振動,當受振零部件的固有頻率等于周期性不平衡力頻率的整數倍時,會使零部件產生強烈的共振,從而產生強噪聲;而活塞撞擊氣缸和閥板、閥片撞擊閥片限位器也都會產生撞擊噪聲。
二、空氣動力性噪聲
氣體的流動或物體在氣體中運動引起空氣的振動稱之為空氣動力性噪聲。冰箱壓縮機不停地吸氣、排氣,產生壓力波動,激起閥片和管路振動,從而產生了噪聲;另外壓縮機機體的振動,激起殼體中的制冷劑氣體共振,也會產生噪聲。
三、電磁噪聲
交變磁場對定子和轉子作用產生周期性的交變力,引起振動產生了電磁噪聲。交變力與磁通密度的平方成正比,它的切向分量形成的轉矩有助于轉子的轉動,而徑向分量引起噪聲。電機的電磁振動一般在100—4000Hz頻率范圍內,電磁噪聲的聲源類型有三種:(1)感應電機的嗡嗡聲;(2)溝槽諧波噪聲;(3)槽噪聲。
噪聲傳遞路徑
我們知道,聲音在固態、液態和氣態媒質中都是能夠傳播的,根據其傳播媒質相應地被分別稱為固體聲、液體聲和空氣聲。噪聲傳播有直接的和間接的傳播途徑之分,在間接傳播的途徑中,可能出現固體聲、液體聲、空氣聲以及單個構件之間共振的多次轉化;我們的冰箱壓縮機,噪聲主要由以下兩種介質傳播:
(1)固體聲傳播路徑
聲波的傳遞大小與媒質的特性阻抗(密度與聲速的乘積)有關。噪聲傳遞過程中,固體通道是最重要的傳輸通道。利用計算機仿真技術來研究通過彈簧傳遞的振動,發現若將活塞和連桿的質量減少30% ,即可減少40%的傳遞力。
(2)氣體聲傳播路徑
全封閉壓縮機腔內充滿了制冷氣體,當機體振動時,制冷劑被激勵,一方面將振動傳輸出去,另一方面有可能產生共振,將振動放大,從而使外殼產生更大噪聲。如果其吸排氣頻率及其諧波與腔內某階自振頻率相重合的話,極易發生氣體共振,高背壓壓縮機與低背壓相比,由于壓力及脈動較大,更易發生共振。
綜上所述,往復式冰箱空壓機的噪音主要是有機械噪音、空氣動力性噪聲以及電磁噪聲,而往復式冰箱空壓機的傳播路徑只限于固體傳播、氣體傳播兩種。
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