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阻尼降噪机理及消音金刚石锯片的研究

李长龙  
【摘要】: 金刚石锯片广泛地应用于切割石材、混凝土、玻璃、水晶、石墨电极等硬脆材料。但是金刚石锯片的切割啸叫声带来了极大的噪声,通常切割噪声达105dB以上。噪声污染严重地危害人们的身体健康。 首先合理地设计了金刚石锯片的基体结构。试验出合理的基体连接工艺,并成功地制备出具有消音功能的金刚石锯片的基体。采用双面点焊的方式,熔焊面积为25%左右。该结构设计的消音机理为:层与层之间存在一层非常薄的空气层,形成不同金属与空气的多层结构,即A金属-空气-B金属-空气-A金属或A金属-空气-B金属-空气-B金属-空气-A金属等多层结构。当金刚石工具在切割激励的条件下,基体之间的空气层在振动的作用下来回地流动,由于夹层中间的空气流动,吸收了一部分振动能量,从而导致较低的噪声辐射。由于不同物质的固有振动频率不同,振动在不同物质间传播时,振动会降低,由振动产生的噪声也会降低。此外,由于夹层B为高塑性金属,振动使其内部的位错产生滑移和攀移,以消耗部分振动能,也是降低噪声的原因之一。 采用敲击噪声测试,确定了在锯片的外三分之一处振动最为强烈,同时消音锯片的噪声衰减仅为1.0秒左右,比普通金刚石锯片(15秒左右)快得多。 另外,本文还研究了夹层厚度对降噪效果的影响,通过试验确定了最合理的夹层厚度为0.10毫米。通过现场切割噪音测试,在干切的条件下,该消音结构的金刚石锯片切割噪声为86.69dB,而普通金刚石锯片的噪声为104.5dB,比普通锯片的噪声降低了17.81dB。达到了我国《工业企业卫生标准》中规定的90dB的要求。


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