Nghiên Cứu Giảm Tiếng Ồn Trong Gia Công Cơ Giới Gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

------------------------

HOÀNG QUỐC TẦN

NGHIÊN CỨU GIẢM TIẾNG ỒN TRONG

GIA CÔNG CƠ GIỚI GỖ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

---------------------------

HOÀNG QUỐC TẦN

NGHIÊN CỨU GIẢM TIẾNG ỒN TRONG

GIA CÔNG CƠ GIỚI GỖ

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và Thiết bị Cơ giới hóa Nông - Lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. HOÀNG VIỆT

Hà Nội, 2011

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian hoàn thành luận văn tôi đã nhận được sự quan

tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân. Nhân dịp này cho phép tôi được

bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học

TS. Hoàng Việt đã dành nhiều thời gian chỉ bảo tận tình và cung cấp nhiều tài

liệu có giá trị cho tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình.

Tôi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo Khoa Cơ điện

và Công trình, Khoa Chế biến Lâm sản, các thầy cô giáo Khoa Sau đại học

Trường Đại học Lâm Nghiệp đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để

tôi hoàn thành nhiệm vụ.

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, cơ

quan, bạn bè, đồng nghiệp đã thường xuyên quan tâm, động viên, tạo mọi

điều kiện tốt nhất về tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt thời gian

vừa qua.

Tôi xin cam đoan số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và

chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Những nội dung

tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 09 năm 2011

Tác giả

Hoàng Quốc Tần

ii

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các bảng ..........................................................................................i

Danh mục các hình..........................................................................................ii

Đặt vấn đề .................................................................................................. 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3

1.1. Tiếng ồn và những nghiên cứu giảm tiếng ồn trong công nghịêp gia

công gỗ trên thế giới .................................................................................... 3

1.2. Tình hình nghiên cứu và thực tiễn áp dụng các giải pháp giảm tiếng

ồn trong công nghịêp gia công gỗ ở Việt Nam .......................................... 7

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đềnghiên cứu.................... 14

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU............................................................................................... 15

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 15

2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ......................................................... 15

2.3. Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu......................................................... 16

2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 16

2.4.1. Các phương pháp nghiên cứu chung........................................... 16

2.4.2. Phương pháp nghiên cứu và thiết bị đo tiếng ồn sản xuất ......... 17

Chương 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................. 22

3.1. Cơ sở lý thuyết về tiếng ồn................................................................. 22

3.1.1. Âm thanh. Sự lan truyền của âm thanh. Áp suất âm. Sự nhiễu xạ

Cộng và tách âm...................................................................................... 22

3.1.2. Đo áp suất.Công suất âm.Lực âm thanh.Thang Đêxiben .Độ to 25

iii

3.1.3. Tiếng ồn.Phổ tiếng ồn .Mức tổng tiếng ồn của một số nguồn.... 28

3.1.4. Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với con người. ................................ 31

3.2. Các phương pháp chung chống tiếng ồn .......................................... 33

3.2.1. Sự lan truyến của tiếng ồn trong không gian mở. Phản xạ và hấp

thụ tiếng ồn. Sự lan truyền tiếng ồn trong phòng kín........................... 33

3.2.2. Vật liệu tiêu âm và ứng dụng chống ồn ....................................... 36

3.2.3 Giảm tiếng ồn bằng cách âm. Che chắn một lớp.......................... 41

3.2.4 Giảm tiếng ồn bằng tấm cách âm nhiều lớp................................. 45

3.2.6. Giảm tiếng ồn bằng màn chắn âm ............................................... 47

3.2.7. Giảm tiếng ồn từ các máy và thiết bị rung động.......................... 49

Chương 4: NGHIÊN CỨU GIẢM TIẾNG ỒN SẢN XUẤT CỦA CÁC

MÁY GIA CÔNG GỖ .................................................................................. 54

4.1. Đặc trưng của tiếng ồn sản xuất........................................................ 54

4.2. Định hướng các giải pháp giảm tiếng ồn sản xuất gia công gỗ ...... 56

4.2.1.Chống tiếng ồn ở nguồn ................................................................ 56

4.2.2. Giảm tiếng ồn bằng hấp thụ âm và cách âm ............................... 57

4.2.3. Giảm tiếng ồn bằng chắn âm........................................................ 57

4.3. Giảm tiếng ồn cho các máy bào......................................................... 58

4.3.1. Tổng quan chung và các nguyên nhân gây ồn ở máy bào.......... 58

4.3.2. Những giải pháp giảm tiếng ồn ở nguồn phát sinh .................... 60

4.3.3. Giải pháp giảm tiếng ồn bằng chắn âm ....................................... 63

4.3.4. Giảm tiếng ồn bằng hấp thụ âm (tiêu âm)................................... 63

4.4 Giảm tiếng ồn cho các máy cưa đĩa.................................................... 65

4.4.1. Tổng quan chung và các nguyên nhân gây ồn ở máy cưa đĩa ... 65

4.4.2. Những giải pháp giảm tiếng ồn ở nguồn phát sinh .................... 67

4.4.3. Giảm tiếng ồn cho các máy bằng hộp cách âm ........................... 71

4.4.4. Giảm tiếng ồn cho cưa đĩa bằng tấm chắn .................................. 72

iv

Chương 5: KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ....................... 74

5.1. Kết quả giảm tiếng ồn cho máy bào.................................................. 74

5.1.1. Kết quả theo giải pháp giảm tiếng ồn từ nguồn phát sinh.......... 74

5.1.2. Giảm tiếng ồn bằng tấm chắn âm ................................................ 75

5.1.3. Phối hợp các giải pháp giảm tiếng ồn từ nguồn và bằng tấm chắn

âm............................................................................................................. 76

5.2. Kết quả giảm tiếng ồn cho máy cưa đĩa ........................................... 78

5.2.1. Kết quả theo giải pháp giảm tiếng ồn từ nguồn phát sinh.......... 78

5.2.2. Giảm tiếng ồn bằng tấm chắn âm ................................................ 80

5.2.3. Phối hợp các giải pháp giảm tiếng ồn từ nguồn và bằng tấm chắn

âm............................................................................................................. 80

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ........................................................... 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

i

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT Tên các bảng biểu Trang

3.1 Tương quan giữa đơn vị logarit dB và áp suất âm ở kG/m2 27

3.2 Lượng gia tăng ΔL cho công thức (3.13) 30

3.3 Tác hại theo mức độ ồn ảnh hưởng đến não bộ con người 32

4.1 Mức ồn cả các máy gia công gỗ 55

4.2 Hiệu quả cách âm(tính theo lý thuyết) cho máy bào CP6-7 64

5.1 Kết quả giảm tiếng ồn từ động cơ điện 74

5.2 Kết quả giảm tiếng ồn bằng điền đầy các rãnh hở trên trục dao 75

5.3 Kết quả giảm tiếng ồn bằng tấm chắn âm 76

5.4 Kết quả giảm tiếng ồn bằng các giải pháp kỹ thuật 76

5.5 Tổng hợp các kết quả giảm tiếng ồn cho máy bào CP6-7 78

5.6 Kết quả giảm tiếng ồn từ động cơ điện trên máy cưa đĩa 79

5.7 Kết quả giảm tiếng ồn bằng giảm rung cho đĩa cưa 79

5.8 Kết quả giảm tiếng ồn cho cưa đĩa bằng tấm chắn âm 80

5.9 Kết quả giảm tiếng ồn bằng phối hợp các giải pháp kỹ thuật 81

5.10 Tổng hợp các kết quả giảm tiếng ồn cho máycưa đĩa SA-4K 81

ii

DANH MỤC CÁC HÌNH

TT Tên các hình Trang

1.1 Máy tiện CNC CJK1640 6

1.2 Máy bào với hệ thống chống tiếng ồn và bụi 6

1.3 Máy đánh nhẵn với hệ thống hút bụi và cách âm 7

1.4 Máy cưa đĩa an toàn NILP – CĐ.07 11

1.5 Máy băm dăm chế tạo tại Việt Nam 12

1.6 Máy phay mộng ngón 12

2.1 Bố trí các tuyến và các điểm đo 18

2.2 Thiết bị đo tiếng ồn SL 4001 19

2.3 Đồng hồ bấm giây và đo số vòng quay 20

3.1 Sơ đồ phân bố năng lượng sóng âm 34

3.2 Sơ đồ bọc phủ các kết cấu cộng hưởng âm 40

3.3 Các dụng cụ tiêu âm đơn chiếc 41

3.4 Sự lan truyền và hiện tượng trùng âm 42

3.5 Các loại màn chắn chống ồn 48

3.6 Đồ thị biểu diễn sự giảm tiếng ồn sau màn chắn 49

4.1 Trục dao máy bào CP6-7 58

4.2 Liên kết động cơ trên đệm cách rung 60

4.3 Trục dao với các rãnh được làm đầy 61

4.4 Đĩa ốp ép đĩa cưa có lớp lớp giảm rung 70

4.5 Hộp cách âm cho máy cưa đĩa SA-4K 71

4.6 Tấm chắn âm cho cưa đĩa SA-4K 72

5.1 Biểu đồ các kết quả nghiên cứu giảm tiếng ồn cho máy bào 77

5.2 Biểu đồ các kết quả nghiên cứu giảm tiếng ồn cho máy cưa đĩa 82

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cơ giới hoá, tự động hoá các quá trình công nghệ là định hướng chiến

lược phát triển của mọi nền sản xuất. Xu hướng chung của kỹ thuật hiện nay

và trong tương lai là tạo ra những máy gia công với công suất lớn, vận tốc

cao. Việc ứng dụng những thành tựu trong khoa học vật liệu mới và hoàn

thiện các phương pháp tính toán thiết kế, chế tạo máy đã đưa đến trọng lượng

các máy mới tính cho đơn vị công suất giảm xuống, nghĩa là các máy trở nên

“nhẹ hơn”. Tuy nhiên điều này cũng dẫn tới tăng biên độ, tần số dao động của

máy cũng như các bộ phận của nó, sự thay đổi mạnh hơn các thông số vận tốc

và áp suất các dòng khí và kết quả sẽ là tăng tiếng ồn cơ khí (kết cấu) và khí

động học. Tiếng ồn trong công nghiệp là dạng ô nhiễm có ảnh hưởng lớn đến

con người tham gia sản xuất và môi trường xung quanh.

Tiếng ồn trong các xưởng gia công vật liệu nói chung, chế biến nông lâm

sản nói riêng là dạng tiếng ồn công nghiệp.Thực tế sản xuất cho thấy tiếng ồn tại

các cơ sở sản xuất chế biến gỗ ở nước ta hiện nay thường có mức âm rất cao từ

80 -140dB. Khi làm việc ở nơi có tiếng ồn với tần số cao, cường độ lớn kéo dài

sẽ gây sự mệt mỏi, giảm năng xuất lao động, sự giảm tập trung chú ý làm việc từ

đó giảm chất lượng hàng hoá khi sản xuất ra và tăng tai nạn lao động hay dẫn tới

các bệnh về thần kinh trầm trọng. Có nhiều nguyên nhân làm cho tiếng ồn trong

các xưởng gia công gỗ ở nước ta hiện nay vượt quá mức cho phép, nhưng trong

đó có nguyên nhân chính là các máy và thiết bị gia công với trình độ kỹ thuật

thấp mà không có các giải pháp giảm tiếng ồn hiệu quả.

Nhiệm vụ bảo vệ môi trường, tạo lập các quá trình sản xuất sạch hơn là

vấn đề quan trọng mang tính toàn cầu. Đối với Việt Nam càng trở nên cấp thiết,

đòi hỏi có những nghiên cứu sâu rộng, thích ứng với từng điều kiện sản xuất cụ

thể. Tại một số cơ sở chế biến nông lâm sản ở Lương Sơn – Hoà Bình đang hoạt