振动噪音知识EVA软件应用

振动噪音知识EVA软件应用1.振动基本知识定义：物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。振动强弱衡量：位移、速度或加速度。表征机械振动的物理量：振幅、周期和频率(1)振幅A：振动的空间范围，反映振动的强弱（能量）。（振动物体离开平衡位置的最大位移，绝对值）。（2)周期T：完成一次全振动所用时间。反映振动的快慢。(3)频率f：单位时间内完成全振动的次数，f=1/T。案例：安徽商务中心城市（振幅=0-P;周期=0.24s;和频率=4Hz）1.振动基本知识振动分类：按产生原因：自由振动：去掉激励后机械系统的振动；（如：单摆）受迫振动：机械系统受外界持续激励下被迫产生的振动；（如：主机座）

共振：特殊的受迫共振，驱动力的频率跟物体的固有频率刚好相等时，受迫振动的振幅最大。按振动系统自由度：单自由度系统振动；两系统自由度振动；多自由度系统振动。

1.振动基本知识按振动系统结构参数的特性:线性振动：恢复力和阻力分别与位移及速度成正比。（理想状况）（如：弹簧-质子系统）非线性振动；不满足如上关系；按振动位移的特征扭转振动：受扭矩作用；（如：电机转轴）直线振动：受平动力作用。（如：电机座）1.振动基本知识振动控制按照振动控制对象：主动控制（针对激励源），被动控制（针对受振对象）按照振动控制措施：隔振（电梯：轿顶弹簧），吸振（电梯：轿顶动力吸振器）其他：动/静平衡1.振动基本知识隔振基本要求：f/f0>1.414（该比值越大越好）隔振工程设计要求：f/f0=2.5～5(兼顾稳定性和成本）阻尼的作用：降低共振峰值，对于高频隔振是不利的1.振动基本知识振动测量：将振动物理量（位移，速度，加速度）转变成与之成正比的电学等便于观察的信号。振动传感器：位移传感器，速度传感器，加速度传感器（根据输出量与测试量的正比关系而定）测试标准：ISO18738:Lift(elevator)-MeasurementofLiftRideQuality1.振动基本知识无齿轮主机对电梯振动影响（1）主机基本振动频率的影响（2）（磁钢）极对数的影响（3）滚动轴承相关因素（4）主机静平衡/动平衡的影响（5）主机气隙的影响

声波：物体振动的能量在空气等媒质中传播，形成声波。声音：20-20,000Hz内的声波，可使人耳产生听觉，称为声音。最敏感：1000-3000Hz。一般人，低频:<500Hz;中频:500Hz-2000Hz为，高频：>2000Hz。

1dB声音差异:可察觉；3dB差异：明显不同。次声：<20Hz;超声:>20,000Hz.人耳一般感受不到。声压：声波传播时，空气介质压缩或膨胀时所产生的压强与静压强的差值。声压级:20lg(Pe/Pref)；（Pref=2×10-5Pa)声强：某点在单位时间内通过与指定方向垂直的单位面积的声能平均值。平面和球面波：I=p2/ρ0c(p-有效声压；ρ0-空气密度；c-空气中的声速）.声强级：10lg(Ie/Iref)；声功率：单位时间内通过指定面积的声能。声功率级:10lg(We/Wref)(Wref=1×10-12W)级的分贝数运算：按对数运算法则进行。如:两个音箱分别发出60dB的声音，合在一起并不是120dB，而是63dB。(声功率级）响度：听觉判断声音强弱的属性，根据它可以把声音排列成由轻到响的序列。（主：声强；次：频率，波形）。响度级：单位为方，方数为等响的1000Hz纯音的声压级分贝数。音高：音调，听觉分辨声音高低的属性；根据它可把声音按高低排列成音阶。（主：频率；次：声压，波形）音色：区别同样响度的两个声音的特性。（主：波形；次：响度，音高）等响曲线：听起来响度相同的纯音的声压级与频率的关系曲线。A声级：各个频率的声音通过A计权网络（倒置的40方等响曲线）修正后后再相加得到的大小（总声级）。较好反映人体对噪音响度和吵闹的主观感觉。例：如果100Hz的声压级为80dB，在计算A声级时，将按计权减去19.1dB，即按60.9dB来计算；而1KHz的声压级为80dB，计权值为0dB，即仍按80dB计算。频谱分析将声音分解为若干（甚至无限多）频率分量的合成。常用频谱分析方法：倍频程和1/3倍频程。案例：九堡观光梯Gen2噪音噪声:(1)主观角度：所有不希望存在的声音;(2)物理分析角度：一切不规则的或随机的声信号或电信号。噪声主要种类:a.空气噪声;b.结构噪声;c.机械噪声;d.电磁噪声;e.液体流动声.电梯噪声：气流形成的风声，轿顶轮或轿底轮导致的噪声，主机噪声，轿厢/轿架结构振动的辐射噪声。噪声控制方法吸声：利用疏松多孔的材料将部分声能转化成热能加以吸收。隔声：利用质密的材料将声音隔绝于某个空间。减振胶：仅对结构噪声有作用，对于其他噪声没用。噪声的分析方法分布法:对多种噪声合成的产品,如空调由压缩机,散热风扇等组成,可分别单独开启,做频谱图,然后进行分析.(只要降低占主导地位的峰值噪声,则整体噪声将降低).断电法:利用机械噪声在断电时,因有惯性不能马上降低;而电磁噪声在断电的瞬间即消失的特性进行判断.经验判断:风扇噪声:500-800Hz左右;压缩机噪声:1-2KHz左右;结构噪声:100Hz.左右.Gen2主机噪声频率分布（OtisENG00073:MechanicalEngineeringQualificationStandards,P22)101-200Hz:MotorMechanical201-300Hz:MotorElectrical301-400Hz:Slot401-500Hz:Drivenwave501-600Hz:BearingRollerinnerRace601-700Hz:BearingRollerouterRace701-800Hz:Bearingcage801-900Hz:BearingRollerdefec结构振动与声辐射频率关系结构振动频率与振动声辐射频率是一致的，只是振动传感器侧重于低频，而声传感器侧重于高频。人体对振动的敏感频带在低频，而对声音的敏感频带在中高频。如：200Hz以内的A计权声信号是很小的，而振动信号在低频较大。泄流孔优点：减小运行阻力，即可降低电梯的运行噪音。缺点：机房噪声会通过缝隙传播到轿厢内。噪声的测量(GB/T10059-1997电梯试验方法)1.机房噪声的测试方法5.3.1试验方法c)机房噪声测试：当电梯用正常运行速度运行时,传声器距地面高1.5m,距声源1m处进行测试,测试点不少于3点.5.3.2试验仪器试验用声级计,采用A计权,快档.5.3.3试验结果的计算与平定轿内和机房均取最大值。2.电梯噪声要求(GB/T10058-1997电梯技术条件)轿内最大(dB(A)):≤55；机房噪声(dB(A)):平均≤80声音的一般测量及修正背景噪音会对实际测量噪声级产生影响；如两者差值>10dB(A)，可忽略背景噪声影响；如差值>小于3dB(A)，需重测；如差值在3-10dB(A)之间，进行修正。其他噪音标准3.EVA软件的基本功能介绍

(1)Sound取值：RunSound;Aleq(A-LevelQuality,在5.0版本为Ave.Sound),Aleq更具有参考价值.案例：重庆红鼎3.0m/s电梯噪音问题（根据PMT噪音测试数据分析电梯噪音问题）3.EVA软件的基本功能介绍(2)Dist:即确定电梯所在位置，本功能对导轨接头的查找很有帮助；参考文件：“导轨接头的修整要点”；案例：常州富都商贸饭店XO-Classy4#梯。

3.EVA软件的基本功能介绍（3）FFT:本功能主要是分析轿内振动的主要频率。电梯系统的主要激振源：主机，导轨-导靴撞击/摩擦a.主机激励：来源：曳引轮转动的基频或电机额定频率曳引轮基频：f=电机转速n/60：有齿轮XO-Star/21VF/Classy：18-25Hz之间（或其某倍频）；无齿轮OH5000:2-5Hz。案例：Xo-21VF:徐州金地商都工地n=1470r/min,f=24.5HzOH5000安徽商务中心n=239r/min,f=4Hz(及其倍频)3.EVA软件的基本功能介绍电机额定频率=曳引轮基频*极对数：f=（电机转速n/60）*P案例：富阳工地R2系统：19Hz3.EVA软件的基本功能介绍b.导轨-导靴摩擦来源：撞击的来源为接头冲击（本内容见”（2）Dist部分”）摩擦的来源：导轨-导靴接触面间的动摩擦，尤其是侧面部位。频率：3-7Hz的低频带

案例：东阳时代御苑OH5000:4.25Hz3.EVA软件的基本功能介绍（4）ISO：根据有关国际标准,过滤掉对人体不敏感的频率。

（5）Mark:四点标定

（一般Max.P-P与A95仅仅取2，3点的区间，可以PMT的测试文件所得到的振动值即可；偶尔有四点标定有问题时，可进行重新标定）。

（6）Units:单位的设定

A.建议使用EVA7.0以上的版本.B.对于EVA8.5版本,可按如下图示进行设置:点击图标”ISO18738”,然后不选”ApplyJerkExclusion”.（一般可不考虑Jerk,如选中该图标也可以).C.对于EVA7.0版本,可参考如下图示进行操作.3.EVA软件的基本功能介绍4.Otis资料

5.高速电梯的设计思考（1）通过适当采用流线型设计，使空气从电梯门和轿厢之间很窄的空隙流过，而不停留于其间。(在电梯的轿箱外侧加装导风板，或对电梯进行流线型设计（如加装整流罩），降低风阻系数，当然这会增加设计制造成本)

（2）曳引钢丝绳在安装前要自然悬挂，一般4-5小时---消除内部扭转应力。（钢丝绳下部装上重块可增大拉力）（3）轿顶/轿壁：用双层结构，同时在其内部张贴吸音/减振材料，以降低外界噪音向轿内的传输。（4）钢丝绳（曳引绳，涨紧绳，限速器绳，补偿绳等）：绳子的抖动/摆动等问题的考虑。5.高速电梯的设计思考（5）速度很高时，要考虑采用1:1结构，主要出发点：a.消除2:1结构中轿顶的噪音；b.提升高度很大时，钢丝绳的重量和惯量成为一个比较重要的影响因素，采用1:1结构可以尽量减弱钢丝绳长增加对系统的影响。（6）轿顶噪音：设计为除钢丝绳进出处，其余均无开口。（7）改进由轿顶轮-罩壳-上梁-轿架之间的连接方式，以减小振动能量的传递。5.高速电梯的设计思考（8）钢丝绳弹性变化的补偿（可否在控制系统中实施？）。（9）在可能产生噪音的地方，都可以考虑增加阻尼材料。（10）在门口的地方，增加楔形扰流器，使气流朝轿厢侧面和背面流动。（11）门地坎和墙体间隙增宽以减小风噪。5.高速电梯的设计思考（12）可采用带有减振器的滚轮导靴，如日本东芝公司曾采用带有弹簧（以吸收导轨作用力）和平衡重块（以吸收冲击力）的滚轮导靴。（13）轿厢重心和实际悬吊的重心要重合。（14）考虑可否应用微穿孔板技术消除噪音（轿厢内/外，机房内）。（15）在有多台电梯的情况下，尽量按井道之间有连通的双井道或多井道设计，在可能的情况下在井道侧壁上、下开孔，使电梯运行挤压的空气从井道侧壁的开孔内排出。5.高速电梯的设计思考（16）主机隔音罩设计：a.外壁：有机玻璃；b.罩底：橡胶减振器（整个底面铺上40-50度的橡皮）；c.罩内：聚氨酯泡沫吸声材料（双面胶粘贴）；d.罩内壁与机器设备间距离：>1/3设备空间（如做不到，则>100-200mm）；e.如使用金属薄板制作隔声罩，则金属板上要粘贴20mm左右的橡胶，以防止罩壳振动。5.高速电梯的设计思考（17）减少轿厢下沉量的方法主要有：a.提高弹性隔振部件的刚度，但这带来的主要风险是系统隔振功能的降低；

b.采用钢芯钢丝绳，但这样带来的主要问题是成本的大幅度增加。

c.增加钢丝绳根数，这样一则可以通过更多钢丝绳的并联来增大系统的总刚度；二则钢丝绳根数的增加意味着单根钢丝绳承载力的降低。这种方案的主要风险是钢丝绳在井道间相撞的可能性增加，以及由此带来的噪音问题的增加。5.高速电梯的设计思考（18）如主机质量很大，可考虑增加隔振台座的质量（1-5倍于主机质量），主要目的：a.降低隔振系统重心，增加稳定性，减少台座振幅及颤动；b.相对减少机座重心偏移的影响，从而使作为支点的各隔振器的压缩量接近（如果隔振器的刚度相同时）。

（19）在设备转速较低，隔振效率要求较高时，可考虑采用金属弹簧隔振器。最好串联橡胶隔振器或橡胶垫，以防止高频短路现象，或避免起/制动时通过主机固频时的共振现象。双层隔振系统也是可以考虑的一个选择。5.高速电梯的设计思考（20）随行电缆、曳引绳和补偿绳应在同一垂直平面上，这是轿箱平衡的必要条件之一。（21）为了使得轿箱底的载荷平衡，必须保证补偿链乘以力矩等于随行电缆乘以力矩。（22）厅门和关门重锤要加重，因井道内外压力差太大，否则不易关门。6钢丝绳振动的抑制根据文章“建筑物的摆动和电梯钢丝绳的振动”（中国电梯，1997.3），摘录以下要点，基本都有可操作性，供大家参考。

（1）.对重侧的主钢丝绳、张紧绳、限速器绳以及随行电缆都靠近井道壁，可采用约束的办法来减小振动。比如，在井道壁上安装U形支架（如同当前对随行电缆的约束方式）。可采用木棒或橡胶棒制作，以减小噪声和磨损。

（2）.钢丝绳振动的固有频率按最大绳长计算（>1.1*建筑物固有频率）。

（3）.张紧重量尽可能大，一则增加钢丝绳的固有频率，二则增大钢丝绳内部的阻尼。6钢丝绳振动的抑制（4）补偿绳数量少些好，以免各绳缠结。

（5）补偿轮的绳槽应制成深V形，并磨光。（6）在补偿绳进入绳轮处，应设计保护装置，该装置除可将绳子顺利导入绳槽外，也可以限制绳子的振动及降低其动能。在该篇文章中，提到了两种装置：i.倒置的锥形胶管，可利用钢丝绳-胶管壁的碰撞吸收能量；ii.叠起的橡胶环，可利用钢丝绳撞击时产生的橡胶块的互相摩擦而吸收能量。（7）该文中还提到了轿厢随行装置，以降低补偿绳的振动；但该结构复杂，维护也不方便，在当前的3.0-4.0m/s电梯上可不用考虑。7.强度分析相关知识（1）通用部件安全系数的取值

a.静应力安全系数在文献（1）的P39：静应力下，通常取σb为极限应力，安全系数nb取：1.3~2.5；如不希望有很大变形，则取σs为极限应力。

在文献（2）（P3-107