Com reduir el soroll de funcionament dels torniquets de supermercat?

一, Estudi de la font acústica de soroll d'una porta giratòria
La vibració mecànica, la interferència electromagnètica i l'aerodinàmica són les tres formes principals de fonts sonores que formen el soroll d'un torniquet.
Font de so de fricció mecànica: 55%-65% del soroll total, que inclou:
La malla d'engranatges fa un so que passa de tant en tant (800-1200 Hz).
El so de la fricció rodant entre la bola del coixinet i la pista (freqüència màxima 1500–2000 Hz)
El so de la barra de la porta colpejant el dispositiu límit (la sonoritat màxima pot arribar als 85 dB)
Soroll electromagnètic: del 20% al 30% del soroll total prové de la interacció del camp magnètic entre l'estator i el rotor del motor, que fa un so de brunzit de baixa freqüència entre 100 i 500 Hz.
El soroll aerodinàmic representa entre el 10% i el 15% del soroll total. Està format per soroll de vòrtex (xiulets d'alta-freqüència entre 2000 i 4000 Hz) que és causat pel flux d'aire provocat per la rotació de la porta.
Les dades reals de la prova d'una determinada cadena de supermercats mostren que el soroll operatiu del torniquet sense cap mesura de reducció del soroll és de 72 decibels durant les hores punta. D'això, el 62% és soroll de fricció mecànica, el 28% és soroll electromagnètic i el 10% és soroll aerodinàmic.

2, Posa en acció les tecnologies de reducció de soroll a la font del so
1. Optimitzar el sistema mecànic (1) Millorar el sistema de transmissió d'engranatges:

Quan utilitzeu engranatges helicoïdals en lloc d'engranatges rectes, la línia de contacte canvia de contacte puntual a contacte de línia. Això redueix la força d'impacte de la malla en un 40%.
Trieu un procediment de rectificat d'engranatges d'alta-precisió (precisió de grau 6 GB/T 10095-2008) que mantingui l'error del perfil de la dent a <0,015 mm.
La caixa de canvis està plena d'oli lubricant a nanoescala, que redueix el coeficient de fricció de 0,12 a 0,05 (2). Escollir i tenir cura dels coixinets:

La càrrega dinàmica nominal augmenta un 30% quan s'utilitzen coixinets de boles profunds (sèrie codi 6200).
Per desfer-se de la vibració causada pel joc, utilitzeu el control de la precàrrega del coixinet (lliurament axial de 0,02 a 0,05 mm).
Configureu un mecanisme per gestionar el cicle de lubricació (afegiu greix-a base de liti cada 500 hores).
Dispositiu per a la memòria intermèdia de la porta:

Col·loqueu blocs amortidors de poliuretà (duresa Shore 80A) al dispositiu límit. Aquests blocs poden absorbir el 75% de l'energia d'una col·lisió.
El temps de frenada s'ha reduït de 0,3 segons a 0,1 segons utilitzant frens electromagnètics en comptes de frens mecànics. Això també fa que els frens siguin més silenciosos.
2. Millora del sistema motor (1) Eliminació del soroll electromagnètic:

Canvieu les ranures rectangulars de l'estator per ranures en forma de pera-per tal que els harmònics de les dents siguin un 30% menys forts.
Utilitzeu el control d'uniformitat de l'entrefer (error unilateral de l'entrefer < 0,05 mm) per evitar que la tensió magnètica canviï massa.
Trieu un motor de baix-soroll (estàndard NEMA MG1A classe A) que no faci més de 55 decibels de soroll quan no està carregat.

Ús d'un convertidor de freqüència de control vectorial per obtenir un control suau de velocitat mentre el fre s'inicia i s'atura
Per desfer-se dels efectes dels canvis ràpids de velocitat, establiu una corba d'acceleració en forma de S-(taxa de canvi d'acceleració Menor o igual a 2 m/s³).
3. Optimització aerodinàmica (1) Disseny simplificat de la barra de la porta:

Canvieu la barra rectangular de la porta a una secció de perfil aerodinàmic (NACA 0012 perfil aerodinàmic). Això reduirà el coeficient d'arrossegament d'1,2 a 0,6.
La superfície de la barra de la porta està anoditzada, el que significa que té una rugositat de Ra inferior o igual a 0,8 μ m (2). Configuració del dispositiu de desviació:

Col·loqueu un deflector a la part superior de la porta (angle d'atac de 15 graus) per deixar que el flux d'aire passi sense problemes.
Col·loqueu un silenciador al port de dissipació de calor del motor (pèrdua d'inserció superior o igual a 10 dB a 2000 Hz)
3, Tecnologia per controlar el camí de transmissió
1. Disseny per a l'aïllament de vibracions estructurals
Sistema de fonamentació flotant:

Col·loqueu coixinets d'aïllament de vibracions de goma (amb una compressió estàtica de 2 a 5 mm) entre la base de la porta i el terra.
Utilitzant una estructura d'aïllament de doble-capa amb una duresa superior de 40A i una duresa inferior de 60A, l'eficiència d'aïllament aconsegueix el 85%.
Reducció del soroll a la sala d'equips:

Col·locar un tauler d'absorció acústica de-fibra de polièster de 30 mm de gruix a la paret (NRC=0.95)
Posar terra de goma de 5 mm de gruix a terra (millora del so d'impacte Δ Lw=18dB)
Cos-absorbent acústic per a l'espai d'instal·lació del sostre (coeficient d'absorció acústica superior o igual a ) 0,85 a 1000 Hz
2. Tecnologia de barrera acústica
Una pantalla clara insonoritzada:

Utilitza vidre temperat aïllat amb un pes de 5+12A+5mm (Rw=32dB)
El marc està fet d'aliatge d'alumini tallat en pont, que té un coeficient de transferència de calor K inferior a 2,0 W/(m² · K).
Estructura per a l'absorció local del so:

Col·loqueu estructures-absorbents acústiques amb forats als dos costats de la porta (forats de 3 mm, percentatge de perforació del 20%).
Col·loqueu llana de vidre de 50 mm de gruix (densitat a granel 32 kg/m³) a la part posterior.
4, Anàlisi d'un cas típic
El 2025, una cadena de supermercats internacional específica farà que els torniquets dels seus punts de venda siguin més silenciosos a tot el país.

Solució tècnica: canvieu el sistema de transmissió d'engranatges helicoïdals i augmenteu la precisió dels engranatges al nivell 5 de GB/T 10095-2008.
Poseu el fre electromagnètic i el bloc amortidor de poliuretà.
Hi ha panells-absorbents acústics fets de fibra de polièster a les parets de l'aula d'informàtica.
Col·loqueu coixinets d'aïllament de vibracions de doble-capa a la part inferior de la porta.
Efecte de la implementació:
El nivell de soroll quan la màquina està en marxa ha baixat de 72 decibels a 58 decibels, la qual cosa s'ajusta a l'estàndard GB 22337-2008 per a emissions de soroll en entorns socials.
El nombre de queixes de clients es va reduir un 67%.
La taxa de fallada dels equips es va reduir un 42% i la vida útil dels coixinets va passar de 18 mesos a 36 mesos.
Anàlisi de l'economia:
La renovació d'una porta costa 8500 iuans.
Estalvi de 2300 iuans en costos de manteniment anuals
El temps que es necessita per recuperar una inversió és de 3,7 anys.