文/吳強利
新頒國標與企業技術進步
文/吳強利
摘 要:限制和降低機械噪聲,對安全、環保和操作者的健康、提高工作效率以及工程機械產品在國際市場的競爭力都有重要意義。筆者闡述了新發布的國家工程機械噪聲限值強制性標準的主要變化、國外相關標準的對比以及給我公司帶來的挑戰。
關鍵詞:工程機械;噪聲限值;挑戰
隨著現代科技的不斷發展,人們對于安全環保與舒適度要求愈來愈高。與之相對應的技術標準中,與產品的其他技術參數相比,人們更注重其安全環保與舒適度要求的性能指標。人們已經認識到,一切噪聲都源于振動,振動會激發某些部件的早期破壞,從而降低工程機械壽命;太高的噪聲既損害司機聽力,還會使司機精神萎靡,給工程機械行駛安全造成極大威脅。可見噪聲的控制,不僅關系到乘坐的舒適性,而且還關系到環保,更關系到安全,所以噪聲排放性能無疑成了工程機械產品最重要的指標之一。
1996年我國首次發布了GB 16710.1—1996工程機械噪聲限值強制性國家標準及4個配套測定標準(GB/T 16710.2~16710.5—1996),我國工程機械廠家至今已經使用了15年,已不適應我國工程機械發展需要。2010年12月23日,國家標準化管理委員會批準發布了強制性標準GB 16710~2010 《土方機械 噪聲限值》,并于2012年1月1日起正式實施,與之配套測定系列標準也已于2011年3月1日實施。該標準的執行對于縮小中國與國外土方機械噪聲標準差距,提高國產土方機械產品的舒適性能以及在國際市場的競爭力有很大作用。
本次修訂的噪聲標準共采集國內20多家工程機械制造企業的300多項數據,參考了歐盟噪聲指令(2000/14/EC)并在我國行業平均水平的基礎上,確定了司機位置噪聲和機外發射噪聲限值計算方法及分階段規定并增加部分機種。其內容變化主要表現在以下幾個方面:
1. 標準名稱由“工程機械 噪聲限值”改為“土方機械 噪聲限值”;
2. 適用機器功率范圍擴大,由“3 5 0 k W”增加至“500kW”;
3. 噪聲測試,由定置試驗和動態試驗條件兩種方法改用動態試驗條件一種試驗方法;
4. 適用機種由4個擴展到11個,并修改了發動機功率分檔;
5. 給出分階段實施時間表。標準實施分兩個階段,I階段從2012年1月1日起實施;Ⅱ階段從2015年1月1日起實施;
6. 大幅度降低司機位置處噪聲,較舊標準平均減小6dB(A),大部分土方機械Ⅱ階段實施噪聲限值普遍比I階段又減小3 dB(A);
7. 對機外輻射噪聲限值修訂,新標準機外噪聲限值按“常數+系數lgP 計算,各階段聲功率級差值隨發動機功率增大而增加。
噪聲法規作為保護環境與職業健康的標準,歐美和日本市場都對土方機械噪聲進行了嚴格的限制。美國礦山安全與健康局(MSHA)規定從2000年9月起,司機位置噪聲不得大于85dB(A);國際土方機械安全標準ISO 20474~1于2008年12月15日也發布了同樣的規定,司機位置噪聲≤85dB(A);歐盟在機械指令2006/42/EC和協調標準(EN 474~1:2009)中對司機位置噪聲規定更加嚴格≤80dB(A),低于我國現行強制標準7~12dB(A)。
歐美和日本由于制造水平高,發動機、油泵、變速箱和變矩器等液力部件運行噪聲較小。如:歐洲規定機器最大的機外聲功率級噪聲≤113dB(A),對154kW發動機發射聲功率級噪聲值≤107dB(A),比我國標準規定減少11dB(A)。日本1997年10月規定機外噪聲限值比歐洲標準還嚴格,P>105kW的發動機發射噪聲≤106dB(A),低于我國標準規定12dB(A)。
降低噪聲排放已是全球土方機械發展方向。本次通過修訂噪聲標準及采用國際土方機械噪聲測定系列標準,將推動工程機械降噪技術。但是我國注重工程機械噪聲研究時間不長,新標準實施給工程機械行業帶來較大壓力。僅I階段實施行業就有近50%機型需要投入大量人力和財力才能達標,譬如155kW~180kW功率段之間的裝載機就要減少6個分貝。
新噪聲測定系列標準將檢測試驗領域中的噪聲測定列為國家強檢項目,也就是說噪聲不達標的制造企業將會受到處罰。新標準對工程機械的噪聲控制,對我公司也是一種挑戰。我公司生產的工程機械,無疑也要受到新標準的制約。目前,我公司生產的工程機械產品標準對噪音限值的要求略高于標準GB 16710~2010中I階段噪聲控制要求,但還不能達到Ⅱ階段噪聲控制要求,但如果到2015年還在這個水平,肯定不能適應市場的競爭了,所以新標準的實施迫使技術進步和升級。我公司在設計階段聲源處和通過防護裝置降噪方面取得有效成果,如通過優化結構振動、運用噪聲頻譜分析尋找噪聲源、借用LMS測試系統進行試驗模擬等各種手段降低噪音方面積累了豐富經驗,并綜合采用減振、阻尼、吸聲、封閉等多種措施進行降噪處理,大大降低了整機噪聲水平,達到了較好的效果。
新標準從2015年1月1日將實行Ⅱ階段指標。這個期限,從現在算起剛好還有兩年的時間。相信在新標準的引領下,通過對噪聲限值及測定方法系列標準的實施以及重視產品噪聲及相關降噪新技術的研究,我公司生產的工程機械產品在噪聲控制上有也必須有一個大的提升,而且限制和降低機械噪聲,對安全、環保和操作者的健康、提高工作效率以及工程機械產品在國際市場的競爭力都有重要意義。
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作者單位:(杭叉集團股份有限公司)