Buller från bandsågning av plåtdetaljer
arbetsgruppen mot Ljudlrycksnivå BULLER inom verkstadsindustrin d6rel.2 10 5 Pa 12 o ~" , 100 fo- 80 v - fo-' l>-" "", ~ , .... MEDDELANDE , Nr6 1975 Verkstadsföreningens och Metalls gemensamma organ för bullerbekämpning 60 , ,o I 31 , 125 500 250 63 2000 11000 H, 4000 1000 120 ./ 100 ./ k 80 ~ 1--' f-o. V Buller från bandsågning av plåtdetaljer Erfarenheter av bullerdämpningsåtgärder ~. 60 Ingenjör Peter Bengtson, Roger Ekström och civilingenjör Hans Elvhammar, Ingemanssons Ingenjörsbyrå AB, Göteborg 40 63 Bild 1. Bullerkällor vid bandsågning. 1. Drivanordning, 2. maskinhälje, 3. sågbandet, 4. sågställe, 5. arbetsstycke. sågar såväl tomgångs- som bearbetningsbuller. De primära bullerkällorna, bild 1, utgärs av drivanordning, maskinhölje, sågband samt sågställe och arbetsstycke. Tomgångsbullret härrör från de tre första källorna, men Ijudutstrålningen från dessa ändras avse. värt vid belastning. Drivanordningar Elmotor, remtransmission, växellåda samt glapp och obalanser i lagringar för svänghjulen alstrar luftljudsutstrålning. Obalanserna kan också orsaka lågfrekventa vibrationer i maskinstativ och underlag. Maskinhölje Vibrationer från drivanordningar, bandstyrningar etc. ger upphov till ljudutstrålning från maskinytorna. Speciellt gäller detta ostagade plåtytor, som exempelvis skyddskåpa för övre och undre svänghjul. soo m 31, 250 2000 1000 8000 -4000 H, Bild 2. Liudnivån på operatörens plats vid sågning av förstyvningsbalk i 2 mm stålplåt utan resp. med fixtur. Enbart balk, 106 dB(A), - - - - - balk med odämpad fixtur, 101 dB(A), -,- ,-. balk med dämpad fixtur, 96 dB(A). Sågband Vid sågbandets rörelse försätts det i vibrationer och genom resonanser förstärks dessa, varvid stomljud utstrålas. Detta kan antas öka betydligt under sågningen. Genom luftvirvlar (turbulenser) bakom sågtänderna alstras vid hög bandhastighet högfrekvent luftljud, som kan vara besvärande vid tomgångskörning. Inbyggnad av bandsågen är ingen realistisk åtgärd Sågställe och arbetsstycke Den dominerande luftljudsutstrålningen sker normalt från sågstället, då tänderna kommer i ingrepp med arbetsstycket. Arbetsstyckets utformning, tjocklek, dimensioner och material avgör vilka resonanse r som uppstår. Särskilt vid profilerade plåtytor uppstår resona nser, som förstärker vibrationerna och orsakar kraftig stomljudsutstrålnin g under sågningen. Ytterligare stomljud uppkommer genom att arbetsstycket ej är stumt fäs- Ljudnivån från bandsågen kan givetvis minskas avsevärt om en hel inbyggnad kan åstadkommas. För den aktuella sågen var detta emellertid helt orealistiskt med hänsyn till kravet på betjäning. Eftersom ljudnivåerna på operatörsplatsen är höga, 100-105 dB(A) är representativa värden, är det särskilt angeläget att minska bullret. För att nå hörselskaderisk&ränsen 85 dB(A) erfo rdras att utstralningen från sågen reduceras ca 15- 20 dB(A). Dessa värden är mycket svåra att nå vid åtgärder i efte rhand på en maskin. tat mot arbetsbordet. Eftersom man håller det i händerna, kan det »skramla)) mot bordsytan . Bandsågning av detaljer i metall orsakar ofta hörselskadligt buller för såväl operatören som annan personal i sågens närhet. I artikeln redogörs för hur bullret vid sågning av tunnplåtsdetaljer kunnat minskas ca 10 dB(A) utan vittgående förändringar av maskin el/er arbetsmetoder. Det bästa resultatet erhålls vid sågning med fixtur. 331.0"3 D Vid bandsågning av metall används två principer, nämligen konventionell sågning och friktionssågning. Den vanliga så~ningen äger rum vid jämförelsevis lag bandhastighet; ca 80 m / m in anges vara lämplig vid sågning av 1,5 -3 mm plåt av kolstål. Vid friktionssågning används däremot hög hastighet - ca 900 m/min vid nämnda exempel (va nligen 10-30 ggr högre hastighet än vid konventionell sågning). Materialet i snittytan antar då så hög temperatur att det mjuknar e ller t. o. m . smälter. Sågtänderna transpo rterar materialet från sn ittet, och givetvis stä lls spec iella krav på såg bandet vid denna typ av sågning. Alternativa arbetsmetoder svåra att använda vid kapning av plåtprofiler Sågning av oregelbundna plåtdetaljer är en enkel bearbetning jämförd med de flesta andra metoder, men förutom buller uppstår ytterligare arbetsmiljöproblem som gör det önskvärt att söka alternativa arbetsmetoder. Främst är det riskerna för handskador och skador från kringflygande metallspånor. 621 .935 628.517.2 699.844 Vid Saab-Scania, Oskarshamn , där de här redovisade försöken genomförts, har man därför gradvis reducerat antalet arbetsoperationer i bandsågarna. Genom att systematiskt undersöka alternativa bearbetningsrnetoder ha r antalet sågade artiklar rninskat från 75 till f. n. ca 50 st. De alternativa metoderna har i första hand varit nibbling, klippning med rullsax eller modifiering av klippverktyg, så att ett färre antal presskanter behöver avlägsnas. Samtliga dessa lösningar medför att bullera1stringen blir väsentligt lägre, men det har icke varit möjligt att helt slopa bandsågningen. Särskilt vid tvärkapning av dubbelbockade profiler är det vanskligt att finna en annan metod. på grund av att artiklarna ofta tillverkas i små serier, har det ibland ej helle r varit ekonomiskt försvarbart att anskaffa nya verktyg etc. av äldre typ (fabrikat )onsereds Fabriker AB, typ BS-D) och ursprungligen konstruerad för träbearbetning. För att sågen skulle passa för de nuvarande arbetsuppgifterna - sågning av oregelbundna och komplicerade karosseridetaljer - har den modifierats vid Saab-Scania . Av detta skäl har e lmotorns driveffekt ökats till 2,2 kW och vidare har man monteral en växellåda kopplad till bandsågens drivande svänghjul. Härigenom uppnås en band hastighet av 2860 m / min, som befunnits vara lämplig. Den aktuella bearbetningen är närmast att jämföra med friktionssågning. Det förekommer emellertid ingen vätskekylning av sågba ndet eftersom sågningen sker intermitte nt. Av 50-talet karosseridetaljer sågas ca 40 i fixturer. Härigenom sparas ritsningsarbete och vidare underlättas styrningen av arbetsstycket. Mycket stor bandhastighet i provsågen Bullret från sågstället dominerar Ijudalstringen Den bandsåg, som använts vid bullerdämpningsförsöken vid Saab-Scania, är Liksom vid de flesta andra bearbetningsmaskiner förekommer vid bandSärtryck ur Verkstäderna nr 61975 Rotogravyr 1975 2 3 Bandvibrationer - schematiskt Bild 6. Vid s~gning av tunn plåt är endast en sågtand i ingrepp (bilden t. v.). Vid grövre arbetsstycke är flera tän der i ingrepp samtidigt (bilden t. h.), vilket ger lägre bu ller. ,. S~gblad, 2. tunnpl~t, 3. grovt arbetsstycke. Obalanser i maskinen åstadkom kraftiga lågfrekventa vibra tione r i bjälklag och maskinstativ, vilka ibland också kund e o rsaka buller. Vibrationerna (men ej bullret) minskade markant sedan svängh julen fö rsetts med ny gummibeläggning och ombalanserats. MÖJLIGHETER ATT MINSKA SÅGNINGSBUllRET Utstrålningen från sågs täll e och arbetsstycke dominerar som nämnts, och vid nykonstruktion av maskiner bör man i första hand söka reducera dessa bullerkä llo r. Primära åtgärder mot bulleraistringen är då att studera inverkan av sågbandets utformning oc h möjligheterna att dämpa utbredningen av vib ratione r från sågstället ut i arbetsstycke t. Sågbandsutfonnning Bullret från sågstället uppkommer då en sågtand med e n plötslig stöt träffar materialytan. Genom att utforma processen så, alt flera tänder samtidigt är >li ingrepp)) I bör man få en minskad kraft pa varje tand. Resultatet blir minskad Ijudalst ring, bild 6. Bild 7. Vibrationer i sågbandet påverkas av s~gtändemas skränkning. s. k. rakerskränkning ger minsta vibrationerna vid sågning i tjockt material. 1. Rak skränkning, 2. v~gformad skränkning, 3. rakerskränkning med var tredje tand oskränkt. Detta förhå lla nd e kan exempelvis åstadkommas genom att man minskar tanddelningen hos sågbandet. I standarden för metallsågblad har man emellertid beträffande delningen angivit 24 tänder per tum som maximivärde. Vid sågn ing av tunna plåtar är det således inte möjligt att erhålla ingrepp av flera tänder samtidigt. Är godset däremot tjockare kan man även vänta sig, att en gynnsam skränkning av sågbandets tänder inverkar på Ijudalstringen från materialet. på bild 7 åskådl iggörs hur sågbandet styrs i snittet - med minskade vib rati oner som fö ljd - vid en skränkningsmetod med var tredje tand oskränkt. Som jämförelse visas hu r sågbandets awikelse är större vid »vågformad » skränkning. Av bilden framgår även alt vid sågning längs med plåtytor utnyttjas den gynnsamma sk ränkmetodens fördelar oberoende av plåttjockleken. Sammanfattning De utförda försöken visar att bulleraistringen vid bandsågning kan minskas med en kla mede l. Den största bullerkällan vid tunnplåtssågning är arbetsstycket. Genom a tt dämpa svä ngningarna i detta vid sågn in gen med speciellt utformade gummibeklädda fixturer kan ca 10 dB (A) förbättring erhål las. Ytterligare max. 5 dB(A) reducering av ljudnivån vid operatörens plats kan uppnås om sågbordet utförs ljudabsorberande och om »s iktskyddet» utformas med största möjliga yta. Skyddet bör placeras mellan operatör och arbetsstycke så att avskärmni ng erhålls i flera arbetsläge n. Dessa åtgärder i kombination med lämpligt va l av sågband är enkla att utföra i efterhand. Metoder för att minska ljudutstrålninge n från maskine ns o lika delar ger sa nnolikt liten effekt och u tförs lämpligen av fab rikant en i samband med maskinens konstruktion. Även med utförda åtgärder måste en hög ljudnivå - ca 90 dB(A) - påräknas vid sågning. Emellertid sän ks dagsmedelvärdet (ekvivalentnivån) för operatören p. g. a. lägre bullera1string vid tomgångskörning. Mätningar av ekvivalen tnivån har inte utförts vid den akt ue lla bandsågen, eftersom den a llmänna ljudnivån i lokal en varit alltför hög. • Bild 3. Exempe l på utformning av dämpad sågfixtur för kantsågning av plåtdetaljer. Den undre sektionen visar sågningsmomentet och fixturens konstruktion. ,. PI~tdetalj, 2. dämpad fixtur, 3. sågband, 4. gummibeläggning av kallvulkaniserande massa, t. ex. Fabrikat Devcon Flexane (uretangummi), 5. »a rm ering » av perforerad plåt. RESULTAT FRÅN DEN PROVADE BANDSÅGEN Stomljud från arbetsstycket kan minskas med fixtur Vid sågning av detaljer i någorlunda Ljudlrycksnivå c!8.el.2 genom att utforma fixturen så att den ligger i tät kontakt med arbetsstyckets yta. Speciellt god dämpeffekt kan uppnås om fixturen bekläds med ell stomljudsdä mpande material, t. ex. gummi, på de ytor som ligger an mot arbetsstycket. på bild 2 visas hur ljudnivån hos operatören vid provsågen förändras vid sågning aven mindre karosseride- KI~ Pa >20 '00 stora serier kan det vara lönsamt att använda en fixtur. Den kan konstrue- ras på ol ika sätt, men huvudsyfte t är all fixturen skall ge styrning för sågbandet. Man vinner också tid genom all ritsningsmomentet bortfaller. Man kan räkna med att minska reso nanssvängningarna i arbetsstycket och därmed stomljudsutstrålningen - Bild 5. Konstruktionen hos I}udabsorberande sågbord och transparent splitterskydd. 1. Kassett av tätperforerad (0 3, clc 5 mm) 1 mm stå lplåt med stagjärn, 2. 50 mm mineralull, Gullfiber kvalitet 3024,3. slits för silgband, 4. styrkIackar, 5. justerbart splitterskydd av 5 mm pOlykarbonatplast. "',- 80 .' ~ ..tl ~ ~ l.(.: ~, 60 Tomgångsbullret kraftigt men ej avgörande i utgångs laget 'o 31 , soo 125 63 250 2000 1000 8000 '1 000 Frekvens Bild 4. Inverkan av ljudabsorberande sågbord på ljudnivån vid operatörsplats . - -- - sågning av plan plåt rned standard sågbord, 97 dB(A), - - - - d: o med ljudabsorberande sågbord, 93 dB(A). talj (förstyvningsbalk i 2 mm stålplåt) utan resp. med fixtur. Bullerreduktionen är som synes 10 dB(A). Exem pel på utformning aven fixtur illustreras i bild 3. ljud reflexer från sågbordet påverkar operatören Efte rsom både luflljudsutstrålningen från sågstä lle oc h stomljudsutslrå lning- Av bild 4 kan utläsas att ljudnivåerna vid höga frekven se r har sänkts på operatörsplatsen. Sågbordets utformning med ljudabsorberande beklädnad och skyddsyta av pe rforerad plåt framgår av bild 5. Yllerligare 2-3 dB (A) sänkn ing av ljudnivån ka n erhållas med ett lämpligt splillerskydd, va rs konstruktion visas på bilden. Då bandsågen kördes i tomgång uppmättes ca 80 dB(A) på operatörens pla ts. Subjektivt och med utgångspunkt från genomförda mätningar kunde man sluta sig till att stomlj ud sutstrålningen från transmission och maskin- kåpor har mindre betydelse för bullret hos operatören under sågning. För att minska bullret vid tom gångskörning är det betydelsefullt a tt dämpa d essa källor. Skydds~åporna dämpades med hjälp av massa-vilken används som lim för en från arbetss tycket reflekteras mot sågbordet upp till operatörens öra, utfördes prov med ljudabsorberande beklädnad som eliminerar reflexerna. En förbällring med 4 dB(A) uppmälles vid sågnin g av 1 mm karosseri plåt. b e klädnadsplåtar. Härigenom skapades en s. k. sandwichkonstruktion. Vidare försågs kåporna invändigt med Ijudabsorberande beklädnad av minera lull. Inge n mätbar förbättring vid tom gångskörning eller sågning kunde dock konstateras. ~
© Copyright 2024