1982

Hynnä, Pertti

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pyörösahanterän joutokäynnin ja sahauksen melun syntymekanismeja, pyörösahanterän meluemission eli äänitehon pienentämiskeinoja sekä melun vaimentamisen periaatteita. Tutkimus perustuu kirjallisuuteen ja Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen työsuojelutekniikan laboratoriossa tehtyihin mittauksiin. Pyörösahanterän joutokäynnin melu jaetaan värähtelymeluun ja aerodynaamiseen meluun. Värähtely syntyy terän värähdellessä luonnollisessa värähdysmuodossaan, jossa tavanomaisilla pyörimisnopeuksilla on 0 solmuympyrää ja 4...12 solmuhalkaisijaa. Värähtely herää pyörivän terän ja ilman vuorovaikutuksesta. Aerodynaaminen melu on pääasiassa luonteeltaan dipolimelua, jonka ääniteho on verrannollinen kehänopeuden v potenssiin v6. Terän hampaisiin vaikuttavat aerodynaamiset voimat syntyvät tulovirtauksen pyörteilystä ja pyörteisestä rajapintakerroksesta sekä hampaiden takareunasta lähteneistä epäsäännöllisistä pyörteistä. Vapaassa kentässä mitaten eri tutkijat ovat saaneet aerodynaamisen melun eksponentille arvoja 4,9...6,0. Hampaiden lukumäärän ja muodon muuntelu vaikuttaa A-äänitasoon vähemmän kuin 6 dB. Sahatessa melu jaetaan joutokäynnin aikaiseen joutokäyntimeluun ja työstön aikaiseen sahausmeluun. Työstön aikainen sahausmelu voidaan edelleen jaotella terän värähtelymeluun, aerodynaamiseen meluun ja sahattavan materiaalin värähtelymeluun. Pienillä terän kehänopeuksilla värähtelymelu on vallitsevaa, mutta suurilla kehänopeuksilla aerodynsaminen melu kasvaa värähtelymelun suuruiseksi. Sahauksen työstöjakson kokonaismelun A-äänitaso kasvaa 1...6 dB kehänopeuden kaksinkertaistuessa terästä, sen tuenta- ja vaimennustavasta riippuen. Vaimennetulla terällä sahauksen A-äänitaso ei riipu kehänopeudesta. Sahauksen A-äänitaso on lähes vakio syöttönopeuden funktiona. Terän kehänopeuden pienentäminen on tärkein tekijä meluemission pienentämiseksi. Kehänopeuden pienentäminen puoleen pienentää A-äänitasoa 15...18 dB. Tukilaippa pienentää joutokäynnin melua, estää värähtelyresonanssin ja pienentää sahausmelua 1...8 dB. Samaa luokkaa olevat tulokset saadaan vaimennuskalvolla. Osakoteloinnilla voidaan odottaa saatavan huomattava vaikutus joutokäynnin melun A-äänitasoon ja 3...4 dB sahausmelun A-äänitasoon.