Công nghệ kiểm soát tiếng ồn của thiết bị làm sạch công nghiệp: Kỹ thuật đằng sau việc làm sạch yên tĩnh 60dB

Khi hầu hết người mua đánh giá máy quét công nghiệp, họ so sánh chiều rộng làm sạch, xếp hạng hiệu quả và dung lượng pin. Tuy nhiên, một thông số kỹ thuật thường bị bỏ qua — độ ồn — có thể xác định liệu máy có thể sử dụng được trong một nửa môi trường cần thiết hay không. Máy quét tạo ra hơn 80 decibel không thể hoạt động trong giờ học, bên trong hành lang bệnh viện hoặc trong các tòa nhà văn phòng có người ở. Nó buộc việc dọn dẹp phải làm ca đêm, làm tăng chi phí lao động và giảm tính linh hoạt trong vận hành.

Máy quét A300 và A600 của Siben đều đạt được 60 dB(A) ở khoảng cách hoạt động - gần bằng mức âm thanh của cuộc trò chuyện thông thường. Đây không phải là ngẫu nhiên. Đó là kết quả của kỹ thuật có hệ thống trên bốn lĩnh vực: cách ly rung động động cơ, âm thanh của hệ thống chổi than, thiết kế luồng không khí và lọc cũng như cách âm khung gầm. Bài viết này giải thích cách thức hoạt động của từng loại và lý do tại sao 60dB lại quan trọng đối với cơ sở của bạn.

Tại sao 60dB lại quan trọng: Tìm hiểu tiếng ồn trong môi trường công nghiệp

Thang đo decibel là logarit, nghĩa là cứ tăng 3 dB thì năng lượng âm thanh tăng gấp đôi. Một máy có công suất định mức 78 dB tạo ra năng lượng âm thanh gấp 8 lần so với máy có công suất 60 dB. Trong khi tai người cảm nhận được sự chênh lệch 10 dB là âm lượng 'tăng gấp đôi', thì thậm chí mức giảm 5 dB cũng có thể nhận thấy rõ ràng. Đây là lý do tại sao khoảng cách giữa máy quét công nghiệp thông thường ở mức 75-85 dB và mức 60 dB của Siben không phải là nhỏ — nó thể hiện mức giảm năng lượng âm thanh từ 6x đến 16x.

Trong thực tế, 60 dB(A) là ngưỡng cho phép làm sạch ban ngày ở những không gian có người sử dụng. Tổ chức Y tế Thế giới khuyến nghị mức tiếng ồn trong nhà dưới 65 dB đối với môi trường giáo dục và dưới 35-40 dB đối với khu vực bệnh nhân trong bệnh viện vào ban đêm. Mặc dù 60 dB vẫn cao hơn giới hạn ban đêm của bệnh viện nhưng nó vẫn nằm trong mức ban ngày có thể chấp nhận được đối với trường học, khu bán lẻ, tòa nhà văn phòng và cơ sở công nghiệp có khu vực sử dụng hỗn hợp.

Các quy định về tiếp xúc với tiếng ồn nghề nghiệp càng nhấn mạnh tầm quan trọng. OSHA yêu cầu bảo vệ thính giác khi tiếp xúc liên tục ở mức 85 dB trong 8 giờ. Máy quét hoạt động ở mức 75-85 dB đặt người vận hành vào vùng ngưỡng nơi tổn thương thính giác tích lũy trở thành mối lo ngại chính đáng. Ở mức 60 dB, không cần thiết bị bảo vệ thính giác và sự mệt mỏi của người vận hành do căng thẳng do tiếng ồn giảm đáng kể.

Bốn trụ cột kiểm soát tiếng ồn trong máy quét Siben

1. Cách ly rung động cơ

Mỗi máy quét đều có nhiều động cơ - động cơ bước, động cơ chổi than chính, động cơ chổi than bên và động cơ chân không. A300 chạy một động cơ chổi than (800W), động cơ chổi than chính (600W), động cơ chổi than hai bên (mỗi động cơ 100W) và một động cơ chân không (300W). A600 có quy mô tăng đáng kể: động cơ đi bộ (1500W), động cơ chổi than chính (1200W), động cơ chổi than bốn bên (mỗi động cơ 90W), động cơ chân không (600W), cùng với một động cơ lắc bụi 80W. Tuy nhiên, cả hai máy đều tạo ra 60 dB(A).

Công nghệ chủ chốt là cách ly rung động. Mỗi động cơ được gắn trên các bộ cách ly giảm chấn bằng cao su giúp tách rung động cơ học khỏi khung máy trước khi nó có thể được khuếch đại thành âm thanh trong không khí. Vỏ động cơ kết hợp các vật liệu giảm âm giúp hấp thụ tiếng ồn cơ học tần số cao tại nguồn. Giá đỡ gắn động cơ được thiết kế với độ cứng được tính toán — đủ cứng để duy trì sự thẳng hàng khi chịu tải nhưng cũng đủ tuân thủ để lọc các tần số rung trên 200 Hz góp phần lớn nhất vào âm lượng cảm nhận được.

Cách tiếp cận này có thể mở rộng. Động cơ mạnh hơn của A600 tạo ra nhiều năng lượng rung hơn nhưng hệ thống cách ly được thiết kế tương ứng để xử lý năng lượng rung đó. Kết quả: tăng gấp đôi tổng công suất từ ​​2000W lên 3780W không làm tăng độ ồn bên ngoài.

2. Hệ thống âm thanh cọ vẽ

Tiếp xúc giữa bàn chải và bề mặt là nguồn gây tiếng ồn lớn thứ hai. Chổi chính quay trên sàn, quét các mảnh vụn vào thùng chứa bụi, trong khi chổi phụ quét các cạnh và góc. Ma sát giữa lông bàn chải và bề mặt sàn tạo ra tiếng ồn băng thông rộng — và nếu bàn chải mất cân bằng, nó sẽ tạo thêm rung động cơ học truyền qua toàn bộ khung máy.

Siben giải quyết tiếng ồn của cọ vẽ thông qua cân bằng động và tối ưu hóa hình học. Chổi chính của A300 (chiều rộng 500mm) và chổi chính của A600 (chiều rộng 800mm) được cân bằng chính xác để giảm thiểu độ lệch tâm quay. Bàn chải rung lắc dù chỉ 1mm ở tốc độ vận hành sẽ tạo ra độ rung đáng kể; Bàn chải cân bằng xoay trơn tru, truyền năng lượng vào hoạt động làm sạch thay vì tạo tiếng ồn.

Áp lực của chổi là một yếu tố quan trọng khác. Lực hướng xuống quá mức làm tăng tiếng ồn ma sát và làm mòn chổi nhanh hơn; áp suất không đủ làm giảm hiệu quả làm sạch. Áp lực chổi của Siben được hiệu chỉnh để duy trì sự tiếp xúc tối ưu trên các bề mặt sàn, tạo ra ma sát vừa đủ để quét hiệu quả mà không tạo ra âm thanh không cần thiết.

3. Kỹ thuật hệ thống lọc và luồng không khí

Hệ thống chân không - hút bụi và mảnh vụn qua bộ lọc vào thùng thu gom - là nguồn tiếng ồn thứ ba. Không khí lao qua các lối đi hẹp, cánh quạt quay với tốc độ RPM cao và sự nhiễu loạn ở các bề mặt bộ lọc đều tạo ra tiếng ồn khí động học. Đây là lúc thiết kế lọc đóng một vai trò âm thanh không ngờ tới.

Siben's A300 sử dụng bộ lọc bụi dạng con lăn với diện tích lọc 5㎡. A600 sử dụng cùng loại bộ lọc với diện tích 8㎡. A900 nâng cấp lên lọc chân không kép với 2×4,2㎡ (tổng cộng 8,4㎡). Diện tích lọc lớn hơn có nghĩa là tốc độ không khí qua môi trường lọc thấp hơn ở bất kỳ tốc độ dòng chảy nhất định nào. Vận tốc thấp hơn có nghĩa là ít nhiễu loạn hơn, giảm áp suất ít hơn và ít tiếng ồn khí động học hơn.

Thiết kế vỏ cánh quạt cũng có vấn đề. Cánh quạt chân không của Siben sử dụng các cánh cong về phía sau tạo ra ít tiếng ồn khí động học hơn so với các thiết kế cong về phía trước. Bên trong vỏ có thành mịn để giảm thiểu nhiễu loạn và các cổng nạp có kích thước phù hợp với đặc tính dòng chảy của cánh quạt, ngăn chặn hiệu ứng 'tiếng huýt sáo' xảy ra khi không khí bị ép qua các lỗ nhỏ.

4. Cách âm khung gầm và kết cấu

Lớp kiểm soát tiếng ồn cuối cùng là cấu trúc. Khung kim loại dạng tấm của máy quét có thể hoạt động như một bảng âm thanh, khuếch đại các rung động cơ học từ động cơ và chổi than thành tiếng ồn trong không khí. Nếu không có khả năng giảm chấn thích hợp, khung máy có thể tăng thêm 5-10 dB vào tiếng ồn hiệu quả của máy.

Siben giải quyết vấn đề này thông qua việc giảm chấn theo lớp bị ràng buộc. Vật liệu hấp thụ âm thanh được áp dụng cho bề mặt bên trong của các tấm khung, chuyển đổi năng lượng rung động thành nhiệt lượng tối thiểu thông qua ma sát bên trong. Bản thân các tấm này được thiết kế với các gân cứng giúp dịch chuyển tần số cộng hưởng ra khỏi phạm vi RPM hoạt động của động cơ, ngăn khung xe không bị 'ồn ào' ở tốc độ cụ thể.

Thùng thu bụi - một thùng chứa rỗng lớn giúp khuếch đại âm thanh một cách tự nhiên - được lót bằng bọt tiêu âm giúp hấp thụ sóng âm phản xạ. Điều này ngăn thùng hoạt động như một buồng cộng hưởng. Các miếng đệm kín giữa thùng và thân khung ngăn chặn sự rò rỉ tiếng ồn qua các khoảng trống có thể hoạt động như đoản mạch âm thanh.

Hiệu suất tiếng ồn so sánh trên dòng máy quét Siben

mô hình	Tổng công suất	Trọng lượng	Diện tích lọc	Độ ồn	Hiệu quả làm sạch
A300	2000W	320 kg	5㎡	60dB(A)	5.580 ㎡/h
A600	3780W	590kg	8㎡	60dB(A)	9.500 ㎡/giờ
A900 (Lithium)	Công suất cao	1.146 kg	2×4,2㎡ (8,4㎡)	Xem thông số kỹ thuật	16.000-22.000 ㎡/h

Dữ liệu cho thấy một kỳ tích về mặt kỹ thuật: A600 tạo ra tổng công suất cao hơn 89% so với A300 (3780W so với 2000W) và làm sạch nhiều diện tích hơn 70% mỗi giờ (9.500 so với 5.580 ㎡/h), tuy nhiên cả hai máy đều tạo ra mức ồn 60 dB(A) giống hệt nhau. Điều này chứng tỏ rằng tiếng ồn không phải là một chức năng của công suất - nó là một chức năng cho thấy năng lượng âm thanh được cách ly, hấp thụ và tiêu tán hiệu quả như thế nào trước khi đến được người vận hành và môi trường xung quanh.

Ứng dụng trong thế giới thực: Làm sạch yên tĩnh trong môi trường nhạy cảm với tiếng ồn

Giá trị thực của hoạt động 60dB trở nên rõ ràng trong các tình huống triển khai trong đó tiếng ồn là hạn chế về cổng. Chiếc A600 của Siben đã được triển khai tại Trường Trung học cơ sở Tăng Thành (增城中学) ở Quảng Châu, nơi cần phải dọn dẹp ban ngày mà không làm gián đoạn các lớp học. Máy quét thông thường hoạt động ở mức 75-85 dB sẽ không được chấp nhận trong giờ học; định mức 60 dB của A600 cho phép thực hiện các hoạt động vệ sinh trong ngày học.

Các yêu cầu tương tự áp dụng cho nhiều loại cơ sở:

• Bệnh viện và phòng khám: Dọn dẹp hành lang ban ngày mà không làm phiền bệnh nhân hoặc tư vấn y tế

• Trung tâm mua sắm và bán lẻ: Vệ sinh trong giờ làm việc mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm của khách hàng

• Tòa nhà văn phòng: Vệ sinh sảnh ban ngày và khu vực chung trong giờ làm việc

• Thư viện và bảo tàng: Không gian nhạy cảm về âm thanh cần ít sự gián đoạn nhất

• Cơ sở chế biến thực phẩm: Nơi có thể áp dụng quy định về tiếng ồn trong ca sản xuất