の重要性 静かなギアボックス インダストリー4.0において
インダストリー 4.0 のペースの速い世界では、産業用ロボットは製造プロセスにおいて重要な歯車となっています。 これらの機械の普及の増加は、多くの利点をもたらしますが、騒音公害という重要でありながらも見落とされがちな側面を浮き彫りにしています。 人間と一緒に働く協働ロボット、つまり「コボット」が当たり前の未来に向かって私たちは移行しています（国際ロボット連盟によると、50 年には市場が 2023% 成長すると予測されています） 研究）、安全で静かで快適な産業環境を確保することが不可欠です。 ここで、特にギアボックスにおける騒音制御が重要になります。
この記事では、産業環境における騒音の影響を調査し、騒音発生におけるギアボックスの重要な役割を理解し、騒音の測定と制御の技術的側面を掘り下げ、さまざまなギアボックス間の騒音レベルを比較し、将来性のあるソリューションに焦点を当てます。静かで効率的な操作を実現します。
産業騒音の目に見えない波及効果
ノイズの専門性を掘り下げる前に、日常的な例、つまり単純なコーヒーグラインダーを考えてみましょう。 コーヒー豆を挽く際、機械の歯車が噛み合って回転する際に音が発生します。 このノイズは些細なことのように思えるかもしれませんが、数百台のマシンが同時に動作する産業環境にまで拡大すると、重大な問題になります。
産業環境で発生する高強度の騒音は、労働者に重大な健康上のリスクをもたらします。 多くの産業現場で一般的な 80 dB を超える騒音レベルに長時間さらされると、一般的な騒音性難聴 (NIHL) が発生する可能性があります。 職業病。 残念ながら、損傷は徐々に進行し、多くの場合痛みを伴わないため、多くの作業員は手遅れになるまでこのリスクを過小評価しています。 イヤーマフや耳栓などの個人用保護具 (PPE) の使用は標準的な予防策ですが、多くの場合、不十分です。 多くの場合、労働者は重度の難聴を患った後、補聴器に頼らなければなりません。
欧州労働安全衛生庁は、被害の程度を詳しく説明した報告書を発表した。 騒音に関連した健康問題 ヨーロッパで。 この報告書によると、ヨーロッパの労働者の28%は、労働時間の少なくとも22分のXNUMXにわたって騒音レベルにさらされており、そのうちのXNUMX%が聴覚障害を報告しています。 これらの数字は、産業環境における効果的な騒音制御ソリューションの緊急の必要性を強調しています。
サウンド・オブ・サイレンス: 産業用騒音制御市場
騒音公害への関心の高まりを背景に、産業用騒音制御市場は急速に拡大しています。 による報告によると、 関連市場調査、世界の産業用騒音制御市場規模は、744.4年に2019億1,153.6万ドルと評価され、2027年までにXNUMX億XNUMX万ドルに達すると予測されています。
効果的な騒音制御ソリューションへの需要は、労働安全衛生当局による厳しい規制、労働者の健康と福祉に対する雇用主の意識の高まり、騒音制御方法の技術進歩によって促進されています。 高レベルの騒音に長期間さらされると、次のような症状が発生する可能性があります。 深刻な健康への影響、特に難聴、心血管疾患、ストレス、睡眠障害などが含まれます。
忙しい製造施設の音風景を想像してみてください。穴あけ、ハンマー、溶接などの機械の甲高い騒音、材料を前後に運ぶフォークリフトやコンベアベルトのブンブンという音、あるいは労働者のハミングするようなおしゃべりなどです。 この騒音の不協和音は、多くの人が毎日職場で対処しているものです。
切り抜ける: 音の背後にある科学
科学的には、ノイズは望ましくない音、または迷惑な音です。 周波数 (ヘルツ、Hz で測定) と強度 (デシベル、dB で測定) によって特徴付けられます。 私たちの耳は、20 Hz (工業用ファンの低いハム音) から 20,000 Hz (犬笛の高い音) までの周波数を知覚できます。 強度に関しては、デシベルスケールは対数です。つまり、 10 dB の増加は、音の強さの XNUMX 倍の増加に相当します。.
すべての周波数が知覚されるノイズに等しく寄与するわけではないことを理解することが重要です。 特定の周波数、特に建物やその他の構造物の固有共振周波数と一致する周波数は、特に問題となる可能性があります。
たとえば、にぎやかなカフェで XNUMX 人が会話していると想像してください。 背景のおしゃべり、食器のカチャカチャ音、エスプレッソマシンのシューシューという音は、幅広い音の周波数を生み出します。 しかし、誰かがカフェの共鳴周波数と一致する高さで話すと、その人の声は不協和音の中で目立つことになります。 この原則は産業用ノイズにも当てはまります。これらの主要な周波数を低減すると、全体のノイズを大幅に低減できます。
ソフトウェア設定ページで、下図のように デシベルスケール、一般的な会話レベルは約 60 dB、掃除機は 70 dB、都市交通騒音は約 85 dB で推移しますが、ジェット機の離陸音は驚異的な 140 dB に達することがあります。 の 「3dBトレーディング効果」 これは、騒音が 3 dB 増加すると音圧レベルが XNUMX 倍になることを意味し、したがって、暴露時間が一定のままであると仮定すると、聴覚障害のリスクが高まります。 逆に、 「5dB為替レート」は、OSHA 規格に従って、5 dB 増加すると許容露出時間が半分になることを意味します。
ラケットの原因: ギアボックスの騒音の重要性と比較
A 研究 2019 年の研究では、ロボットと同期タスクを実行するように求められたとき、参加者はロボットからの視覚的な合図よりもアクチュエーターやギアボックスのノイズに依存していることがわかりました。 これは、リズミカルな相互作用や安全手順など、人間とロボットの相互作用における聴覚信号の重要性を浮き彫りにしています。 NASAと米軍 また、ギアボックスの騒音の低減にも重点が置かれており、その一例としてヘリコプターの客室内での騒音が 100 dB 以上測定されました。 したがって、騒音は、安全かつ快適に対話を促進できるレベルまで最小限に抑える必要があります。
産業分野ではさまざまなギアボックスが使用されており、それぞれに騒音特性があります。 従来のギアボックススパー、ヘリカル、ウォーム ドライブなどの駆動装置は、機械的相互作用によりかなりの騒音を発生する可能性があり、その騒音は最大で 85dB以上。 この騒音レベルは都市交通や貨物列車に匹敵し、長時間さらされると有害となる可能性があるレベルです。
平歯車はシンプルでコスト効率に優れていますが、ストレートカットの歯の設計により、急激な荷重伝達を引き起こすため、高い騒音レベルが発生します。 はすば歯車は歯に角度があり、負荷を徐々に伝達できるため静かですが、それでもかなりの騒音が発生します。
一方、 波動ギアボックスは、コンパクトさと高トルク能力で知られており、独自の動作原理により静かです。 ただし、設計が複雑なため、コストと可能性が高くなります。 信頼性の問題.
対照的に、 Archimedes Drive による減速機 IMSystems 発生する騒音レベルは 50 dB 未満で、最小レベルは 37 dB 未満で、周波数は以下のとおりです。 ホワイトノイズ。 大まかに言えば、このレベルの騒音は静かな家庭内や穏やかな雨の音と同等であり、人間の耳にははるかに快適です。 比較すると、同じ条件下で「静かな」同等の波動歯車減速機は、中程度の交通の音と同等の最大 65 dB の騒音レベルを発生しました。
以下の表 1 に、音響室の内部テスト結果の概要を示します。
将来性のあるソリューション: 人々のために騒音を出しましょう Archimedes Drive
この Archimedes Drive 減速機は、スムーズかつ静かに動作する革新的な複合遊星トラクションドライブを誇ります。 厳格な内部テスト中 この独創的な設計により、優れた性能特性を提供しながら、ノイズを大幅に低減することができます。 ドライブが提供するもの バックラッシュゼロ, 高効率、そして素晴らしい トルク容量、すべてがコンパクトで軽量な設計内にあります。
この Archimedes Driveしたがって、快適で安全な作業環境を確保しながら、効果的かつ効率的な減速機を提供します。 業界が速度や効率と同様に騒音制御が重要となる未来に向かって進む中、 Archimedes Drive この変革を推進するのに役立つでしょう。
参照：
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