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研究生: 林育泉
論文名稱: 動力手工具之振動與噪音之研究
指導教授: 王志宏
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 87
中文關鍵詞: 動力手工具碎石機鑿子振動噪音
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  • 手工具的應用相當廣泛,依照動力源可分為人力手工具和動力式手工具。動力式手工具擁有快速、高破壞力、高轉矩等優點,但是卻會帶來嚴重的振動與噪音問題。這些問題不僅會影響操作者工作效率
    、降低工作環境品質,長期下來更會對操作者產生傷害,尤其在振動型手工具中,振動與噪音更加嚴重。但以往學者研究較著重在振動型手工具的振動問題,對於噪音問題的文獻卻較為缺乏。因此我們選定碎石機當為研究對象,希望先藉由實驗找出其主要噪音源,而後再建立可以探討其噪音之理論模型。
    經由實驗我們可以得知碎石機之主要噪音源為工件與鑿子,並且包含了許多高頻噪音。而碎石機之手把振動主要集中在低頻,且最大峰值與馬達轉速頻率相同。因此得知文獻中之剛體模型可用來分析手部振動,但一定無法分析噪音。在兩個主要噪音源中,工件之噪音變動性太大,因此不加以探討,關於鑿子我們再經由實驗獲得了其振動與噪音之特性,並得知高頻峰值來自於鑿子的第一個軸向自然頻率。
    接著我們根據實際碎石機建立了理論模型。此理論模型目的為用探討鑿子之受力、並利用受力探討鑿子振動。之後利用模擬得到鑿子振動與碎石機之噪音特性一致。因此我們可利用此模型探討哪些設計參數會影響碎石機之噪音。最後發現只有兩個因素較重要(1)鑿子之受力(2)鑿子本身之動態行為。而改變鑿子受力可能有不良影響,因此只能探討鑿子本身之動態行為。在嘗試兩種改善方式後,發現目前較可行之改善方式是在鑿子前半部加上減振材料,此方式對於高頻峰值及整體噪音都有改善,雖然效果沒有相當的顯著,但是此方法可以立即使用於工程上。


    摘要------------------------------------I 誌謝-----------------------------------II 目錄----------------------------------III 第一章 前言----------------------------1 1-1 研究動機-----------------------1 1-2 文獻回顧-----------------------1 1-3 研究目標-----------------------4 第二章 振動與噪音特性之量測------------6 2-1 實驗目的-----------------------6 2-2 實驗方法-----------------------6 2-2.1 實驗設備與配置 -------------7 2-2.2 實驗步驟-------------------10 2-3 實驗結果與討論-----------------11 2-3.1 碎石機的噪音---------------11 2-3.2 碎石機手把處之振動---------28 2-4 鑿子振動與噪音之特性-----------36 2-4.1 實驗儀器與配置-------------36 2-4.2 實驗步驟-------------------39 2-4.3 實驗結果與討論-------------39 2-5 實驗之結論---------------------48 第三章 理論模型的建立與分析結果--------49 3-1 理論模型的建立-----------------49 3-1.1 剛體模型與動態方程式的建立-49 3-1.2 參數與外力之求取-----------61 3-2 鑿子之振動模擬與探討-----------68 3-3 影響碎石機噪音參數之探討-------76 3-3.1 鑿子之受力-----------------76 3-3.2 鑿子之動態行為-------------77 第四章 結論----------------------------86 參考文獻--------------------------------87

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