農業機械化進程中，豎式絞龍撒糞機作為糞便資源化利用的關鍵設備，其作業噪音問題逐漸成為用戶關注的焦點。本文將從設備工作原理出發，系統剖析噪音產生的源頭、傳播路徑及影響因素，并結合工程實踐提出針對性降噪方案，為設備優化與田間作業提供專業參考。

一、豎式絞龍撒糞機的工作原理與噪音本質

（一）設備運行機理

豎式絞龍撒糞機主要由動力傳動系統、儲糞箱體、豎式絞龍輸送裝置、拋撒葉輪及控制系統組成。其工作流程為：

動力源（拖拉機后輸出軸）通過萬向節帶動絞龍主軸旋轉；

豎式絞龍（螺旋葉片）將儲糞箱內的糞便向上提升并輸送至頂部；

頂部拋撒葉輪高速旋轉，將糞便拋灑至田間。

（二）噪音的物理本質

設備運行時產生的噪音屬于機械性與空氣動力性復合噪音，其聲壓級通常在 85-110dB之間，超過國家標準《農業機械噪聲限值》（GB 16149-2008）中規定的田間作業設備 96dB限值，長期暴露可能對操作人員及周邊環境造成影響。

二、噪音產生的源頭解析：三大核心噪聲源

（一）機械傳動系統噪聲（占比 40-50%）

齒輪嚙合噪聲

動力傳動鏈中的圓柱齒輪、錐齒輪因加工精度不足（如齒形誤差＞0.05mm）或潤滑不良，導致嚙合時產生沖擊振動。例如，某型號撒糞機使用直齒輪傳動時，噪聲比斜齒輪高 8-12dB。

軸承間隙超標（如深溝球軸承徑向游隙＞0.08mm）會引發高頻振動噪聲，頻譜分析顯示 6000-8000Hz 頻段能量集中。

聯軸器不平衡噪聲萬向節聯軸器動平衡精度低于 G6.3 級時，高速旋轉（＞500rpm）會產生周期性離心力激勵，形成 100-200Hz 的低頻噪聲，伴隨設備明顯振動。

（二）絞龍輸送系統噪聲（占比 30-40%）

物料沖擊噪聲糞便含水率在 60-70% 時，粘性物料與絞龍葉片的撞擊聲壓級達 95dB；當含水率低于 40%，干結糞便塊（粒徑＞50mm）與儲糞箱內壁的碰撞會產生 110dB的脈沖噪聲。

螺旋葉片空轉噪聲絞龍轉速超過臨界值（通常＞300rpm）時，葉片與空氣摩擦產生渦流噪聲，頻譜呈寬頻特性，600-3000Hz 頻段聲能量占比達 60%。

（三）拋撒葉輪氣動噪聲（占比 20-30%）

葉片渦流噪聲拋撒葉輪線速度＞30m/s 時，葉片表面邊界層分離產生湍流脈動，形成以 2000-5000Hz 為主的高頻噪聲，某測試顯示葉輪轉速從 2000rpm 提升至 2500rpm 時，噪聲增加 5-8dB。

出口射流噪聲糞便顆粒高速射出（速度＞25m/s）與空氣相互作用，產生以 1000Hz 為中心的偶極子噪聲，距離設備 5m 處聲壓級可達 90dB。

三、噪音傳播路徑與影響因素：環境與設備的耦合作用

（一）傳播介質影響

空氣傳播：噪音隨距離衰減遵循球面波規律，距離設備 10m 處聲壓級比 1m 處低 20dB，但在無風晴朗天氣，高頻噪聲可傳播至 500m 外；

結構傳播：拖拉機與撒糞機的剛性連接會將振動傳遞至駕駛室，導致操作人員位置噪聲增加 3-5dB。

（二）作業環境因素

地形地貌：開闊田野中噪音衰減快，而山谷或建筑物周邊易產生聲反射，使局部噪聲升高 5-10dB；

氣象條件：逆風作業時，噪音傳播距離縮短 20-30%，而順風時可延長至 1.5 倍距離。

四、降噪技術方案：從源頭控制到系統優化

（一）機械傳動系統降噪（降噪量 8-12dB）

齒輪系統升級

采用 20CrMnTi 滲碳斜齒輪（精度等級 ISO 6 級），嚙合角從 20° 改為 25°，降低沖擊噪聲；

齒輪箱內填充粘度指數＞180 的合成潤滑油（如 PAO 基齒輪油），油池溫度控制在 70℃以下，減少摩擦噪聲。

聯軸器動平衡優化萬向節聯軸器采用激光動平衡校正，殘余不平衡量≤5g?mm/kg，使 100Hz 處噪聲峰值降低 15dB。

（二）絞龍輸送系統降噪（降噪量 10-15dB）

葉片結構改進

采用變螺距螺旋葉片（進口螺距 300mm，出口螺距 250mm），降低物料提升時的沖擊能量；

葉片表面粘貼 2mm 厚丁腈橡膠阻尼層，抑制振動噪聲，3000Hz 頻段聲壓級下降 12dB。

儲糞箱內襯處理箱體內壁敷設 5mm 厚 EVA 泡沫 + 鋁箔復合吸聲層，吸收物料撞擊聲，使 500Hz 處噪聲降低 8dB。

（三）拋撒葉輪氣動降噪（降噪量 5-8dB）

葉片型線優化采用后傾式機翼型葉片（后傾角 30°），降低葉片出口氣流分離強度，2000Hz 噪聲峰值下降 6dB。

加裝消聲導流罩在葉輪出口處安裝穿孔率 25% 的微穿孔板導流罩（孔徑 0.8mm），對高頻氣動噪聲消聲量達 8dB。

（四）操作環境改善

駕駛室隔聲處理拖拉機駕駛室加裝隔聲密封膠條，內飾鋪設玻璃纖維吸聲棉（厚度 50mm），使駕駛室內噪聲≤85dB；

個體防護裝備操作人員佩戴 SNR 值 25dB 以上的耳罩，配合防噪聲耳塞，綜合降噪量達 30dB。

豎式絞龍撒糞機的噪音控制是一項融合機械設計、氣動聲學與環境工程的系統工程。通過從源頭優化傳動系統、改進工作部件結構，結合傳播路徑控制與個體防護，可有效降低設備噪聲影響。未來隨著低噪聲設計理念與智能降噪技術的發展，撒糞機將向 “高效作業、綠色環?！?方向持續演進，為現代農業可持續發展提供支撐。