5.3. Меры борьбы с шумом
Для защиты от шума принимают, прежде всего, технические меры, позволяющие устранить или снизить шум в источнике его возникновения. Если этого оказывается недостаточно, применяют звукопоглощение и звукоизоляцию. В зависимости от источника шума применяются коллективные (рис. 5.1) и индивидуальные средства защиты.
Рис. 5.1. Виды средств коллективной защиты от шума
Из закономерностей распространения шума и акустических расчетоврекомендующие следуют меры защиты от шума: уменьшение звуковой мощности источника; звукопоглощение; звукоизоляция; рациональное размещение источника шума.
Снижение звуковой мощности источника осуществляют за счет уменьшения перехода механической энергии в акустическую путем:
повышения точности изготовления машин;
уменьшения передаваемых нагрузок и частоты вращающихся частей;
замены ударных процессов на безударные;
улучшения балансировки вращающихся частей;
замены в механизмах возвратно-поступательного движения на вращательное;
использования незвуковых материалов (пластмассы, незвучные металлы с большим внутренним трением);
совершенствования смазки трущихся поверхностей;
применения клиноременных и зубчато-ременных передач вместо зубчатых.
Наиболее радикальной оздоровительной мерой является замена шумных технологических процессов и механизмов бесшумными или менее шумными в тех случаях, когда это не противопоказано другими факторами. С этой точки зрения пневматические машины следует заменить электрическими, пневматические бурильные молотки электросверлами.
Одним из общих средств борьбы с шумом является своевременный ремонт оборудования, так как расшатанные машины, инструменты и трубопроводы резко увеличивают образование шума.
Если снизить шум в самом источнике не удается, то применяют устройства, препятствующие распространению шума, создаваемого агрегатом. Для этого узлы агрегата, создающие шум (шестеренчатые редукторы, соударяющиеся детали и пр.), заключают в изолирующие звукопоглощающие кожухи, в масло.
Звукопоглощение это снижение уровня шума с помощью звукопоглощающих устройств. В основу звукопоглощения положен принцип поглощения звуковой энергии материалами, обладающими высоким коэффициентом поглощения. Для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой. В основном применяются такие материалы, как стекловолокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минераловатные плиты, поролон и т.п.
Звукопоглощающие облицовки в виде акустических плит полной заводской готовности могут быть с жесткой, полужесткой, зернистой или ячеистой структурой. Структура определяется используемым звукопоглощающим материалом типа стеклянное и базальтовое волокно и другие материалы. Звукопоглощающий материал (звукопоглотитель) заключается в ткань, пленку и жесткие перфорированные покрытия. Схема устройства звукопоглощающей облицовки из слоев пористо-волокнистых материалов (минеральная вата, стекловолокно и др.) приведена на рис. 5.2. Применение звукопоглощающей облицовки позволяет достичь снижения УЗД на величину 6...8 дБ.
Рис. 5.2. Звукопоглощающие
облицовки
а) пористые; б) резонансные;
1 – крепление; 2 – звукопоглотитель; 3 – ограждающая конструкция;
4 –перфорированный экран
Штучные звукопоглотители представляют собой одно- или многослойные объемные звукопоглощающие конструкции в виде куба, конуса, параллелепипеда, подвешенных к потолку помещения (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Объемные
звукопоглотители
а) конструкция; б) схема размещения
1 – каркас; 2 – точка подвеса;
3 – оболочка; 4 –звукопоглотитель
Звукоизоляция это снижение шума на пути его распространения за счет звукоизолирующих преград (стен, перегородок, экранов и т.п.). Звуковая энергия отражается от ограждений и только часть ее проходит через ограждение (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Средства звукоизоляции: 1 – звукоизолирующий кожух;
2 – звукоизолирующая кабина; 3 – акустический экран
Основными типами устройств и звукоизоляции являются: звукоизолирующие кожуха, кабины, экраны. Звукоизоляция позволяет ослабить шум в помещении на 3…50 дБ. Нанесение на внутренние поверхности конструкции вибродемпфирующих покрытий увеличивает внутренние потери и повышает эффективность звукоизоляции.
Звукоизолирующие кабины используются для размещения в них пультов управления или рабочих мест в шумных помещениях. Обычно кабины изготовляются из кирпича, бетона и других материалов. Например, звукоизоляция кабины от воздушного шума может составлять 25...45 Дб (при частоте 1000 Гц).
Акустические экраны устанавливаются для защиты рабочих мест от шума. Они могут использоваться как внутри помещений, так и на открытом пространстве, например, на территории предприятия с целью снижения уровня шума, проникающего в производственные, административные и жилые помещения.
Глушители шума являются устройством снижения аэродинамического шума на пути его распространения. По принципу действия глушители подразделяются на активные (абсорбционные), реактивные и комбинированные (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Глушители: а) активный; б) камерный; в) резонансный
Активные глушители содержат звукопоглощающий материал в виде набивки или матов, закрепляемых на внутренней поверхности глушителя, в виде звукопоглощающих пластин, устанавливаемых в канале глушителя.
Реактивные глушители отражают шумы обратно к источнику. Они снижают шум в узких частотных пределах и подразделяются на камерные и резонансные. Камерные глушители выполняются в виде расширительных камер, отражающих звуковую волну обратно к источнику. В резонансном глушителе снижение шума достигается за счет потерь звуковой энергии на колебательный процесс в резонаторе, который рассчитывается на определенную длину звуковой волны.
Для защиты селитебных и рекреационных зон, попадающих под шумовое воздействие, например, от автотранспорта, используются в основном экраны (шумозащитные сооружения).
Экраны бывают: вертикальные или наклонные высотой от 2 ми выше; грунтовые валы и валы комбинированные с экранами; галереи и другие перекрытия проезжей части. При расположении жилой застройки с одной стороны автодороги экран может быть произвольного очертания. При расположении объектов с обеих сторон – наклонный или ступенчатого профиля. На рис. 5.6 в качестве примера приведен профиль улицы с шумозащитными сооружениями.
Организационные меры профилактики и зашиты от вредного действия шумапредусматривают проведение медицинских осмотров, рациональную организацию труда и отдыха, обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты от шума.
Рис. 5.6. Защита
от транспортного шума
с помощью:
а – здания; б – насыпи;
в – откоса
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) органов слуха работающих установлены ГОСТ 12.4.051-87 «ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов слуха. Общие технические требования и методы испытаний» – это противошумные шлемофоны, наушники, заглушки, вкладыши, которые должны соответствовать следующим значениям акустической эффективности (для частот звука 100…10000 Гц): к противошумным наушникам групп А, Б и В соответственно – 15…35, 5…32 и 5…25 дБ; к вкладышам групп А и Б– 14…30 и 10…26 дБ; к шлемам групп А и Б –20…45 и 10…40 дБ. Противошумные вкладыши в уши изготавливают из ультратонкого полимерного волокна марки ФПП-Ш или ФПА-Ш, резины. При уровне шума до 120 дБ рекомендуются противошумные наушники ВЦНИИОТ.
Заглушки из ткани ФПА-Ш снижают уровень звукового давления на высоких частотах, на 25…30 дБ, антифоны на 28…29 дБ.