9. Число рабочих витков пружины согласно формуле (3.15)
где £ ■ 7;85.Ю10 Н/м2 - модуль упругости пружинной стали при сдвиге (значение^ определяем по табл. 3.2). Принимаем « 2,0.
10. В соответствии с условием (3.17) для £ * 2 принимаем
Н. - 1,5.
11Ь По формуле (3.16) полное число витков пружины
1' " * *h " г»° ♦ I»5 " 3,5.
§ *• Зашита от шума
Требуемое снижение шума aLT/> в производственных помещениях, на территории предприятия или жилой застройки определяется по формуле
AL.pSL.-Lpn, (4.1)
L -
где
Коп Д°пзстимые уровни звукового давления, определяемые по
нормам [2,18], дБ. Все расчеты проводятся в восьми стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц с точность» до десятых долей децибела, а окончательный результат округляется до целого числа децибел. Снижение шума &L за счет проведения соответствующих мероприятий должно удовлетворять условию &L*uLr/> -
Пример 4.1. Определить ожидаемые уровни, звукового давления и требуемое снижение шума в расчетной точке помещения кузяечно-прессового цеха объемом 1000 M3t в котором установлено 8 кривошипных прессов одного типа (рис. 4,1). Расчетная точка (РТ) находится на расстоянии %, = 5 м от ближайших четырех прессов и на расстоянии ts = 8 м от остальных четырех. Максимальный размер пресса 4n<»s 2,4 и. Уровни звуковой мощности каждого пресн-
Решение. Уровни звукового давления в расчетной точке при одновременной работе всех прессов
(4.2)
где т - количество источников шума, ближайших в расчетной
точке. В нашем случае необходимо учитывать все источники
(/г?= 8), так как расстояния ж, и г£ меньше 4xW> ( *mir>
расстояние от расчетной точки до акустического центра ближай-шего источника, т.е. гт^ - *, = 5 м, а 20 и*\ xL -коэффициент, который в данной случав равен I (рис. 4,2), такKfJK 2£/r>ojc<xt » Si - площадь полусферы, окружающей i -й ис-точник и проходящей через расчетную точку. Для четырех прессов,находятся на расстоянии г, = 5 и. * 157 и2, а для осталь-ных прессов ( гг * 8 и) ^ « 402 иг; /7 = 8- число прессов;6 - постоянная помещения, м2,
Здесь 4*о<? - постоянная помещения на частоте I00G Гц (рис.4.3), ju - чвстотный мнсдитель, определяемый по табл. 4.1.
4 *
"тол
Рас. 4.2. Определение параметре,*
Расчеты сводим в табл.4.2, откуда видно, что в диапазоне частот 250-8000 Гц требуемое снижение шума uLTp составляет 6-12 дБ.
В зависимости от конкретных условий требуемое снижение-шуме может быть достигнуто за счет проведения соответствующих мероприятий, в частности установки звукопоглощающих облицовок, ' звукоизолирующих ограждений и т.д
Определение
яо-
пойвйения
&/0<к>.
стояниос ^
а" - помещения без мебели с небольшим количеством людей (металяообрабаивающие цехи, машинные залы, испытательные ' стенды и т.д.); б - помещения с жесткой мебелью иди с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и т.п.); в -помещения с большим количеством людей и мягкой мебелжю (рабочие помещения административных зданий, жилые комнаты и т.п.); г - помещения со звукопоглощающей облицовкой (потолка и чавти стен)
ЗВУКОПОГОаДЦцАа ОБЛИЦОВКА МЫШНИЙ снижает «ум над/, в расчетной точке, расположенной в зоне отраженного звука. При расстоянии от источника шума до этой точки г > Гу, (граничный радиус zi/t- M/S )
Среднегеометрическая частота, Гц
Таблица 4.2
* по пор. |
Величина |
Ссылка |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|
|
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 | |
I |
|
[4] |
91 95 96 96 95 95 98 100 |
2 |
|
|
0,035 для всех частот |
3 |
в/ООО |
рис.4.3 |
- - - - 150 -~, - |
4 |
* 9 ■' |
табл.4.i |
0,5 0,5 0,550,2 I 1,6 3,0 6,0 |
5 |
|
|
75 75 83,5 J05 150 240 450 900 |
6 |
- |
- -3-4-5 -6-8 -10 -12 | |
7 |
1, ДБ |
ф-аа (4.2) |
88 92 92 91 89 87 88 88 |
8 |
|
I |
?9 92 86 83 80 78 76 74 |
9 |
о/у * |
ф-аа (4.1) |
- - 689 9 1212 |
Ооъеы помещения, м3
Таблица 4.1
|
63 |
!l25 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
200 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
0,80 |
I |
1.4 |
1.8 |
2.5 |
200-500 |
0,65 |
0,62 |
0,64 |
0,75 |
I |
1,5 |
2,4 |
4,2 |
> 500 |
0,50 |
0,50 |
0,55 |
0,70 |
I |
1.6 |
3,0 |
6,0 |
6L = fCLy £ #6 , (4.3) где 3f - постоянная помещения после установки облицовки,
(4.4)
Здесь A^^S-Sfg)- эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; с< -средний коэффициент звукопоглощения в помещенги до установки облицовок, -<-3/х&*S) \ S - суммарная площадь ограничивающих помещение ..оверхностей, м2; <*f- средний коэффициент аву-
жопоглощения помещении с установленной облицовкой,
Ы, '(A, *aA)/S . В последней формуле добввочное звукопоглощение аА , вносимое облицовкой,
где <*о<Гл - реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции облицовки, определяемый по данным О, 19], •Sod, ~ площадь облицовки, м2.
Пример 4.2. Определить требуемое снижение шума, выбрать конструкцию звукопоглощающей облицовки и рассчитать снижение ■ума при ее установке в помещении металлообрабатывающего цеха высотой 3,5 м, длиной 55 м и шириной 20 и. Объем помещения 3850 м3, а суммарная площадь ограничивающих поверхностей помещения S ■ 2725 м2. в одной части цеха, занимающей половину плошали, установлено 25 станков. В остальной части цеха размещено малошумное оборудование. Измеренные уровни звукового давления Z в расчетной точке, расположенной в малошумной части цехе и уделенной от ближайших ставков на расстояние z =11 м, приведены в табл. 4.3,
Решение. Требуемое снижение шума определяем по формуле (4.1) и заносим в табл. 4.3* Полученные значения <p показывают, что в диапазоне частот 500-8LJ0 Гц необходимо сникать ■ум в данном помещении не 3-7 дБ.
Дль снижения шума предусматриваем звукопоглощающую облицовку потолка цехе (■ 1100 и2). Конструкцию облицовки выбираем в лде прошивных мвнераловатных плит толщиной 100 мм, защищенных слоем стеклоткани 3-01 и установленных за металлическим перфорированным листом толщиной 1,2 мм с отверстиями 6 мм ж коэффициентом перфорации 46%.
Чтобы обосновать применение формулы (4.3), проверим, находится ли расчетная точка в воне отраженного звука, т.е. выполняется ли условие г * Ху> , Постоянную помещения В определяем так же, как в примере 4.1, и полученные значения вносим в твбл. 4.3. Так как !fr^, то применение формулы (4.3) правомерно. Дальнейшие расчеты проводим по вышеприведенным формулам, а результаты сводим в табл. 4,3, Как видно из конечного результате (п. 15), установка звукопоглощающей облицовки обеспечивает требуемое снижение шума на всех октавных частотах
Таблица 4.3
fc |
|
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
| |||||||
00 |
Величина |
Ссылка |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
125 |
|
500 |
|
|
4000 |
| ||||
nop. |
|
63 |
250 |
1000 |
2000 |
8000 | |||||
I |
L , дБ |
С4] |
80 |
83 |
90 |
89 |
87 |
84 |
80 |
78 | |
2 |
Lrn* ДБ |
|
99 |
' 92 |
86 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 | |
3 |
ф-ла (4.1) |
|
|
- |
6 |
7 |
6 |
4 |
3 | ||
4 |
'Г |
рис. 4.3 |
_ . |
- |
- |
- |
350 |
- |
- |
| |
5 |
|
табл. 4.1 |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
I |
1.6 |
3 |
6 | |
6 |
|
|
175 |
175 |
192 |
254 |
350 |
660 |
1050 |
2100 | |
7 |
V * оГ |
- |
2,7 |
2,7 |
2,75 |
3,2 |
3,7 |
4,7 |
6,5 |
9,2 | |
8 |
■ - ■ |
0,06 |
0,06 |
0,066 |
0,085 |
0,0114 |
0,071. |
0,278 |
0,436 | ||
9 |
|
|
0,05 |
0,32 |
С 76 |
I |
0,95 |
о.г. |
0,98 |
0,95 | |
10 |
|
|
55 |
352 |
836 |
1100 |
1045 |
990 |
1078 |
1045 | |
II |
А, , и2 |
- |
98 |
98 |
107 |
138 |
192 |
278 |
452 |
710 | |
12 |
- ■ |
153 |
450 |
943 |
1238 |
1237 |
1268 |
1530 |
1855 | ||
13 |
«7, , и2 |
- |
0,06 |
0,17 |
0,35 |
0,45 |
0,45 |
0,46 |
0,56 |
0,68 | |
14 |
. и2 |
ф-ла (4.4) |
175 |
542 |
1450 |
2260 |
2260 |
2350 |
$480 |
5800 | |
15 |
4£ . ДБ |
ф-ла (4.3) t : |
4,4 |
4,4 |
8,8 |
9,5 |
8.1 |
6,2 1 |
5,2 |
N4 |
Звукоизолирующие ограждения. Для защиты от шума операторов прокатных станов, автоматических литейных линий > другого шумного оборудования наиболее рациональным является применение звукоизолирующих ограждений в виде кабин (посто") наблюдения и дистанционного управления. Требуемая звукоизолирующая способность #г/> строительных ограждений кабины (стен, окон, дверей) определяется по формуле
*г, ''(.ЧОедв^ЮЦг^ -Lion +<C'fn $6, 14.5)
где L - уровни звукового давления в месте установки кабины, дБ,
6К - постоянная помещения кабины, м; S;olfl - площадь рассматриваемого с -го ограждения (стен, перекрытия) или отдельного элемента (окон, дверей), и*; п- число этих элементов. По найденному значению Яг/, из справочника f4] выбирается конструкция ограждения, звукоизолирующая способность # которой должна удовлетворять условию *&т/> •
Пример 4.3. Определить требуемое снижение шума и выбрать конструкцию звукоизолированной кабины, обеспечивающей выполнение санитарных норм для операторов поста управления прокатного цеха, в котором измеренные уровни звукового давления имеют значения, приведенные в табл. 4.4. Размер кабины в плане 3x4 м, высота 2,5 м; в ней должно быть одно смотровое окно (1,5x1 м) и дверь (0,8x2,0м).
Решение. Требуемое снижение шума определяем по формуле (4.1), принимая в качестве допустимых уровни звукового давления для кабвн наблюдения я дистанционного управления без речевой связи во телефону fl].
Необходимую звукоизолирующую способность RTp соответственно для стен, окна и двери определяем по формуле (4.5;. Поскольку в кабине чдно окно и одна дверь, а конструкция стен и потолка одинакова, то при расчете fi-rp для каждого ограждения п* I. По табл. 4.6-4.7 или по справочнику С4J выбираем подходящую конструкцию стен, окна и двери, обеспечивающих нужную звукоизоляцию RTp , и заносим результаты выбора в табл. 4.5. Внутреннюю поверхность стен кабины покрываем звукопоглощающей облицовкой (минераяоватные плиты толщиной 50 мм; стеклоткань 3-0,1; металлический перфорированный лист).
И? по пор, |
Величина |
Ссылка |
Среднегеометрические частоты полос, Гц |
октавных | |||||||||
63 125 |
250 |
500 |
1000 |
?000 |
4000 8000 | ||||||||
I |
L , ДБ |
- |
95 97 |
99 |
102 |
103 |
100 |
95 90 | |||||
2 |
t-£on\ дБ |
|
94 87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 70 | |||||
3 |
Л1,у>ъ ДБ |
|
.1 10 |
17 |
24 |
28 |
27 |
24 20 | |||||
4 |
|
о- |
- - |
# |
- |
13 |
- |
- | |||||
5 |
|
табл. |
|
0,7 |
|
|
|
1.8 2,5 | |||||
|
4.1 |
0,8 0,75 |
0,8 |
I |
i,4 | ||||||||
6 |
|
|
Ю,4 9,7 . |
9,1 |
13 |
18,2 |
23,4 |
23,4 32,5 | |||||
7 |
<л>а) отен |
ф-ла |
|
|
|
|
|
| |||||
|
и перекры- |
(4.5) |
|
|
|
|
|
| |||||
|
тия приз,»/ «33,9 |
10 15 |
23 |
29 |
32 |
30 |
26 20 | ||||||
|
б) окна npjj S»>a? 1.5 и |
|
2 |
10 |
16 |
19 |
17 |
13 7 | |||||
|
вгдвери nav Ц/ I.6 ы |
|
2 |
10 |
16 |
19 |
17 |
13 7 | |||||
|
Таблица 4.5 | ||||||||||||
Конструкция |
Ссылка |
Звукоизолирующая способность # (дБ) ва среднегеометрических частотах октавных полос, Гц | |||||||||||
|
|
63 |
125 250 500 1000 2000 4000 8000 | ||||||||||
I. Стены и перекрытие из гипсобетон-ных плит толщиной 80 мм |
IT' |
|
28 23 37 39 44 44 42 | ||||||||||
2. Дверь обыкновенная филенчатая с уплотняющими прокладками из резины |
табл. 4.7 |
12 |
18 19 23 30 33 Л 32 | ||||||||||
3. Окно с силикатным стеклом толщиной 6 мм |
IT- |
12 |
18 18 20 23 25 25 25 |
Материал конструкции
Толщина
Средняя поверхностная плотность кг/и"
Среднегеометрическая частота ок-тавной полосы, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Звукоизолирующая способность стен и перегородок £ , дБ
Кирпичная кладка,оштукатуренная с двух сторон |
!%п. •§Икирп. г1 И кирл. |
т 1000 |
% 8 $ S$1 It Ш Ш 41 44 48 55 61 65 65 65 45 45 52 59 65 70 70 70 45 47 55 60 67 70 70 70 |
Виброкирпичная панель 120 мы, оштукатуренная с двух сторон цементным раствором толщиной 20 мм |
Т60 мм |
250 |
- 34 40 42 48 53 53 - |
Железобетонная плита |
Шми" 100 мм 160 им 200 ми Шш |
400 500 750 ибо |
id 54 35 35 41 48 55 55 * 8 $ 8 Я'-З ?■ ^° N0 42 44 51 59 65 65 65 |
Гипсобетон-ная плита |
80 мм |
115 |
- 28 33 37 39 44 44 42 |
КеШШобё'-тойная плита |
80 МИ |
100 |
- 33 34 59 47 52 54 54 |
1ёзооетоя-Н8я влита |
240 мм |
270 |
- 39 42 51 56 54 62 62 |
ПёмэбСбтонйТГя панель,оштукатуренная 0 двух сторон |
130 мм |
255 |
- 37 34 46 50 60 65 65 |
шлакооетов-ная панель |
250 мм |
400 |
- 30 45 52 59 64 64 64 |
Шяакбблбки. оштукатуренные с двух сторон |
220 мм |
360 |
- 42 42 48 54 60 63 65 |
древесностружечная пли- 1 |
30 ММ |
12 |
- 23 26 26 26 26 26 26 |
Элемент конструкции |
Условия' прилегания по периметру |
Среднегеометрическая частота октав-ной полосы, Гц |
ЬЗ 125 240 500 1000 2000 4000 8000 | ||
■ Окно с силикатный став-лом толщиной: 3 ми 6 мм |
Звукоизолируй Беа уплотняющих прокладок |
да способность окон н ДЕ.рэи, дБ ll II 18 20 §5 11 Ш Ш |
Оконный блок с двойным пе-реплотоа, толщина стекла 3 мм.воздушного зазора 170 мм |
То же |
22 27 . 26 28 30 28 2? 27 |
С уплотняющими прокладками . из пористой разинь |
27 33 33 36 38 38 38 38 | |
Двойяов остекление со стеклами толщиной 4 и 7 мм и воздушным за зог1м: 200 мм 300 ми |
. То же |
- 27 36 41 47 49 55 55 - Ч 39 43 4? 51 55 55 |
(толщина 98 им) |
- |
- 37 40 42 45 48 50 50 |
ническим стеклом толщиной: 4 мм 10 мм 13 "И |
С герме-- тизацией притворов |
в ш-и % 8 зЧ Л 8 22 30 32 35 35 33 38 45 < 30 35 34 35 40 40 48 |
|")ыкновенная филенчатая дверь |
Ьез уплст- няющих прокладок С уплотняющими прокладкам* |
7 12 14 16 22 22 20 20 12 U 19 23 30 Ш 32 32 |
иШ'мЮ1** wmm е двух сторон фанер й ТОЛЩИНОЙ 4 мм |
ярирж яре* Иедок С уплотняющими про-кладхамг |
17 22 23 24 24 24 23 23 22 27 27 32 IZ 34 35 35 |