Исследование средств защиты от шума
Результаты измерений уровня шума с использованием средств защиты в виде различных экранов представлены в таблице 5 и рис.3
Таблица 5. Экранирование
№ |
Условия опыта и необходимые для обработки результаты |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и экв. ур. звука, дБА |
|||||||||
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||||
1 |
Предельно допустимые уровни звукового давления |
86 |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
50 |
|
2 |
Источник шума с алюминиевым экраном |
56.2 |
67.5 |
57.9 |
77.1 |
83.7 |
96.5 |
95.9 |
87.1 |
53.6 |
100 |
|
3 |
Тоже с экраном алюминиевым с окном |
68.4 |
74.7 |
68.4 |
79.5 |
85.7 |
98.9 |
103.5 |
88.0 |
61.2 |
105.5 |
|
4 |
Тоже с экраном ДВП |
60.2 |
69.1 |
60.8 |
78.5 |
85.0 |
96.7 |
95.9 |
87.4 |
54.9 |
100.2 |
|
5 |
Тоже с экраном стальным с вентиляционными отверстиями |
59.1 |
68.2 |
62.4 |
78.2 |
84.2 |
96.4 |
96.5 |
87.9 |
55.8 |
100.3 |
|
Рис. 3. График уровня звукового давления шумовой помехи при использовании защитных экранов
Из графика уровня звукового давления шумовой помехи при использовании защитных экранов видно, что на низких частотах (от 16 до 250 Гц) сплошной металлический экран позволяет зафиксировать меньший уровень шума, не выходящий за пределы допустимых значений, что говорит о его наибольшей эффективности среди представленных. На средних частотах (от 250 до 2000 Гц) и на высоких частотах (от 2000 до 8000 Гц) все защитные экраны вышли за пределы допустимых значений, но наименее эффективный был экран с большим верхним отверстием (окном).
Механизм прохождения звука через ограждение заключается в том, что оно (ограждение) под воздействием звука само переходит колебательное движение, следовательно, само излучает звук.
Чем хуже изоляция, тем больше значение частоты f_гр (граничная или резонансная частота, при которой происходит наибольший провал звукоизоляции). Это подтверждается и на графике, где при худшей изоляции у металлического экрана с большим отверстием частота f_гр = 2000 Гц, что больше частоты f_гр = 1000 Гц у металлического экрана со сплошным отверстием или у металлического экрана с отверстиями для вентиляции.
Рис. 4. График уровня звукового давления шумовой помехи при использовании различных средств защиты (кожуха)
На высоких частотах (от 2000 до 8000 Гц) и на низких частотах (от 16 до 250 Гц) в поглощении звука наиболее эффективен кожух со звукопоглотителем.
Так как внутри кожуха со звукопоглотителем звук проходит дополнительное расстояние через него, то увеличение толщины l материала приводит к увеличению звукопоглощения на более низких частотах, так как для звукопоглощения важна не абсолютная длина пройденного звуком пути, а длина пути по отношению к длине звуковой волны λ, то есть l/λ. На средней частоте можно заметить l_пр (предельная), после которой уровень шума сравнялся. Этим объясняется разница в шуме на низких частотах и отсутствие разницы в звуке на средних частотах.
На следующем графике используется комбинированный способ защиты; на нем лучше всего показывает себя сочетание сплошного металлического экрана с кожухом со звукопоглотителем:
Рис. 5. График уровня звукового давления шумовой помехи при использовании различных средств защиты (лучшего кожуха и лучшего звукопоглотителя)
Из графика видно, комбинированная защита позволяет не превышать предельного уровня звука на только граничащий частотах, однако она лучше всего показывает себя на средних и высоких частотах, которые лучше воспринимаются человеком. Наилучший результат на средних и высоких частотах показало сочетание двух видов защиты: металлический экран и кожух со звукопоглотителем.