Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Богатырев Б.П. Борьба с шумом на зерноперерабатывающих предприятиях

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.75 Mб
Скачать

 

С достаточной для практики

точностью может

быть

построен

спектр

звукоизоляции

однородной

конструк­

ции кожуха по методике [12], учитывающей

величину

критической частоты /к р - Результат

построения

 

показан

на

рисунке

59, где по оси абсцисс

отложены

четыре

значения

частот

(0,25f„p, 0,5/к р ,

/ к Р

,

2 / к р ) , а по оси

орди­

нат— величины

звукоизоляции

(табл. 21).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

21

 

 

 

Ординаты для построения

спектра

звукоизоляции

 

 

 

 

 

 

 

Звукоизоляция в дБ на частотах

 

 

 

 

Материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конаурукции

кг/м3

0 , 2 5 / К р

0.5/кр

/ к р

2/кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

 

 

7800

35

 

 

37

 

30

39

 

 

 

Алюминиевые

4500

31

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

сплавы

 

 

 

33

 

35

 

 

 

Стеклопластик

1700

28

 

 

31

 

28

33

 

 

 

Фанера

 

800

26

 

 

28

 

25

30

 

 

 

В сторону низких частот от

первой точки

проводим

прямую с уклоном вниз, равным

4 дБ на октаву, в сто­

рону высоких частот из четвертой

точки

вверх — 8

дБ

на

октаву.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экраны.

Снижение

шума

за

экраном

происходит

в

результате создания звуковой тени, область распростра­ нения которой зависит от соотношения длины звуковой волны к поперечному размеру экрана. Поэтому экраны, защищающие рабочего от прямого воздействия шума, наиболее эффективно уменьшают его высокочастотные составляющие. Низко- и среднечастотный шум прони­ кает за любой тип экранов, кроме конструкций в форме колпака.

Уменьшение

шума

в помещении после

установки

экрана

A L 3 K p

обычно

рассчитывают

по

формулам

И. И. Клюкина

(61)

или И. К- Разумова

(62).

 

 

A ^

= 101g( — +

1 J .

 

(61)

где Ф —фактор

направленности;

при размещении то­

 

чечного источника звука в центре

помещения

 

он равен 1, в

центре стены — 2, в

углу поме­

 

щения — 8;

 

 

 

 

 

В— С Р

— постоянная

помещения;

 

 

130

 

 

 

(——• r

 

 

- 4 -

 

г

 

—|

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

60. Определение

эффективности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экрана:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — источник

шума;

2 — экран;

3 — рабочее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

место.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dep — средний

(обычно

на

частоте

500

Гц)

коэффи­

 

г

 

циент

звукопоглощения

помещения;

 

 

 

 

—расстояние

от

источника

шума

 

до

 

экрана

 

 

 

(рис.

60).

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ke=o,osiiyj?m-

 

 

 

 

 

 

 

(62)

где

f — частота,

Гц;

Г

 

1+4(|-/Л)*

 

 

 

 

 

 

^ >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/г—высота

экрана,

м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ —расстояние

между

экраном

 

и

рабочим

мес­

 

 

том, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г — расстояние

от

экрана до источника шума, м;

 

Ъ—расстояние

от

экрана

до

рабочего,

м;

 

 

 

Связь

величины Кэ

с

эффективностью

экрана

A L 3 K p ,

при длине его, принятой в l,5-f-2 раза

больше

высоты,

следующая:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К3

 

 

0

0,5

1

 

1,5

2

3

 

4

5

7

10

 

 

Д / . э к р ,

дБ

5

8

11

13,5

15 18 20 22 25 30

 

Следует отметить, что

во многих

случаях

отличить I

от & в формуле

(62) трудно

[62].

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительно

применения

экранов в помещениях

(диффузном поле) можно сделать следующие

 

выводы

[18,

61]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

получения

наибольшей

эффективности

 

нужно

соблюдать

условие

/ Д > 1 ,

где

I — длина

 

экрана;

X — длина

волны;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наименьшую звуковую тень дает плоский экран, наи­

большую — выпуклый,

повернутый

выпуклостью

к

ис­

точнику

шума;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эффективность

открытого

сверху

экрана,

установ­

ленного

в

помещении,

зависит

от

размеров

помещения

и от

расположения

экрана

относительно

источника

шума;

9*

131

экран должен быть выше уровня расположения ис­ точника шума ио крайней мере на 0,5-М м;

экран не эффективен, если за ним расположены до­ полнительные источники с уровнями шума, соизмери­ мыми с основным источником. В помещении с несколь­

кими

источниками шума устанавливают дополнитель­

ные

экранизирующие

поверхности

со стороны

каждого

источника.

 

 

 

Экранизирующим

воздействием

обладают

не только

специальные конструкции, устанавливаемые в помеще­ ниях, но и сами здания и элементы его. Шум вентиля­ торов, излучаемый с крыши здания, у самого здания часто бывает менее слышен, чем на некотором расстоя­

нии

от него.

 

 

 

 

 

 

Эффективность

экранов,

устанавливаемых

на

от­

крытом воздухе, рассчитывают по формуле [38]

 

 

 

 

A L 3 K p = lOlgA +10,

 

(63)

где

 

 

 

 

 

 

 

h —высота экрана, м;

 

 

 

 

Da

расстояние

от

экрана

до

точки звуковой

те­

 

ни, м.

 

 

 

 

 

 

 

3. Средства индивидуальной защиты от шума

 

 

Если техническими

методами

невозможно

умень­

шить шум до уровня санитарных норм, рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты. Их подразделяют на четыре основные группы: ушные втулки и относящиеся к ним вкладыши и тампоны, по­ лувтулки, наушники и шлемы [16].

В отличие от средств внутреннего (эндаурального) типа—втулок, вкладышей, тампонов—полувтулки рас­ полагают у входа в наружный слуховой проход. При­ креплены они к специальной дужке, так называемому оголовью. Наушники покрывают наружную часть уха и соединяются также с оголовьем или шлемом. Шлемы закрывают большую часть головы и защищают ее от шума, ушибов, холода и т. п. Наиболее часто их при­ меняют при высоких уровнях шума, когда звуковые волны достигают внутреннего уха через кости черепа (костная проводимость).

132

Конкретный выбор средства зависит от спектра шу­ ма и его интенсивности. Все конструкции противошумош наиболее эффективно уменьшают высокие частоты, из-за

которых в первую очередь утрачивается

чувствитель­

ность слуха

(рис. 61).

 

 

 

 

 

 

Втулки — наиболее

дешевое

и

компактное

средство

шумозащиты.

 

Однако

для достижения

стабильной эф­

фективности

часто требуется индивидуальная

подгонка,

что усложняет

их производство

и распределение. В ря­

де случаев применение втулок вызывает

раздражение

или боль слухового канала, особенно

при повышенной

температуре

окружающей

среды.

Для

выравнивания

давления воздушного

потока

на

некоторых

втулках

предусмотрены

отверстия

и открытые

каналы,

которые

могут забиваться пылью и грязью.

 

 

 

Причиной

раздражения

также

может

быть токсич­

ность некоторых материалов, а также чрезмерное дав­

ление средств защиты на кожу, определяемое

их весом

и усилием сжатия оголовья или шлема.

Степень разд­

ражения обычно уменьшается при сокращении

времени

пользования средствами индивидуальной

защиты от

ЦдЬ

I

I

I

1

I

 

I

L

 

 

S3

125

250

500

1000

2000 ШО 8000

Рис.

61.

Эффективность

индивидуаль­

 

ных

средств

защиты

от шума:

 

/ — защитный

шлем

А. И.

В о ж ж о в о й ;

2 —

наушники

В Ц Н И И О Т - 2 М ;

3 — венгерские

ушные втулки;

4 — ушные

втулки

конструк­

ции

А. И. В о ж ж о в о й ;

5 — тампоны

из

хлоп­

 

 

 

ковой

ваты.

 

 

 

133

шума, например при

нахождении

части рабочей смены

в кабине наблюдения.

 

 

 

Для

правильного

выбора средств

индивидуальной

защиты

(наушников

и вкладышей)

и

единой

оценки их

эффективности с 1 января 1971 г.

введен в

действие

ГОСТ 15762—70, которым также определены гигиениче­

ские

требования

к

этим

средствам.

 

 

 

 

 

4. Экономика борьбы с шумом

 

 

 

 

Определение

экономической

эффективности

меро­

приятий по улучшению

 

условий

трудового

процесса

связано с оценкой последствий вредного

воздействия

шума: падением

работоспособности

и снижением

про­

изводительности труда,

увеличением

случаев

 

травма­

тизма,

необходимостью

компенсации

рабочим

 

потери

слуха,

текучестью

кадров.

 

 

 

 

 

 

Материальный

ущерб

от интенсивного

шума

очень

большой [35]. Если в

1956

г. в ГДР

«глухота»

была

на

11 месте среди профессиональных болезней, то в 1960 г.

она

передвинулась на четвертое место,

что потребовало

для

возмещения ущерба,

нанесенного

здоровью, затрат

на

1 млн. марок. В США

снижение производительности

труда из-за большого шума оценивают в 4 млн. долла­ ров в день [44].

Существуют два основных вопроса экономики умень­ шения шума. Первый из них — это определение общей экономической эффективности мероприятий: расчет по­ казателей роста производительности труда, определение изменения себестоимости продукции, годового экономи­ ческого эффекта, сроков окупаемости капитальных

вложений, направленных

на

улучшение условий труда,

и т. п. Второй—экономическое

сравнение

методов и

конструкций, применяемых

для

глушения

шума.

Решение последнего вопроса связано с отношением

эффективности

устройства

к

затратам

на

него, которое

Г. Куртце определил как конструктивный

коэффициент

качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработана методика оценки эффективности средств

шумоглушения

по основному

 

удельному

критерию —

стоимости

заглушения

одного

децибела

[5]. Для глу­

шителя

аэродинамического

шума,

представляющего

собой самостоятельную конструкцию, введены дополни­ тельные критерии: стоимость одного килограмма массы

134

глушителя; масса глушителя, 'приходящаяся на один де­ цибел его акустической эффективности.

Э. А. Лесков для пластических глушителей использо­ вал критерий стоимости Кет в руб/дБ м2 децибела зату­ хания, отнесенный к 1 м2 свободной площади

tfcT=~(ClYS

+ 2C2 ),

(64)

где h —расстояние между пластинами, м;

б—толщина пластины, м;-

AL — затухание на

1 м длины глушителя в задан­

ной полосе

частот, дБ/м;

у—плотность звукопоглощающего -материала,

 

кг/м3 ;

/

 

 

Ci — стоимость

звукопоглощающего

материала,

С2

руб./кг;

 

 

 

— стоимость

1 м2 защитного покрытия, руб/м2 .

Очевидно, что сравнение стоимости глушителей

раз­

личной

конструкции

целесообразно проводить при

их

равном

аэродинамическом сопротивлении,

поскольку

последнее определяет возможность применения глуши- "^телей в различных пневмотранспортных системах. Кро­ ме того, необходимо учитывать сложность конструкции, так как от нее зависит уровень квалификации рабочих,

изготовляющих и эксплуатирующих ее.

В настоящее время нет методики расчета экономи­ ческой эффективности противошумных мероприятий на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприя­ тиях. Существующие расчеты [6] для других отраслей производства обосновываются главным образом повы­ шением производительности труда и в отдельных слу­ чаях улучшением качества продукции. Рабочий персо­ нал, подверженный воздействию шума, подразделяют при этом на непосредственно обслуживающий «шумные» установки (первая зона влияния шума) и рабочих на соседних участках (вторая зона влияния шума).

Отношение числа персонала, обслуживающего «шум­ ную» установку, к общему числу рабочих завода опре­ деляет частный показатель влияния шума, характеризу­ ющий воздействие шума только данной установки.

Общий коэффициент влияния шума представляет собой отношение числа всех рабочих, находящихся в условиях повышенной шумности на предприятии, к об­ щему числу рабочих завода. По данным зарубежных ис-

135

следователей,

общий коэффициент

влияния

шума

мо­

жет достигать

для отдельных предприятий

величины

254-35%.

 

 

 

 

 

Рост производительности труда

на

предприятиях с

автоматическим и полуавтоматическим

режимом

рабо­

ты (мельницы,

элеваторы и пр.), а также с

определен­

ным ритмом (конвейеры) не зависит непосредственно от проведенных мероприятий по уменьшению шума, и по­ этому применение указанных выше методик носит огра­ ниченный характер.

Кроме того, при обосновании экономической эффек­ тивности следует учитывать не только улучшение ус­ ловий труда на данном предприятии, но и улучшение условий отдыха в жилых массивах, прилегающих к нему. Последнее требование нередко бывает основным. По-ви­ димому, для определения экономической эффективности мероприятий по уменьшению шума предприятий систе­ мы министерства заготовок необходимы поиски новых путей.

•Борьбу с шумом для максимального снижения рас­ ходов нужно начинать в конструкторском бюро. Когда здание уже построено, машина установлена, проблемы шума становятся трудноразрешимыми, иногда и вовсе неразрешимыми и всегда дорогостоящими [104].

ПРИЛОЖЕНИЕ

Примеры расчета шумозаглушающих устройств

Пример 1. Звуковое давление на расстоянии 1 м от говорящего человека составляет величину порядка 0,1 Па (1 дин/ом2 ). Опреде­

лить акустическую мощность

эквивалентного

источника, излучающе­

го сферическую

волну,

полагая

в первом

приближении,

что

звук

голоса

следует

этому

закону

[38].

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

На

основании

формулы

(7)

 

 

 

 

W =

 

4я(100) 2

 

з

 

 

Вт.

 

 

 

 

1

-

= 3 - 1 0 э р г / с = 3. Ю - 4

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

Акустическая мощность звуков речи невелика. Однако акусти­

ческая

мощность

механизмов

может

превышать

десятки

и

сотни

ватт.

Например,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

голос

человека

(максимальная

громкость)

10~2

 

 

труба

(фортиссимо)

 

 

 

 

Ю -

1

 

 

пневматический

молот

 

 

 

1

 

 

 

мощный

громкоговоритель

 

 

10

 

 

 

реактивный

самолет

 

 

 

 

104

 

 

136

Пример 2. Звуковое давление на расстоянии

г=10 м

от

нена­

правленного источника

сферической

волны, т. е.

источника

весьма

малых размеров,

pi = 10 Па. Определить

звуковое

давление на рас­

стоянии л2 =100

м

от

источника.

 

что при

постоянной

мощ­

Р е ш е н и е .

Из

формулы

(7) следует,

ности источника

сферической волны звуковое давление обратно

пропорционально

расстоянию

от

него.

Давление

на

расстоянии

100 м будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/>•, =

ri

10

= 1 Па.

/ > , _ = ю

 

Пример 3. Частота

Г2.

100

 

основной составляющей шума вентилятора,

определяющая общий уровень звукового давления, 500 Гц, уровень

громкости ее 100 фон. Насколько надо

понизить

шум, чтобы уровень

его громкости

не

превышал

70 фон.

 

Р е ш е н и е .

По

кривым

равной

громкости

(см. рис. 3) нахо­

дим, что на частоте 500 Гц уровню громкости в 100 фон соответст­

вует

уровень

звукового

давления

98 дБ, а

уровню

громкости

в 70 фон — уровень звукового

давления 65 дБ. Следовательно, уро­

вень силы

звука

надо

снизить

на 98—65=33 дБ.

 

 

 

 

Пример 4. Общий

уровень

звукового давления машины при ис­

пытании ее в заводских условиях равен 98 дБ.

Уровень шумовых

помех при выключенном соседнем оборудовании

93 дБ. Каков

истин­

ный

уровень

шума машины?

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

Разность

уровней

суммарного

шума

(шум

маши­

ны

плюс

помехи) и

помех

 

 

 

 

 

L n - L n o M = 9 8 - 9 3 = 5 дБ.

По таблице на странице 34 находим поправку

Д = 2 дБ.

Истинный

общий

уровень

шума

машины

 

 

 

 

 

L 2

= 92—2=90 дБ.

 

Пример 5. На вальцовом этаже установлено семь станков. Об­

щий

уровень

звукового давления

Ьъ

каждого из

шести станков в

расчетной точке

помещения равен

100 дБ, седьмого

103 дБ. Опреде­

лить

суммарный

уровень

шума

в

помещении.

 

Р е ш е н и е .

По

формуле

(10)

определяем суммарный уровень

шума

шести

вальцовых

станков:

 

 

 

L n = L s + 1 0 1 g n = = 100+10 lg6 = 107,8 « 1 0 8 дБ .

При

добавлении шума седьмого

станка разность

уровней равна

 

 

L n - L 7 =

108-103=5 дБ.

 

 

Поправка

Л, соответствующая

5 дБ,

определяемая по

номограмме

(см. рис. 4), равна

1,2 дБ. Таким

образом, суммарный

уровень шума

в помещении

 

 

 

 

 

 

 

 

1 „ = 108+1,2= 109,2 да 109 дБ.

 

 

Энергетическое

суммирование

выполняем также

по

формуле

 

 

£ « = 101g

2

10

' •

 

 

137

В

пашем случае

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100/10

100/10

100/10

100/10

 

100/10

 

 

 

L „ = 1 0 I g ( 1 0

'

+ 10

'

+10

'

 

+10

'

+10 '

+

 

 

 

 

 

 

100/10

 

103/10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

10

'

+10

'

) « 1 0 9 д Б .

 

 

 

 

 

Пример 6.

На вальцовом

этаже

установлено

семь

станков с

акустическими

характеристиками,

приведенными

в

примере

5. Шум

шести из них удалось снизить

со 100 до 85 дБ. Определить

суммар­

ный

уровень

шума

в

помещении.

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

Суммарный

уровень

шести

станков

 

 

L „ = L 2 + 1 0 l g n = 85+101g6=93 дБ. Разность уровней седьмого станка и группы станков

/ . , - / - „ = 103 - 93 = 10 дБ.

Поправка А равна 0,4 дБ, а суммарный уровень семи станков

 

/ . n

=

L 7 + A = 1 0

3 + 0 , 4 = 1 0 3 , 4 » 103 дБ .

 

Таким

образом,

снижение

уровней

звукового

давления

шести

станков на

15 дБ

уменьшило

шум в

помещении

всего на

6 дБ

(109—103). Вывод: в первую очередь нужно снижать уровень шума

основного источника, а при равноценности

акустических

 

характери­

стик машин мероприятия по шумоглушению

следует

проводить в

каждой

из

них.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

7. Пересчитать

третьеоктавный

спектр

шума с уровнями

звукового давления

67, 74, 72, 66, 64, 68, 78, 84, 92, 86, 81, 83, 82, 72,

76, 77, 70, 68, 66, 63, 60, 61, 60 дБ в октавный.

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

Уровень

 

звукового

давления

на частоте

40 Гц,

равный 67 дБ, в расчет не принимаем. Величина

уровня

в

первой

октавной

полосе

(63 Гц)

складывается

из

 

значений уровней

на ча­

стотах 50, 63, 80 Гц, равных 74, 72, и 66 дБ соответственно.

Пере­

счет ведем

по методике,

изложенной в

главе I I , раздел

2.

 

1. Первую

поправку

 

А\ определяем

 

из

разности

значений

(L,—L2)

по

номограмме

(см. рис. 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U /.2 = 74—72=2 дБ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д4 = 2 дБ •

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить, что конечный результат

не

изменится, если

поправку находить по разности значений

(L{—L3)

 

или (L2 —^-з)-

2. Найденную

поправку

прибавляем

к

большему

уровню

 

 

 

 

i A 1 = L i + A i = 7 4 + 2

= 7 6

 

Д Б -

 

 

 

 

 

3. Вторую поправку Д2 находим из той же номограммы по раз­ ности (/ . д L3)

L A i - L 3 = 7 6 - 6 6 = 1 0 дБ.

Д2 = 0,4 дБ .

4.Уровень звукового давления в октавной полосе 63 Гц опре­

деляем как сумму максимального уровня и поправки Д2

U3

= L & i + Д 2

=76+0,4 =76,4 д Б « 7 6 дБ .

Результаты

пересчета

в других октавных полосах (125, 250,

500, 1000, 2000, 4000 и 8000

Гц) приведены в таблице 22.

138

4

,— —

 

 

 

 

 

- J

 

1 ~

 

 

 

1

 

 

 

пГ V

 

л —

-1

 

з - Л

за

Рис. 62. Спектрограмма шума:

/ — рассчитанный октавный спектр; 2 измеренный третьеоктавный спектр

(запись на самописце 2305 «Брюль и Кьер») .

На рисунке 62 представлен измеренный

третьеоктавный

спектр

(запись на самописце 2305 «Брюль

и

Кьер»), пересчитанный

затем

в октавный (кривая 1).

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8. В помещении, где установлено три вентилятора, уро­

вень звукового давления

на частоте

500 Гц равен 110 дБ. Площадь

5 потолка и стен 312 м2 ,

пола 120 м2 . Потолок — железобетонный,

стены — кирпичные, пол из сосновых

досок.

Определить уровень

шума в помещении после облицовки

его плитами «Акмигран»

вплот­

ную к ограждению и на расстоянии

50 мм от него.

 

 

 

Р е ш е н и е .

Звукопоглощение Ах

необлицованного

помещения

Л1 = 2

Ct S = СХполaS-f- ( Х п о т о л к а 5 +

( Х с т е н ы

S .

 

 

Коэффициент

звукопоглощения

а

определяем

по

таблице 10.

После чего

 

 

 

 

 

 

 

 

Л 4 = 0,8-120+0,01-120+0,03-192= 16,55 м 2 (сэбин).

Коэффициент звукопоглощения плит «Акмигран», которыми облицован потолок и стены помещения, равен 0,56 при их располо­ жении вплотную к ограждению и 0,76 при воздушном зазоре 50 мм (табл. ,13).

Звукопоглощение облицованного помещения А2:

Л 2 = 0 , 0 8 - 1 2 0 + 0 , 5 6 - 1 2 0 + 0 , 5 6 - 1 9 2 = 173 м 2 ;

Л 2 = 0,08-120+0,76-120+0,76-192 = 247 м 2 .

Уменьшение

шума вычисляем

по

формуле (56).

Плиты вплотную

к ограждению:

 

 

 

 

173

= 10 дБ.

 

A I i =

10 lg 16,55

Воздушный зазор

между

плитами

и

ограждением:

 

 

247

 

 

Д/.2 =101

 

12 дБ.

 

 

16,55

 

139

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ