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

Ап —а

ONrrn

Рис. 26. Частотная характеристика зву­ коизоляции однослойного ограждения от воздушного шума.

Координаты точек Б я В находят в зависимости от вида материала и массы ограждения (табл. 15). Из точки Б влево откладывают прямую с уклоном вниз, составляю­ щим 6 дБ на октаву. Из точки В вправо вверх отклады­

Для повышения звукоизоляции преграды при тонких стенах граничную частоту.поднимают за пределы норми­ руемой области частот (100-^3200 Гц), например умень­ шением жесткости плиты.

С увеличением толщины стены и в связи с этим ее жесткости провал в звукоизоляции вследствие эффекта волнового совпадения перемещается в сторону низких частот.

70

Поскольку хорошей звукоизолирующей способностью обладают только тяжелые однослойные стены, стремятся добиться того же результата применением легких двой­ ных стен,.с'промежуточным воздушным зазором. Акустиче­ ский эффект воздушного зазора проявляется главным образом на средних и высоких частотах. Он обусловлен многократным отражением и поглощением звука в за­ зоре.

Звукоизолирующая способность двойной стены выше, чем однослойной стены той же массы, только в диапазо­ не частот, превышающих собственную частоту двойной стены /0 . Таким образом, собственная частота двойной стены должна быть достаточно низкой.

Падение звукоизолирующей способности на частоте, обусловленной собственными колебаниями стен fo, можно определить по формуле [38]

(35)

Для стены, составленной из двух одинаковых панелей массой G кг/м2 каждая, разделенных воздушным проме­ жутком шириной / см, наименьшая допустимая его вели­ чина будет

(36)

Как видно из формулы (35), чем большее расстояние между пластинами, тем на более низких частотах прояв­ ляются преимущества звукоизоляции двухстенной конст­

В работах [12, 32, 54] даны различные методы расчета граничных частот и частотной зависимости звукоизоля­

71

72

резонансные колебания воздуха. Первый резонанс, соот­ ветствующий наименьшей частоте, наблюдается при ра­ венстве половины длины воздушной звуковой волны ширине воздушного промежутка. Для ослабления влия­ ния резонансов, нарушающих зависимость частотного диапазона звукоизоляции от закона массы, воздушную прослойку рекомендуется заполнять звукопоглотителем.

Установка звукопоглотителей обычно эффективна в конструкциях с материалами, обладающими малым коэф­ фициентом поглощения (кирпич, фанера и др.). В то же время изготовление двойных стен, например из пенобето­ на, делает заглушение воздушного промежутка из­ лишним.

С теоретической точки зрения обосновано применение стен разных толщин и масс для устранения совпадения резонансных частот колебаний отдельных элементов кон­ струкции. Практически же различие в граничных усло­ виях закрепления одной и другой стены приводит к расхождению резонансных частот в такой степени, что на­ добность в различных весовых характеристиках двух эле­ ментов обычно отпадает.

их линейных размеров к длине волны и, следовательно,

через большое акустическое отверстие по законам гео­ метрической акустики, причем фронт его волн плоский.

плоской волны и прошедшей через него сферической вол­ ны неизбежно отражение звука [41]. Таким образом, не­ большие отверстия передают звук незначительно, причем легче пропускают высокие частоты, чем низкие. Отраже­ ние звука меньше, если вместо отверстия в преграде на­ ходится равновеликая с ним по площади щель, за кото­ рой образуется цилиндрическая волна (рис. 29).

Концентрация отверстий (рис. 30) приводит к сниже­ нию звукоизоляции перегородки по всем диапазонам час­ тот измерений на 24-8 дБ [38].

При выборе звукоизоляционного материала нужно принимать во внимание принцип рассогласования импе­ дансов. Поэтому в случае воздушного шума правильным

R.ub

20- ^

f.ru

Рис. 29. Влияние отверстия и щели одина­ ковой площади на звукоизоляцию пере­ городки:

74

будет применение для звукоизоляции жесткой и тяжелой стены. Если же звук структурный и распространяется, например, в стали или бетоне, целесообразнее применять

локализации шума. Отсутствие элементарной звукоизо­ ляции по существу делает нецелесообразным применение дорогостоящих звукопоглощающих конструкций.

Для предприятий системы министерства заготовок характерно наличие отдельных этажей или помещений как основных источников шума (вальцовые этажи, этажи головок норий и т- д.). Достаточная их звукоизоляция может решить проблему уменьшения шума в остальных помещениях предприятия.

Одно из доступных мероприятий для создания нор­ мальной акустической обстановки обслуживающему пер­ соналу шумного цеха—оборудование специальных звуко­ изолированных комнат.

Например, на Рыбинском мельзаводе № 2 шум в по­ мещении, где установлены турбовоздуходувки «Егерь», превышал допустимые нормы. Внутри помещения для рабочих была установлена кабина с двойными стенами (прокладка—технический войлок) и двойным остеклени­ ем, В результате проведенного мероприятия уровень шума в кабине был доведен до 80 дБ [50].

75

•Пребывание рабочей смены в таких комнатах (каби­ нах) определенное время к тому же существенно снижа­ ет требование санитарных норм. Например, при умень­ шении продолжительности контакта с шумящим обору­ дованием с 8 до 4 ч предельный спектр гигиенических норм ГН 1004—73 увеличивается на 6 дБ.

на зерноперерабатывающих предприятиях-—вальцовый станок. Центробежные вентиляторы высокого давления и турбовоздуходувки представляют основные источники ин­ тенсивного аэродинамического шума.

1. Уменьшение шума вальцового станка

Акустическая активность вальцового станка в основ­ ном зависит от вида применяемого привода, которым может быть зубчатая, клиноременная или цепная пере­ дачи.

Вопросы, связанные с шумом цепных передач, в ли­ тературе освещены недостаточно. Зубчатые цепи при равных условиях эксплуатации допускают более высокие скорости движения, чем втулочно-роликовые, и создают меньший ,шум «журчащего» тембра, поскольку при входе в зацепление с зубьями звездочек у них меньшая энергия удара. В связи с тем, что в межвальцовой передаче цепь работает двумя сторонами, а также из-за податливости ее и элементов передачи, цепи обычно эксплуатируют с механизмом предварительного натяжения. iB 1965 г. Мос­ ковской машино-испытательной станцией на Челябинской мельнице № 3 была испытана цепная межвальцовая пе­ редача с механизмом предварительного натяжения цепи, разработанная по предложению инженера В. Булаткина. Испытания не выявили акустическую эффективность цеп­ ной передачи этого типа по сравнению с зубчатой.

Большое распространение, в силу основных преиму­ ществ—простоты устройства и надежности в работе, по­ лучили зубчатые передачи. Шум зубчатых передач скла-

76

дывается, во-первых, из шума, вызываемого погрешнос­ тями изготовления, монтажа и эксплуатации и, во-вто­ рых, из шума, обусловленного деформациями сопряга­ емых зубьев под действием нагрузки. Излучаемая коле­ бательная энергия определяется также динамическими характеристиками всей конструкции машины, так как вибрации зубчатых колес через валы и подшипниковые узлы передаются на ее корпус и опорные детали, служа­

Несоблюдение оптимальных зазоров между зубьями вызывает повышение шума. При большом зазоре появля­ ются ударные нагрузки, при малом—заклинивание зубь­ ев. Минимальные значения зазоров между зубьями при­ ведены в таблице 16.

Т а б л и ц а 16

Рекомендуемые минимальные зазоры между зубьями, мм

Применение косых и криволинейных зубьев вместо прямых обеспечивает плавность зацепления и снижение шума передачи на ЗН-8 дБ [87,94]. Корректировка профи­ лей зубьев (фланкирование) также способствует сниже­ нию шумности шестерен до 6 дБ.

Отсутствие или недостаточное количество смазки при­ водит к возникновению сухого трения в зубчатом зацеп­ лении, сопровождаемого увеличением (на 10-М 5 дБ) шу­ ма и вибрации.

Снижение интенсивности низкочастотного шума обыч­ но достигается повышением качества динамической ба-

77

резиновая шайба; 5 — зубчатое колесо; 6 — прокладоч­ ный материал (резина и т. п . ) .

лансировки, а высокочастотного—изготовлением колес из материалов с более высоким демпфированием, чем у конструкционных сталей. Для этой цели используют чу­ гун, текстолит, капрон и др. Нашло применение также нанесение демпфирующих материалов на ступицу и обод зубчатого .колеса, использование сборных колес (ipnc. 31), венец и ступица которых разделены прокладочным ма­ териалом.

В Ташкентском политехническом институте* были изготовлены составные зубчатые колеса. Чугунная ступи­ ца (СЧ15—32) и стальной венец (сталь 35Л) разделены капроновой прокладкой, выполненной в виде выточки в форме ласточкиного хвоста. Испытания на Ташкентском

= 7 . Плавная работа шестерен с углом зацепления а, рав-

*Работа проведена под руководством канд. техн. наук И. С. Сулейманоша.

**Работа проведена под руководством канд. техн. наук И. А. Борискина и канд. техн. наук Ш. С. Камалетдинова.

78

ным 15°, достигалась увеличением площади контакта более высоких зубьеа. Шестерни этой передачи рассчита­ ны для межцентрового расстояния, меньшего на 3 мм номинального (250 мм), и поэтому она имеет определен­ ные эксплуатационные преимущества. Так как при пере­ шлифовке и перенарезке диаметр вальцов уменьшается в среднем на 1 мм, укрупнение модуля позволяет сокра­ тить число типоразмеров шестерен до полного износа вальцов с 9 до 6. Уровень шума вальцового станка с экс­ периментальной зубчатой передачей снизился на 24-4 дБ.

Известно предложение [40] по применению нового ва­ рианта привода межвальцовой передачи, когда каждый из мелющих вальцов связан с отдельным электродвигате­ лем, что обеспечивает снижение шума, по данным авто­ ров, на 5ч-10 дБ.

Шум зубчатых и цепных передач вальцового станка

В 1965—1968 гг. в ОТИПП им. М. В. Ломоносова про­ водились лабораторные и производственные испытания межвалыцовых передач: зубчатой (стальной, чугунной, текстолито-чугунной, чугунно-амортизированной, тексто- лито-амортизированной) и зубчатоцепной с механизмом натяжения и без него. Было исследовано также влияние на шумообразование различных кожухов (стального сварного, гуммированного и обтянутого резиной, войло­ ком и поролоном), влияние посадки шестерен на клино-

6

Рис. 32. Амортизированная шестерня конструкции ОТИПП им. М. В. Ломоносова:

а — в сборе; б — венец; в — ступица.

79