книги / Справочник по судовой акустике
..pdf
|
|
Таблица 10.12 |
|
|
Таблица 10.13 |
|
Акустические характеристики |
Акустические характеристики |
|||||
теплозвукоизоляционного |
холстов |
из ультрасупертонкого |
||||
материала марки АТМ-1 |
базальтового волокна и изделий |
|||||
(плотность 10 кг/м3) |
марки БЗМ (плотность |
17—20 кг/м3) |
||||
|
Коэффициент |
Волновое |
|
Коэффициент |
Волновое |
|
Частота |
распро |
сопро |
Частота |
распро |
|
сопро |
звука, |
странении |
тивление |
звука, |
странения |
|
тивление |
Гц |
Ущ “ « т + |
w rm+ |
Гц |
Ущ = “ от + * * - * « . + |
||
|
+ <Рт . 1/м |
+ W im |
|
+ фт. 1/м |
|
+ iWim |
250 |
3,2+1*6,0 |
2,40—i l f0 |
250 |
8,онN18.0 |
|
3,72—£1,00 |
315 |
4,8+£9,0 |
2,20—£0,75 |
315 |
9,ОН-Л 9,0 |
|
3,75—£1,05 |
400 |
6.0+1*13.5 |
2,00—i0,55 |
400 |
10,он-£20.0 |
|
3,70—£1,П |
500 |
8.0+1*18,0 |
1,85—4*0,48 |
500 |
11,ОН-£22,0 |
|
3,63—41,20 |
630 |
10,0+1*21,0 |
1,80—1*0,40 |
630 |
14,0- -£25,0 |
|
3,56—£1,31 |
800 |
12,0+1*26,0 |
1,75—4*0,38 |
800 |
17,0- -£29,0 |
|
3.42-1*1,47 |
1000 |
14,2+/32,0 |
1,70—4*0,35 |
1000 |
25,0- -£33.0 |
|
3,12—£1,55 |
1250 |
16. l + t'38,0 |
1,62-1*0,31 |
1250 |
29,0- -£39,0 |
|
2,64—£1,54 |
1600 |
18.0+1*44.0 |
1,60—1*0,30 |
1600 |
32,0- -£46,0 |
|
2,43—£1,46 |
2000 |
19,8+4*51.0 |
1,58—4*0,29 |
2000 |
34,0- -£54,0 |
|
2,27—£1,25 |
2500 |
20,5 + 1*60,0 |
1,50—1*0,27 |
2500 |
35,0- -£63,0 |
|
2,14—£1,10 |
3150 |
21,0+1*69,0 |
1,50—4*0,25 |
3150 |
36,он-£71,0 |
|
2,03—£0,97 |
4000 |
22,0+1*74,0 |
1,50— £0.25 |
4000 |
37.0Н-£78,0 |
|
1,94—£0,86 |
5000 |
22,0+1*80,0 |
1,50—1*0,25 |
5000 |
38,0- (-£85,0 |
|
1,85—£0,78 |
6300 |
22.0+Î82.0 |
1,50—10,25 |
6300 |
38,0- -£93,0 |
|
1.77-£0,70 |
8000 |
22.0+Î84.0 |
1,50—£0,25 |
8000 |
38,0- -£100,0 |
|
1,72—£0,65 |
Материалы для звукоизолирующих конструкций. По назначению и акусти ческому эффекту материалы, применяемые в звукоизолирующих конструкциях, принято делить на основные и вспомогательные. К основным относят листовые материалы, используемые для изготовления корпусных конструкций и для за шивки помещений: металлы, железобетон, армоцемент, асбосилит, фанеру, слои
стые пластики, стекла и др. К вспомо |
|
|
Таблица 10.14 |
|||||||||||
гательным |
относят |
палубные и вибро |
|
|
||||||||||
поглощающие |
|
покрытия, |
тепловую |
Акустические характеристики |
||||||||||
изоляцию, |
|
заполнители |
воздушных |
|||||||||||
|
звукопоглощающих минераловатных |
|||||||||||||
промежутков |
в двустенных звукоизо |
|||||||||||||
|
нетлеющих плит |
|||||||||||||
лирующих конструкциях, виброизоли |
|
|||||||||||||
(плотность 130 кг/м3) |
||||||||||||||
рующие прокладки и т. п. |
|
|||||||||||||
и |
|
|
|
|||||||||||
|
Номенклатура, |
классификация |
|
Коэффициент |
Волновое |
|||||||||
характеристики основных |
материалов, |
|
||||||||||||
допущенных |
Министерством здравоо |
Частота |
распро |
сопро |
||||||||||
хранения СССР к |
применению в судо |
звука, |
странения |
тивление |
||||||||||
Ут = ат + |
V m + |
|||||||||||||
вых |
помещениях, |
|
приведены в табл. |
Гц |
||||||||||
|
|
+ «Рт . •/“ |
+ W im |
|||||||||||
10.10, где даны средние коэффициенты |
|
|
|
|||||||||||
внутренних потерь и модули упруго |
250 |
17,0-h£13,0 |
1,80-£1,94 |
|||||||||||
сти материалов |
для |
диапазона частот |
||||||||||||
от |
100 до |
|
2000 |
|
Гц при темпера |
315 |
18,0-h£l6,0 |
1,75—£1,80 |
||||||
|
|
400 |
18,ОН-£20,0 |
1,72-1*1.62 |
||||||||||
туре |
20° С. |
|
|
Показатель |
горючести |
500 |
19,ОН-£24,0 |
1,69—1*1,48 |
||||||
материалов |
К указан |
в соответствии |
630 |
20,ОН-£46,0 |
1,65—£1,28 |
|||||||||
с ГОСТ |
17088—71, |
дополнительное |
800 |
21,ОН-£34,0 |
l,60—il,14 |
|||||||||
1000 |
22,ОН-£39,0 |
1,50—£1,00 |
||||||||||||
определение групп горючести (J) — по |
1250 |
24,ОН-£43,0 |
l,40—£0,87 |
|||||||||||
Правилам Регистра СССР. |
|
|
1600 |
28,0-1-£48.0 |
1,30—1*0.78 |
|||||||||
Материалы |
для |
звукопоглощаю |
2000 |
31,0- -£54,0 |
1,24—£0,70 |
|||||||||
"2500 |
37,0- -£60,0 |
1,18—1*0,65 |
||||||||||||
щих конструкций. По назначению и |
3150 |
41,0-L 465,0 |
1,15-1*0,62 |
|||||||||||
акустическому |
|
эффекту |
материалы, |
4000 |
45,0-[-£71,0 |
1,13—1*0,58 |
||||||||
применяемые |
|
в |
звукопоглощающих |
5000 |
48,0- H£76,0 |
1,12—40.55 |
||||||||
|
6300 |
50,0- 482,0 |
1,10—£0,54 |
|||||||||||
конструкциях, |
|
принято |
делить |
на |
8000 |
52,ОН-£87,0 |
1,09-1*0,50 |
основные, обеспечивающие звукопогло-
щение, н вспомогательные. В качестве основных могут быть использованы материалы, указанные в табл. 10.11. .По совокупности свойств (эффективность, негорючесть, нетоксичность, небольшая масса и технологичность) оптималь ными являются маты из супертонкого стеклянного и базальтового волокна.
Акустические характеристики основных звукопоглощающих материалов приведены в табл. 10.12— 10.14. К вспомогательным материалам относят облицо вочные пленки для звукопоглощающих материалов (табл. 10.15).
Физический механизм поглощения звука звукопоглощающими материалами рассмотрен в гл. 11.
§ 10.9. ИЗМЕРЕНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
Достаточно точные и надежные измерения звукоизоляции судовых преград проводятся с помощью устройства, схема которого дана на рис. 10.25. Обе звукомерные камеры этого устройства (или одна из них) поставлены на колеса, что дает возможность испытывать сложные конструкции практически любой про тяженности, устанавливая их между камерами. Мобильность камер позволяет.
7 |
8 |
1 |
Рис. 10.25. Схема устройства для измерения |
звукоизоляции. |
||
/. 7 — звукомерные камеры: |
2 — электродвигатель; |
3, |
6 — ходовой |
винт и подпружиненная гайка; |
4 — испытуемая конструкция; 5 — кон |
||
цевой выключатель; |
8 — изолирующие прокладки. |
||
использовать их независимо одну от другой с реальными |
источниками шума |
В камерах краевые условия испытания образца регламентированы и могут регу лироваться специальным механизмом.
На рис. 10.26 представлена блок-схема аппаратуры для измерения звуко изоляции. Каждая из камер может быть как камерой высокого уровня, так и ка мерой низкого уровня. Акустическая система создает шум высокой интенсивности с помощью громкоговорителей; предусмотрен также механический генератор шума. Управление всем измерительным процессом осуществляется с дистанцион ного пульта.
Устройство для измерения звукоизоляции позволяет проводить испытания различных судовых конструкций: панелей звукоизолирующей зашивки, окон, иллюминаторов и т. д. Звукоизоляцию больших конструкций следует измерять на этом устройстве на моделях.
Для получения экспериментальных значений звукоизоляции необходимо из мерить энергетические уровни звукового давления в камере высокого уровня L
Она негигроскопична и сохраняет структуру при температуре до +60° С. Проти вошумовой тампон выполнен в виде шарика, одна половина которого вытянута в отросток для удобства извлечения тампона из уха. Ткань Петрянова обладает остаточным электрическим сопротивлением и прилипает к рукам. Поэтому, а также для придания тампону формы, которую он должен сохранить, тампон покрывают тонкой (от 5 до 10 мкм) эластичной пленкой из 2%-ного спиртового рас твора поливинилбутераля лакового. Эластичность пленки позволяет сжимать там пон в пальцах при введении в наружный слуховой проход, где тампон расправ ляется и полностью его заполняет (это является обязательным условием эффек тивной защиты от шума). Тампоны можно мыть, они рассчитаны на многократное применение, поэтому для хранения их в нагрудном кармане предусматривают специальный пенал с фиксатором.
Для защиты больших контингентов работающих в течение всей смены реко мендуется применять ткань Петрянова в виде ушных противошумных вкладышей однократного пользования — «берушей» (конструкция И. В. Петрянова-Соко- лова, И. К. Разумова, Л. Н. Шкаринова и др.). Беруши представляют собой ква драты размером 4Х 4 см и массой 150 =£ 10 мг, нарезанные из шумопоглощающего материала ФП-Ш. Материал состоит из ультратонких полимерных волокон, арми рованных более толстыми волокнами (диаметром от 3 до 100 мкм) того же полимер ного вещества. При пользовании вкладышем рабочий складывает квадрат по диа гонали, сворачивает в конус и, введя вершиной в слуховой проход, уплотняет вкладыш пальцем.
Эффективность внутриушных средств индивидуальной защиты дана в табл. 10.16, а эффективность шумозаглушающих наушников — в табл. 10.17. Наиболее эффективными и удобными в пользовании следует считать наушники с жидкостным или вязким наполнителем, в частности, гарнитур Г. И. Петровой. Он состоит из металлического оголовья и заглушек, выполненных в виде алюми ниевых чашек с фланцами и надетыми на них валиками из полихлорвинила, за полненными глицерином. Аналогичную конструкцию имеют противошумные на ушники, предложенные Ф. А. Куликовым. Они состоят из металлических чашечек и уплотнительных ободков, также заполненных глицерином. К этой же группе относятся противошумные наушники, разработанные в ГДР, венгерские защитные футляры и наушники ВЦНИИОТ ВЦСПС.
Наушники с жидкостным или вязким наполнителем уплотнительного ободка рекомендуется применять при весьма вйсоких уровнях шума. В других случаях следует пользоваться наушниками с сухим наполнителем из эластичного пористого материала или с пневматическим уплотнителем.
Таблица 10.16
Эффективность шумозаглушення внутриушных средств защиты
Типы втулок, тампонов |
Среднее |
ослабление |
шума, |
дБ, на частотах, |
Гц |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
и вкладышей |
|
125 |
|
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
|
|
|
|
|
|||||||
Антифоны Оропакс (ГДР) |
31 |
|
20 |
22 |
26 |
35 |
38 |
_ |
|||
Неопреновые |
однородные |
|
31 |
31 |
34 |
37 |
41 |
41 |
|||
втулки |
V= |
29 |
MSА |
29 |
|
29 |
34 |
36 |
37 |
31 |
41 |
Неопреновые |
втулки |
|
|||||||||
30 |
|
втулки |
типа |
15 |
|
20 |
22 |
25 |
32 |
30 |
35 |
Винилитовые |
|
||||||||||
0-51Я |
|
|
|
25 |
|
30 |
25 |
25 |
35 |
40 |
25 |
Ушные пробки (Венгрия) |
|
||||||||||
Тампоны |
из |
ультратоикого |
Ô |
|
10 |
15 |
22 |
25 |
32 |
— |
|
волокна ФПП-15 |
|
15 |
* |
18 |
18 |
24 |
26 |
36 |
31 |
||
Вкладыши из ФП-Ш |
|
||||||||||
Требования ГОСТ 15762—70 |
10 |
|
12 |
15 |
17 |
25 |
30 |
30 |
Таблица Î0A7
Эффективность шумозаглушающих наушников
|
|
|
|
Среднее |
ослабление шума, |
дБ, |
на частотах, |
Гц |
|||
и страна-изготовителъ |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||||
|
|
|
|
||||||||
Гарнитур шумозащитный ти |
20 |
22 |
25 |
27 |
. |
27 |
37 |
— |
|||
па ГШ-1 (СССР) |
|
14 |
15 |
|
|
|
30 |
34 |
40 |
||
Противошумные наушники |
20 |
20 |
|
||||||||
клепальщиков типа ПН-2 К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(СССР) |
|
наушники |
|
7 |
10 |
18 |
|
29 |
26 |
19 |
|
Противошумные |
6 |
|
|||||||||
типа |
Вд-1/63 (ГДР) |
15 |
|
30 |
30 |
|
40 |
35 |
30 |
||
Защитные футляры (ВНР) |
20 |
|
|||||||||
Противошумные |
наушники |
7 |
11 |
14 |
22 |
|
35 |
47 |
38 |
||
избирательного |
действия |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
конструкции В. С. Бай- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
дина (СССР) |
наушники |
5 |
|
16 |
25 |
|
29 |
27 |
23 |
||
Противошумные |
6 |
|
|||||||||
типа |
ЕМ |
(Канада) |
7 |
9 |
|
18 |
|
32 |
48 |
35 |
|
Наушники типа MSA (США) |
12 |
|
|||||||||
Прямолинейный |
звуковой |
17 |
20 |
32 |
38 |
|
37 |
45 |
42 |
||
протектор |
(США) |
|
15 |
|
25 |
|
30 |
35 |
|
||
Требования |
ГОСТ |
15762—70 |
12 |
20 |
|
|
(масса пары наушников — до 0,5 кг, сила прижатия — не более 0,8 кгс)
В условиях плавающего судна индивидуальные звукоизолирующие средства подбираются в зависимости от шумовой обстановки и от характера выполняемой работы. Так, при эпизодическом посещении весьма шумных помещений, а также при несении в них вахт, не связанных с наклоном головы и туловища, следует применять гарнитуры типа Г-63, оборудованные заглушками 3-63 (обычные и в варианте связи, т. е. оснащенные телефонами и ларингофонами). При выполне нии работ, требующих наклона головы и туловища, рекомендуются шумозащитные шлемы типа ШШ-1, оборудованные теми же заглушками 3-63 и ШШ-П, кроме тогр, снабженные телефонами и ларингофонами, т. е. шлемами в варианте связи.
Натурные испытания на быстроходных судах малого тоннажа показали, что у мотористов, пользующихся противошумными тампонами типа ПТ ФПП-15, шумозаглушающими гарнитурами и шлемами, а также вибродемпфирующей обувью и ковриками-матами индивидуального пользования, со стороны слуховой и других анализаторных систем организма существенных изменений неотмечается.
Литература к гл. 10
1.Авиационная акустика. Под ред. А. Г. Мунина и В. Е. Кв
М., Машиностроение, 1973.
2. |
Б о г о л е п о в |
И. И., |
А в ф е р о н о к |
Э. И. |
Звукоизоляция |
на |
|||||
судах. Л ., Судостроение, 1970. |
О с и п о в |
Г. Л. |
Современные акустические |
||||||||
3. |
Б о г о л е п о в |
И. И., |
|||||||||
материалы в строительстве |
и промышленности. |
ЛДНТП, |
1977. |
Изд-во |
АН |
||||||
4. |
Б р е х о в с к и х |
Л. И. |
Волны |
в |
слоистых средах. М., |
||||||
СССР, |
1957. |
‘ В. И., |
К л я ч к о |
Л. H., |
Р о с и и |
Г. С. |
Защита |
от |
|||
5. |
3 а б о р о в |
||||||||||
шума и вибрации в |
черной |
металлургии. |
М., Металлургия, |
1976. |
|
|
Облицовка звукопоглотителем эффективна в случаях, если средний коэффи циент звукопоглощения в помещении после облицовки увеличивается не менее чем в 2 раза.
Значения а ср для судовых помещений, ограждающие поверхности которых не облицованы звукопоглощающими конструкциями, приведены на рис. 11.1.
Рис. 11.1. Значения а ср для судовых помещений: а — транспортных и промыс ловых судов.
1 — помещения с малым насыщением (помещения вспомогательных механизмов, отделения рефрижераторных машин, румпельные); 2 — машинные и котельные отделения; 3 — пос ты, рубки, каюты, салоны, кают-компании;
б — судов на подводных крыльях [11].
1 — пассажирские салоны; 2 — каюты и рубки; 3 — машинные отделения.
В табл. 11.1 дано для примера снижение уровней воздушного шума в помеще ниях источника, достигаемое с помощью звукопоглощающих конструкций из ма териала АТМ-1 толщиной 50 мм, установленных на расстоянии 50 мм от корпусной конструкции.
Площадь облицовки составляет 20 и 40% полной площади ограждения поме щений; получаемый эффект может достигать 5—7 дБ. Применение звукопоглоща ющих конструкций обязательно в помещениях с малым начальным поглоще нием — таких, как помещения для вспомогательных механизмов, вентиляционные выгородки, изолированные кабины управления и др.
Рис. 11.2. Звукопоглощающие конструкции с пористым поглотителем.
j __ элемент судового корпуса; 2 — звукопоглотитель; 3 — перфорированная зашнвкад 4 — сетка; 5 — обрешетник.
В настоящее время на судах наибольшее распространение получили устрой ства с пористым поглотителем, выполненные в виде плоских конструкций (рис. 11.2), в которых звукопоглощающий материал устанавливается вплотную к корпусу судна (переборке, палубе и т. п.) или на некотором расстоянии от нее и предохраняется от механических повреждений перфорированной зашивкой. Для
защиты помещений от пыли, которую могут выделять некоторые рыхловолокни стые материалы, а также для предотвращения увлажнения самих поглотителей парами топлива и масел применяют тонкие воздухонепроницаемые пленки.
Реже используются объемные звукопоглотители в виде пирамид (рис, 11.3), устанавливаемые на переборках, бортах и подволоках помещений. Их достоин ство — простота монтажа, а также несколько большая эффективность. Подобные
Рис. 11.3. Звукопогло щающая пирамида.
1 — перфорированная об шивка; 2 — звукопогло щающий материал; 3 — штырь; 4 — пружина.
Рис. 11.4. Средний коэффициент звукопоглощения (а) и уровни воздушного шума в машинном отделении (б) и в помещении буфета (в) теплохода «Спутник».
1 — до установки пирамид; 2 — по сле установки пирамид.
пирамиды с площадью основания 500X500 мм и высотой 200 мм, со звукопоглотителем из капронового волокна толщиной 30 мм были установлены на подволоке и бортах машинного отделения теплохода на площади, равной примерно 20% сум марной площади всех поверхностей. В результате средний коэффициент звуко поглощения увеличился в 1,5—2 раза во всем.диапазоне частот, что привело к сни жению уровня воздушного шума в МО на 3— 4 дБ. Одновременно на 8— 10 дБ сни зился шум в помещении буфета, расположенном над машинным отделением, что можно объяснить, помимо эффекта звукопоглощения, также некоторым увеличе нием звукоизоляции палубы (рис. 11.4).