книги / Справочник по судовой акустике

к формуле (15.5.2). Вместо вычисления Д<? й на всех частотах рекомендуется использовать графоаналитический метод, который заключается в построении плав­ ной линии, соединяющей три точки, полученные расчетом по формулам и номо­ граммам для частот 63, 500 и 8000 Гц. Все остальные значения ANn могут быть сняты по этой кривой.

Другим примером построения вспомогательных графиков вместо вычислений может служить рекомендуемый способ определения величины AV£ = 10 lg y £-,

что является наиболее трудоемким этапом вычисления уровней LCL по формуле 05.3.16). Этот способ базируется на типовой частотной зависимости величин Д7.

Как видно из рис. 15.15, типовая зависимость представлена ломаной линией, име­ ющей четыре характерные точки излома, соответствующие следующим значениям частотного параметра <р: фх; ср2; 0,8; 1,0.

При ф = 1 и у = I, а для остальных значений ф величину Av следует вычис­ лять. Значения Фх и ф2 и соответствующие значения у определяются по формулам (15.3.17). Для ф = 0,8 значение у равно у3 = 1,3фх + ф3. Для облегчения вычис­

лений величин фх, ф2» Фз» <Pi» Фа и значений gt (фх), g2 (фх), (ф2), (фг)и £з (Ф2) рекомендуется пользоваться номограммами, одна из которых представлена на рис. 15.16.

Значения Av для всех расчетных значений частоты снимаются с графика, по­ строенного указанным способом. Вместе с величиной Ау на этом же графике целе­ сообразно стррить графические зависимости для величин Д|£с и Да£с* При этом для величины Д ^ с можно использовать слегка упрощенную линейную зависи­ мость (A1LC= 0 при f = 63 Гц), а величину Д2LC откладывать вверх от линии Дх£с* Тогда суммарная величина (Ду — Д ^ с — Д2£с) будет равна длине верти­ кальных отрезков между крайними линиями совмещенного графика. Пример такого графика приведен на рис. 15.17.

Пример расчета ожидаемой шумности в помещениях. Расчет выполнен для кают на главной и верхней палубах большого морозильного рыболовного трау­ лера. Схема расположения помещений приведена на рис. 15.7. Источником шума является компрессор в помещении рефрижераторных машин. Расчет выполнен в табличных формах (табл. 15.2— 15.10), в которых указаны все необходимые кон­ структивные характеристики. Результаты расчета представлены графически на рис. 15.18.

Расчет уровней вибрации борта в помещении рефрижераторных машин при исходных уровнях вибрации на платформе

Таблица 15.5

Расчет уровней вибрации носовой переборки в помещении рефрижераторных машин при исходных уровнях вибрации на платформе

= 6 ,8 дБ.

Таблица 15.7

(Дт)2 = 7.6 дБ.

Таблица 15.9

Расчет уровней шума Lc, излучаемого палубой в помещении кают

на ГП (при работе холодильной машины)

§ 15.6. ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ БОРЬБЫ С ШУМОМ

Ё предыдущих главах средства снижения шума рассматривались обособленно друг от друга, и акустическая эффективность каждого определялась для их основного назначений". Однако на практике дело обстоит значительно сложнее. Во-первых, необходимо учитывать, как отражается применение отдель­ ного средства при том или ином месте его установки, т. е. соотношении общего и локального эффектов. Во-вторых, многие средства помимо основного эффекта имеют побочные, сопутствующие эффекты. Наконец, возникает вопрос о взаимном влиянии отдельных средств при их совместном применении.

Локальный и общий эффекты. Под общим эффектом подразумевается сни­ жение соответствующих составляющих шума (Lcn или LB и LCB) отданного источ­ ника во всей совокупности судовых помещений на одинаковую величину. Общий эффект имеют средства ближней вибро- и звукоизоляции источников. Под локаль­ ным эффектом подразумевается снижение соответствующих составляющих шума только в одном отдельном помещении (или снижение уровней звуковой вибрации отдельной корпусной конструкции).

Звукоизолирующие и плавающие конструкции практически имеют локаль­ ный эффект. Первые обеспечивают снижение уровней проникающего шума для одного из смежных помещений, а вторые, ослабляя излучение отдельных конст­ рукций, ограждающих помещение, снижают уровни шума только в нем.

К средствам с общим эффектом можно отнести глушители воздухозаборных шахт и вентиляционных каналов, если они расположены в непосредственной бли­ зости от источников шума — двигателей или вентиляторов. Однако в отдельных случаях встречается и другое расположение. Для общего снижения шума на вы­ ходе шахты или канала это не имеет значения, но для помещений, через которые (или рядом с которыми) проходят шахты и каналы, это может оказаться существен­ ным. Практически во всех случаях можно найти конструктивное решение, позво­ ляющее более рационально разместить глушители непосредственно у источника шума, и потому такие средства можно считать средствами с общим эффектом.

Значительно сложнее обстоит дело с остальными средствами борьбы с шумом. Они имеют эффект, величина которого различна для разных помещений и зависит от районов применения средств. Такой эффект можно назвать локально-общим. К средствам с таким эффектом относятся вибропоглощающие покрытия и вибро­ изолирующие комингсы и массы.

Эффект вибропоглощающих конструкций практически ощутим лишь в том случае, если они установлены либо непосредственно на конструкциях, ограждаю­ щих рассматриваемое помещение, либо в районе между ним и помещением источ­ ника. Демпфирование же перекрытий, более удаленных от источника, практически не сказывается на уровнях вибрации более близких перекрытий. Аналогичный эффект обеспечивают виброизолирующие комингсы, которые в основном снижают уровни вибрации тех перекрытий, которые расположены за соответствующими угловыми соединениями. Необходимо также иметь в виду, что при установке ко­ мингсов только на прямом' пути от источника к соответствующим перекрытиям начинают сильно влиять второстепенные (т. е. более длинные, обходные) пути рас­ пространения звуковой вибрации. Поэтому следует усиливать виброизоляцию и таких путей. Практически это осуществляется установкой комингсов по всему периметру корпусных конструкций в отдельных районах. Аналогичное явление с обходными путями, хотя и в меньшей степени, наблюдается при использовании вибропоглощающих перекрытий. Поэтому их желательно наносить также на при­ легающие основные корпусные конструкции в районе между источником шума и рассматриваемым помещением, а не только на кратчайшем пути.

Сопутствующие эффекты. При проектировании комплексов СБШ необхо­ димо учитывать помимо основного эффекта, который определяется основным назна­ чением каждого средства, также и побочные или сопутствующие эффекты этих средств. Эти эффекты характерны для следующих средств: звукоизолирующих конструкций (ЗИК); звукопоглощающих конструкций (ЗПК); плавающих кон­ струкций (ПК); вибропоглощающих покрытий (ВПП).

Сопутствующий эффект при использовании двустенных ЗИК может иметь

двоякий характер. Если вторая стенка (зашивка) установлена со стороны мало­ шумного помещения, то сопутствующий эффект проявляется в ослаблении излу­ чения звука основной корпусной конструкции при распространении звуковой вибрации от источника, т. е. в уменьшении уровней 1 СП в смежном помещении. Если же зашивка установлена со стороны помещения источника, то она должна ослаблять возбуждение основной корпусной конструкции воздушным шумом и уменьшать в какой-то мере уровни LCB во всех помещениях, расположенных в этом районе.

Звукоизоляцию корпусных конструкций (как одностенных, так и двустен­ ных) можно усиливать также путем увеличения толщины полотнища основного корпусного перекрытия. В этом случае сопутствующим эффектом будет изменение виброизоляции угловых соединений на контуре перекрытия. Изменения эти могут быть различными: как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения для разных смежных перекрытий. Но в большинстве случаев это обычно приводит в целом к ослаблению распространения звуковой вибрации по корпусу и соответ­ ственно к некоторому снижению уровней Lcп и 1са.

Сопутствующий эффект ВПП проявляется в тех случаях, когда они установ­ лены на перекрытиях, ограждающих помещение источника. Он выражается в ос­ лаблении возбуждения этих перекрытий воздушным шумом, т. е, в уменьшении уровней LeoЕсли, кроме того, какое-то перекрытие является разделяющим для одного из смежных помещений, то наличие ВПП на нем приводит к некоторому увеличению звукоизоляции (за счет увеличения массы и внутренних потерь энер­ гии), т. е. к уменьшению уровней Lü в этом помещении.

Разнообразные сопутствующие эффекты имеют и ЗПКИспользование их по основному назначению в помещении источника вызывает следующие побочные результаты:

—уменьшение проникающего шума в соседних помещениях LB за счет сни­ жения исходных уровней шума в помещении источника и некоторое увеличение звукоизоляции перекрытий, разделяющих его и смежные помещения;

—уменьшение уровней LCB за счет уменьшения шума в помещении источника

иослабление возбуждения тех оЁраждающих конструкций, на которых установ­

лены ЗПК.

Применение ЗПК в малошумных помещениях помимо снижения уровней всех составляющих шума (LB, LCB, Lcп) за счет увеличения звукопоглощения в помеще­ нии сопровождается:

— дополнительным уменьшением уровней проникающего шума L0 вследствие увеличения звукоизоляции разделяющих перекрытий, если ЗПК установлены на них;

— ослаблением излучения шума, т. е. снижением уровней 1 Сп и LCB от огражда­ ющих перекрытий, на которых установлены ЗПК.

Можно ожидать, что при совместном применении различных средств борьбы с шумом они могут оказывать взаимное влияние. Это влияние в принципе может быть положительным (т. е. суммарная эффективность при совместном применении может быть больше, чем сумма эффективностей при раздельном применении) и отрицательным.

Положительного эффекта, например, можно ожидать при совместном приме­ нении средств виброизоляции и вибропоглощения. Отрицательный может про­ явиться в какой-то мере при совместном использовании упругих фундаментов и амортизаторов.

Особенности акустической эффективности различных средств борьбы с шумом, характеризующие их основное назначение и сопутствующие эффекты, определяют возможности применения этих средств для снижения шума в судовых помещениях, находящихся на разном удалении от источника шума.

Г лава 16

СНИЖЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ПОМЕХ НА РЫБОПРОМЫСЛОВЫХ СУДАХ

§16.1. ВЛИЯНИЕ ШУМОВ НА РАБОТУ РЫБОПОИСКОВЫХ И НАВИГАЦИОННЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Помехи гидроакустическим приборам. Работа рыбопоисковых и навигационных гидроакустических приборов на судах сопровождается помехами, которые обычно регистрируются в виде многочисленных штрихов, разбросанных по всей ширине электрографической бумаги на самописце-индикаторе или по всему экрану электронно-лучевой трубки (рис. 16.1). Причинами появления помех могут быть шумы самой рыбопоисковой и навигационной аппаратуры, шумы моря

ишумы, создаваемые судном.

Шу м ы а п п а р а т у р ы . Уровень помех, возникающих при работе рыбо­ поисковой аппаратуры, зависит от примененной электрической схемы приемно-уси­ лительных трактов, от совершенства технологии монтажа, от реализованных спо­ собов защиты кабельных трасс по отношению к электромагнитным полям, созда­ ваемым работающими на судне электродвигателями и генераторами.

Внастоящее время проблема создания малошумных электронно-усилитель­ ных трактов практически разрешена [1]. Поэтому основными физическими при­ чинами, ограничивающими дальность действия рыбопоисковой аппаратуры, яв­ ляются шумы моря и шумы судна.

Ш у м ы м о р я . Достаточно отчетливое представление об уровнях, диапа­ зоне изменения и о причинах возникновения шумов в море дает обобщенный гра­ фик (рис. 16.2), приведенный в работе [17] и характеризующий уровни шумов моря в диапазоне от 1 до 105 Гц, измеренных ненаправленным гидрофоном. Спек­ тры шумов на этом графике приведены в децибелах в полосе частот 1 Гц относи­ тельно величины 2«10“* Па. Шумы моря являются естественным пределом, к ко­ торому следует стремиться, уменьшая шумы судна в районе установки звуко­ приемных устройств (антенн) гидроакустических рыбопоисковых приборов.

Ш у м ы с у д н а . Основными источниками шумов судна являются судовые механизмы и гребные винты. Более подробно вопрос о влиянии шумов этих источ­ ников на работу рыбопоисковой аппаратуры будет рассмотрен в § 16,2.

Ввиду статистической независимости шумов моря и шумов судна друг от друга их сложение после преобразования приемной антенной происходит по энергети­ ческому закону. Практически оказывается, что при уменьшении уровня шума судна на 10 дБ ниже уровня шума моря помехи определяются шумом моря.

Наиболее широкое применение в рыбопоисковой технике получили гидроло­ каторы (рыболокаторы) и эхолоты [7], принцип действия которых основан на из­ лучении звукового импульса и регистрации отражений. Последние годы в технике рыболокации начинают применять шумопеленгаторы, регистрирующие направле­ ние прихода наиболее интенсивных шумов, излученных биологическими обитате­ лями морей и океанов.