3.1.2 Основные методы снижения шума
Методы борьбы с шумом принято подразделять на методы снижения шума в источнике его образования и методы снижения шума на пути распространения его от источника.
Средства снижения шума в источнике выбираются в зависимости от происхождения шума.
Для источников механического шума это обеспечивается заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным, заменой ударных процессов безударными (клепку – сваркой, обрубку – фрезерованием), повышением качества балансировки вращающихся деталей, улучшением смазки трущихся поверхностей, заменой материалов.
Для снижения аэродинамического шума используются специальные шумопоглощающие элементы с криволинейными каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучшением аэродинамических характеристик машин. Для борьбы с шумом, возникающим при гидравлических ударах, необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы. Кавитационные шумы снижаются улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы.
Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электромеханических системах. Мероприятия по снижению шума в источниках необходимо разрабатывать на стадии проектирования машин и оборудования.
Снижение шума на пути его распространения от источника в значительной степени достигается проведением строительно-акустических мероприятий.
Под акустической обработкой помещения понимается облицовка части внутренних ограждающих поверхностей звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешиваемые объемные поглощающие тела различной формы.
Акустически обработанные поверхности помещения уменьшают интенсивность отраженных звуковых волн, что приводит к снижению шума в зоне отраженного звука; в зоне прямого звука эффект акустической обработки значительно ниже. В области средних и высоких частот эффект от применения акустической облицовки может составлять 6...15 дБ.
Методами звукоизоляции возможно изолировать источник шума или помещение от шума, проникающего извне. Звукоизоляция достигается созданием на пути распространения шума герметичной преграды в виде стен, кабин, кожухов, экранов.
Эффективным средством защиты работающих от шума оборудования является устройство звукоизолированных кабин и постов управления (представляют собой изолированные помещения, выполненные, как правило, из кирпича, бетона, шлакобетона или сборных металлических панелей).
Кожухи
Одним из наиболее эффективных средств уменьшения шума оборудования является устройство звукоизолирующих кожухов, полностью закрывающих источник шума. Это позволяет значительно снизить шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемными и разборными, иметь смотровые окна, открывающиеся двери, а также проемы для ввода коммуникаций. Стенки кожуха выполняются из листовых материалов (стали, дюралюминия, пластмасс), которые являются трудносгораемыми. Внутренняя поверхность кожуха обязательно должна облицовываться звукопоглощающими материалами толщиной 30...50 мм для повышения его эффективности. Стенки кожуха не должны соприкасаться с изолируемой машиной.
Акустические экраны
В ряде случаев достаточное снижение шума оборудования достигается применением акустических экранов (АЭ), отгораживающих наиболее шумные агрегаты или участки от соседних рабочих мест.
Акустический экран представляет собой преграду между источником шума и точкой наблюдения (расчетной точкой, жилым массивом). Одна или несколько граней АЭ открыта (открыты) так, что через нее звук дифрагирует. В то же время за экраном создается зона звуковой тени, т.е. ослабления звука (рис. 3).
Рисунок 3. Образование звуковой тени за АЭ
1 -источник шума, 2 -АЭ; 3 -зона звуковой тени.
Конструктивно АЭ представляет собой плоскость, за которой создается зона звуковой тени. Для увеличения эффективности акустический экран облицовывается со стороны источника звукопоглощающим материалом.
Эффективность необлицованных АЭ зависит в первом приближении от длины звуковой волны источника звука и размеров АЭ. Чем меньше длина звуковой волны, т.е. больше частота звука, тем больше эффективность АЭ, она возрастает также при увеличении размеров АЭ.
Для увеличения эффективности АЭ, помимо увеличения его размеров и облицовки звукопоглощающим материалом, следует стремиться располагать источник шума как можно ближе к АЭ или к точке наблюдения. Изготовление АЭ сложной формы, например Г- или П- образных, также увеличивает их эффективность. Наличие щелей, отверстий и проемов в АЭ снижает его эффективность.
Экраны изготавливают из стальных или алюминиевых листов толщиной 1,5...2 мм. В акустически необработанных помещениях снижение уровня шума экраном составляет обычно более 2...3 дБ.
В табл. 3 приведены характеристики некоторых звукоизолирующих материалов, которые достаточно широко применяются на практике.
Таблица 3
|
Звукоизолирующий материал ограждения |
Толщина, мм |
Средняя звукоизолирующая способность, дБ |
|
Бетон и железобетон |
50 |
44 |
|
Бетон и железобетон |
100 |
47 |
|
Кирпичная кладка 1 кирпич |
250 |
43 |
|
То же 1,5 кирпича |
380 |
49 |
|
Гипсовые перегородки из двух плит |
80 |
44 |
|
Гипсовые перегородки с воздушным промежутком между ними 60 мм |
80 |
49 |
|
Перегородка из железобетонных блоков |
9 |
42 |
|
Стальной лист |
0,7 |
25 |
|
То же |
2 |
33 |
|
Деревянная отштукатуренная стенка |
40 |
32 |