Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Охорона праці - конспект лекцій.doc
Скачиваний:
101
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
6.86 Mб
Скачать

5.2. Характеристики джерел шуму

Джерела шуму характеризуються:

  • звуковою потужністю;

  • характеристикою напрямленості.

Звуковою потужністю називається загальна кількість енергії, яка випромінюється джерелом за одиницю часу в оточуючий простір. При великих віддалях до точки вимірювання та при рівномірному розподілі енергії в різних напрямках маємо величину середньої інтенсивності звуку

[Вт/м2]. (5.9)

При анізотропії розповсюдження шуму вводиться коефіцієнт фактор направленості, який показує відношення інтенсивності звуку, що створюється напрямленим джерелом у даній точці до інтенсивності, яку розвинуло би в цій же точці не напрямлене джерело, яке має таку ж звукову потужність та випромінює звук рівномірно в атмосферу

, (5.10)

де – звуковий тиск, виміряний на певній віддалі від джерела,н/м2; – звуковий тиск, усереднений за всіма напрямами при тій же віддалі,н/м2. Тоді зв’язок між інтенсивністю та потужністю буде

Рис. 5.2. До визначення показника напрямленості

. (5.11)

Характеристики напрямленості за звичай відображаються у вигляді залежності показника напрямленості ПН, який вимірюється в децибелах шумометром, від кута між вибраним напрямком на спостерігача та віссю джерела (див. рис. 5.2):

. (5.12)

Для того, щоби порівнювати шуми різноманітних машин один з іншим, а також проводити розрахунки рівнів звукового тиску в проектованих приміщеннях, необхідно знати об’єктивні характеристики шуму, який створює машина. Відзначимо, що довільна машина, яка встановлена у відкритому просторі, чи в тому або іншому закритому приміщенні, буде створювати різні рівні звукового тиску, хоча її звукова потужність й залишиться незмінною.

Згідно ГОСТ 8.055–73 шумовими характеристиками, які вказуються в технічній документації до машини є:

Рівні звукової потужності шуму в октавних смугах частот з середньо геометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц;

Характеристики направленості випромінювання шуму машиною.

Рівні звукової потужності (дБ) встановлені за аналогією з рівнем інтенсивності звуку:

, (5.13)

де N – звукова потужність, Вт; N0 – порогова звукова потужність, рівна 10-12 Вт

В практиці акустичних досліджень весь діапазон звукових частот від 20 до 20 000 Гц розбивають на октавні (тобто на 8) діапазони, середньогео-метричні частоти яких стандартизовані й складають вищевказаний перелік: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. При чому

, а , (5.14)

де f1 і f2 – відповідно нижня та верхня границі частот октавного діапазону.

Крім цих двох вказаних вище характеристик, які є основними, додатковими шумовими характеристиками машин є октавні рівні звукового тиску на певній віддалі від машини та рівні звуку на віддалі 1 м від зовнішнього контуру машини.

Встановлені наступні методи визначення шумових характеристик машин:

  • Метод вільного звукового поля – застосовується в заглушених камерах, в приміщеннях з великим поглинанням звуку чи у відкритому просторі;

  • Метод відбитого звукового поля – використовується в ревербераційних камерах чи гучних приміщеннях;

  • Метод зразкового джерела шуму – застосовується у звичайних приміщеннях, цехах та ревербераційних камерах;

  • Метод вимірювання шумових характеристик на віддалі 1 м від зовнішнього контуру машини – використовується у заглушених камерах, приміщеннях з великим звукопоглинанням, у відкритому просторі.

Рис. 5.3. Вимірювання шумових характеристик машин в заглушених камерах: 1 – машина; 2 – точки проміру; 3 – підвісна звукопоглинаюча підлога; 4 – звукопоглинаюче покриття; 5 – вимірювальна поверхня S

Найточнішими методами є перші два, а основним методом є перший.

Метод 1. Вільне звукове поле характерне тим, що на досить великій віддалі R від джерела, більшій за довжину звукової хвилі та розмір джерела, звукові хвилі розповсюджуються так, що інтенсивність звуку зменшується пропорційно до квадрату віддалі від джерела:

.

Д

ля створення умов вільного звукового поля, якщо немає можливості проводити виміри у відкритому просторі, будують спеціальні заглушені камери, які дозволяють проводити виміри незалежно від зовнішніх умов.

З

аглушена камера – це приміщення, з стінами, які повністю поглинають звук.

Р

івень звукової потужності джерела (дБ), який ми бажаємо визначити, визначають за результатом вимірювання середнього рівня звукового тискуна вимірній поверхні(м2) (див. рис. 5.3), за яку за звичай приймається площа напівсфери, тобто тоді

, (5.15)

де =1м2. За даними вимірювання рівнів звукового тиску в точках проміру, будують також графіки показника напрямленості ПН для середньогеометричних частот кожного з октавних діапазонів.

Метод 2. У тих випадках, коли не вимагається знання характеристик спрямованості випромінювання шуму, шумові характеристики визначають у відбитому звуковому полі. Таке поле характеризується постійним рівнем звукового тиску в різних точках приміщення, в якості яких за звичай використовують ревебраційні камери чи звичайні гучні приміщення.

Ревебраційна камера являє собою приміщення об’ємом 60 – 100 м3 з непаралельними внутрішніми стінами (рис. 5.4), поверхня яких добре відбиває звук (коефіцієнт звукопоглинання не перевищує 0,05).

Рис. 5.4. Вимірювання шумових характеристик машин в ревербераційній камері: 1 – джерело

Рівень звукової потужності джерела (дБ)

, (5.16)

д

е– середній рівень звукового тиску в камері;– еквівалентна площа поглинання камери вм2, яка визначається експериментально за вимірюваннями часу реверберації приміщення (Час реверберації – час, на протязі якого рівень звукового тиску в приміщенні зменшується на 60дБ після припинення дії джерела шуму), та дорівнює , (– об’єм приміщення,м3); =1м2.

Метод 3. При цьому методі рівень звукової потужності машини визначається шляхом порівнювання шуму машини з шумом зразкового джерела, рівень звукової потужності якого відомий. Вимірявши середні рівні з

вукового тиску машинита зразкового джерелав одних і тих же точках проміру, шумовий рівень звукової потужності (

дБ) потім обчислюється згідно формули:

. (5.17)

Рис. 5.5. Вимірювання шумових характеристик машин в звичайних приміщеннях на віддалі 1 м від машини: 1 – машина; 2 – точки проміру

М

етод 4
. Даний метод є приблизним. Його застосовують переважно для визначення рівня звукової потужності великих машин (рис. 5.5). Рівень звукової потужності (дБ) обчислюється згідно з формулою

, (5.18)

де – середній рівень звукового тиску на вимірювальній поверхні;S1=1 м2, =(1/2 довжини машини + 1м); =(1/2 ширини машини + 1м; =(висота машини + 1м).