Классификация шума:

По источнику:

1 Механический (при работе агрегатов).

2 Аэродинамический (при истечении газов с большими скоростями).

3 Гидродинамический (при течении жидкостей по трубопроводам).

4 Электромагнитный (магнитострикцион; в электрических машинах при взаимодействии электрических полей с ферро материалами).

По частоте: 1 Низкочастотные (f < 300 Гц) 2 Среднечастотные (f < 300 .. 800 Гц) 3 Высокочастотные (f > 800 Гц)

По спектру: 1 Широкополосный 2 Тональный

По временным характеристикам:

1 Постоянный шум – уровень звукового давления за 8 часов меняется не более чем на 5 дБ.

2 Непостоянный шум

А) колеблющийся (уровень звукового давления непрерывно меняется во времени;

Б) прерывистый (изменение ступенями не более чем на 5 дБ, оставаясь постоянным на каждой ступени не более 1 сек.);

В) импульсный (из отдельных импульсов, длительностью не менее 1 сек.).

Непостоянные шумы оцениваются эквивалентным уровнем, который является среднеквадратическим уровнем шума за тот же промежуток времени. (L_экв)

3. Спектр шума. Октава, 1/3 октавы. Среднегеометрические частоты октавных и 1/3 октавных полос (формулы).

Спектр шума – зависимость уровня давления звука от его частоты. L = φ(f), [дБ].

Октава – отношение f₂/f₁ = 2.

Среднегеометрическая частота – своя характерная частота для каждой из октав.

[Гц]

4. Сложение шумов нескольких источников (формулы).

Складывают интенсивности.

L=10lgⁿ_i=1 10^0.1Li - определение суммарного уровня интенсивности

L=L₁+10lg n – если имеется несколько одинаковых источников шума

5. Действие шума на человека.

Степень воздействия шума на человека зависит от уровня звукового давления, характера шума, частоты, времени воздействия и индивидуальной особенности человека.

В определенных условиях шум влияет на все органы человека:

L=50-60 дБ - воздействие на нервную систему (психологическое воздействие).

L=70-80 дБ - воздействие на сердечно – сосудистую систему и обменные процессы в организме.

L=85-90 дБ -оказывает влияние на органы слуха, снижение слуховой чувствительности, влияет на нервную систему, снижение остроты зрения, дальтонизм.

L>100 дБ - быстрое утомление, нарушение памяти.

6. Нормирование шума (принципы нормирования) по предельному спектру и по общему уровню.

- техническое: нормирование шумовых характеристик источника.

- гигиеническое нормирование: устанавливает допустимые значения:

а. Нормирование по предельному спектру

б. Нормирование общего уровня в дБ А.

[ПС] Предельный спектр – совокупность нормативных уровней звукового давления в 8 октавных полосах частот.

Смотри стр.3 раздаточного мат.

ПС 45 (на частотах 1 000 Гц)

L_доп=50 дБ А – нормирование идет по общему уровню

L_А= ПС + 5 дБ => ПС 45 -> L= 50 дБ

7. Основные методы защиты от шума.

1. Индивидуальные

а) Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

2) Коллективные

а) Организационно технические

-упорядочивание транспортных потоков

-рациональное планирование объектов

-сокращение времени работы

б) Строительно-планировочные

-зонирование застройки

-удаление зданий от оживленных автомагистралей (l=200 -> h=20 дБ)

-увеличение этажности зданий по мере удаления в глубь кварталов

-создание защитных зон у проезжей части

в) технические

-уменьшение механического шума при повышении точности работы и сборки агрегатов

-аэродинамический (при помощи глушителей: абсорбционные ;реактивные; комбинированные)

-электро-магнитный шум снижают за счет применения ферритов и спец. матерьялов.

1) снижение в источнике

2)снижение по пути распространения

а) звукоизоляция

б) звукопоглащение

8. Звукоизоляция. Основные расчетные формулы для определения звукоизоляции.

Снижение шума за счет отражения звуковой волны распространения в воздухе от преграды, разделяющее одно помещение от другого.

-коэффициент звукопроницаемости

=Р_{прошедшая}/Р_{падающая}=I_прош/I_пад

R=10lg(1/)=I_{прош.пад.}/I_{пад.прош.}

R=L=L₁-L₂=20lg(P₁/P₂)

R-звукоизоляция

R₀=20lgf+20lgQ-54 -если за перегородкой звуковая волна распространяется прямолинейно без отражения от внутренних поверхностей

f-расчетная частота

Q-вес кв.м² перегородки

54-эмпирический коэффициент.

R_ф=к₀-10lg(А/S_окр)

А-эквивалентная площадь звукопоглощения внутренних поверхностей

А=*S

-коэффициент звукопоглощения матерьяла

S-площадь внутренней поверхности

9. Звукопоглощение. Основные расчетные формулы для определения звукопоглощения.

Основан на снижении шума за счет перехода звуковой энергии в тепловую, в порах звукопоглощающего матерьялах (поралон, пенопласт).

Акустическая обработка – стены, потолки покрывают звукопоглощающим матерьялами.

-коэффициент звукопоглощения (зависит от f)

L=10lg(B₂/B₁)

B₁, B₂ – постоянные помещения до и после установки звукопоглощающего матерьяла.

B₁=А₁/(1-₁) B₂=А₂/(1-₂)

А₁, А₂ – эквивалентные площади звукопоглащения

А₁=₁*S_{поглащения} А₂=₂*S_{обработанной поверхности}

10. Ультразвук. Основные параметры, характеризующие ультразвук, особенности воздействия на человека, нормирование, методы защиты.

f>20 кГц

Параметры: звуковое давление, интенсивность, частота.

Особенности воздействия на человека: слабее влияет на слух, но серьезно воздействует на вестибулярный аппарат, сердечно-сосудистую систему, систему терморегулирования, периферийную нервную систему. (регламентируется ГОСТ 12.1 001-83)

Методы защиты: те же что и от шума

- снижение в источнике

-устранение побочных (паразитных) излучений

-на пути распространения применение звукоизоляции и звукопоглощения

-средства индивидуальной защиты (наушники)

11. Инфразвук. Основные параметры, характеризующие инфразвук, особенности воздействия на человека, нормирование, методы защиты.

Та же природа что и шум.

Параметры:

1 Звуковое давление (P, [Па]). 2 Интенсивность шума (I, [Вт/м²]).

I = P²/(ρ∙с),

где ρ – плотность звука; с – скорость звука (≈ 340 м/с); ρ∙с = z – волновое сопротивление среды.

3 Частота (f, [Гц]).

инфразвук < 20 Гц .. 20 кГц (слышимый диапазон) < ультразвук

45 Гц .. 10 кГц ­– слышат все люди

4 Источник шума (W, [%]) W = I∙4π∙R²

Воздействие:

-воздействует на все органы и системы человека

-воздействует на центральную нервную систему

-воздействует на вестибулярный аппарат сильнее чем УЗ

-Психологическое воздействие

L≥150 дБ – смерть

Методы защиты:

Для инфразвука неприменимы методы звукоизоляции и звукопоглощения. Применим только один метод :снижение в источнике (повышение быстроходности агрегата, повышение жесткости конструкции, устранение дисбаланса, применение глушителей.

12. Вибрация. Основные параметры, характеризующие вибрацию. Уровень вибрации. Пороговые значения. Ослабление вибрации.

Вибрация – колебательный процесс возникающий при периодическом смещении центра тяжести тела от положения равновесия или изменения формы тела.

Основные параметры:

x (м) – амплитуда смещения

V (м/с) – скорость смещения

а (м/c²) – ускорение смещения

f (Гц) – частота смещения

L_v=20lg(V/V₀) [дБ]

V – величина скорости в какой либо точке

V₀ – пороговое (минимальное) значение = 5*10^-2 м/с ????

L – снижение или уменьшение вибрации, ослабление

L =L_v1-L_v2 [дБ]

L=20lg(L_v1-L_v2)

1. Общая (сотрясение всего организма)

-транспортная

-технологическая

-транспортно-технологическая

2. Локальная вибрация (местная)-спазмы сосудов, потеря чувствительности кожи.

3. Комбинированная

f 6-9 Гц -совпадение с собственной частотой тела

f 25-30 Гц - частота головы относительно тела

f 50-60 Гц - частота руки относительно тела

13. Нормирование вибрации (принципы нормирования).

ГОСТ 12.1.012 – 71⁺

Принцип нормирования:

Нормируемые параметры: V, L_v [дБ], а;

Для локальной вибрации – в октавной области частот

Для общей вибрации – в треть октавной области частот

Нормируется отдельно локальная вибрация. Отдельно общая. Допустимые значения даются по каждой оси координат.

Z (а там у)

x

14. Основные методы снижения вибрации.

1. Снижение в источнике (балансировка, выбор рационального режима работы)

2. Отстройка от режима резонанса

3. Виброденфирование (вибропоглащение). Путем нанесения на поверхность вязкого матерьяла, толщина не меньше 2-3 толщины вибрируещей поверхности (ВД-17-58) (ВД-17-59)

4. Виброгашение (присоединение к объекту дополнительных реактивных связей) (на фундамент)

5. Виброизоляция - за счет установки между объектом и основанием, дополнительной упругой связи (виброизолятор, пружина)

15. Виброизоляция. Основные расчетные соотношения: ∆L, f0, Хст, КП.

Эффективность виброизолятора определяется коэффециентом передачи (КП).

КП=F_осн/F_{возмущения}=V_основ/V_возм

Для колебательной системы в которой можно пренебречь трением

КП=1/((f_в/f₀)²-1)

f_в - частота возмущения

f₀ – собственная частота системы установленной на амортизатор

3 случая

1. f_в<<f₀ –вся возмущающая сила будет передоваться на основание.

2. f_в=f₀ – явление резонанса

3. f_в>√2f₀ – начинается область эффективной работы виброизолятора.

Снижение вибрации L=20lg1/КП

Статическая осадка амортизатора Х_ст=mg/q

g-жесткость амортизатора

f₀ – собственная частота системы установленной на амортизаторе

f₀=1/2*√q/m f₀=1/2*√g/X_ст f_в/f₀=3-4=>КП=1/8-1/15

16. Расчет виброизоляции. Основные расчетные формулы.

1. При известном спектре частот, для каждой октавной полосы определяют необходимые ослабления:

L_v=L_v-L_vдоп

2. Определяем значение коэффициента передачи:

КП=1/antilg(L/20)

3. Определяем значение собственной частоты:

f₀= f_в/√(1+1/КП)

4. Определяем Х_ст:

Х_ст=g/(2 f₀)²