Практическое занятие № 3

Тема: "Расчёт шумовых характеристик"

Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.

Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).

По спектру

Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра

По характеру спектра шумы подразделяют на:

широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьеоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 7 дБ

По частоте (Гц)

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

низкочастотный (<400 Гц)

среднечастотный (400—1000 Гц)

высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам

постоянный;

непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения

Механический

Аэродинамический

Гидравлический

Электромагнитный

Сила звука в децибелах

Разговор: 40—45

Офис: 50—60

Улица: 70—80

Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110

Цепная пила: 100

Старт реактивного самолёта: 120

Вувузела: 130

Источники шума. Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Общепринятой является следующая классификация шумов по источнику возникновения: — механические; — гидравлические; — аэродинамические; — электрические.

Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.

Воздействие шума на человека. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Рисунок 3 − Нормы интенсивности шума для офисных и производственных помещений

Отдельные категории шумов

− Белый шум

− Цветные шумы — некоторые виды шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектральной плотностью сигнала произвольной природы и спектрами различных цветов видимого света.

− Розовый шум (в строительной акустике), у которого уровень звукового давления изменяется в октавной полосе частот. Обозначение: С;

− «Шум дорожного движения» (в строительной акустике) — обычный шум оживленной магистрали, обозначение: Ctrl

Задание 1. Определить суммарный уровень шума от нескольких одинаковых машин. Уровни шума одной машины принять по таблицам 1 и 2. По результатам расчета составить график, на котором показать кривые, полученные из расчета, и кривые, характеризующие допустимые уровни шума ГОСТ 12.4.003 - 83.

Таблица 1 − Уровни шума разных видов оборудования

№ варианта	Наименование оборудования	Среднегеометрическая частота октав, Гц. дБ
		65	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1.	Мотальная М-150-1	100	96	97,	99	99	95	93	89
2.	Сновальная С-140	98	95	92	93	96	94	86	73
3.	Ленточная ЛШ-1т	89	96	99	103	104	102 _ __	101	102
4.	Ровничная РА-164-Л	94	97	101	105	101	97	99	94
5.	Прядильно-крутильная ПК-том	102	103	106	103	102	99	95	89
6.	Прядильная ПС-100-Ло	101	99	98	97	98	100	105	103
7.	Пневмопрядильная БД-200	95	96	98	104	105	102	98	90
8.	Автоматический станок АТ-100-7	98	99	100	103	104	103	100	94
9.	Микрочелночный станок СТБ-2-175	97	96	95	99	99	98	96	96
10.	Пневматический станок АТПР-100-1	95	94	93	92	95	96	94	93

Таблица 2 − Количество оборудования

Вариант	Количество машин, шт	Вариант	Количество машин, шт
1	10	6	35
2	15	7	40
3	20	8	45
4	25	9	50
5	30	10	55

Суммарный уровень силы шума от n одинаковых источниов в равноотдалённой от них точки рассчитывается по формуле (16)

(16)

где L₁ − уровень шума одного источника, дБ;

n − количество источников шума.

Задание 2. Определить суммарный уровень шума для 5 различных источников шума в отаве со среднегеометричной частотой в 4000 Гц.

Таблица 3 − Уровни шума 5 различных устройств

Вари ант	Источники шума
	1	2	3	4	5
1	99	98	96	95,5	94
2	95	94	93	92	91,5
3	97	96,5	96	95	94
4	96	97	96,5	96	95
5	98	97	96,5	96	94
6	94	94.5	93	92	91
7	95	94	93,5	92,5	92
8	99	97	96,5	96	94
9	100	99	98	97,5	96
10	101	100	98	97	96

При совместном воздействии двух источников шума с разными уровнями силы шума L1 и L2 суммарный уровень силы шума не складывается арифметически, а к большей из двух суммарных уровней придают значения прироста силы шума ∆L.

Таблица 4 − Коэффициенты ∆L

Разница уровней двух источников	0	1	2,5	4	6	8	10
Величина добавленная к большему из уровней	3	2,5	2	1,5	1	0,5	0

Таким образом, основная формула

(17)

На рисунке 3 представлены нормы, которые необходимо сравнить с полученным результатом и сделать соответствующие выводы, превышают ли показатели нормы и на сколько.

Задание 3. Определить уровень звукового давления на границе жилого района. В случае превышения допустимых норм из рисунка 1 − сделать повторные расчёты расстояния для снижения значения до установленных норм.

Таблица 5

Вариант	Частота октановой полосы, Гц	Уровень шума одного источника, дБ	Расстояние предприятия до жилого района
1	63	81	25
2	125	82	30
3	250	83	35
4	500	85	40
5	1000	88	45
6	2000	90	50
7	4000	93	55
8	8000	95	60
9	2000	97	65
10	4000	100	70

Основная формула для расчёта представлена в (18)

(18)

где − уровень шума одного источника;

R − расстояние между предприятием и жилым районом;

ПН − показатель направленности изменений (принять равным 7).