 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Источники шума и шумовые характеристики
Шум по происхождению подразделяется на механический, аэродинамический, гидродинамический и электромагнитный.
Источниками механического шума являются механические вибрации.
Источниками аэродинамического шума могут быть нестационарные явления при течении газов и жидкостей. Меры борьбы с аэродинамическим шумом в источнике его возникновения состоят, прежде всего, в правильном выборе параметров установок. Например, снизив скорость движения воздуха в воздуховодах и воздухонагревателях вентиляционной установки, можно уменьшить давление, развиваемое вентилятором, и его шум. Поэтому снижение скорости целесообразно применять в комплексе с глушителями, устанавливаемыми в воздуховодах. Способ снижения шума выбирают на основе технико-экономического расчета.
При проектировании установки необходимо предусматривать аэродинамический контур таким образом, чтобы течение газа в нем было как можно более плавным, с минимальными гидравлическими потерями из-за образования вихрей.
В гидродинамических установках (насосы, турбины) следует избегать возникновения кавитации, вызывающей гидродинамический шум.
Возможно также снижение субъективного воздействия шума за счет сдвига частотного спектра либо в область низких частот, либо в неслышимую ультразвуковую область.
Источниками электромагнитного шума являются механические колебания электротехнических устройств, возбуждаемые переменными магнитными и электрическими полями. К методам борьбы с этим шумом относят: применение ферромагнитных материалов; уменьшение плотности магнитных потоков в электрических машинах за счет надлежащего выбора их параметров; хорошую затяжку пакетов пластин в сердечниках трансформаторов, дросселей, якорей двигателей и т.п.; косые пазы для обмоток в статорах и роторах машин, уменьшающие импульсы сил взаимодействия обмоток и растягивающие эти импульсы во времени.
Чрезвычайно эффективным методом снижения шума в источнике его возникновения в ряде случаев может явиться изменение технологии, например, замена клепки сваркой, ковки - штамповкой и т.п.
В кабине локомотивов шум возникает при работе двигателей, генераторов, вентиляторов и при движении колес по рельсам.
В пассажирских вагонах основными источниками шума являются взаимодействие колес с рельсами при движении поезда и работа систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Источник шума характеризуется звуковой мощностью Р, под которой понимают количество энергии в ваттах, излучаемой этим источником в виде звука в единицу времени.
Уровень звуковой мощности определяют по формуле (в дБ)
LР = 10lg P / P0 , (3.1)
где P0 – пороговое значение звуковой мощности, равное 10-12 Вт.
Если окружить источник шума какой–либо замкнутой поверхностью S, то в соответствии с законом сохранения энергии для определения звуковой мощности источника необходимо просуммировать произведения интенсивности звука во всех точках этой поверхности на площади элементарных площадок, расположенных перпендикулярно вектору 
(3.2)
где 
- нормаль к поверхности S.
Эта формула выведена для условия, что потери энергии между источником и поверхностью S отсутствуют.
В частном случае, когда источник излучает звуковую энергию во все стороны равномерно, средняя интенсивность звука в какой – либо точке пространства будет равна
Icp = P / 4p r2, (3.3)
где r – расстояние от центра источника до поверхности сферы, удаленной на такое достаточно большое расстояние, чтобы источник можно было считать точечным.
Практически, с ошибкой, не превышающей 1 дБ, за расстояние r принимают не менее двух максимальных линейных размеров источника и не менее одной длины звуковой волны.
Если излучение происходит не в сферу, а в ограниченное пространство, вводится угол изучения W, измеряемый в стерадианах. Тогда
Icp = P / W r2. (3.4)
Если источник шума представляет собой транспортное средство, расположенное на поверхности земли, то W=2П, в двугранном углу W = П, в трехгранном W = П / 2.
Фактором направленности источника называют отношение интенсивности звука, излучаемого в заданном направлении, к средней интенсивности
Ф = I / Icp. (3.5)
Характеристикой направленности является зависимость фактора направленности Ф от направления на источник.
Шумовая характеристика машины согласно ГОСТ 20444 – 85 представляет собой совокупность уровней звуковой мощности машины в стандартных октавных полосах частот. Если направленность звукового излучения машины имеет значение для оценки шума или выполнения расчетов, то характеристика направленности в соответствующих октавных полосах также будет являться шумовой характеристикой. В большинстве случаев для оборудования, устанавливаемого в помещениях, характеристика направленности несущественна из-за отражения звука от ограждений, поэтому для такого оборудования она не измеряется.
Уровень звукового давления шума, производимого машиной, или уровень звука могут служить шумовой характеристикой машины, но только в том случае, если строго установлено место измерений этих величин относительно машины. Например, внешний шум автомобилей измеряют в децибелах А на расстоянии (опорном радиусе) 7,5 м от оси автомобиля. При этом должны быть соблюдены требования к состоянию машины, режиму ее движения, характеру дороги и окружающей местности, а также к измерительной аппаратуре, определенные ГОСТ 20444 – 85.
Аналогичные требования установлены для измерений характеристик внешнего шума подвижного состава железных дорог ГОСТ 26918-86. Шум измеряют на расстоянии 25 м от оси пути при скорости движения, равной 2/3 конструкционной скорости. В некоторых случаях шумовой характеристикой (как правило, небольших агрегатов) служат октавные уровни звукового давления или уровни звука, измеренные в свободном поле на расстоянии 1 м от наружного контура машины.
Шумовые характеристики обязательно устанавливают в стандартах или технических условиях на машины и указывают в их паспортах. Значения шумовых характеристик устанавливают, исходя из требований обеспечения на рабочих местах, селитебной территории и в зданиях допустимых уровней шума.
Расчет ожидаемой шумовой характеристики является необходимой составной частью конструирования машины или транспортного средства.
Предельно допустимые характеристики (т.е. максимальный уровень звука внешнего шума при движении мимо точки измерений) некоторых источников шума приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Предельно допустимые характеристики источников шума
| Вид транспортного средства | Режим движения | Величина опорного радиуса, м | Допустимый уровень звука, дБ А |
| Грузовые автомобили с массой до 3,5 т | Вторая передача, скорость движения в начале измерительного участка ¾ максимальной или 50 км/ч (берется наименьшая), режим максимального газа | 7,5 | |
| То же с массой от 3,5 до 12 т | То же | 7,5 | |
| Легковые автомобили | >> | 7,5 | |
| Магистральные тепловозы | Скорость 2/3 конструкционной | ||
| Маневровые тепловозы | То же |
Шумовыми характеристиками движущихся поездов являются эквивалентные уровни звука в децибелах А на расстоянии 7,5 м от оси колеи, ближней к расчетной точке (ГОСТ 26918-86).
Поиск по сайту: