Измерение и нормирование вибрации и шума.

Для измерения вибраций и шума используются дорогостоящие точные приборы. Наиболее распространённый – ВШВ-003.

Цели измерения – получить фактические значения, а именно частоты, Гц и уровень, дБ. Фактические значения сравнивают с предельно допустимыми нормами и делают заключение о необходимости мероприятий.

Измерение вибраций производиться по следующей схеме:

F₀ – возмущающая сила

1 – главная часть прибора – индукционный датчик, закрепляется на измеряемом объекте с помощью болтов – это специальное устройство преобразующее механические колебания в электрические сигналы;

2 – электрический кабель; 3 – усилитель; 4 – фильтр – сложная часть прибора, выделяет только ту часть электрического сигнала, которая соответствует выбранной частоте; 5 – индикаторное устройство, показывает численное значение электрического сигнала на шкале, отградуированной в дБ.

Индукционный датчик - специальное устройство, преобразующее механические колебания в электрические сигналы

Фильтр- сложная часть прибора. Фильтр выделяет только ту часть электрического сигнала, которая соответствует выбранной частоте.

Измерения проводятся на следующих частотах f=1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250 Гц.

Для каждого значения записывается показание индикаторного прибора в дБ. Кроме того составляется спектрограмма. Для этого используется две числовые оси.

Спектрограмма допустимых уровней виброскорости для общих вибраций представлена на рисунке 5.2.

1 – проведенные измерения; 2 – предельный спектр.

Наибольшая вибрация на частоте f = 16 Гц.

Измерение шума производиться по следующей схеме (рисунок 5.3):

F₀ – возмущающая знакопеременная сила; 1 – микрофон (очень чувствительный); 2 – электрический кабель; 3 – усилитель; 4 – фильтр; 5 – индикаторное устройство, показывает численное значение электрического сигнала на шкале, отградуированной в дБ.

Измерения шума проводятся на следующих частотах:

f = 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Существуют следующие способы нормирования шума:

1. предельно-допустимый эквивалентный уровень шума – это некоторая интегральная величина переменного и импульсного шума, которая вычисляется в течение установленного промежутка или отрезка времени; существует норма эквивалентного уровня шума L_ЭКВ, дБ – это стандартная норма; ее величина зависит только от вида работы, например: работа в цехе, работа в библиотеке, работа на вычислительном центре;

2. для нормирования некоторого фиксированного уровня шума в течение короткого периода времени существуют нормы предельного спектра шума, которые отличаются тем, что для каждой стандартной частоты установлен некоторый предельно допустимый уровень шума.

Спектрограмма допустимых уровней звукового давления представлена на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 – Спектрограмма допустимых уровней звукового

давления

Фактические уровни шума превышают норму на частоте 125 Гц на 6 дБ, на частоте 500 Гц – на 15 дБ, на частоте 2000 Гц – на 5 дБ, на частоте 8000 Гц – на 3 дБ.

Шум от металлообрабатывающего оборудования, как правило, превышает допустимые нормы на высоких частотах, превышающих 1000 Гц.

Предельно-допустимые нормы для вибрации представлены в ГОСТ 12.1.012 «Вибрация. Гигиенические нормы». ГОСТ 12.1.003 «Шум. Гигиенические нормы».

3 6 Шумоизоляция и шумопоглощение

Схема воздействия шума на человека в помещении (передача шума) представлена на рисунке 5.5.

ИШ – источник шума; РТ – расчетная точка (или потребитель шума); L_ПР – прямой шум; L_ОТР – отражённое воздействие шума.

Существует два способа снижения шума.

1. Шумопоглощение (шумопоглощающее покрытие).

Стены и потолок покрываются шумопоглащающим покрытием, не отражающим шум, например, хлопчатобумажными шторами, ковровыми покрытиями, специальной штукатуркой. Данный способ позволяет снизить шум на 12 дБ.

Для устранения отраженного шума применяется акустическая обработка помещения (самопоглощение).

Эффективность акустической обработки помещения часто недостаточна, так как с помощью этого метода можно снизить шум на 15 дБ.

2. Шумоизоляция (шумоизолирующие перегородки).

При использовании шумоизолирующей перегородки передача шума в соседнее помещение происходит следующим образом: звуковая волна, достигая передней поверхности преграды в большей части, отражается в обратном направлении. Эффективность отражения тем больше, чем выше качество поверхности. Меньшая часть звуковой волны приводит преграду в колебательное движение. Наружная поверхность преграды является источником звуковых колебаний в соседнее помещение. Часть энергии звуковой волны затрачивается на «раскачивание» преграды. При этом эта энергия расходуется, переходит в тепловую энергию преграды. Этот расход энергии тем больше, чем масса преграды.

Максимальная эффективность шумоизоляции достигает дБ.

Эффективность шумоизоляции зависит от массы и числа слоёв преграды. Это объясняется тем, что снижение энергии колебаний, как правило, происходит на границе сред с различной плотностью (воздух-стекло, стекло-воздух).

Шумопоглощающие устройства в станке: корпусные части станка, ограждения режущего инструмента и рабочих органов.

Расчёт эффективности однослойного шумоизолирующего ограждения

Цель расчёта: определить толщину ограждения S, м, при которой уровень шума в расчетной точке не превышает допустимой нормы.

. (5.3)

Порядок расчёта:

1. измерить частоту f, Гц, и уровень шума L_Р, дБ, в расчётной точке без применения шумоизоляции;

2. для измеренных частот определить допустимое значение шума по ГОСТ 12.1.003;

3. методом сравнения L_Р и L_Д определить требуемое снижение шума для каждой стандартной частоты по формуле:

; (5.4)

4. выбрать вид материала ограждения, и по виду этого материала выбрать плотность ρ, кг/м³;

5. разработать расчетную схему;

6. Из формулы

, (5.5)

где ∆ L – расчётная эффективность, дБ;

р – поверхностная плотность ограждения (масса одного квадратного метра ограждения), кг/м²;

f – частота, Гц;

с – константа, которая зависит от вида материала,

определить р для каждой стандартной частоты;

7. определить требуемую толщину ограждения по формуле:

, (5.6)

где р _р – требуемая расчётная поверхностная плотность для каждой частоты;

8. методом сравнения выбрать максимальное значение толщины.

Справочные данные представлены в учебнике Белов С.В. «Средства защиты в машиностроении. Расчёт и проектирование».

Дата добавления: 2015-12-08