Источники шума и их шумовые характеристики

По природе возникновения шумы машин делятся на механические, аэродинами­ческие, гидродинамические, электромагнитные.

На ряде производств преобладает механический шум, основными источниками которого являются зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи, подшипники качения. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуках в зазорах, движением материалов в трубопроводах и т.п. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, со­стояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относятся кузнечно-прессовое оборудование, являются источ­ником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, пре­вышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металло и деревообрабатывающих станков.

Аэродинамические и гидродинамические шумы разделяют на: шумы, обусловленные периодическим выбросом газа в атмосферу, работой вин­товых насосов и компрессоров, пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания:

шумы, возникающие из-за образования вихрей потока у твердых границ. Эти шумы наиболее характерны для вентиляторов, турбо-воздуходувок, насосов, турбо­компрессоров, воздуховодов;

кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газа­ми.

Шумы электромагнитного происхождения возникают в электрических машинах и оборудовании. Их причиной является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей. Электрические машины создают шумы с различными уровнями звука от 20 30 дБА (микромашины) до 100 110 дБА (крупные быстроходные машины).

При работе оборудования одновременно могут возникать шумы различной при­роды. Любой источник шума характеризуется прежде всего звуковой мощностью.

Звуковая мощность источника W, Вт - это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство. Если окружить источник шума замкнутой поверхностью площадью S, то звуковая мощность источника:

W = dS,

где I_n - нормальная к поверхности составляющая интенсивности звука. Окружив ис­точник шума условной сферой с поверхностью S= , с достаточно большим радиу­сом г, и, приняв источник точечным, получим величину средней интенсивности звука на поверхности этой сферы:

I_р,ср=W/4

Это выражение предполагает равномерное излучение шума по всем направле­ниям, что справедливо для точечного источника, размеры которого малы по сравне­нию с излучаемыми им волнами. Однако источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характе­ризуется коэффициентом Ф () - фактором направленности, показывающим отноше­ние интенсивности звука I (), создаваемого источником в направлении с угловой координатой к интенсивности, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник I_ср. имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно

Ф() = I () / I_ср = р()²/р_cp ² •

Характеристики направленности представляют собой зависимости направленности д(ф), измеряемого в децибелах,

g() = 10 lgФ() = 10 lg(l()/l_ср) = 20 lg(р()/р_ср) = L - L_{cp >}

где р(), L() - звуковое давление и его уровень в угловом направлении , измерен­ные на постоянном расстоянии от источника;

p_cp, L_cp - звуковое давление и его уровень, усредненный по всем направлениям для того расстояния.

Для сравнения шумов различных машин и произведения расчетов уровней зву­кового давления в проектируемых помещениях, необходимо знать объективные ха­рактеристики шума. Любая машина, будучи установленной в открытом пространстве создает в разных точках различные уровни звукового давления, хотя ее звуковая мощность остается неизменной.

В соответствии со стандартами такими шумовыми характеристиками, которые указываются в прилагаемой к машине технической документации, являются:

уровни звуковой мощности Lw в октавных полосах частот со среднегеометриче­скими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также корректиро­ванный уровень звуковой мощности;

характеристики направленности излучения шума оборудованием. Уровни звуко­вой мощности L_w определяются по аналогии с уровнем интенсивности звука и уров­нем звукового давления:

Lw= 10lg(W/W₀),

где W - звуковая мощность, Вт; W₀ - пороговая звуковая мощность, равная 10^-12 Вт.

Шумовые характеристики оборудования оговариваются в технической докумен­тации, справочниках или могут быть получены расчетным путем. В табл. 2.1 и 2.2 приведены данные уровней звуковой мощности оборудования металлообрабаты­вающих и кузнечно-прессовых цехов, компрессоров и газотурбинных установок.

Табл.2.1.

Уровни звуковой мощности технологического оборудования

Оборудование	Средне-геометрическая частота, Гц
63 |125 | 250 |500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000
ТОКАРНЫЕ СТАНКИ
1А62
1К36
токарно-карусельный 1541Б
токарно-винторезный 1К62
автоматно-револьверный 1А112
токарно-револьверный с про­граммным управлением
универсальный горизонталь­но-фрезерный 6Н12
вертикально-фрезерный 6М12
продольно-фрезерный ЭФС
фрезерный с программным управлением
РАЗНЫЕ СТАНКИ
шлифовальный ЗА-277
плоскошлифовальный ТЗД71
координатно-расточный ПР87
радиально-сверлильный с программным управлением РСП1
сверлильный автомат А28
СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
аппарат ПХ 464 А
многоэжектрная машина МРМ02
сварочная машина ПС1000
газовая резка

Продолжение табл. 2.1.

КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
молот 5т
пресс К222 16т
кривошипный 25т
эксентриковый пресс
штамповочный автомат АТ60
холодно-высадочный авто­мат АТЭ2
гильотинные ножницы

Табл. 2.2.

Уровни звуковой мощности в дБ, излучаемые в атмосферу всасывающими и выхлопными воздуховодами

Тип компрессоров и ГТУ	Среднегеометрическая частота Гц
63 | 125 | 250 | 500	1000 | 2000 | 4000 | 8000
ВСАСЫВАЮЩИЕ ВОЗДУХОВОДЫ ОТ КОМПРЕССОРОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
ВП 10/8, 2ВП 10/8
200 в 10/8, ВП 20/8 160, В 20/8
205ВП 30/8
ВП 50/8
5Г-100/8
2СА-25
2СГ-5С
ВСАСЫВАЮЩИЕ ВОЗДУХОВОДЫ ОТ КОМПРЕССОРОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТУРБОКОМПРЕССОРОВ
2РК 1,5/200
2Р-3/220
ЗР-7/220
5Г-14/220
ЗГ-100/220
50Т-130/220
2РВ-3/350
2РВ 3,4/400
К 250 61
ОК 500-92
к345 91
ВЫХЛОПНЫЕ ВОЗДУХОВОДЫ ОТ КОМПРЕССОРОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
ВП 10/8, 2ВП 10/8
200В-10/8, ВП-20/8, 160-20/8
205ВП-30/8
ВП-50/8
5Г-10О/8
2СА-25
2СГ50

Продолжение табл. 17.2.

ВЫХЛОПНЫЕ ВОЗДУХОВОДЫ ОТ КОМПРЕССОРОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТУРБОКОМПРЕССОРОВ
2РК 15-200
2Р 3/220
ЗР 7/220
5Г-14/220
ЗГ-100/220							138 136
50Т-130/200
2РВ-3/350
2РВ 3 4 -400
К 250 61
ОК 500-92
К 345-91
160В-20/8
ВП-50/8
5Г-100/8 2
2 РВ-3/360
РВ-3/360 ЗГ-100/220
ОК-500-92 к
250-61
КТК -7
К-355
ГТ 50-800 (агрегаты покрыты тепло изоляцией)
ГТ 25 700 (агрегаты покрыты теплоизоляцией)
ГТ700-12М (без теплоизоляции)
ГТ 100-750 (без звукоизоли­рующего кожуха)

Для оборудования, не отраженного в этих таблицах, уровни звуковой мощности следует принимать по данным натурных измерений или использовать приводимые в табл. 2.1 и табл. 2.2 шумовые характеристики для аналогичного оборудования.

Дата добавления: 2015-07-11