4.1. Звукоизоляция. Характеристики звукоизолирующих конструкций
Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла, дерева, пластмасс, бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение.
Например, защитным устройством является кожух, которым закрывают машины и механизмы, или кабина, в которой находится оператор, управляющий рабочим процессом. Стенки кожухов и кабин изготовляют из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим материалом.
Изоляция воздушного звука зависит в первую очередь от плотности применяемого в конструкции материала ρ, его модуля упругости Е и коэффициента внутренних потерь η. Основными звукоизолирующими материалами являются: алюминиевые сплавы, асбокартон, базальтовый картон, бетон, гетинакс, медные сплавы, органическое стекло, ПВХ линолеум, пробковые плиты, твердая резина, титановые сплавы, свинец, силикатное стекло, сталь, стеклопластик, фибра и др.
В конструктивном плане различают однослойные и многослойные звукоизолирующие конструкции (рис. 4).
Рисунок 4 – Примеры звукоизолирующих конструкций:
а – однослойная; б – многослойные
При использовании многослойной конструкции можно добиться значительно более высокой звукоизоляции, чем у однослойной стены равной массы.
4.2. Звукоизолирующие кабины
Звукоизолирующие кабины следует применять в промышленных цехах и на территориях, где допустимые уровни превышены, для защиты от шума рабочих и обслуживающего персонала. В звукоизолирующих кабинах следует располагать пульты контроля и управления технологическими процессами и оборудованием, рабочие места мастеров и начальников цехов.
В зависимости от требуемой звукоизоляции кабины могут быть запроектированы из обычных строительных материалов (кирпича, железобетона и т.п.) или иметь сборную конструкцию, собираемую из заранее изготовленных конструкций из стали, алюминия, пластика, фанеры и других листовых материалов на сборном или сварном каркасе.
Звукоизолирующие кабины следует устанавливать на резиновых виброизоляторах для предотвращения передачи вибраций на ограждающие конструкции и каркас кабины.
Внутренний объем кабины должен составлять не менее 15 м3 на одного человека. Высота кабины (внутри) – не менее 2,5 м. Кабина должна быть оборудована системой вентиляции или кондиционирования воздуха с необходимыми глушителями шума. Внутренние поверхности кабины должны быть на 50–70 % облицованы звукопоглощающими материалами.
Двери кабины должны иметь уплотняющие прокладки в притворе и запорные устройства, обеспечивающие обжатие прокладок.
4.3. Звукоизолирующие кожухи
Звукоизолирующие ограждения машин и технологического оборудования,
Этот способ зашиты от шума является более действенным, чем другие cтроительно-акустические способы (применение звукопоглощающих облицовок, экранов, выгородок и т.п.), поскольку он предполагает достижение эффекта снижения шума на любую требуемую величину даже в непосредственной близости от источника шума.
В низкочастотном диапазоне, когда длина волны в воздухе велика, звук легко огибает препятствие, а звукопоглощение может быть, реализовано при помощи поглотителей резонансного или мембранного типа, имеющих достаточно большие размеры; в этом случае кожухи практически, единственные средства, снижения шума.
Звукоизолирующий кожух целесообразно применять в тех случаях, когда создаваемый агрегатом (машиной) шум в расчетной точке превышает допустимое значение на 5 дБ и более хотя бы в одной октавной полосе, а шум всего остального технологического оборудования в той же октавной полосе (в той же расчетной точке) на 2 дБ и более ниже допустимого.
Кожух из металла следует покрывать вибродемпфирующим материалом (листовым или в виде мастики), толщина покрытия должна быть в 2–3 раза больше толщины стенки. Для повышения эффективности применения кожухов их внутренние поверхности должны быть облицованы звукопоглощающими материалами толщиной 40–50 мм.
studfiles.net
Расчет звукоизоляции производственных помещений, страница 2
Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц. | ||||||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | ||
– | 16.4 | 43.7 | 38.2 | 52.3 | 56.7 | 47.7 | 39.3 | |
2. Расчет звукоизолирующего кожуха.
Расчет звукоизолирующего кожуха сводится к определению его акустической эффектности, расчету требуемой звукоизолирующей способности стенок и выбора его конструкций.
2.1 Требуемая эффектность звукоизолирующего кожуха определяется по формулам:
(4)
(5)
где – активный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;
– активный уровень звукового давления в расчетной точке.
2.2 Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха определяется по формуле:
, (6)
где – площадь поверхности кожуха, м ;
2.3 Выбор звукоизолирующего кожуха.
При проектировании кожухов, имеющих стенки плоской фермы, звукоизолирующую способность стенок можно приближенно определить по методике, изложенной в разделе 1/1/.
Для кожухов из стенок и дюралюминиевых сплавов следует пользоваться данными таблицы 2.1(1)
При наличии в стенке кожуха смотрового окна, двери или отверстия для циркуляции воздуха или прохода коммуникаций, в которые вмонтированы специальные щелевые глушители, звукоизолирующая способность этих устройств должна быть не ниже звукоизолирующей способности кожуха.
Задача 2.3.2
Рассчитать требуемой звукоизолирующую способность и ограждающую конструкцию кожуха для машин.
Уровни звуковой мощности источники шума приведены ниже.
Исходные данные.
Уровень звуковой мощности 4 дБ, при среднегеометрической частоте активных полос,Гц | |||||||
63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
126 | 158 | 145 | 142 | 140 | 134 | 126 | 120 |
Габариты источника шума, м
-длина –8;
-ширина-4;
-высота-2;
Расстояние от расчетной точки до источника шума-2.0 м;
Расчет.
Определим требуемую звукоизолирующую способность кожуха по формуле (4)
Площадь воображаемой поверхности, окружающей машину и проходящей через расчетную точку :
Допустимые уровни звукового давления на рабочем месте оператора занесем в таблицу 2.2
Таблица 2.2
Среднегеометрическая частота, Гц | ||||||||
Lдоп | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
99 | 92 | 86 | 83 | 80 | 78 | 76 | 74 | |
Требуемая звукоизолирующая способность кожуха будет:
По формуле (6) определяем звукоизолирующую способность стенок кожуха:
В формуле:
, площадь поверхности кожуха примем
Вывод: На основании полученных значений требуемой звукоизолирующей способности стенок кожуха выбираю кожух стальной (панели с ребрами жесткости, размер ячеек между ребрами не более 1*1м) толщиной 10мм. Глушители шума, через которые осуществляется доступ воздуха под кожух, должны обладать эффективностью не ниже .
3. Расчет и выбор конструкции звукопоглощающей облицовки помещений.
Расчет и выбор конструкций звукопоглощающей облицовки производственных помещений зависит от типа помещений, установленного в оборудовании и расположения расчетных точек по отношению к источникам шума.
3.1 Расчет и выбор конструкции звукопоглощающей облицовки помещений с однотипным оборудованием или без собственных источников шума.
Для данных помещений величина снижения уровней звукового давления L может быть определена в зоне поля, когда расстояние от расчетной точки до ближайшего источника rminrкр, для
, (7)
по формуле:
vunivere.ru
Звукоизолирующие кожухи и экраны – Справочник химика 21
из “Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности”
Один из эффективных способов снижения шума локализация его источников с помощью звукоизолирующих кожухов. Они могут быть изготовлены из металла, дерева, пластика, других материалов в зависимости от пожароопасности производства, технологических и производственных возможностей. Толщину стенок кожуха из стальных листов выбирают в пределах (1,52) 10 м , листов из алюминиевых сплавов – 0,003 м, а из стеклопластика-(3-5) 10 м. [c.38]Для предотвращения концентрации звуковой энергии под кожухом его стенки с внутренней стороны покрывают звукопоглощающим материалом. Толщина слоя звукопоглощающего материала должна быть не менее 0,03 м для высокочастотного шума и не менее 0,08 м для низкочастотного. Для предохранения звукопоглощающего материала из минерального или стеклянного волокна от механических повреждений при сборке и разборке кожуха, а также для исключения выделения пыли материал закрывают технической тканью (стеклоткань Э-0,1) или тонкой синтетической пленкой. Поверх пленки закрепляют перфорированный лист с площадью перфорации не менее 20% или металлическую сетку. [c.38]
Расстояние между машиной и поверхностью звукоизолирующего покрытия стенок кожуха должно быть не менее 0,06-0,1 м. Звукоизолирующие кожухи могут быть разборными и неразборными, каркасными и бескаркасными. [c.38]
Для удобства наблюдения за агрегатом и его отдельными узлами предусматривают открывающиеся дверцы, окна и люки, обеспечивающие доступ к узлам и деталям, требующим частого осмотра, смазки и регулировки. В смотровые окна вставляют, как правило, стекла толщиной 0.01 м. Повышенной звукоизоляцией обладает двойное остекление с воздушным промежутком 0,05 м. Для уплотнения люков, окон и дверей применяют профильные прокладки из эластичных материалов на основе резины. [c.38]
Необходимо также уплотнять виброизолирующими прокладками места прохода трубопроводов через стенки кожуха. [c.38]
Звукоизолирующие кожухи машин, при работе которых выделяется тепло (например, электродвига гелей, компрессоров), необходимо оборудовать естественной или принудительной вентиляцией. [c.38]
Кожух конструируют па основании акусгического pa H ia Исходными данными для пою являются габаритные размеры источника шума габаритные размеры кожуха и его форма наличие проемов, дверей, окон уровни звукового давления, создаваемые источником шума. [c.39]
Звукоизоляция стенок кожуха, определяемая поверхностной плотностью и жесткостью, в большой степе1ш зависит от формы стенки (плоская или цилиндрическая) и ее размеров (линейные размеры грани или радиус цилиндрической стенки). [c.39]
Глушители, окна, двери, обеспечиваюшие требуемую звукоизоляцию, подбирают по справочным таблицам [17, 18, 19]. [c.40]
– расчетное значение звукоизоляции грани с площадью S , дБ [для граней неоднородной конструкции вместо R берется значение определяемое по формуле (2.26)] т-общее число граней кожуха. [c.40]
Конструкция кожуха подобрана правильно, если проектная средняя звукоизоляция его в октавных полосах частот выше требуемой звукоизоляции кожуха. [c.40]
Известен также графический способ определения частотной характеристики изоляции воздушного шума однослойными стенками кожуха [17]. [c.40]
Звукоизолирующие кожухи, как одно из эффективных и универсальных средств борьбы с шумом на производстве, успешно применяют для локализации шума, создаваемого различным оборудованием (см. главу 3). Применяя кожухи, практически всегда можно достичь требуемого снижения шума. Однако в ряде случаев кожухи являются достаточно сложными и дорогими устройствами, несколько ухудшающими условия обслуживания машин или режим их работы. Поэтому для ограждения источника шума нередко применяют более простые средства – акустические экраны. [c.40]
Экран представляег собой преграду ограниченных размеров и определенной звукоизолирующей способности, помещаемую между источником шума и защищаемым рабочим местом. При распространении звуковых волн от источника шума за экраном создается зона звуковой тени с пониженным уровнем звукового давления. [c.40]
Акустические экраны можно использовать как для ограждения источника шума с целью уменьшения распространения шума на соседние участки и рабочие Me ia, гак и для ограждения отдельного рабочего места в зоне повышенного шума. [c.40]
При использовании экранов в помещениях, где звук многократно отражается от ограждающих поверхностей (реверберирующих помещениях), отраженный звук попадает в зону звуковой тени, что значительно снижает эффект экранирования [2]. [c.41]
Экраны следует применять в помещениях с временем реверберации не более 4 с. В помещении, где время реверберации больше 4 с, установку экранов необходимо сочетать со звукопоглощающей облицовкой ограждающих поверхностей [42]. Особенно полезна акустическая обработка потолка над экраном и источником шума. [c.41]
Размеры экрана определяются спектром шума, габаритными размерами источника щума и помещения, а также его расположением относительно источника шума и рабочего места. Размеры экрана (высота, ширина) должны быть в 2-3 раза больше длины волны звука, от которой делается защита. Линейные размеры экрана должны не меньше чем в 3 раза превышать размеры источника шума. Предпочтительнее экраны П-образной формы. [c.41]
Расстояние от экрана до защищаемого рабочего места должно быть не более 3-4 минимальных размеров экрана. В противном случае он перестает быть защитным средством. [c.41]
Экраны могут быть стационарными и переносными. Стенки экранов рекомендуется облицовывать звукопоглощающим материалом. Это приводит к увеличению его эффективности на 5 дБ. Частотная характеристика коэффициента звукопоглощения материала должна быть аналогична спектру шума источника. Толщина звукопоглощающего слоя должна быть 0,05 м. Экраны с двусторонней облицовкой дают гораздо больший эффект. [c.41]
Вернуться к основной статье
chem21.info
Звукоизолирующий кожух | Банк патентов
Изобретение относится к технике глушения шума и может быть использовано для звукоизоляции электрических машин.
Известны звукоизолирующие кожухи размеров, не превышающих 1-1,5 метра, стенки которых состоят из металлической оболочки и вибропоглощающего покрытия (Погодин А.С. Шумоглушащие устройства. М., «Машиностроение», 1973, с.73.).
Известные кожухи недостаточно полно изолируют источники шума.
Цель создания полезной модели – повышение эффективности звукоизоляции.
Для достижения поставленной цели в звукоизолирующем кожухе с внутренней стороны стенки добавлена звукопоглощающая облицовка толщиной 50 мм.
Предлагаемый звукоизолирующий кожух представлен на фиг.
Звукоизолирующий кожух представляет собой коробчатую конструкцию, стенки 1 которой выполнены из дюралюминия толщиной 1 мм. На внутреннюю поверхность стенок кожуха нанесены слой вибропоглощающего материала ШВИМ-18 2 толщиной 5 мм и звукопоглощающая облицовка 3 из минераловатного материала «Шуманет-БМ» толщиной 50 мм. Вентиляция внутреннего объема кожуха осуществляется по воздуховодам 4, облицованным аналогичным звукопоглощающим материалом. Для доступа к частям изолируемой электрической машины при осмотре и контроле его узлов предусмотрена съемная крышка 5.
Звукоизолирующий кожух герметично закрывает шумную электрическую машину (например, преобразователь тока ПТ-200 Ц). Для увеличения эффективности
кожух внутри облицован слоем вибропоглощающего материала ШВИМ-18 2 толщиной 5 мм и слоем звукопоглощающего материала «Шуманет-БМ» 3 толщиной 50 мм, выбранного с учетом технологических и противопожарных требований к материалу поглотителя. С целью уменьшения передачи колебаний от преобразователя тока к кожуху между ними отсутствует жесткая связь. Кожух установлен на виброизолирующие прокладки из мягкой резины, предназначенные для ослабления колебаний, возникающих на электрической машине при ее работе. Электрические кабели введены под кожух через герметизирующие устройства – звукоизолирующие «сальники». Кожух оборудован воздуховодами 4, облицованными тем же звукопоглощающим материалом. Избыточное тепло удаляется из внутреннего объема кожуха через эти каналы путем естественной конвекции.
Для определения средней звукоизолирующей способности кожуха служит формула:
R=13,51gQ+13 дБ, (1)
где R – звукоизолирующая способность кожуха, дБ;
Q – вес 1 м 2 ограждения в кг (вес 1 м2 дюралюминия толщиной 1 мм – 3,6 кг).
Средняя звукоизолирующая способность соответствует звукоизолирующей способности на средней частоте, которой принято считать 500 Гц.
Определив звукоизолирующую способность на частоте 500 Гц, можно построить частотную характеристику звукоизолирующей способности на других частотах путем внесения в расчетную величину поправок, представленных в таблице 1 (Алексеев С.П., Казаков A.M., Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М., «Машиностроение», 1970, с.208).
| Таблица 1. Поправки к расчетной величине R | ||
| Частота в Гц | Величина поправки | |
| 125 | -8 | |
| 250 | -4 | |
| 500 | 0 | |
| 1000 | +4 | |
| 2000 | +8 | |
| 4000 | +12 |
Звукоизолирующая способность кожуха на среднегеометрических частотах октавных полос, определенная по формуле (1), представлена в таблице 2.
| Таблица 2. Звукоизолирующая способность кожуха | |||||||
| Среднегеометрическая частота, Гц | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
| Звукоизолирующая способность, дБ | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 |
Величины уменьшения уровня шума при облицовке кожуха вибропоглощающим материалом ШВИМ-18 представлены в таблице 3 (Алексеев С.П., Казаков А.М., Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М., «Машиностроение», 1970, с.208).
| Таблица 3. Уменьшение уровня шума при помощи вибропоглотителя | |||||||
| Среднегеометрическая частота, Гц | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
| Снижение уровня, дБ | 0 | 0 | 1 | 8 | 10 | 12 |
Для расчета звукопоглощения слоя минераловатного материала «Шуманет-БМ» толщиной 50 мм необходимо воспользоваться значениями коэффициента звукопоглощения а в функции частоты (таблица 4), определенными с использованием акустического интерферометра.
| Таблица 4. Значения коэффициентов звукопоглощения | |||||||
| Среднегеометрическая частота, Гц | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
| Коэффициент звукопоглощения | 0,53 | 0,66 | 0,75 | 0,96 | 0,89 | 0,89 |
Ослабление шума кожухом (разность уровней внутри и снаружи кожуха) рассчитывается по следующей формуле:
(2)
где LВ – уровень шума внутри кожуха;
LH – уровень шума снаружи;
R – звукоизолирующая способность кожуха, дБ;
α – коэффициент звукопоглощения материала.
Эффективность кожуха представлена в таблице 5.
| Таблица 5. Эффективность применения кожуха. | ||||
| Среднегеометрическая частота, Гц | Звукоизоляция, дБ | Разность уровней | Вибропоглощение, дБ | Эффект от применения кожуха, дБ |
| 125 | 12 | 9 | 0 | 9 |
| 250 | 16 | 14 | 0 | 14 |
| 500 | 20 | 19 | 1 | 20 |
| 1000 | 24 | 24 | 8 | 32 |
| 2000 | 28 | 27 | 10 | 37 |
| 4000 | 32 | 31 | 12 | 43 |
Таким образом, применение предлагаемого звукоизолирующего кожуха позволяет повысить эффективность звукоизоляции.
bankpatentov.ru
Защита от производственного шума [Jurik-Phys.Net]
Теория.
Однослойное ограждение
Звукоизоляцию , однослойного ограждения, преграды ориентировочно можно рассчитать по полуэмирической формуле, известной как «закон масс»:
где – поверхностная масса ограждения, ; – частота колебаний, ; – плотность материала, ; – толщина материала, ; , где , – уровни звука в расчётной точке до, и, соответственно, после применения звукоизоляции.
Анализ выражения:
Звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее. Так, увеличение массы в 2 раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ.
Звукоизоляция одного и того же ограждения возрастает с увеличением частоты. Другими словами, на высоких частотах эффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких частотах.
Защитный кожух
Защитный глушитель
Характеристикой глушителей является удельное снижение уровня звука в каждой октавной полосе или . Следовательно необходимое число ступеней или необходимая длина глушителя определяется из соотношения:
где – требуемое число ступеней, – требуемый уровень снижения звука, .
Снижение уровня шума на 1 погонный метр глушителя c наполнителем из супертонкого миниерального волокна (СТВ) толщиной 100 мм находят из таблицы. Сечение глушителя квадратное со стороной А (мм). Данные согласно сборнику задач.
| Типоразмер | Величина снижения шума при частоте | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| глушителя | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
| A-160 | 4,0 | 6,5 | 20,0 | 27,0 | 29,0 | 25,0 | 16,0 | 7,5 |
| A-200 | 4,0 | 5,5 | 18,0 | 22,0 | 21,0 | 16,0 | 10,0 | 5,0 |
| A-250 | 3,0 | 4,5 | 14,5 | 17,5 | 17,0 | 13,0 | 8,0 | 4,0 |
| A-400 | 2,5 | 3,5 | 7,0 | 7,5 | 12,0 | 8,0 | 5,0 | 3,0 |
Глушитель трубчатый круглый, прямоугольный.
Задачи.
Задача №1
Как изменится уровень интенсивности звука на рабочих местах программистов, если две стены и потолок обработать материалом с (см. таблицу)? Источником шума является принтер, находящийся в углу помещения. Рабочие места программистов находятся на расстоянии 1 м и 6 м от источника шума. Считать источник шума точечным. Размеры помещения AxBxH = 10x7x4. До обработки стен . Спектр звуковой мощности принтера дан в таблице. 1)
| 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| 50 | 51 | 52 | 56 | 60 | 62 | 61 | 60 | 58 | |
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Задача №2
Задача №3
Задача №4
jurik-phys.net
Методы борьбы с шумом. Часть 4
Звукоизолирующее свойства ограждения, установленного на пути распространения звука, характеризуются коэффициентом звукопроницаемости, представляющей отношение звуковой мощности, прошедшей через ограждение, к падающей на него звуковой мощности:
Звукоизолирующая способность ограждения выражается величиной R = 10 lg (1/t)(дБ).
Ограждения бывают однослойные и многослойные. Звукоизолирующая способность (дБ) однородной перегородки может быть определена по формуле
R = 20 lg (Gf) – 60, (18)
где G — масса 1 м2 ограждения, кг;f — частота, Гц. Из формулы (18) следуют два важных вывода.
1. Звукоизолирующая способность ограждений тем выше, чем они тяжелее, она меняется по так называемому закону массы. Так, увеличение массы в 2 раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ.
2. Звукоизолирующая способность одного и того же ограждения возрастает с увеличением частоты. Другими словами, на высоких частотах эффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких частотах.
Необходимо отметить, что эта формула применима не во всем диапазоне частот, поскольку в ней не учитывается влияние жесткости. В действительности же в частной характеристике однослойного ограждения можно выделить три диапазона (рис. 47).
Рис. 47. Частотные диапазоны звукоизоляции однослойного ограждения
Звукоизоляция в диапазоне I определяется жесткостью ограждения и резонансными явлениями. Учитывая, что у большинства однослойных ограждений собственная частота колебаний лежит ниже нормируемого диапазона частот (ниже 45 Гц), расчет звукоизоляции в диапазоне I не производят.
В диапазоне II звукоизоляция подчиняется закону массы по формуле (18).
В диапазоне III сначала наблюдается ухудшение звукоизоляции вследствие возникновения явления волнового совпадения, при котором распределение давления в падающей звуковой волне вдоль ограждения точно соответствует распределению амплитуды смещения собственных изгибных колебаний ограждения, что приводит к своеобразному пространственному резонансу и интенсивному росту колебаний. Затем звукоизоляция, зависящая не только от массы, но и от жесткости ограждения, увеличивается с ростом частоты несколько быстрее, чем в диапазоне II.
Рассмотренная величина звукоизолирующей способности ограждения показывает, насколько понижается уровень шума за перегородкой в предположении, что далее он распространяется беспрепятственно (например, шум через ограждение выходит на улицу). В случае же передачи шума из одного помещения в другое (см. рис. 46) уровень шума, проникшего в помещение, зависит от многократных ограждений от внутренних поверхностей. Чем больше гулкость помещения и больше площадь перегородки, тем больше уровень шума в таком помещении, а значит, тем хуже его фактическая звукоизоляция Rф (дБ):
Rф = R + 10lg(A/S),
где А — эквивалентная площадь звукопоглощения тихого помещения, м2; S — площадь перегородки, м2.
Применение этого выражения рассмотрим на таком примере. Пусть уровень звукового давления в шумном помещении L1 = 100 дБ, а допустимый уровень шума в тихом помещении L2 = 60 дБ. Тогда требуемое снижение шума ΔLтр = L1 — L2 = 40 дБ должно быть равно фактической изоляции которая может быть обеспечена либо за счет только высокой звукоизолирующей способности R, либо за счет меньшей величины R, но с добавочным звукопоглощением, увеличивающим величину А.
С особой легкостью шум проникает через всякого рода щели и отверстия в ограждениях, окнах, дверях. На это обстоятельство часто не обращают должного внимания, что приводит к значительному ухудшению звукоизоляции.
При устройстве ограждений, состоящих из различных элементов, например, перегородки с дверями, смотровыми окнами и т. п., особенно при изоляции мощных источников шума, необходимо стремиться к тому, чтобы звукоизолирующие способности этих более «слабых» элементов и самой перегородки по своей величине не очень отличались друг от друга. В противном случае шум будет проникать через такие элементы и снижение уровня шума всей конструкцией окажется незначительным. Для того чтобы сделать составное ограждение «равнопрочным» в отношении звукоизоляции, двери и окна в шумных помещениях, например, в боксах для испытания двигателей, делают с повышенной звукоизоляцией.
Звукоизоляция многослойных ограждений, как правило, бывает более высокой, чем звукоизоляция однослойных ограждений той же массы. Широкое распространение находят двойные ограждения с воздушным промежутком, заполненным звукопоглощающим материалом.
Иногда понятия «изоляция» и «поглощение» звука отождествляются друг с другом, хотя между ними есть принципиальное различие. Звукоизолирующая конструкция служит для того, чтобы не пропускать звук из шумного помещения в более тихое, изолируемое помещение. Основной акустический эффект обусловлен отражением звука от конструкции.
Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии в тепло вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Потери на трение наиболее значительны в пористых материалах, которые по этой причине и используют в звукопоглощающих конструкциях. Для звукоизолирующих же конструкций требуются плотные, твердые и массивные материалы.
Для уменьшения шума в помещениях, соседних с помещением источника этого шума, метод звукоизоляции является значительно более эффективным по сравнению с методом звукопоглощения. Звукоизолирующие конструкции ослабляют шум в соседних помещениях на 30—50 дБ, в то время как установка в помещении одних звукопоглотителей, даже с высокими звукопоглощающими свойствами, дает снижение шума всего на 6—8 дБ. В то же время для эффективной защиты от шума мощных источников, например, реактивных двигателей в испытательных боксах, требуется совместное использование методов звукоизоляции и звукопоглощения.
Рис. 48. Звукоизолирующий кожух: а — схема кожуха; б — конструкция кожуха для электродвигателя; 1 — звукопоглощающий материал; 2 — глушитель шума; 3 — источник шума; 4 — стенка; 5 — электродвигатель; б, 7 — каналы с глушителями для входа и выхода воздуха
Как отмечалось в гл. 4, снижение вибраций, а следовательно, и шума может быть достигнуто за счет применения вибродемпфирующих покрытий.
Снижение шума вибродемпфирующими покрытиями происходит не только вследствие увеличения внутренних потерь, но и за счет возрастания звукоизолирующей способности стенок конструкции, особенно при нанесении толстых слоев покрытия.
Хорошие результаты дает применение вибродемпфирующих мастик, которые могут быть нанесены на любые поверхности.
Звукоизолирующие кожухи, экраны, кабины. Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник шума. Koжyxи изгoтовляют обычно из дерева, металла или пластмасы. Внутренняя поверхность Стенок кожуха обязательно облицовывается звукопоглощающим материалом (рис. 48, а). С наружной стороны на кожух иногда наносится слой вибродемпфирующего материала. Кожух должен плотно закрывать источник шума.
Для машин, выделяющих тепло (электродвигатели, компрессоры, дизели и т. п.), кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями (рис. 48, б).
Эффективность установки кожуха (дБ) определяется по формуле
ΔLкожух = R + 10 lg а,
где а — коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха; R — звукоизолирующая способность стенок кожуха, определяемая по формуле (18).
Устанавливаемый кожух не должен жестко соединяться с механизмом. В противном случае его применение дает отрицательный эффект (кожух становится дополнительным источником шума).
Рис. 49. Экранирование источников шума: а — схема экрана и его эффективность; б — расположение экранов в вычислительных центрах; в — экранирование источников механического шума; 2 — шумное оборудование; 2 — экран со звукопоглощающей облицовкой; 3 — рабочее место; 4 — дисковая пила
Полезная информация:
ohrana-bgd.narod.ru
Полезная модель относится к средствам защиты от шума и может быть использована для звукоизоляции, например, деревообрабатывающих станков.
Техническая задача полезной модели – повышение звукоизоляции оболочки кожуха и снижение расхода звукопоглощающего материала без снижения его акустических качеств.
Звукоизолирующий корпус выполнен в виде полуцилиндра с двумя торцевыми стенками, а поверх звукопоглощающей облицовки установлены пластины из звукопоглощающего материала с зазором 40 мм между ними.
1 п.ф., 1 илл.
Полезная модель относится к средствам защиты от шума и может быть использована для звукоизоляции, например, деревообрабатывающих станков.
Известны конструкции звукоизолирующих кожухов, состоящие из плоских металлических панелей, покрытых вибропоглощающим материалом, поверх которого нанесен звукопоглощающий материал (1. Н.Н.Черемных, М.А.Слободник, Е.С.Прессер. Устройства для снижения шума на деревообрабатывающих предприятиях. М. Лесная промышленность, 1986, с.54).
Известен звукоизолирующий кожух, представляющий собой коробчатую конструкцию, стенки которой выполнены из дюралюминия толщиной 1 мм с нанесенным на них слоем вибропоглощающего материала ШВИМ-18 толщиной 5 мм, снабженную воздуховодами для вентиляции внутреннего объема кожуха и съемной крышкой для доступа к частям изолируемой электрической машины при осмотре и контроле его узлов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности звукоизоляции, внутренняя поверхность стенок кожуха имеет звукопоглощающую облицовку из минераловатного материала “Шуманет-БМ” толщиной 50 мм (патент на полезную модель РФ 47979, опубл. 10.04.2010 г.) – прототип.
Недостатком данной конструкции кожуха являются низкая звукоизолирующая способность, особенно, в области низких и средних частот.
Техническая задача полезной модели – повышение звукоизоляции оболочки кожуха и снижение расхода звукопоглощающего материала без снижения его акустических качеств.
Техническая задача достигается благодаря тому, что кожух представляет собой корпус, стенки которого выполнены из металла, а внутренняя поверхность стенок кожуха имеет звукопоглощающую облицовку, причем корпус выполнен в виде полуцилиндра с двумя торцевыми стенками, а поверх звукопоглощающей облицовки установлены пластины из звукопоглощающего материала с зазором 40 мм между ними.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
– корпус выполнен в виде полуцилиндра с двумя торцевыми стенками;
– звукопоглощающий материал внутри кожуха размещен в виде отдельных пластин размером с зазором 40 мм между соседними пластинами.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с известными технологическими процессами, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На фиг.1-3 показана предлагаемая конструкция. Устройство состоит из кожуха 1, выполненного в виде полуцилиндра с двумя торцевыми стенками. Материал полуцилиндра – сталь толщиной 1 мм. На внутреннюю поверхность полуцилиндра нанесен сплошной слой 2 вибропоглощающего материала «Вибропласт М2» толщиной 2,3 мм, поверх которого наклеен виде отдельных пластин размером 200×200 мм слой 3 из звукопоглощающего материала «Сплен 4» толщиной 30 мм. Пластины размещены между собой с зазором 40 мм по периметру пластины.
Кожух может иметь технологические отверстия, с установленными в них глушителями с эффективностью снижения шума не ниже величины звукоизолирующей способности стенок кожуха (на рисунке не показаны).
Звукоизолирующий кожух работает следующим образом.
Зависимость звукоизоляции кожуха от частоты носит резонансный характер и, как показали исследования, при плоских стенках оболочки кожуха на резонансных частотах происходит не ослабление, а усиление уровней шума изолируемой машины. Во избежание этого следует увеличить коэффициент потерь, что сложно сделать в низкочастотном диапазоне.
Применение стенки цилиндрической формы, обладающей большей жесткостью, позволяет повысить звукоизоляцию на низких частотах, т.к. резонансные частоты при этом смещаются в среднечастотную область, где эффективность вибродемпфирующего материала 2 достаточно высока.
Для цилиндрической оболочки в форме полуцилиндра частота, с которой начинается рост звукоизоляции в области низких частот определяется зависимостью (Снижение шума в зданиях и жилых районах. М., Стройиздат, 1987, с.311):
f=(1,6·106)/1,5D, Гц,
где D – диаметр кожуха, мм.
С этой частоты идет улучшение звукоизоляции кожуха в сторону низких частотах со скоростью 6дБ на октаву.
При размещении звукопоглощающего материала 3 в виде отдельных пластин коэффициент звукопоглощения получается большим, чем при устройстве звукопоглотителя в виде сплошной поверхности, площадь которой равна сумме площадей этих пластин. Это связано с дифракцией звуковых волн, в результате которой происходит повышенный приток звуковой энергии в эти разделенные участки звукопоглощающего материла.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности звукоизоляции в области низких частот и позволяет снизить расход звукопоглощающего материла.
Звукоизолирующий кожух, представляющий собой корпус, стенки которого выполнены из металла, а внутренняя поверхность стенок кожуха имеет звукопоглощающую облицовку, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде полуцилиндра с двумя торцевыми стенками, а поверх звукопоглощающей облицовки установлены пластины из звукопоглощающего материала с зазором 40 мм между ними.
poleznayamodel.ru