Методическое пособие 525

7.Вычисляем уровень звуковой мощности в полосах частот LPm (дБ) по

Оформление отчета

Отчет составляется по установленной форме и должен содержать следующие пункты:

цель работы;

краткую теоретическую часть с расчётными формулами;

условие задания;

решение с пояснениями и формулами, написанными в буквенном и численном виде;

вывод.

Вопросы для самоконтроля

1.Назначение прибора ОКТАВА–101А.

2.Что моделируют корректирующие поправки на характеристике А?

3.Какие нормативные документы определяю методику измерения уровня звуковой мощности в источнике?

4.Покажите формулу для определения корректированного уровня звуковой мощности источника.

5.Какими параметрами характеризуется звуковая волна?

6.Что такое уровень звукового давления?

7.Что такое децибел?

8.Какая размерность децибела – единицы измерения уровня звука в системе СИ?

31

Практическая работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОДНОСЛОЙНОЙ СТЕНКИ

Цель работы – определить общую для частот однооктавного спектра собственную звукоизоляцию по критерию наименьшей поверхностной плотностью однослойной стенки.

Краткие теоретические положения

Собственная изоляция ограждающей конструкции от воздушного шума характеризуется долей падающей звуковой мощности, прошедшей через

отношение амплитуды давления ppr в прошедшей волне к амплитуде давления

ограждения при падении звуковой волны под углом .

Однако основной интерес представляет величина звукопроницаемости не при определенном значении угла # падения волны, а при диффузном падении звука. Это связано с тем, что на практике в закрытых помещениях обычно приходится иметь дело со звуковым полем, близким к диффузному. Коэффициент звукопередачи ограждений при диффузном падении волны, представляющий собой статистически усредненную величину звукопроницаемости при всех возможных углах падения звука, связан с коэффициентом звукопередачи ограждения при падении волны под углом известной формулой Пэриса:

Величина собственной изоляции R ограждения от воздушного шума определяется как

1

R 10lg . (4.2)

Звукоизоляция ограждением при дополнительной косвенной передаче шума (через боковые ограждающие изолируемое помещение конструкции, а также по шахтам, трубопроводам, отверстиям, трещинам и т. д.) называется фактической звукоизоляцией ограждением или просто звукоизоляцией.

32

Фактическая звукоизоляция ограждениями должна обеспечивать снижение шума на рабочих местах до уровней, допустимых по нормам во всех октавных полосах со средними геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Требуемое для этого значение звукоизоляции Rj t

рассчитывается отдельно для каждой j-й ограждающей конструкции (стена, перекрытие, окно и т. д.) или для каждого типа конструкции (остекление, глухая часть стены и т. д.) и для каждой из указанных частотных полос.

Однако можно, в качестве оценки, использовать среднее значение собственной звукоизоляции, вычисленной по звукоизоляции известных частот. Среднее значение звукопроницаемости определится по формуле

где m – количество октавных полос, коэффициент звукопроницаемости для каждой частоты определится через величину собственной звукоизоляции Rj

Подставим в формулу (4.2) величины из (4.3) и (4.4) и получим среднее значение собственной звукоизоляции однослойной стенки для среднегеометрических частот однооктавного спектра

Практический метод расчета изоляции однослойных ограждений от воздушного шума

Путем обобщения экспериментальных результатов был предложен практический метод расчета звукоизоляции однослойных ограждений для частот

где f1 – первая (низшая) частота собственных колебаний ограждения при отсутствии косвенных путей передачи звука.

Весь диапазон частот разбивается на три области. Первая – область низких частот

33

воздухе, q – поверхностная плотность плоской стенки (вес одного квадратного

Вторая – область граничной частоты; в первом приближении частотная характеристика принимается независимой от частоты. В третьей — область выше граничной частоты — величина звукоизоляции быстро возрастает на 10 дб в пределах одной октавы, а затем по 6 дб на каждую последующую октаву. Общий вид частотной характеристики звукоизоляции приведен на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Частотная характеристика изоляции однослойного ограждения от воздушного шума

Таблица 4.1 Координаты точек В и С для построения частотной характеристики изоляции

однослойного ограждения от воздушного шума

34

Задание. Определить толщину стены, собственная звукоизоляция которой соответствует диапазону, указанному в варианте задания. Построить частотную характеристику звукоизоляции стены из материала, определенного вариантом в табл. 4.2. Вычислить среднюю величину собственной звукоизоляции и сравнить её с диапазоном, указанным в варианте задания. Если полученное значение собственной звукоизоляции стены не попадает в указанный диапазон, то необходимо изменить толщину стены и весь расчет повторить сначала.

35

Пример выполнения задания.

Выбираем вариант № 32. Исходные и расчетные данные для этого варианта занесем в табл. 4.5.

1)Выбирается толщина стенки из предпочтительного ряда h 0.125 м.

2)Вычисляется поверхностная плотность стены:

qgh 2039 9.81 0.125 2500 Н/м2

3)Вычисляется частота для точек В и С

150000

fB 2500 60 Гц,

810000

fB 2500 324 Гц.

4) Строится частотная характеристика изоляции от воздушного шума. Построение целесообразно проводить в такой последовательности. Строятся две взаимно перпендикулярные оси координат (рис. 4.2). По оси абсцисс откладываются в логарифмическом масштабе частоты f, а по оси ординат – величина звукоизоляции R. По данным табл. 4.1 находим значения Rg = Rc = 36 дб и соответствующие им частоты fB = 60 Гц; fC = 324 Гц. Через точки В (60 Гц, 36 дб) и С (324 Гц, 36 дб) проводится (рис. 4.2) горизонтальный отрезок ВС. Из точки В влево откладывается прямая ВА с наклоном 6 дб на октаву. Из точки С вправо проводится на одну октаву прямая с наклоном 10 дб на октаву до точки D (648 Гц, 46 дб), а из последней— прямая DE с наклоном 6 дб на каждую октаву.

Рис. 4.2. Частотная характеристика изоляции однослойного ограждения от воздушного шума

36

5) На частотной характеристике откладываются точки, соответствующие частотам однооктавного спектра. Характеристики, соответствующие этим точкам, показаны в табл. 4.3.

Таблица 4.3 Величины собственной звукоизоляции стенки для частот однооктавного

спектра

звукоизоляции выходит за верхнюю границу заданного диапазона, поэтому необходимо повторить расчет, изменив толщину стенки в меньшую сторону.

7)Выбирается толщина стенки из предпочтительного ряда h 0.063 м.

8)Вычисляется поверхностная плотность стены:

qgh 2039 9.81 0.063 1250 Н/м.2

9)Вычисляется частота для точек В и С

150000

fB 1250 120 Гц,

810000

fB 1250 648 Гц.

10) Строится частотная характеристика изоляции от воздушного шума. Построение целесообразно проводить в такой последовательности. Строятся две взаимно перпендикулярные оси координат (рис. 4.3). По оси абсцисс откладываются в логарифмическом масштабе частоты f, а по оси ординат – величина звукоизоляции R. По данным табл. 4.1 находим значения Rg = Rc = 36 дб и соответствующие им частоты fB = 120 Гц; fC = 648 Гц. Через точки В (120 Гц, 36 дб) и С (648 Гц, 36 дб) проводится (рис. 4.3) горизонтальный отрезок ВС. Из точки В влево откладывается прямая ВА с наклоном 6 дб на октаву. Из точки С вправо проводится на одну октаву прямая с наклоном 10 дб

37

на октаву до точки D (1296 Гц, 46 дб), а из последней— прямая DE с наклоном 6 дб на каждую октаву.

11) На частотной характеристике откладываются точки, соответствующие частотам однооктавного спектра. Характеристики, соответствующие этим точкам, показаны в табл. 4.4.

Таблица 4.4 Величины собственной звукоизоляции стенки для частот однооктавного

спектра

Рис. 4.3. Частотная характеристика изоляции однослойного ограждения от воздушного шума

12) Вычисляется среднее значение собственной звукоизоляции стенки по формуле

звукоизоляции попадает в заданный диапазон. Задача решена. Толщину стенки принимаем равной 63 мм.

38

Таблица 4.5

Данные по варианту № 32

Оформление отчета

Отчет составляется по установленной форме и должен содержать следующие пункты:

цель работы;

краткую теоретическую часть с расчётными формулами;

условие задания;

решение с пояснениями и формулами, написанными в буквенном и численном виде;

вывод.

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое коэффициент звукопроницаемости?

2.Покажите формулу Пэриса.

3.Что такое собственная звукоизоляция.

4.Покажите формулу, определяющую цилиндрическую жесткость плиты.

5.Что такое шум?

6.Что такое уровень звукового давления?

7.Покажите соотношение, связывающее звуковое давление и интенсивность звука.

8.Что такое децибел?

9.Какая размерность децибела – единицы измерения уровня звука в системе СИ?

39

Практическая работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ МАШИН

Цель работы – освоение методов измерения параметров механических колебаний и оценка вредности вибрации.

Задачи.

1.Ознакомиться с основными видами вибрации, с воздействиями вибрации на организм человека.

2.Изучить основные принципы работы и правила пользования прибора

ВИП-2.

3.С помощью приборов провести замеры виброскорости и сравнить ее с нормативными параметрами.

Краткие теоретические положения

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Причинами возникновения вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых служат:

1. возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипношатунные механизмы, вибротрамбовки);

2. неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические шлифовальные машины).

Неуравновешенные силы появляются в результате дисбаланса, причиной которого может быть неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения.

В качестве факторов, влияющих на степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации, согласно нормативным документам [1, 2], принимается следующее:

риски появления различных патологий вплоть до профессионального заболевания – вибрационной болезни;

показатели физической нагрузки и нервно-эмоционального напряжения;

сопутствующие факторы, усугубляющие воздействие вибрации (охлаждение, влажность, шум, химические вещества и т.п.);

длительность и прерывистость воздействия вибрации;

длительность рабочей смены.

При вибрации происходит поочередное возрастание и убывание амплитуды и частоты колебаний. Основными параметрами вибрации являются: частота колебаний – f (Гц, с-1); виброскорость – V (м с-1), амплитуда смещения

40