Физические характеристики шума

 Шумопоглощающие материалы  способны поглощать звуковые  колебания и вибрации, потому  эффективны для борьбы с ударными  и акустическими шумами.

Снижение шума методом звукопоглощения

Звукопоглощение - явление преобразования энергии звуковой волны во внутреннюю энергию среды, в которой распространяется волна.

Звукопоглощающая способность  материалов в первую очередь обуславливается  их пористой структурой и наличием большого числа открытых, сообщающихся между собой пор. Общая пористость должна составлять как минимум 75% по объему.

Обычные строительные материалы  обладают достаточно незначительной пористостью, а значит, об их звукопоглощающей способности  говорить просто нет смысла. К примеру, кирпич, бетон или керамика имеют  коэффициент звукопоглощения порядка 0,05, древесина — 0,1—0,15. Большинство  отделочных материалов в смысле звукопоглощения  недалеко ушли — даже пробка имеет  коэффициент поглощения звука только лишь 0,2, не особенно отличаясь от дерева. Коэффициент звукопоглощения ковровых покрытий с ворсом находится в  пределах 0,2—0,25. Так что если уж говорить о звукопоглощающих материалах и  конструкциях, то только — специального назначения.

Эффективность поглощения звука  оценивают при помощи коэффициента звукопоглощения а, который равен  отношению количества поглощенной  энергии к общему количеству падающей на материал энергии звуковых волн. Сразу скажем, что коэффициент  α всегда меньше 1, но больше 0.

Звукопоглощающие материалы  отличаются волокнистым, зернистым  или ячеистым строением и делятся  на группы по степени жесткости: твердые, полужесткие, мягкие.

У твердых материалов объемная масса составляет 300—400 кг/м3 и коэффициент  звукопоглощения порядка 0,5. Производят на основе гранулированной либо суспензированной минеральной ваты. Сюда же относятся  материалы, в состав которых входят пористые заполнители — вермикулит, пемза, вспученный перлит.

Группа полужестких материалов включает в себя минераловатные или  стекловолокнистые плиты с объемной массой от 80—130 кг/м3 и коэффициентом  звукопоглощения в пределах 0,5—0,75. Сюда же входят звукопоглощающие материалы  с ячеистым строением — пенополистирол, пенополиуретан и т. п.

Мягкие звукопоглощающие материалы производят на основе минеральной  ваты или стекловолокна. В эту  группу входят маты или рулоны с  объемной массой до 70 кг/м3 и коэффициентом  звукопоглощения 0,7-0,95. Сюда же относятся  такие всем известные звукопоглотители, как вата, войлок и т. д.

Конечно же, в бытовых  помещениях для уменьшения потерь жилой  площади выгоднее использовать материалы, которые обладают максимальным коэффициентом  звукопоглощения, то есть мягкие.

Общие способы  борьбы с вибрацией

Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:

1)     снижение  вибраций воздействием на источник  возбуждения (посредством снижения  вынуждающих сил);

2)     отстройка  от режима резонанса путем  рационального выбора массы или  жесткости колеблющейся системы; 

3) вибродемпфирование – увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;

4)     динамическое  виброгашение – присоединение  к защищаемому объекту систем, реакции которых уменьшают размах  вибраций объекта в точках  присоединения систем;

5)     вибропоглощение  – снижение вибрации путем  усиления в конструкции процессов  внутреннего трения, рассеивающих  виброэнергию в результате необратимого  преобразования ее в теплоту; 

6)     виброизоляция  – установка между источником  вибрации и объектом защиты  упругодемпфирующего устройства  – виброизолятора – с малым  коэффициентом передачи.

Защита от инфразвука

Инфразву́к (от лат. infra —  ниже, под) — звуковые волны, имеющие  частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16 − 20 000 Гц, то за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десяток секунд.

К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком относятся:

1.Изоляция объектов, являющихся источниками инфразвука, выделение их в отдельные помещения.

2.Использование кабин наблюдения с дистанционным управлением технологическим процессом.

3.Повышение быстроходности машин, обеспечивающее перевод максимума излучения в область слышимых частот.

4.Применение глушителей инфразвука с механическим преобразованием частоты волны.

5.Устранение низкочастотных вибраций.

6.Повышение жесткости конструкций больших размеров.

7.Введение в технологические цепочки специальных демпфирующих устройств малых линейных размеров, перераспределяющих спектральный состав колебаний в область более высоких частот.

8.Использование средств защиты органы слуха и головы от инфразвука – противошумов, наушников, гермошлемов и т.д. (заглушающая способность которых на низких частотах значительно ниже, чем на высоких). Для повышения эффективности защиты рекомендуется использовать комбинацию нескольких типов средств защиты, например, противошумные наушники и вкладыши.

Применение рационального  режима труда и отдыха – введение 20-минутных перерывов через каждые 2 часа работы при воздействии инфразвука с уровнями, превышающими нормативные.

 

 

Средства индивидуальной защиты от шума и вибрации

Общие технические решения  не всегда позволяют снизить шум  и вибрацию до допустимых величин. В  этих случаях для снижения шума, воздействующего на уши человека, используют индивидуальные защитные средства: наушники, вкладыши и шлемы.

Наушники ВЦНИИОТ снижают  уровень звукового давления на величину от 7 до 38 дБ в диапазоне среднегеометрических октавных полос частот 125...8000 Гц.

Вкладыши в виде мягких тампонов из ультратонкого волокна, иногда пропитанные смесью воска  и парафина, а также жесткие (эбонитовые, резиновые) вставляют в слуховой канал, при этом шум снижается  на 5...20 дБ. Нашли широкое применение вкладыши "Беруши", которые гигиеничны и эффективны.

К средствам индивидуальной защиты рук от воздействия вибраций относятся виброзащитные рукавицы или перчатки, а также прокладки  и пластины, снабженные креплениями  для руки. Эти средства следует  использовать при работе ручным, механизированным, электрическим и пневматическим инструментом.

В соответствии с "Руководством по улучшению условий труда рабочих  вибро- и шумоопасных профессий" на предприятиях следует строго соблюдать  режим труда и отдыха, чередуя  рабочие операции, связанные с  воздействием вибрации и не связанные  с ней.

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Сергеев В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/ Под ред. И.Г. Безуглова. М.: ОАО « Издательский дом '' Городец''» 2204.- 416c.

2. Экология и безопасность жизнедеятельности. Учеб.пособие для вузов/Д.А. Кривошеин, Л. А. Муравей, Н.Н. Роева и др. Под ред. Л.А. Муравья – М.;ЮНИТИ- ДАНА, 2000- 447c.

3. Шум на транспорте / Пер. с англ. К.Г. Бомштейна. Под ред. В.Е. Тольского, Г.В. Бутакова, Б.Н. Мельникова. – М.: Транспорт, 2005.