Основные методы борьбы с шумом, инфра- и ультразвуком

Основными способами снижения шума в производственных помещениях являются [6]:

1. Уменьшения шума в источнике его возникновения (сниже­ние звуковой мощности его источника (машины, установки, агре­гата и т.д.)).

Снижение механических шумов достигается:

- улучшением конструкции машин и механизмов;

- за­меной деталей из металлических материалов на пластмассовые;

- заменой ударных технологических процессов на безударные (на­пример, клепку рекомендуется заменять сваркой, штамповку – прессованием и т.д.);

- применением вместо зубчатых передач в машинах и механизмах других видов передач (например, клиноременных) или использованием зубчатых передач, не издающих громких звуков (например, при использовании не прямозубых, а косозубых или шевронных шестерен);

- нанесением смазки на тру­щиеся детали и т.д.

Замена прямозубых шестерен шев­ронными позволяет снизить уровень шума на 5 дБ; замена зубчатой передачи на клиноременную – 10...15 дБ; замена металлических корпусов машин на пластмассовые 7...15 дБ (в области высоких частот); 2...6 дБ (в области средних частот).

Для уменьшения аэродинамических и гидродинамических шу­мов рекомендуются снижение скорости обтекания газовыми или воздушными потоками препятствий, улучшение аэродинамики тел, работающих в контакте с потоками; снижение скорости истечения газовой струи и уменьшение диаметра отверстия, из которого эта струя истекает; выбор оптимальных режимов работы насосов для перекачивания жидкостей; правильное проектирование и эксплуатация гидросистем и ряд других мероприятий. Однако уменьшить аэродинамические шумы в источнике их возникновения зачастую не удается и приходится использовать другие методы борьбы с ними (использование звукоизоляции источника, установка глушителей).

Для борьбы с шумами электромагнитного происхождения рекомендуется тщательно уравновешивать вращающиеся детали электромашин (ротор, подшипники), осуществлять тщательную притирку щеток электродвигателей, применять плотную прессовку пакетов трансформаторов и т.д.

Снижение шума достигается также за счет изменения направленности его излучения. Этот способ применяется в том случае, когда работающее устройство (машина, агрегат, установка) направленно излучает шум. Примером такого устройства может служить труба для сброса в атмосферу сжатого воздуха. Направленная звуковая волна должна быть ориентирована в противоположную от рабочего места сторону.

Если на территории предприятия расположен один или несколько шумных цехов, то их рекомендуется сосредоточить в одном-двух местах, максимально удаленных от остальных производств.

2. Уменьшение звуковой мощности на пути распространения шума (звукоизоляция), достигается использованием звукоизолирующих ограждений, звукоизолирующих кабин и пультов управления, звукоизолирующих кожухов и акустических экранов. К звукоизолирующим ограждениям относятся стены, перекры­тия, перегородки, остекленные проемы, окна, двери. В качестве материалов для звукоизолирующих ограждений рекомендуется использовать бетон, железобетон, кирпич, керамические блоки, деревянные полотна (для изготовления дверей), стекло и т.д. Звукоизолирующими кожухами обычно полностью закрывают издающее шум устройство (машину, агрегат, установку и т.д.). Кожухи изготавливают из листового металла (сталь, дюралюми­ний и т.д.) или пластмассы. Как и в случае звукоизолирующих ограждений, кожухи более эффективно снижают уровень шума на высоких, чем на низких частотах. Например, стальной кожух с размером стенки 4´4 м и толщиной 1,5...2 мм обеспечивает снижение шума на частоте 63 Гц на 21 дБ, а на частоте 4000 Гц – на 50 дБ.

Звукоизолирующие кабины применяют для размещения пуль­тов управления и рабочих мест в шумных цехах. Их изготавлива­ют из кирпича, бетона или из металлических панелей.

Акустические экраны представляют собой конструкцию, изготовленную из сплошных твердых листов (металлических и т.п.) толщиной 1,5...2 мм, с покрытой звукопоглощающим материалом поверхностью. Они устанавливаются на пути распространения зву­ка, а за ними возникает зона звуковой тени. Основной акустичес­кий эффект (снижение уровня шума) достигается в результате от­ражения звука от этих конструкций.

В производственных помещениях уровень звука существенно повышается из-за отражения шума от строительных конструкций и оборудования. Для снижения уровня отраженного звука приме­няют акустическую обработку помещения средствами звукопог­лощения: звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. Эти материалы не отражают, а поглощают шум. При этом колебательная энергия звуковой волны переходит в тепловую (диссипирует) вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Для звукопоглощения используют пористые материалы, так как потери на тре­ние в них наиболее значительны (плиты и маты из минеральной ваты, базальтового и стеклянного волокна, акусти­ческие плиты с зернистой или волокнистой структурой типа «Акмигран», «Акминит», «Силакпор» и др.). Штучные звукопоглотители представляют собой объемные зву­копоглощающие тела, наполненные звукопоглощающим материалом, изготовленные в виде конуса, куба, парал­лелепипеда, наружный слой перфорированный, подвешенные к потолку помещения. Звукоизолирую­щие конструкции, отражающие шум, изготавливают из массив­ных, твердых и плотных материалов.

Для борьбы с аэродинамическим шумом используют устройства, называемые глушителями шума. Различают абсорбционные, реак­тивные и комбинированные глушители. В первом из них затуха­ние аэродинамического шума происходит в порах звукопоглоща­ющих материалов, заполняющих глушитель. Реактивные глушители отражают звуковую энергию обратно к источнику. В комбинированных глушителях снижение шума дос­тигается за счет сочетания поглощения и отражения звука.

Способы защиты от инфразвука: снижение уровня инфразвука в его источнике, увеличение жесткости колеблющих­ся конструкций, применение глушителей реактивного типа. Звукоизоляция и звукопоглощение при инфразвуке малоэффективны.

Для снижения или исключения вредного воздействия ультразву­ка, передающегося воздушным путем, ультразвуковые установки рекомендуется размещать в специальных помещениях, исполь­зуя для проведения технологических процессов на них системы дистанционного управления. Большой эффект дает автоматиза­ция этих установок. Более экономичный способ защиты от воздействия ультразву­ка заключается в использовании звукоизолирующих кожухов, ко­торыми закрываются ультразвуковые установки, или экранов, рас­полагающихся на пути распространения ультразвука. Эти экраны изготавливают из листовой стали или дюралюминия, пластмассы (гетинакса) либо из специальной резины. Применение кожухов на некоторых ультразвуковых установках позволяет снизить уро­вень ультразвука на 60...80 дБ.