Файл: Снижение шума методами звукоизоляции..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.07.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

В реальных цехах

заводов железобетонных изделий

звуко­

вое

поле

не является

свободным,

поэтому фактическое

сниже­

ние

шума

благодаря

изменению

характеристики

направленно­

сти будет несколько меньшим.

 

 

 

 

Наибольший эффект достигается в том случае,

когда

форма

с бетоном

при установке по схеме рис. 61, г находится на

уровне

органов слуха работающих. При этом звукоизолирующие ограж­ дения вибраторов должны быть минимальными по объему, чтобы свободное пространство между низом формы и полом было воз­ можно большим. Установка кожуха на 'виброблоки несколько

ухудшает компенсацию

избыточных

давлений, и уровень шума

по сравнению с работой

без кожуха

на частоте вибрирования

повышается на 4—5 дБ. Этот недостаток можно ликвидировать,

удалив

вибраторы

1 из зоны компенсации

давлений, например

при

помощи дистанцион­

 

 

 

 

 

ных

втулок 3

(рис. 65),

 

 

 

 

 

длина

которых

должна

 

 

 

 

 

быть такой, чтобы

средняя

 

 

 

 

 

плоскость

формы

2

на­

 

 

 

 

 

ходилась на уровне

орга­

 

 

 

 

 

нов

слуха

работающих.

 

 

 

 

 

Втулки должны иметь ми­

 

 

 

 

 

нимальные

размеры

в по­

 

 

 

 

 

перечном сечении

с

тем,

 

 

 

 

 

чтобы

свободное

прост­

Рис. 65. Схема виброплощадки с дистан­

ранство

снизу формы бы­

 

ционными втулками

 

ло наибольшим, как

пока­

 

 

 

 

 

зано на

рис. 65.

 

 

 

 

 

 

 

При

изменении

частоты

вибрирования

и постоянных

разме­

рах

формы

величина

активного

сопротивления излучения

меня­

ется. Если

на

низких

частотах

не наступает еще

нормального

излучения

{ka <; 2,5ч-3),

то с удвоением частоты вибрирова­

ния

величина

активного сопротивления излучения,

а следова­

тельно, и акустическая мощность значительно возрастают. На­ пример, акустическая мощность виброплощадки размером 1,ЗХ

Х0,9

м ( d 3 K B = l , 2

м,

а = 0,6 ж), установленной

по

схеме

рис. 61, а,

при

увеличении частоты вибрации с 25 до 50 Гц по­

высится

на

13

дБ,

а при увеличении частоты с

50 до 100 Гц —

на 8

дБ.

Если

с ростом частоты интенсивность вибрации оста­

ется

неизменной,

 

то увеличение шума составит

соответственно

10 и

5

дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным

измерений на двухчастотной

виброплощадке с

размером

формы

1,3X0.9 м повышение уровня

шума

на

рабо­

чем

месте при увеличении частоты с 25 до. 50 Гц

составило

око­

ло 20 дБ.

На

двухчастотной виброплощадке

(НИИ

бетона и

железобетона)

грузоподъемностью 5 тс с размером формы 2,5Х

X 1 >2 м уровень

шума

при увеличении частоты

с 50 до

100 Гц

повысился

на

16

дБ.

 

 

 

 

 

 


Как видно, увеличение уровня шума на рабочем месте на обеих площадках значительно большее, чем повышение уровня мощности. Это объясняется тем, что с повышением частоты виб­ рирования изменяются характеристики направленности излуче­

ния

в вертикальной

плоскости, т. е. чем выше

частота колеба­

ний,

тем в большей

степени звуковая

энергия

концентрируется

в направлении оси,

перпендикулярной

плоскости поршневого

излучателя. При этом область повышенного звукового давления охватывает и рабочие места.

Из формулы (III.1) следует, что величина излучаемой аку­ стической мощности пропорциональна площади излучающей по­ верхности. Поскольку на низких частотах величина активного сопротивления излучения остается меньше единицы, то с изме­ нением размеров излучателя зависимость от площади будет бо­ лее сильной, чем при прямой пропорциональности. На вибропло­

щадке

435А

было

установлено,

что

с уменьшением

площади

столика

в 4,5

раза

(до

размеров

присоединительной

площадки

вибратора) уровень шума на частоте

50

Гц при

той

же ампли­

туде колебаний снизился на 12 дБ.

На

средних

частотах сни­

жение составило

3—5

дБ.

 

 

 

 

 

 

 

Для

снижения

шума

на

низких частотах целесообразно, что­

бы

направление колебаний

было

перпендикулярно стороне фор­

мы

с наименьшей

 

площадью излучающей поверхности. Это мо­

жет быть достигнуто при переходе на горизонтальное вибриро­ вание.

Если местная жесткость элементов достаточно велика, то на

частоте

вибрирования

основной вклад

в излучение звука

дают

колебания формы как жесткого тела

(поршня).

Если

же

мест­

ная жесткость

формы,

в особенности

листов днища,

недоста­

точна и

первая

собственная частота

колебаний

ее

элементов

близка

к частоте вибрирования, то изгибные колебания отдель­

ных элементов на этой частоте приводят к повышению средней величины колебательной скорости формы и, следовательно, аку­ стической мощности.

15. Средне- и высокочастотные источники шума

Вихревой шум и шум вращения от дебалансов и карданных валов. На частотах выше частоты вибрирования звуковая энер­

гия образуется от

источников механического

и аэродинамиче­

ского шума.

 

 

 

 

При

вращении дебалансов

(эксцентриков)

вибратора,

кар­

данных

валов и соединительных муфт возникает шум вращения

и вихревой шум [46].

 

 

 

Для

определения

доли аэродинамического

шума в общем

шуме

виброплощадки было

изучено влияние

следующих

фак­

торов.

 

 

 

 

 

1. Уменьшение

окружной

скорости вращения дебаланса в


результате изменения его формы. Для внброплощадкн СМ-476Б был изготовлен экспериментальный дебаланс, который при ста-

тнческом моменте, равном первоначальному , имел радиус наружной поверхности 90 мм вместо 115 мм. Ожидаемое умень-

шение

уровня

вихревого

звука

составляет

6 дБ. Фактически же

уровень

шума

в

обла­

 

90 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти

низких

частот

(до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~\1

 

 

300

Гц)

 

снизился в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

во

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

среднем на 2—3

 

дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Изменение

 

 

ок­

-I§ 70 О

Vд-а'

Л-нг-1

 

 

ружной

скорости

вра­

7

 

 

\

*

 

щения

дебаланса

бла­

 

 

і

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВО

і

 

 

 

 

 

 

 

 

годаря

изменению

чис­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ла

оборотов

 

 

валов.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*->ч

При

этом

фиксирова­

I да

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

лись уровни шума в ра­

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

бочей

точке

и

уровни

 

31

 

 

63

 

125

2І0

500 W00

гоов

woo 80оо

колебательной

 

 

скоро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота 8 Гц

сти

на

раме стола

при

 

во

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

увеличении

 

скорости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вращения

валов

в два

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раза

и неизменном

де-

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

балансе.

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 60

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удвоение

скорости

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обтекания

должно

по­

^§»=»- so

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высить

уровень

 

вихре­

•§

 

 

 

л

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

вого шума и шума

вра­

•о

40

 

 

 

 

 

\

 

ч

 

 

щения

на

15—18

дБ.

5

 

 

 

 

 

 

/1

 

J

 

 

Поскольку

спектр

виб­

 

30

 

К\

 

 

*

 

 

 

 

рации

фиксирует

толь­

•§

 

 

X

\

 

\

,

/

 

 

 

 

ч л

ко механический

шум,

1

20

 

 

 

\

 

*—X

*-»

1

 

 

 

 

а спектр звукового дав­

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ления

механический

10

31

 

 

63

 

125 250

500 1000

гооо

bow 8000

и аэродинамический, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота 6 Гц

с удвоением

скорости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вращения

при

 

значи­

 

Рис.

66.

Частотные

 

характеристики

шума и

тельной роли

аэродина­

 

вибраций виброплощадки СМ-476Б при посто­

мического

шума шозра-

 

янном

 

статическом

моменте дебалансов и час­

стание

уровней

 

звуко­

 

 

 

 

 

 

 

 

тоте

вибрирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — 50 Гц; 2 — 25

Гц

 

вого давления

должно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть большим, чем уровней колебательной скорости. Однако анализ частотных характеристик шума и вибраций не обнару­ живает сколько-нибудь существенной разницы в кривых (рис. 66).

Аналогичные выводы могут быть сделаны из сравнения ча­ стотных характеристик шума и вибраций при различных ампли­ тудах колебании стола и постоянной скорости вращения. При установке только основного дебаланса или основного и допол-


нптельного п, наконец, при работе без дебаланса условия воз­ никновения аэродинамических шумов значительно изменяются. Однако изменения частотных характеристик шума и вибраций имеют примерно одинаковый характер. Более того, максимумы уровней звукового давления и колебательной скорости на частотах 50, 100 и 160 Гц возросли на одну и ту же вели­ чину.

Таким образом, основной составляющей шума на рабочем месте у внброплощадки является шум механического происхож­ дения, излучаемый различными металлическими поверхно­ стями.

Источники шума синхронизатора. Шестеренчатый синхрони­ затор является источником значительных высокочастотных ко­ лебаний, возникающих при деформации сопрягаемых зубьев под действием передаваемой полезной нагрузки и в результате ударных процессов при зацеплении, обусловленных неточностя­ ми, допущенными при изготовлении зубчатых колес.

Слагающие вибраций -и шума, возникающие при деформа­

циях зубьев под действием нагрузки, имеют дискретный

харак­

тер с основной

частотой / =

г/г/60 (где z—число зубьев

коле­

са; п — число

его оборотов в мин). Например, для синхрони­

затора 9СН

челябинского

завода

«Строммашина»

п =

= 3000 об/мин,

2 = 20 (вал-шестерня)

и f = 100 гц. Неточности

изготовления зубчатых колес (отклонения размеров шага, формы зуба и др.) вызывают широкополосный спектр колебаний.

Шум синхронизатора, состоящего из нескольких пар шесте­ рен, достигает на высоких частотах 100 дБ на характеристике А.

На

холостом ходу шум одного синхронизатора в октавных поло­

сах

1000—4000 Гц практически такой, как у виброплощадкн с

жестко закрепленной формой. Влияние синхронизатора на сум­ марный уровень шума виброплощадки зависит от величины шума, излучаемого другими источниками, в частности вибрато­ рами. На виброплощадках типа 6691/1С и 7151/1С влияние син­ хронизатора на суммарный уровень в точках, расположенных посредине площадки, невелико (3—7 дБ), однако у торцов пло­ щадок при работе с жестко закрепленной формой уровни шума на высоких частотах на 6—10 дБ выше, чем у боковых сторон.

Уровень шума синхронизатора без изменения конструкции и обработки может быть значительно снижен при установке зву­ коизолирующих кожухов. Установка кожуха приводит к сниже­ нию шума на высоких частотах в точках, расположенных око­ ло привода, на величину 8—14 дБ.

Кожух, установленный на синхронизатор, позволяет изоли­ ровать только звуковую энергию, излучаемую корпусом синхро­ низатора и рамой привода; возмущения, возникающие при вра­ щении шестерен, передаются также в виде упругих колебаний через карданные валы к вибраторам и далее к подвижной ра-


ме ;i ферме. Это приводит к увеличению поличастотных коле­ баний на ихизлучающих поверхностях.

Снижения шума синхронизатора на 2—4 дБ на высоких ча­ стотах можно достигнуть благодаря применению вибродемпфирующих покрытий, наносимых на корпус синхронизатора и раму привода. Такой эффект на частотах 1000—8000 Гц был дос­ тигнут при нанесении мастики 579 в три слоя толщиной 12— 18 мм.

Таким образом, звукоизоляция синхронизаторов необходима для снижения шума виброплощадки с жестко закрепленной фор­ мой, в особенности в точках, расположенных у торцов пло­ щадки.

Источники шума дебалансных вибраторов. Механический шум при работе вибраторов появляется прежде всего из-за под­ шипников качения. Источниками шума подшипника качения при отсутствии дисбаланса являются динамические процессы, воз­ никающие в результате отклонений деталей подшипника от правильной геометрической формы (волнистость и гранность желобов колец, размерность и гранность тел качения), а также большого радиального зазора. Значительно увеличиваются виб­ рации и шум в области высоких частот от дефектов на беговых дорожках, на поверхности тел качения, а также при загрязне­ нии подшипника и отсутствии смазки [5] .

Возможные дефекты поверхностей, как и отклонения деталей от их правильной геометрической формы, являются причиной соударений тел качения о кольца и сепаратор и возбуждения ко­ лебаний деталей подшипника и соединенных с ним деталей ме­ ханизмов.

Шум возрастает с увеличением размеров подшипника и за­ висит от конструкции. Так, двухрядные сферические подшипники создают шум на 6—8 дБ больше, чем шариковые однорядные тех же размеров. При равных внутренних диаметрах подшипни­ ки средней серии имеют повышенные уровни шума и вибрации по сравнению с подшипниками легкой серии. Аналогичное воз­ растание наблюдается при переходе от средней к тяжелой се­ рии.

Уровень звукового давления возрастает с увеличением ско­ рости вращения и зависит от типа посадки внутреннего кольца на вал її наружного в корпус. Наименьшие уровни шума быва­ ют при плотных и тугих посадках. С точки зрения снижения шу­ ма предпочтительна плотная посадка подшипника на вал и скользящая — в гнездо корпуса.

На детали подшипников качения вибраторов действуют цент­ робежная сила Гц — MCT®2/g и силы инерции FK = оМш2 , возни­ кающие при вертикально направленных колебаниях ( М с т — ста­ тический момент дебалансов вибратора; со ^-круговая частота вращения вибратора; М — масса вибрируемых частей; а — амп­ литуда направленных колебаний виброплощадки) [7] .