Защита от шума, вибрации, ультразвука и инфразвука

Шум и вибрация являются одними из наиболее распространенных вредных производственных факторов. Известно следующее важное обобщение: все, что громче обычного спокойного разговора – это уже повышенная нагрузка для организма человека, постепенно разрушающая здоровье.

Защита от шума

Основные направления борьбы с шумом указаны в стандартах ССБТ, в строительных нормах и правилах (СНиП 23-03-03. Защита от шума). К ним, в

частности, относят:

снижение шума в источнике его возникновения, т.е. разработка шумобезопасной техники;

снижение шума на пути его распространения, т.е. применение средств коллективной защиты от шума – звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, глушителей шума;

проведение организационно-технических мероприятий по защите от шума.

Снижение шума в источнике его возникновения может осуществляться самыми различными способами. Так, в зубчатых передачах большое значение для снижения шумности имеет выбор характера зацепления (менее шумными являются косозубое и шевронное зацепления), повышение точности изготовления колес и шестерен. Замена прямозубых шестерен шевронными снижает шум на 5 дБ. Для снижения механических шумов используют также замену подшипников качения на подшипники скольжения (уменьшение шума на 10-15 дБ), перемежение соприкасающихся металлических деталей с деталями из пластмасс и других «незвучных» материалов, замену возвратно-поступательного движения деталей на равномерное вращательное, зубчатых и цепных передач на клиноременные и зубчатоременные (снижение шума на 10-14 дБ), принудительную смазку, улучшение балансировки вращающихся деталей, прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, в местах падения деталей, замену ударных процессов и механизмов безударными. Например целесообразно изготовлене направляющих линий для консервных банок не из металлических прутков, а из пластмасс либо напыление на прутки какого-либо незвучного материала.

Для борьбы с аэродинамическими шумами, являющимися главной составляющей шума вентиляторов, компрессоров, турбин, двигателей внутреннего сгорания, применяют в основном звукоизоляцию источника и установку специальных глушителей.

В качестве средств снижения шума на пути его распространения наиболее эффективны звукоизолирующие преграды (стены, звукоизолирующие оболочки вокруг машин, экраны, звукоизолирующие оболочки вокруг рабочего места – звукоизолирующие кабины и посты управления). О звукоизолирующей способности преград судят по величине R (в дБ), которая по существу равна снижению уровня шума при прохождении его через преграду.

Для оценки R используется ряд формул. На основании закона массы для диапазона частот 100-3200 Гц получено

R = 20 lg (mf) – 47,5, (2.75)

где m – поверхностная масса 1 м² преграды, кг/м²; f – частота звуковых колебаний, Гц.

Для расчета средней звукоизоляции используют формулу

R_ср ≈ 20 lg m + 12,37. (2.76)

Если преграды изготавливают из стали, дюралюминия или фанеры, то для инженерного расчета средней звукоизоляции можно использовать выражение:

R_ср = 13 [lg(ρS) + 1], (2.77)

где ρ – плотность материала преграды, кг/м³; S – толщина преграды, м.

Для звукоизолирующих ограждений из бетона, железобетона, кирпича при m = (100 – 1000) кгс/см²

R = 22lg m – 12, (2.78)

для ограждений из стали

R = 22 + 9 lg h, (2.79)