Защита от акустического воздействия окружающей среды. Шум. Вибрация. Способы борьбы с внешним, внутренним шумом

1. От автора реферата.

При подготовке к написанию реферата и сбору информации необходимо было проделать колассальную работу. Основная масса печатного материала оказалась устарелой. Работа творческая, требуется индивидуальный подход. При подборе подходящей литературы я  увидел такую закономерность, что во всех книгах и учебниках вся информация  в общих чертах, я считаю, что это огромный труд проштудировать такое количество литературы и подобрать необходимый материал для создания реферата.

Охватить всё количество информации  в реферате не предоставляется возможным, считаю актуальной темой для своего реферата «Шум. Вибрация. Способы борьбы с внешним, внутренним шумом.».

Основное, что мне получилось  извлечь в подобранной литературы рассматривается так, как изложено ниже.                    

Отсканировано на CanoScan LIDE 25   20. 04. 2009г.

Подготовлено и набрано в печать. 27. 04. 2009г.

Напечатано.  04. 2009г.

Сдано в деканат. 20. 05. 2009г.               

 2. Введение.

Транспорт - один из важнейших элементов материально-технической базы общественного производства и необходимое условие функционирования современного индустриального об­щества, так как с его помощью осуществляется перемещение гру­зов и пассажиров. Различают гужевой, автомобильный, сельско­хозяйственный (трактора и комбайны), железнодорожный, вод­ный, воздушный и трубопроводный транспорт.

В настоящее время земной шар покрыт густой сетью путей со­общения. Протяженность магистральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 12 млн км, воздушных ли­ний - 5,6 млн км, железных дорог - 1,5 млн км, магистральных трубопроводов - около 1,1 млн км, внутренних водных путей -более 600 тыс. км. Морские линии составляют многие миллионы километров.

Наряду с преимуществами, которые обеспечивает обществу раз­витая транспортная сеть, ее прогресс сопровождается также нега­тивными последствиями - отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду, и прежде всего на тропосферу, почвенный покров и водные объекты.

Все транспортные средства с автономными первичными дви­гателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химиче­скими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязне­ние атмосферы следующий:

• автомобильный -85%;
• морской и речной -5,3%;
• воздушный -3,7%;
• железнодорожный -3,5%;
• сельскохозяйственный -2,5%.

Во многих больших городах, таких, как Берлин, Мехико, То­кио, Москва, Петербург, Киев, загрязнение воздуха автомобиль­ными выхлопами составляет по разным оценкам от 80 до 95% всех загрязнений.

Что касается загрязнения атмосферы другими видами транс­порта, то здесь проблема имеет меньшую остроту, поскольку транспортные средства этих видов не концентрируются непо­средственно в городах. Так, в крупнейших железнодорожных уз­лах все движение переведено на электротягу и лишь на маневро­вой работе используют тепловозы. Речные и морские порты, как правило, размещены за пределами жилых кварталов городов, а движение судов в районах портов практически незначительно. Аэропорты, как правило, относят от городов на 20...40 км. Кроме того, большие открытые пространства над аэродромами, как и над речными и морскими портами, не создают опасности высо­ких концентраций токсичных примесей, выделяемых двигателя­ми. Следует отметить, что на железнодорожном, морском, речном и современном воздушном транспорте почти не используют кар­бюраторных бензиновых двигателей.

Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными вы­бросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышен­ный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наиболее массовое воздействие оказывает повышенный шум. Транспорт -основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустиче­ское загрязнение в городах составляет от 75 до 90%.

Современный автомобиль - пример неэкологичного транс­портного средства. Поэтому проблемы и пути повышения эко-логичности транспорта различных видов наиболее целесообразно рассмотреть на примере автомобильного транспорта.

3. Источники и масштабы  загрязнения окружающей среды.

I Среди глобальных проблем современной экологии (парниковый эффект, разрушение озонового слоя, загрязнение воды и атмосфе­ры, радиоактивные отходы и др.) акустическое загрязнение — одно из наиболее тревожных, поскольку не меньше влияет на людей, чем, например, разрушение озонового слоя или кислотные дожди. Не­благоприятное акустическое воздействие в той или иной мере, по-видимому, ощущает каждый второй человек на планете. Широкое внедрение в промышленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, широкое использова­ние многочисленных средств наземного, воздушного и водного транспорта, повсеместное применение разнообразного электрифи­цированного бытового оборудования - все это привело к тому, что человек - на работе, в быту, на отдыхе, при передвижении и пр. -подвергается многократному воздействию вредного шума.

Основные источники акустического загрязнения окружающей среды - транспорт, строительство, промышленные предприятия. Удельный вклад этих источников варьируется в определенных пределах для различных городов и населенных пунктов, но ос­новным остается автомобильный транспорт. Так, в Риме (это один из самых шумных городов в мире) доля акустического за­грязнения от автомобильного транспорта составляет 75%, желез­нодорожного - около 8%, от авиатранспорта и строительства12%, от промышленных объектов -5%. В мегаполисах шум нахо­дится в пределах от 65 до 80 дБА:

Город                                                     Эквивалентный

уровень звука (УЗ), дБА

Пекин.......................................................... 65

Мехико, Мадрид, Париж............................. 70

Гонконг, Нью-Йорк, Москва........................ 75

Рим, Берлин................................................. 80

Население большинства крупных городов (не менее чем 60%) живет в условиях акустического загрязнения, параметры которого существенно превышают допустимые нормы.

Повышенный шум - источник многочисленных жалоб. На­пример, в Германии свыше 75% населения жалуется на повышен­ный шум. Не удивительно, если учесть, что, по данным специали­стов, только в объединенной Европе свыше 130 млн человек под­вергаются действию шума уровнем более 65 дБА, а 400 млн -ш ума, уровень которого более 55 дБА, т.е. выше нормативных значений.

4.  Основные представления о звуке и шуме

Шум - случайное сочетание звуков различной интенсивности и частоты; мешающий, нежелательный звук.

Звук - упругие волны, распространяющиеся в упругой среде, колебания в среде, вызванные каким-либо источником.

Звуковое поле —область среды, в которой распространяются звуковые волны.

Звук характеризуется звуковым давлением, скоростью рас­пространения, длиной волны, частотой, интенсивностью.

В звуковом поле возникают деформации разрежения и сжа­тия, что приводит к изменению давления в любой точке среды по уравнению с атмосферным; разность между этими давлениями звукового поля называют звуковым давлением.

Скорость распространения звука зависит от характеристик сре­ды, в которой распространяется звук. При температуре Т_с = 20°С скорость звука в воздухе с = 344 м/с.

Повышенный шум действует как на органы слуха (специ­фические изменения), так и на весь организм (неспецифиче­ские изменения). У человека, находящегося в условиях повы­шенного шума, через 5 лет слух ухудшается, а через 10 лет мо­жет возникнуть заболевание, называемое невритом слуховых нервов, и глухота. ^/ Неспецифическое воздействие шума проявляется, в первую очередь, в нарушениях нервной и сердечно-сосудистой деятель­ности. При длительном воздействии шума возрастает артериаль­ное давление, появляются раздражительность, апатия, подавлен­ное настроение. Возможно также ослабление памяти, замедление психических реакций, снижение темпа работы, ухудшение каче­ства переработки информации и, как следствие, уменьшение производительности труда. Принято считать, что при увеличении шума на каждые 1...2дБ (дБА) сверх нормативных значений про­изводительность труда снижается на 1%.

В нашей стране в автомобильной промышленности применяют ГОСТы по допустимым уровням внешнего и внутреннего шума. Автотранспортные средства должны соответствовать установленным ГОСТам и нормам. Ещё на стадии проектирования необходимо применять возможные мероприятия, технологии, материалы для производства автотранспортных средств нацеленых на снижение уровней шума и вибрации.

При производстве автомобилей предприятия должны проводить испытания автомобилей на шум и вибрацию. При выявлениях повышений уровней, необходимо применять мероприятия для снижения шума и вибрации, вплоть до вмешательства в техпроцесс, изменения кострукции, применение новых технологий и материалов для снижения уровней шума.

Примечания:

1. Под мощностью двигателя подразумевается номинальная мощность нетто по ГОСТ 14846—81. Мощность нетто 147 кВт соответствует примерно мощности брутто 162 кВт.
2. Для седельных тягачей за полную массу автомобиля принимают массу тягача, увеличенную максимальной массой, которая передается от полуприцепа тягачу через седельное устройство.
3. Масса оборудования специальных автомобилей (автокраны, рабочие ма­стерские и др.) входит в полную массу соответствующего автомобиля.
4. Для модифицированных автомобилей допустимые нормы устанавливаются равными нормам для базовых моделей.

6.  Методы и приборы, используемые для измерения шума, производимого транспортными средствами

Измерение внешнего шума автотранспортных средств.

Шумомер или эквивалентная система измерения, включая рекомендованный изготовителем ветрозащитный экран, должны, как минимум, соответствовать требованиям, предъявляемым к приборам типа 1 МЗК 651.

Измерения производят с использованием частотной коррекции, соответствующей шкале А, и постоянной времени усреднения F «Быстро».

При использовании системы, которая включает периодический контроль уровня звука, взвешенного по шкале А, показания снимают не реже чем через 30 мс.

Калибровка

В начале и а конце каждой серии измерений шумомер или эквивалентную систему измерения в целом проверяют с помощью калибратора звука, отвечающего требованиям к калибраторам звука класса точности не менее 1 МЭК 942. Без какой-либо дополнительной регулировки разность показаний в ходе двух последовательных проверок не должна превышать 0,5 дБ. При превышении данного значения результаты измерений, полученные после предыдущей удовлетворительной проверки, не учитывают.

Соответствие требованиям

Соответствие устройства для калибровки звука требованиям, предусмотренным в МЭК 942, проверяется один раз в год, а соответствие измерительной системы требованиям МЭК 651 — не реже одного раза в два года лабораторией, уполномоченной производить калибровку с соблюдением соответствующих стандартов.

Измерения скорости                                                                                                                          

Частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость транспортного средства измеряют с помощью приборов с точностью ± 2 % или выше.

Метеорологические приборы

Метеорологические приборы, используемые для наблюдения за окружающими условиями, включают следую­щие устройства:

• для измерения температуры с точностью не менее ± 1 °С;
• для измерения скорости ветра с точностью не менее ± 1,0 м/с. Г.2 Условия проведения измерений

Испытательная площадка                                                                          .

Центральная часть испытательной площадки предназначена для разгона, зона вокруг нее должна быть практически горизонтальной.

Участок разгона должен быть горизонтальным, покрытие испытательного трека должно быть сухим, при этом шины не должны издавать чрезмерного шума.

Покрытие испытательного трека должно быть таким, чтобы в условиях свободного звукового поля помехи между источником звука и микрофоном не превышали 1 дБ. Это условие считается выполненным, если на расстоянии 50 м от центральной части участка разгона нет таких крупных звукоотражающих объектов, как заборы, скалы, мосты или здания. Поверхность испытательной не должна быть покрыта рыхлым снегом, высокой травой, рыхлой землей или золой. Вблизи микрофона и источника звука не должно быть никаких преград, которые могут оказать влияние на звуковоеполе. 
Наблюдатель, проводящий измерения, должен находиться в таком месте, в котором его присутствие не оказывает  влияния на показания измерительных приборов.

Не допускается проводить измерение при плохих погодных условиях. Необходимо обеспечить усло­вия, при которых порывы ветра не могли бы сказываться на результатах измерений.                     

При снятии показаний прибора пиковые отклонения, не связанные с характеристиками общего уровня шума ТС, не учитываются.

Метеорологические приборы должны располагаться вблизи испытательной площадки на высоте (1,2±0,1)м.                                                                                                                                              

Измерения производят при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 40 °С.                      

Испытания не проводят, если в момент измерения звука скорость ветра с учетом порывов на уровне высоты микрофона превышает 5 м/с. Она должна регистрироваться в ходе каждого испытательного пробега.

Репрезентативные значения температуры, направления ветра, относительной влажности и барометрического давления регистрируют в момент измерения звука.

Уровень звука по шкале А от других источников звуков и уровень звука от воздействия ветра должны быть не менее чем на 10 дБ Л ниже уровня звука, производимого ТС.

Транспортные средства

Измерения проводят на ТС в снаряженном состоянии без прицепа или полуприцепа, за исключением ТС, состоящих из нераздельных единиц.

Шины, используемые для испытания, отобранные изготовителем ТС, должны отвечать условиям коммерческой практики и должны быть в наличии на рынке. Шины должны соответствовать одному из размеров шин, предписанных для ТС, и соответствовать требованиям в отношении минимальной глубины рисунка протектора, составляющей 1,6 мм в основных канавках протекторного рисунка.

Внутреннее давление в шинах устанавливают с учетом испытательной массы ТС.

До начала измерений ТС доводят до состояния, соответствующего его обычным условиям работы в отношении:

• температуры;
• регулировки;
• топлива;
• свечей зажигания, карбюратора (карбюраторов) и т. д. (в соответствующем случае).

Если ТС имеет привод более чем на два колеса, то его испытывают в том режиме, который предус­мотрен для эксплуатации в нормальных дорожных условиях.

Если ТС оборудовано одним или несколькими вентиляторами с механизмом автоматического привода, то во время измерений воздействие на эту систему не допускается.

Если ТС оборудовано системой выпуска, содержащей волокнистые материалы, она должна быть подготовлена к началу испытаний в соответствии с приложением Д.

Методы испытания. Измерение шума при движении.

Легковые, грузопассажирские автомобили, а также грузо­вые автомобили с полной массой до 3500 кг включ. с механиче­ской коробкой передач, имеющей четыре и менее передач передне­го хода, должны испытываться на второй передаче. Если коробка передач имеет более четырех передач переднего хода, автомобили должны испытываться последовательно на второй и третьей пере­дачах. За результат измерения принимается среднее арифметиче­ское значение уровней шума на второй и третьей передачах.

Грузовые автомобили с полной массой св. 3500 кг, автопоезда и автобусы, которые имеют механическую коробку передач с об­щим числом передач переднего хода N (включая передачи, полу­чаемые с помощью дополнительной коробки передач или многосту­пенчатого редуктора ведущего моста), должны испытываться по­следовательно на передачах от N/2 до N (от—— до N, если iV —нечетное число). За результат измерения принимают наибольшее значение уровня звука.

Автомобили, кроме легкових и грузопассажирских с меха­нической коробкой передач, производство которых начатодо 01.01.87, испытывают на второй передаче если коробка имеет че­тыре и менее передач переднего хода.Еслиоробкапередачимеетболее четырех передач переднего хода, испытания должны прово­диться на третьей передаче.

Легковые и грузопассажирские автомобили с механической ко­робкой передач испытываются на второй передаче независимо от количества передач переднего хода.

У автомобилей с дополнительной коробкой передач с ручным управлением или главной передачей с несколькими передаточными отношениями необходимо включать передачу, обеспечивающую на­иболее высокую скорость движения. Отключаемые ведующие мо­сты должны быть выключены.

Автомобили с механической коробкой передач, с автомати­ческой коробкой передач с ручным переключателем управления, без коробки передач должны приближаться к началу измеритель­ного участка с установившейся скоростью, наименьшей из следую­щих скоростей: соответствующей ³Д номинальной частоты вращения коленчато­го вала двигателя; 50 км/ч.

В автомобиле с автоматической коробкой передач с ручным переключателем управления, имеющей более двух передач, с целью предотвращения включения первой понижающей передачи, допускается либо увеличить начальную скорость до 60 км/ч, либо уменьшить подачу топлива до 95 % необходимой подачи при пол­ной нагрузке. Последнее условие считается выполненным, если угол открытия дроссельной заслонки или перемещение регулятора топливного насоса составляет не менее 90 % их максимального
значения. Увеличение начальной скорости или уменьшение подачи топлива должно быть отмечено в протоколе испытаний.

При выборе управления автоматической коробкой передач пе­реключатель устанавливают в положение, соответствующее нор­мальным условиям движения в городе.

Автомобили с автоматической коробкой передач без ручно­го переключателя должны приближаться к началу измерительного участка последовательно с установившимися скоростями 30, 40, 50 км/ч. За результат принимают наибольшее значение, получен­ное при измерении на указанных скоростях.

Движение автомобиля на измерительном участке дороги должно производиться с интенсивным разгоном в двух направле­ниях. В момент пересечения передней частью автомобиля линии АА следует резко нажать на педаль дроссельной за­слонки или подачи топлива. Педаль резко отпускают в момент пе­ресечения задней частью автомобиля линии ББ, не учитывая нали­чия нерасцепляемого прицепа или полуприцепа.

Микрофон устанавливают в точках, , на высоте (0,2 ±0,1) м от уровня дороги. Главная ось микрофона должна быть ориентирована к центру измерительного участка и расположена горизонтально.

При измерении уровня шума в шумомере включают вре­менную характеристику «быстро» и регистрируют максимальное показание шумомера. С учетом показаний измерительного прибора значения, получаемые в ходе измерения, должны быть уменьшены на 1 дБ А.

Измерения шума проводят не менее трех раз с каждой сто­роны автомобиля. Предварительные пробные измерения (если они производились) не должны учитываться.

Измерения считают действительными, если разность между тремя результатами измерений с одной и той же стороны автомо­биля не превышает 2 дБ А; при большей разности проводят пов­торные измерения.

За результат измерения шума принимают наибольшее зна­чение, полученное при измерении с каждой стороны автомобиля и округленное до целого числа.

Наибольший из двух результатов, полученных при измерениях шума с обеих сторон автомобиля, следует сравнить с допустимы­ми значениями, приведенными в табл. 1 и 2.

Измерение шума на неподвижном автомобиле.

Измерения проводят с целью получения данных, необходи­мых для контроля шума автомобилей в условиях эксплуатации.

При измерениях шума в автомобилях с механической коробкой передач рычаг переключения должен находиться в нейтральном положенин, а сцепленна должно быть включено.

В автомобилях с автоматической коробкой передач переключатель управле* ния должен находиться в нейтральном положении.

Микрофон устанавливают на высоте расположения выпускной трубы глу» шителя шума, но не менее 0,2 м от уровня дороги

Микрофон направляют к отверстию выпускной трубы и располагают на расстоянии 0,5 м от него. Главная ось микрофона должна быть параллельна до« роге и составлять угол (45±10)° с вертикальной плоскостью, которая проходят через ось выпускной

В автомобиле с двумя или более выпускными трубами, расстояние между которыми составляет не более 0,3 м, микрофон устанавливают у трубы, наиболее близко расположенной к контуру автомобиля.

На автомобиле с двумя или более выпускными трубами, расстояние между которыми составляет более 0,3 м, микрофон устанавливают у каждой трубы. За результат измерения принимают наибольшее значение.

В автомобиле с выпускной трубой, расположенной вертикально, микрофон располагают на высоте среза выпускной трубы .Главная ось микрофона должна быть ориентирована вертикально.

При измерении шума частота вращения коленчатого вала двигателя долж­на составлять ³/₄ номинальной частоты вращения коленчатого вала    двигателя.

После достижения постоянной частоты вращения коленчатого вала двигате-ля педаль подачи топлива следует быстро перевести в положение, соответствую­щее минимальной подаче.

Уровень шума измеряют как в течение работы двигателя на режиме с по­стоянной частотой вращения, так н в течение всего периода замедления частоты вращения коленчатого вала двигателя. За результат измерения принимают мак­симальное показание шумомера.

При измерении уровня шума в шумомере включают временную характе­ристику «быстро».

Измерение шума проводят не менее трех раз в каждой точке.
Измерения считают действительными, если разность между тремя результатами не превышает 2 дБЛ.

За результат измерения шума принимают наибольшее значение трех изме­рений. Результаты испытаний должны быть занесены в протокол.

Допустимые  уровни  внутреннего  шума. 

Автотранспортные средства одного типа в отношении внутреннего шума не должны иметь существенных различий в следующих характеристиках:

• конструкции кузова, места установки двигателя;
• длины и ширины автотранспортного средства;
• типа двигателя (с искровым зажиганием или с воспламенением от сжатия, двухтактный или четырехтактный, поршневой или роторный), типа и конструкции системы питания и газораспреде­ления, номинальной или максимальной мощности и соответствующей частоты вращения- коленча­того вала двигателя, типа электродвигателя и т. д.;
• наличия вспомогательных систем, не являющихся необходимыми для получения движения, но используемых при движении автотранспортного средства (система отопления, кондиционирова­ния и вентиляции кузова или пассажирского помещения, далее — вентиляционная установка);
• конструкции трансмиссии (в части типов: коробки передач, главной передачи, раздаточной коробки, дополнительной коробки), числа передач и передаточных чисел;
• других систем, влияющих на образование внутреннего шума.

В качестве оценочного показателя внутреннего шума принимается уровень звука в деци­
белах.Допустимые уровни внутреннего шума автотранспортных средств приведены в таблице 3.

Общие требования

Методы испытаний, изложенные в настоящем стандарте, используют при проведении испытаний автотранспортных средств (в том числе периодических, сертификационных, инспекци­онных и др).

Автотранспортное средство, представленное на испытание, должно соответствовать тре­бованиям технической и эксплуатационной документации, что определяется при его идентифика­ции.

Для проведения испытаний должно быть-представлено техническое описание автотранс­портного средства конкретного типа в трех экземплярах в соответствии с приложением А.

Порядок проведения инспекционных испытаний сертифицированных автотранспортных средств изложен в приложении Б.

Средства измерений и регистрации

Для измерения внутреннего шума автотранспортного средства должны применяться
следующие приборы:                                                                                      .

• шумомер 1-го класса точности по ГОСТ 171S7. При измерениях рекомендуется использовать микрофон с всенаправленной характеристикой;
• приборы для измерения скорости автотранспортного средства и частоты вращения коленча­того вала двигателя с относительной погрешностью измерения ± 3 %;
• прибор для измерения скорости ветра с диапазоном измерения от 1 до 10 м/с и погрешностью измерения ± 0,5 м/с;
• прибор для измерения температуры окружающего воздуха с погрешностью измерения ± 1 *С;
• прибор для измерения атмосферного давления с погрешностью измерения ± 2,6 гПа.

Шумомер следует калибровать по стандартному источнику звука непосредственно до и после каждой серии испытаний. Если при этой проверке показания шумомера отличаются более чем на 1 дБ А, то испытание считают недействительным.

Допускается использовать другие средства измерений и регистрации, если их электро­акустические характеристики соответствуют ГОСТ 171S7.

Условия проведения испытаний

                                                                                        
Автотранспортные средства, на которых для условий бездорожья используются шины

повышенной проходимости, на время испытаний могут быть оборудованы дорожными шинами,' .'указанными в документации предприятия-изготовителя. Допустимый износ шин не должен превы­шать 30 % первоначальной высоты рисунка протектора.

Автотранспортное средство испытывают без нагрузки, прицепов и полуприцепоп, если они не предназначены для перевозки пассажиров. В кабине автотранспортного-средства могут находиться два человека: водитель и испытатель. В автотранспортном средстве с числом мест для : сиденья более 9 (категории М₂, М_}) допускается присутствие второго испытателя. Наличие посто­ронних предметов не допускается.

В процессе испытании ни одно из сидений в автотранспортном средстве, где измеряется .^г. уровень звука, не должно быть занято, за исключением места водителя.

На автотранспортном средстве, оборудованном вспомогательной (дополнительном) коробкой передач с ручным переключением и/или приводом более чем на один мост с включением
- дополнительных  мостов,  следует установить  положение  переключателя  и  количество  ведучих мостов,  используемое при нормальных условиях движения  в  городе.  Не следует использовать устройства, предназначенные для движения на малой скорости, стоянки или торможения, При измерениях, окна, двери и люки в крыше должны быть закрыты, .мягкий тент установлен.

Передвижные регулируемые сиденья,  возле которых  проводятся измерения, должны находиться в среднем положении. Спинка сиденья, если имеется возможность ее регулирования, должна находиться в удобном для водителя рабочем положении.  Регулируемые подголовники сидений должны-находиться в среднем положении.

Перед испытаниями двигатель и другие агрегаты автотранспортного средства должны быть прогреты до рабочей температуры.

Испытания следует проводить на прямом сухом гладком и чистом участке дороги с покрытием из асфальтобетона в хорошем техническом состоянии. Продольный уклон измеритель­ного участка не должен превышать 1 %. На расстоянии 20 м от продольной оси измерительного участка не должны находиться крупные звукоотражающие объекты (заборы, камни, мосты¹ иди здания).

Уровень шумовых помех должен быть не менее чем на 15 дБ А ниже измеряемого уровня шума. Если это условие не соблюдается, следует внести поправку уровня помех по ГОСТ 12.1.026.

При измерении шума вспомогательное оборудование (системы обмыва и- очистки стекол, аудиоаппаратура и т. д.) должно быть выключено. Если автотранспортное средство оборудовано жалюзи и/или вентилятором системы охлаждения двигателя с автоматическим приводом, испытания должны проводиться при их работе в автоматическом режиме. Если автотранспортное средство оборудовано жалюзи с ручным управлением, испытания проводят при полностью открытых жалюзи.

При измерении уровня шума по методикам, вентиляционные установки, отопители, кондиционеры должны быть выключены. Испытания проводят при следующих метеорологических условиях:

• отсутствии атмосферных осадков;
• атмосферном давлении 1013 гПа (760 мм рт. ст.); допустимое отклонение ± 5 %;
• температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 30 "С;.
• скорости ветра, измеряемой на измерительном участке на высоте приблизительно 1,2 м, не более 5 м/с.

Методы измерения шума

Измерения уровня шума необходимо проводить в следующих точках.

У сиденья водителя (для всех категорий автотранспортных средств) — микрофрн, расположен­ный у сиденья водителя, должен быть смещен от его оси симметрии на (0,20 ± 0,02) м в направлении центра автотранспортного средства согласно точке Б.

Над каждым рядом сидении — микрофон, расположенный у сидений пассажиров, устанавли­вают в точке А, указанной на рисунке 1.

В зонах, предназначенных для стояния'пассажиров, измерения проводят на высоте (1,6 ± 0,1) м от пола ближе к продольной оси симметрии автотранспортных средств.

В зонах, предназначенных для лежания пассажиров, измерения проводят над серединой подушки на высоте (0,15 ± 0,02) м.                                                                                                        

Расстояние от микрофона до стенок кабины или испытателя, проводящего измерения,
должно бьаь не менее 0,15 м. Если при измерении в автотранспортном средстве находится
испытатель, расстояние от него до микрофона должно быть не менее 1 м.

Микрофон должен быть расположен горизонтально; его ось максимальной чувствительности (в соответствии с характеристикой прибора) должна быть ориентирована в направлении   взгляда сидящего человека. Если это направление не определено, то в направлении движения автотранс­портного средства.                               

В протоколе испытаний указывают зоны, в которых были проведены измерения. Измерение шума при разгоне

Измерения проводят следующим образом.

Стабилизируют начальную скорость движения v₀ автотранспортного средства и режим, работы двигателя в соответствии с условиями испытании.

При достижении стабильной начальной скорости v₀ резко нажимают до упора на педаль управления дроссельной заслонкой или подачей топлива и удерживают ее в таком положении до достижения окончания разгона скорости. Не допускается переключение передач во время разгона.

За результат измерения принимают максимальное значение уровня звука, зарегистрированное в процессе разгона автотранспортного средства от v₀ до v_K..

Выбор режима испытаний

Испытание-автотранспортного средства с механической коробкой передач, имеющей
ручное управление                                                                                                                  

В коробке передач должна быть включена наиболее высокая передача (не^ниже третьей, если коробка передач имеет четыре и более передач, и не ниже второй, если коробка передач имеет менее четырех передач), обеспечивающая движение автотранспортного средства со скоростью, не превы­шающей 120 км/ч при частоте вращения двигателя, равной 90 % режима максимальной мощности. .Полученная скорость принимается за скорость окончания разгона v_K.

Если при включении выбранной передачи при частоте вращения, равной 90 % режима
максимальной мощности двигателя, скорость превышает 120 км/ч, то скорость v_K считают равной 120 км/ч.                                          

Испытания проводят на выбранной передаче, начиная со скорости v„, соответствующей 45 % режима максимальной мощности двигателя.

Если на выбранной передаче скорость у,, раина 120 км/ч, то v₀ должна быть 60 км/ч

Если на автотранспортном средстве категории N₃ установлен ограничитель скорости, не позволяющий на высше передаче развить скорость, соответствующую 90% режима максимальной . мощности, то необходимо переходить на более низкую передачу и осуществлять разгон с 45 % до 90 % режима максимальной мощности двигателя.

Испытание автотранспортного средства с автоматической коробкой передач.

В автотранспортном средстве с автоматической коробкой передач измерения проводят начиная со скорости v₀, соответствующей 45 % режима, максимальной мощности двигателя. При этом скорость v₀ не должна быть более 60 км/ч. Если в коробке передач происходит переключениепередач раньше, чем автотранспортное средство достигнет скорости, соответствующей 90 % частоты режима максимальной мощности двигателя или 120 км/ч, начальную скорость v₀ принимаютравной50% скорости, при которой происходит переключение передач. За скорость окончания разгона v_K: принимают скорость, на которой происходит переключение передач. Не допускаетсяпринудительное пщпочепие понижающей передачи                                                                                          

Испытание автотранспортных средств всех категорий, приводимых в движение с
помощью электродвигателя, и троллейбусов

Для автотранспортных средств гсе.ч категорий, приводимых в движение с помощью электродвигателя, и троллейбусов начальную скорость v₀ устанавливают равной 45 % максимальней  скорости, указанной предприятием-изготовителем. Разгон осуществляют до скорости соответст вующей 90 % максимальной скорости, указанной предприятием-изготовителем.

Испытание автотранспортных средств, у которых максимальная скорость астотранспортного средства снаряженной массы с водителем  и оператором  на высшей передаче меньше скорости, соответствующей 90 % максимальной мощности двигателя и скорости 120 км/ч.

В коробке передач включают более низкую передачу, но не ниже, третьей. Начальная скорость v₀ должна соответствовать минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, обеспетвающей ее постоянное увеличение при полном нажатии на педаль дроссельной заслонки или подачи  топлива, но не ниже 45 % скорости, соответствующей режиму максимальной мощности двигателя.

Разгон заканчивается при скорости автомобиля v_K, соответствующей 90 % максимальной мощности двигателя.

Измерение шума при движении автотранспортного средства с постоянной скоростью.

Измерение шума при движении с постоянной скоростью проводят на высшей передаче в диапазоне скоростей, начиная с 60 км/ч или 40 % максимальной скорости автотранспортного средства до скорости, соответствующей 80 % максимальной, но не более 120 км/ч. Из указанных скоростей выбирают наименьшую.

Измерения проводят не менее чем при пяти значениях постоянных скоростей с округле­нием до 5 км/ч: наименьшей, наибольшей и промежуточных, обеспечивая равномерность интерва­лов между значениями скоростей. В каждой точке измерения и при каждой скорости в течение. 5'с регистрируют среднее значение показания шумомера.                                                                                        . .

Измерение шума вентиляционных установок автотранспортного средства

Измерение проводят на неподвижном автотранспортном средстве при работе двигателя на холостом ходу (минимальная частота вращения холостого хода).

При измерении шума вентиляционной установки коидицирнеры, отопители или вентиляторы должны быть включены в наиболее шумном режиме, предусмотренном изготовителем для продол­жительной работы при движении автотранспортного средства. В каждой точке расположения микрофона проводят не менее трех измерений. Результаты измерений заносят в протокол испытаний.

Измеряемые значения

При испытаниях измерения проводят с использованием постоянной-времени усреднения «Быстро» (Fast), при испытаниях измерения проводят с использованием постоянной времени усреднения «Медленно» (Slow).

Измерения в процессе испытаний проводят при включенной частотной коррекции, соответствующей шкале А.

При измерениях в каждой точке расположения микрофона проводят не менее
трех -измерений. За результат измерения в каждой точке принимают среднее арифметическое значение, округленное до целого числа, которое сравнивают с допустимыми уровнями, приведенными в таблице 1. Если разность наибольшего и наименьшего значений уровней шума в каждой точке превышает 2 дБ А, проводят повторное испытание.

За окончательный результат измерения уровня шума в пассажирском помещении принимают максимальное значение, полученное в измерительных точках.

По результатам испытаний оформляют протокол испытаний.       

Проведение инспекционных испыташш сертифицированных автотранспортных средств

Инспекционные испытания проводят на одномюбразце автотранспортного средства конкретного типа.

Измерения внутреннего шума при разгоне автотранспортного средства и при движении с постоянной скоростью.                      

Оценка результатов               

Если уровень шума испытуемого автотранспортного средства не превышает более чем на 1 дБ/1 предельное значение, приведенное в таблице 1 настоящего стандарта, считают, что тип автотранспортного средства соответствует требованиям настоящего стандарта.

Если автотранспортное средство не соответствует требованиям настоящего стандарта, то испытанию подвергают два дополнительных автотранспортных средства того же типа.

Если при дополнительных испытаниях уровень шума хотя бы одного из испытуемых автотранспортных средств превышает более чем на 1 дБ А предельное значение, приведенное в таблице 1 настоящего стандарта, считают, что тип автотранспортного средства не соответствует требованиям настоящего стандарта.

7.  Классификация средств и методов защиты от шума

Основные направления шумозащиты

Для снижения акустического загрязнения окружающей среды используют:

• замену шумных источников и технологий на малошумные;
• изменение направленности излучения шума источником;
• снижение шума по пути распространения от источника до защищаемого от шума места;
• комплекс средств защиты от шума в шумном агрегате, транспортном средстве;
• архитектурно-планировочные меры в жилой застройке;
• организационные мероприятия;
• улучшение качества воспринимаемого звука;
• новые акустические технологии.

Снижение шума в источнике путем изменения его направленности

Замена шумных источников на малошумные едва ли не самая кардинальная мера борьбы с шумом. Например, замена двигателя внутреннего сгорания на электродвигатель существенно снижает внешний шум автомобилей, строительных машин и др. Электромо­биль на 15...20 дБА менее шумен, чем автомобиль с дизельным дви­гателем. Примером удачного использования малошумной техноло­гии можно считать погружение свай с помощью бурения, что позво­ляет снизить шум по сравнению с вибропогружением или ударным погружением на 30...40 дБА. Можно привести и другие примеры снижения шума в источнике образования. Например, шум, генери­руемый шинами автомобиля при движении, может быть снижен на 3...4 дБА при замене асфальтового покрытия на специальные по­крытия с содержанием резины. Шум при качении колеса по рельсам можно ослабить на 8...10 дБА, снизив волнообразный износ рельсов путем их шлифования.

Основной конструкцией, снижающей шум на пути от ис точника до защищаемого объекта (жилого района), являю^-акустические экраны (АЭ) или иные сооружения, которые v гут дать экранирующий эффект, например дома, стенки, вы; ки, зеленые насаждения (рис.2).

Принцип работы акустического экрана основан на создании зоны звуковой тени за ним в результате частичного отражезвука от его поверхности. Эффективность АЭ или экранирующего сооружения ухудшается из-за огибания (дифракции звуковых волн) препятствия между источником звука и защищу от шума объектом. Дифракция возрастает с увеличением длины звуковой волны и снижается при увеличении размеров АЭ. Э фективность экранирующих сооружений ориентировочно состовляет (в зависимости от размеров и других особенностей): насыпи -5... 15 дБА; зеленых насаждений -3...8 дБА; вые до 25...30 дБА; зданий -экрана -15...20дБА.

Акустические экраны используются для установки вдоль автодорог, железнодорожных магистралей, вблизи аэропортов. Длина АЭ, установленных в США, Германии, Японии, Швейцарии, Италии, Франции и других странах, достигает десятки тысяч километров. Их изготавливают из бетона, стекла, дерева, металла, пластиков, старых покрышек и других материалов ьсотой в зависимости от назначения и места установки от 2...4 м (автодороги) до 20...25 м (аэропорты).

Шумовиброзащитные конструкции

Источниками излучения шума в окружающую среду явля­ются автомобили, самолеты, суда, строительные машины и ус­тановки, пневмоинструмент, воздухозаборные шахты, ком­прессоры, трамваи, троллейбусы и т.д. Шум, в основном, воз­никает в результате совершения работы или движения. Для снижения шума от таких источников применяется комплекс мер. Для перечисленных примеров характерно образование ме­ханического шума (двигатели внутреннего сгорания, компрессо­ры и др.), аэродинамического (выхлоп и всасывание двигателей, реактивная струя, обтекание движущегося с большой скоростью транспортного средства), электромагнитного (электродвигате­ли, генераторы), ударного (падение ударной части на сваю, ка­чение колеса по рельсу), гидродинамического (гидронасосы, гидромоторы). Все средства шумозащиты от работы этих ис­точников можно свести к трем основным принципам действия: отражение, поглощение звука (вибрации) или комбинирован­ные (табл. 4).

По принципу действия средств шумовиброзащиты выделяют:

• звукоизоляцию, которая основана на отражении звуковых волн от плоской массивной протяженной преграды. Основные звукоизолирующие конструкции - звукоизолирующие капоты (кожухи), перегородки, кабины;
• звукопоглощение, которое основано на поглощении звуко­вых волн при их падении на плоскую, мягкую, пористую или во­локнистую поверхность. Основная конструкция -звукопогло­щающая облицовка в замкнутых объемах (помещениях, капотах и т.д.);
• виброизоляцию, которая основана на отражении вибрации в устройствах, называемых виброизоляторами. Конструкции виб­роизоляторов - резиновые, резинометаллические, пружинные, пневматические;
• вибродемпфирование, основанное на поглощении вибрации в вибродемпфирующих покрытиях, которые снижают как амплиту­ду колебания демпфируемой пластины, так и ее звукоизлучение. Вибродемпфирующие покрытия бывают мягкими, жесткими и коминиирТаблица 4. Классификация шумовиброзащитнных конструкций.

8.  Способы измерения и выявления вибрации.

Качественные и количественные критерии и показателя не­благоприятного воздействия вибрации на человека-оператора в процессе труда устанавливаются санитарными нормами, правилами и другими нормативными документами Минздрава .

В соответствии с ними вводятся следующие критериинеблагоприятного воздействия вибрации:

• критерий «безопасность», обеспечивающий ненарушенне здоровья человека, оцениваемого по объективным показателям с учётом риска возникновения предусмотренных медицинской классифи­кацией профессиональной болезни и патологий, а также исключаю щий возможность возникновения травмоопасных или аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации;
• критерий «граница снижения производительности труда», обес­печивающий поддержание нормативной производительности труда, не снижаюиейся из-за развития усталости под воздей­ствием вибрации;
• критерий «комфорт>, обеспечивающий оператору ощущение ком­фортности условий труда при полном отсутствии мешающего действия вибрации.

Соответствие устанавливаемых критериев категориям вибрации по санитарным нормам указано в табл. 6 приложения 5.

Вибрационная безопасность труда должна обеспечиваться:

• системой технических, технологических и организационных ре­шений и мероприятий по созданию машин и оборудования с низкой вибрационной активностью;
• системой проектных и технологических решений производствен­ных процессов и элементов производственной среды, снижающих вибрационную нагрузку на человека;
• системой организации труда и профилактических мероприя­тий на предприятиях, ослабляющих неблагоприятное воздействие вибрации на человека-оператора.

Нормы вибрации автомобилей, машин и оборудования, влияющих на виб­
рационную безопасность труда, должны быть установлены в НТД
или другой документации. .

Нормы вибрации машин должны обеспечиваться и гарантирова­ться их изготовителями и удостоверяться контрольными службами, уполномоченными проверять показатели безопасности автотранспортных средств, машин.

Соблюдение установленной вибрационном нагрузки на опе­ратора должно быть удостоверено расчетами и (или) измерения­ми непосредственно на рабочем месте или другими способами по согласованию с заказчиком и потребителем.

Организация труда и профилактические мероприятия по уменьшению неблагоприятного воздействия вибрации па каждом предприятии должны быть определены регламентом вибробезопас­ного ведения работ.

Заказчик и (или) потребитель, принявший в эксплуатацию автотранспортные средства, машины, оборудование, предприятие несет ответственность за обес­печение вибрационной безопасности труда.

Для обеспечения вибрационной безопасности труда должен выть организован эффективный контроль соблюдения установлен­ных ворм и требований.

Требования по ограничению неблагоприятного воздействия.

Воздействие вибрации на человека-оператора классифици­ руется:    

• по способу передачи вибрации на человека;
• по направлению действия вибрации;
• ло временной характеристике вибрации.

В качестве факторов, влияющих на степень и характер не­благоприятного воздействия вибрации, должны унихываться:

• риски (вероятности) проявления различных патологий- вплоть до профессиональной вибрационной болезни;
• показатели физической нагрузки и нервно-эмоцноналые на­пряжения;
• влияние сопутствующих факторов, усугубляющих воздействне вибрации (охлаждение, влажность, шум, химические вещества  т.п.);
• длительность и прерывистость воздействия вибрации;
• длительность рабочей смены.

Показатели вибрационной нагрузки на человека должны
формироваться из следующих параметров:

• виброускорение (виброскорость);
• диапазон частот;
• время воздействия вибрации.

Прн оценке вибрационной нагрузки предпочтительным параметром является виброускорение.

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

• для локальной вибрации 1; 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500» 1000 Гц;
• для общей вибрации 0,8: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,Cr 5.0; 6,3; 8,0;  10,0; 12,5;  16; 20; 25: 31,5; 40; 50; 63; 80 Гц.

При определенен фазы вибрации время воздействия измеряют в секундах или часах.

Норму вибрационной нагрузки на оператора устанавлива­ ют для длительности 8 ч, соответствующей длительности рабочей смены, в зависимости от временной структуры рабочей смены.

При постоянной вибрации норму вибрационной нагрузки «а оператора устанавливают в виде нормативных спектральных или корректированных по частоте значений контролируемого пара­метра для воздействия вибрации в течение 8 ч, а также в виде зави­симости этих значений от длительности воздействия вибрации.

Если постоянная вибрация воздействует с перерывами, то нор­ма назначается для суммарной длительности воздействия с учетом коэффициентов или корректирующих зависимостей, учитывающих, восстановительные процессы в организме во время перерыва.

Коэффиценты или корректирующие зависимости, устанавливае­мые в санитарных нормах или других документах Минздрава, должны обеспечивать повышение предельно допустимого значения по сравнению с непрерывным воздействием постоянной вибрации.

Норма вибрационной нагрузки на оператора устанавливает­ся для каждого направления действия вибрации,

Допускается по согласованию с Минздравом нормировать вибрационную нагрузку по наиболее неблагоприятному направле­нию действия вибрации (например по направлению максимальной вибрации) или по равнодействующей трехкомпогентной вибрации.

Опенка вибрационной безопасности должна произво­диться на автотранспорте и на рабочих местах конкретного производства при выполне­нии реальной технологической операции или типо        Периодический контроль за соблюдением установленного режима труда на рабочих местах должна осуществлять админи­страция предприятия (цеха, участка и т. д.) методами хронометражных наблюдений с привлечением санитарных служб и служб охраны труда.

На автотранспорте и непосредственно в кабине на месте водителя и каждом месте пассажира производятся замеры на общую и локальную вибрацию.

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибра­цию.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека.

Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, кон­тактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отне­сена к локальной вибрации.

Для общей вибрации направление осей Х₀, У₀, Z₀h их связь с телом челове­
ка показаны на черт. 1а. Ось Z_Q —вертикальная, перпендикулярная к опорной
поверхности, осЗ Х₀ — горизонтальная от спины к груди; ось Y₀— горизонталь­
ная от правого плеча к левому.      '

Для локальной вибрации направление осей Х_л, У_л. Z_x и их связь с рукой че­ловека показаны. Ось Х_л— совпадает или параллельна оси места ох­вата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управ­ления, обрабатываемого изделия, удерживаемого в руках). Ось 2л лежит в плос­кости, образованной осью Хл и направлением подачи или приложения силы, н на­правлена вдоль оси предплечья. Ось У_л направлена от ладони. .

По временной характеристике различается:

• постоянная вибрация, для которой спектральный или корректированный по частоте контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ);
• непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения из­меняются более чем в 2 раза (на 6 дБ).

Требования к подготовке измерений

Для оценки вибрационной нагрузки на оператора точки измерения вы­бирают в местах контакта оператора с вибрирующей поверхностью.

Если установка виброизмерительного преобразователя в местах охвата рукой или под опорной поверхностью оператора неудобна или затруднена, то место установки выбирают рядом с местом контакта так, чтобы измеряемый пара­метр не отличался от значений в месте контакта более чем на 1 дБ или в других удобных точках.

Допускается уменьшать объем измерений выполнением одной или нескольких точек с максимальной вибрацией и проведением измерений только в этих точках.

Допускается (в том числе при измерениях на стендах) крепление вибропре­образователя на контролируемой машине на резьбовой шпильке, магнитом, жест-жим хомутом и т. п.

Адаптер должен быть изготовлен из легкого (магниевого или алюминиевого) сплава.

Выбор вида адаптера определяется возможностью его применения для изме­рений на рукоятках различной конфигурации.

Системы установки вибропреобразователей с переходными элементами (адап­тер, кубик, резьбовые шпильки и т. п.) должны иметь ограниченную суммарную массу, которая с учетом упругости мягких тканей руки и средств индивидуаль­ной защиты рук от вибрации "обеспечивает собственную частоту.

При применении адаптера суммарная масса вибропреобразователя и переход­ных элементов, обеспечивающая линейность амплитудно-частотной характеристики во всем измеряемом частотном диапазоне (до 1500 Гц), не должна превышать 80 г.

При превышении указанной суммарной массы завышение показаний на высо­ких частотах должно быть скорректировано внесением поправки, определяемой по амплитудно-частотной характеристике примененной системы установки вибропреобразователей.

Вибропреобразователь устанавливают на промежуточной платформе или диске на резьбовой шпильке магните или другим способом.

Если сиденье имеет неплоское мягкое покрытие, то диск должен обладать упругостью для восприятия формы сиденья.

Упругий (полужесткий) диск — по ГОСТ 27259.     

10.   Организационные и прочие мероприятия по снижению шума в окружающей среде

К организационным мероприятиям по снижению шума в ок­ружающей среде можно отнести:

• запрещение звуковых сигналов (это позволило повсеместно снизить шум в городах до 10 дБА);
• онтроль за шумностью в городах;
• ограничение времени и места движения грузовых автомоби­лей и мотоциклов;
• вынесение шумных предприятий из спальных зон;
• рациональную организацию движения транспортных потоков;
• запрещение работы шумных источников (например, гром­коговорящей связи на сортировочных и грузовых станциях);
• регламентацию работы шумных источников (например, за­прещение включать громкую музыку после 23.00).

Помимо этого, внедряется еще одно направление улучшения ка­чества воспринимаемого звука - изменение его спектра на более приятный, маскировка неприятных звуковых сигналов и пр. Это -предмет изучения бурно развивающейся науки, которая носит на­звание психоакустика.

Активная шумозащита

В заключение рассмотрим новые технологии снижения шума. В зависимости от дополнительного источника шума все многооб­разные средства защиты от шума можно разделить на две большие группы: пассивные и активные.

К пассивным средствам относятся те, в которых не использует­ся дополнительный источник энергии. В активных средствах за­действован дополнительный источник энергии, а принцип такой защиты от шума называется активной шумозащитой.

Активная шумозащита основана на хорошо известном явлении наложения звуковых волн с одинаковой частотой и амплитудой А в противофазе, которое легко понять из рис.. Такое явление, называемое интерференцией, приводит к ослаблению амплитуды.

Из схемы активного шумоглушения можно понять, что звуковая волна излучается динамиком (вторичным источни­ком) в противофазе к первичному источнику звука. При наложе­нии звуковых волн от первичного и вторичного источников в про­странстве наблюдается зона снижения шума.

В последние годы устройства активной шумозащиты начали выпускаться серийно и нашли широкое применение для снижения шума ряда транспортных средств (самолетов, автомобилей), систем вентиляции, различных агрегатов. Анализ данных, приведенных в табл., показывает, что активная шумозащита особенно эффек­тивна на низких и средних частотах (до 500 Гц), где УЗД снижается на 10.„15 дБ. Высокая эффективность    на    низких tV'    частотах  - большое преимущество активных ме­тодов   шумозащиты,   по­скольку именно  на этих частотах    звукоизоляция, звукопоглощение и другие методы сравнительно ма­ло результативны. В то же время   большой   недоста­ток активной шумозащиты - малая эффективность на высоких частотах. Кроме того, она сложна в эксплуатации и достаточно дорога. Тем не менее ее усо­вершенствование и широчайшее использование в самых различ­ных условиях впереди.

 

Наименование установки, транспортного средства, устройства	Снижение УЗД, дБ	Частотный диапазон глушения, Гц
Салон автомобиля	8...15	50.. 200
Кабина самолета	10...14	До 500
Вентилятор	16	очв*
Турбомашина	15	очв
Выпуск ДВС	15	До 400
Выпуск компрессора	10	До 400
АЭ, основанный	5...12	До 400
на активной шумозащите
* Основная частота вращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффективность звукопоглощения зависит от двух основных факторов: площади звукопоглощающих конструкций и эффек­тивности звукопоглощающего материала. Звукопоглощение осо­бенно эффективно на высоких частотах и тем больше, чем больше площадь помещения, облицованная звукопоглощающим мате­риалом, и ближе коэффициент звукопоглощения последнего к 1.

Звукоизолирующие капоты

Капоты предназначены для снижения шума от отдельных ис­точников и конструктивно выполняются в виде оболочки, со всех сторон закрывающей источник шума.

Для удобства расчетов в табл. приведены ориентировочные характеристики звукопоглощения двух наибо­лее характерных типов звукоизолирующих капотов.

 

Звукоизолирующие капоты	Октавные полосы частот, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Без звукопоглощающей облицовки с небольшим проемом Со звукопоглощающей облицовкой	0,19 0,25	0,22 0,25	0,25 0,3	0,27 0,55	0,3 0,7	0,3 0,65	0,33 0,6	0,35 0,7

Средние коэффициенты звукопоглощения звукоизолирующих капотов 

Наличие щелей, отверстий, проемов ухудшает эффек­тивность капотов, поэтому для ее увеличения на проемы внутри капотов устанавливаются акустические экраны, снижающие ин­тенсивность излучения звука капотом, но обеспечивающие тех­нологические функции (например, теплообмен). Эффективность капота также ухудшается, если на него беспрепятственно переда­ется вибрация от источника. Во избежание этого источник шума (вибрации) устанавливается на виброизоляторы. Уменьшить из­лучение звука, вызываемого вибрацией, можно применив вибро­демпфирование металлической стенки капота.

Эффективность капота повышается с увеличением звукоизоля­ции его стенок и площади звукопоглощающей облицовки под ка­потом. Предотвратить ухудшение его акустических свойств можно акустической герметизацией капота и виброизоляцией источника шума (вибрации) или самого капота.

Акустические экраны

Акустический экран представляет собой преграду между источ­ником шума и точкой наблюдения (расчетной точкой, жилым мас­сивом). Только, в отличие, например, от звукоизолирующей пере­городки, одна или несколько граней АЭ открыта (открыты) так, что через нее звук дифрагирует в РТ. В то же время за экраном соз­дается зона звуковой тени, т.е. ослабления звука .

Конструктивно АЭ представляет собой плоскость, за которой создается зона звуковой тени. Для увеличения эффективности АЭ облицовывается со стороны источника звукопоглощающим мате­риалом.

Эффективность необлицованных АЭ зависит в пер­вом приближении от длины звуковой волны источника звука и размеров АЭ. Чем меньше длина звуковой вол­ны, т.е. больше частота звука,

Для увеличения эффективности АЭ, помимо увеличения его размеров и облицовки звукопоглощающим материалом, следует стремиться располагать источник шума как можно ближе к АЭ или (и) к точке наблюдения (РТ). Изготовление АЭ сложной формы, например Г- или П- образных, также увеличивает их эф­фективность. Наличие щелей, отверстий и проемов в АЭ снижает его эффективность.

Глушители шума

В зависимости от назначения различают глушители звука и шума газовых потоков. Основное отличие этих систем - отсутст­вие или наличие газового потока, проходящего через глушитель. В первом случае, как правило, применяются абсорбционные глу­шители, а во втором - реактивные, реактивные с резонансными элементами и комбинированные.

Надежных простых методов для определения эффективности реактивных глушителей с наличием высокоскоростного (более 15 м/с) газового потока не существует.

Экономика и практика шумозащиты

Общество платит за борьбу с шумом очень высокую цену: по разным оценкам от 0,2 до 2% валового национального про­дукта (ВНП). Только для объединенной Европы ущерб в 0,65% ВНП составляет 36 млрд евро. В Германии, например, стои­мость борьбы с шумом определена из расчета 10 евро на каж­дый 1 дБ снижения шума (на одного человека в год). Только стоимость установки 1 км акустического экрана составляет около 1,3 млн евро.

В современных автомобилях стоимость средств защиты от шума, обеспечивающих акустический комфорт, может дости­гать 10% стоимости автомобиля, в пассажирских реактивных самолетах - 25% стоимости. Для современных передвижных компрессорных станций, где требования к шумозащите осо­бенно велики, стоимость шумозащиты достигает 40% стоимо­сти изделия.

В настоящее время достигнуты определенные успехи в сни­жении шума, особенно от транспортных средств, причем за по­следние 20...30 лет наметилась тенденция непрерывного сниже­ния шума (с разной степенью интенсивности) в автомобилях, поездах, самолетах и др. Это можно проследить на примере ав­томобилей (табл.6).

Нормы внешнего шума автотранспорта в Европе, дБА

Таблица 6.

 

Годы	Автотранспорт
	легковой	грузовой
1976 -1982 1982 -1988 1988 -1995 После 1995	82 80 77 74	91 88 84 80

Нетрудно заметить, что за 20 лет ужесточение нормативных требований, а значит, и фактическое снижение шума составило 8...11 дБА, или в 2 раза по субъективному ощущению громко­сти. В действительности в лучших образцах автомобилей на­блюдается даже большее снижение, чем это предписано норма­тивными документами. Для примера сравним фактические значения шума лучших образцов автомобилей, строительных машин и скоростных поездов:

Источники шума                                 Уровни звука, дБА

Легковые автомобили................................. 70...72

Грузовые автомобили................................. 77...79

Строительные машины............................... 73...78

Скоростные поезда........................................... 75

Снижение шума автотранспорта достигнуто применением комплекса средств, включая установку эффективных глушителей на выхлопе и всасывании ДВС, источников с пониженной шум-ностью, а также гидропередач; звукоизолирующих капотов и аку­стических экранов на основные источники шума; виброизоляцию силовых установок, вибродемпфирование и звукопоглощение в средствах шумозащиты, их тщательную акустическую герметиза­цию. Для примера на рис. 7 приведена схема шумозащиты пере­движной компрессорной станции пониженной шумности (65 дБА), уровень звука снижен почти на 25 дБА.

Пожалуй, наиболее впечатляющие успехи в снижении шума дос­тигнуты в авиастроении. Это объясняется в первую очередь как строгостью принимаемых законов, так и возможностью и желанием идти на существенные траты на борьбу с шумом. За последние де­сятилетия шум реактивных пассажирских самолетов снизился на несколько десятков децибел (табл. 5). Такой прогресс (около 35 дБА за 35 лет) потребовал больших затрат. Достаточно заме­тить, что снижение шума на каждые 3 дБА ведет к увеличению эксплуатационных затрат на 3...5%, а стоимость модернизации шумного реактивного пассажирского лайнера по акустическим характеристикам достигает 3 млн долл. США.

Достижения реактивной авиации в области акустики объяс­няются применением двухконтурных турбореактивных двигате-

Таблица   7

Снижение шума самолетов фирмы «Боинг»

 

Марка самолета	Год выпуска	УЗ, дБА
В 707-300	1960	123
В 747-200	1970	105
В 767-200R	1985	91
В 777	1995	87

В современной авиации, как, пожалуй, ни в одной области техники, акустическое загрязнение едва ли не основной показа­тель качества воздушного судна (ВС). Во всех крупнейших аэро­портах мира задействована четкая политика сборов, основными критериями для взимания которых является взлетная масса ВС и характеристика создаваемого им шума. Такая политика, поддер­живаемая хорошо продуманным и всегда выполняемым законода­тельством, ведет к впечатляющим успехам. Отметим, что новые отечественные самолеты ТУ-204, ИЛ-96-300, ИЛ-114 соответст­вуют требованиям международных стандартов по шуму.

Опираясь на научные и другие достижения в области техниче­ской акустики, а также потребности общества, можно прогнози­ровать дальнейшее снижение шума в городах и населенных пунк­тах, но вместе с тем темпы обесшумливания будут снижаться. Достигнув определенных минимальных уровней, дальше шум снижается с большим трудом, при этом затраты на каждый после­дующий децибел могут быть сравнимы с затратами на 3...5 дБ предыдущих, по­скольку они растут, как правило, не ли­нейно, а по экспоненте (рис.8).

Основное условие снижения шума -это возможные или целесообразные за­траты, на которые может пойти произ­водитель или общество для дальнейшего снижения акустического загрязнения окружающей среды. Границей наших возможностей будет минимально дости­жимый шум, т.е. такие его значения.

Таким образом, борьба с шумом будет определяться или новыми научными разработками, или существенными затратами.

 

Список литературы

 

1. Инженерная экология и экологический менедент: П81    Учебник/М.В. Буторина, П.В. Воробьев, А.П. Дмитриева и др.: Под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. - М.: Логос, 2003.-528 с: ил. ISBN 5-94010-058-9 УДК 574(075.8) ББК 20.1я73 Н63