Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Механические волны
Вибрации
Простейшим видом вибрации являются гармонические (синусоидальные) колебания.
По способу передачи человеку различают вибрации локальные и общие. Локальные передаются через руки (при работе с ручными машинами, органами управления), общие — через опорные поверхности стоящего, сидящего или лежащего человека.
Местные вибрации создают преимущественно ручные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия.
Общую вибрацию инициируют, например, самоходные и прицепные машины (транспортная вибрация), экскаваторы, промышленные и строительные краны, станки металлорежущие и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, буровые станки, электрические машины и др.
Способы снижения вибраций на путях их распространения включают виброгашение, виброизоляцию и вибродемпфирование.
При виброгашении фундамент и установленное на него оборудование соединяют в единую систему с помощью анкерных болтов или цементной заливки.
Во всех случаях, когда это возможно, стараются установить оборудование без фундамента, на виброизолирующих опорах. Виброизоляторами служат резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, листовые рессоры, комбинированные (пружинно-резиновые, пружинно-пластмассовые, пружинно-рессорные) и пневматические (воздушные подушки) виброизоляторы.
В основе демпфирования лежит поглощение энергии колебания системы за счет увеличения в последней активных потерь. Вибродемпфирование реализуется применением материалов с большим внутренним трением: малоуглеродистых и малосернистых чугунов, сплавов цветных металлов.
Механические волны, распространяемые в окружающей среде, имеют разную частоту. Различают волны с частотами менее 17 Гц (инфразвук), 17-20000 Гц (звук) и более 20000 Гц (ультразвук). Инфра- и ультразвуки не улавливаются человеческим ухом, колебания в диапазоне 17-20000 Гц воспринимаются как звучание. В технике механические волны в режиме звучания часто называют акустическими, выделяя в них звук и шум.
Как было отмечено, к акустическим относят механические волны с частотой 17-20000 Гц. Достигая человека, они приводят к вынужденным колебаниям барабанной перепонки ушей и воспринимаются как звук.
Характеристикой звуковых волн является их интенсивность. Ее определяют по энергии, которую переносят звуковые волны за единицу времени через единицу площади поперечного сечения, перпендикулярного направлению распространения волн. Единицей измерения интенсивности звука в системе СИ является 1 Вт/м2.
Для оценки интенсивности звуков обычно принимается логарифмическая шкала. Одна единица на ней, соответствующая увеличению звуковой энергии в 10 раз (логарифм 10 равен 1), получила название бел (Б). Однако практически более удобно использовать не бел, а в десять раз меньшую величину — децибел (дБ), которая примерно соответствует минимальному приросту силы звука, различаемому ухом.
В реальных условиях производства и быта чаще встречаются не звуковые волны определенной частоты, а шум, в котором одновременно присутствуют акустические волны всевозможных частот.
Интенсивность шума определяется в пределах октав. Октава — диапазон частот, в котором верхние их значения вдвое больше нижних, например 40-80, 80-160 Гц. Для идентификации октав принимают так называемые среднегеометрические частоты. В частности, для октавы 40-80 Гц среднегеометрическая частота составляет 62,5 Гц, для октавы 80-160 Гц она равна 125 Гц и т.д.
Усредненный уровень шума, создаваемый некоторыми его источниками, выглядит следующим образом, дБ: гидроструйный транспорт в забоях — 140, пневматическое долото — 122, ткацкие станки — 112, отрезная пила — 106, сельскохозяйственный трактор — 103, токарный станок — 95, пылесос -- 72, разговор — 60; транспортные средства: автобусы 82-90, трамваи ~ 85-90, троллейбусы — 71-74; магистральные улицы — 90-95, кварталы вдоль магистралей общегородского значения — 67-77, поезд при скорости 70-80 км/ч на рельсах с деревянными шпалами — 125-130 дБ. Авиационный шум оказывает неблагоприятное воздействие в радиусе до 10-20 км.
Характер восприятия человеком уровня громкости шума изменяется в зависимости от его интенсивности. Как болезненно громкий воспринимается шум 130-120 дБ, дискомфортно-громкий — 110-100, очень громкий — 90-80, умеренно громкий — 70-60, тихий — 50-40, очень тихий — 30-20 дБ.
К наиболее опасным для здоровья относятся уровни свыше 80 дБ. Уровень 120-130 дБ вызывает болевые ощущения, при интенсивности —140 дБ может наступить потеря слуха.
Допустимые уровни звука в жилых комнатах квартир — 40; на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам — 55 (с 7 до 23 ч) и 45 (с 23 до 7 ч).
Способы защиты от шума определяется тем, к какому виду он относится.
Воздушный шум распространяется в свободном воздушном пространстве на всем расстоянии от источника возникновения. Структурный шум излучается в замкнутое пространство зданий и сооружений поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок и т.п..
При распространении воздушного шума существенное снижение интенсивности его воздействия может быть достигнуто удалением от него, особенно при высоких частотах.
При наличии источников структурного шума для его снижения требуется применение звукопоглощающих (ЗПМ) и вибро-демпфирующих (В ДМ) материалов. Шумы ослабляются устройством на машинах специальных кожухов или размещением шумящего оборудования в помещениях с массивными стенами без щелей и отверстий.
Одним из эффективных способов поглощения шумов является применение глушителей. В зависимости от принципа действия глушители делят на абсорбционные, реактивные (рефлексные) и комбинированные.
Абсорбционныеглушители снижают шум за счет поглощения звуковой энергии в применяемых для них звукопоглощающих материалах, а реактивные глушители — в результате обратного отражения звука к его источнику. Комбинированные глушители обладают способностью как поглощать, так и отражать звук.
Ослаблению шума способствуют планировочные мероприятия. В частности, шумные цехи следует размещать в глубине заводских территорий, ограждать зоной зеленых насаждений.
