Средства и методы защиты от шума

Для защиты от шума применяются следующие основные методы:

· снижение шума в источнике;

· ослабление его на пути распространения;

· применение административных мер.

Устранения или ослабления шума в источнике достигают применением ряда конструктивных и технологических методов, в том числе:

· заменой механизмов ударного действия безударными;

· заменой возвратно-поступательных движений вращательными;

· заменой подшипников качения подшипниками скольжения;

· заменой металлических деталей деталями из пластмасс или других незвучных материалов;

· соблюдением минимальных допусков в сочленениях;

· балансировкой движущихся деталей и вращающихся масс;

· качественной смазкой;

· заменой зубчатых передач клиноременными и гидравлическими и т.п.

Так, замена прямозубых шестерен шевронными дает снижение шума на 4-5 дБ, зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчато-ременными - на 8-10 дБ, подшипников качения на подшипники скольжения - на 12-14 дБ. Применение текстолитовых или капроновых шестерен в паре со стальными позволяет снизить шум на 9-11 дБ.

Ослабление шума на пути его распространения достигается звукоизоляцией, звукопоглощением и применением архитектурно-планировочных и строительно-акустических методов.

На производстве звукоизоляция реализуется устройством различных преград на пути распространения звуковых волн: кожухов, акустических экранов, кабин, выгородок и звукоизолирующих перегородок между помещениями и др.

Звукоизолирующая способность преграды ЗИ зависит от поверхностной плотности материала G, кг/м², частоты звука f, Гц и определяется по формуле

Звукопоглощение используется для снижения отражения звуковой энергии от поверхностей преграды и увеличения ее звукоизолирующей способности, а также увеличения звукопоглощающего фонда внутри производственных и других помещений с целью улучшения их акустических характеристик (сокращения времени реверберации).

Для звукопоглощения используются пористо-волокнистые материалы, звукопоглощающие свойства которых зависят от структуры материала, толщины слоя, частоты звука и наличия воздушного промежутка между слоем материала и отражающей поверхностью.

В пористых материалах энергия звуковых волн частично переходит в тепловую за счет трения воздуха в порах и рассеивается.

В качестве звукопоглощающих материалов применяют ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральную вату, древесноволокнистые и минераловатные плиты на различных связках с окрашенной и перфорированной поверхностью, пористый поливинилхлорид, различные пористые жесткие плиты на цементе и др.

Улучшения акустических характеристик производственных и иных помещений добиваются увеличением их эквивалентной площади звукопоглощения путем размещения на их внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также использованием штучных звукопоглотителей и кулис, представляющих собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом, и подвешиваемые к потолку равномерно по помещению или над источниками шума (рис. 2).

Рис. 2 - Акустическая обработка помещений: 1 - защитный перфорированный слой; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - защитная стеклоткань; 4 - стена или потолок; 5 - воздушный промежуток; 6 - плита из звукопоглощающего материала

Наибольший эффект при акустической обработке помещений достигается в точках, расположенных в зоне отраженного звука, при этом акустически обработанная поверхность должна составлять не менее 60% от общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

В узких и высоких помещениях целесообразно облицовку размещать на стенах, оставляя нижние части стен (до 2 м высотой) необлицованными, либо проектировать конструкцию звукопоглощающего подвесного потолка.

Если площадь поверхностей, на которых возможно размещение звукопоглощающей облицовки мала, рекомендуется применять дополнительно штучные поглотители, подвешивая их как можно ближе к источнику шума, либо предусматривать устройство щитов в виде звукопоглощающих кулис.

Архитектурно-планировочные методы, применяемые для улучшения шумового режима в жилых районах, включают в себя ряд градостроительных приемов:

· вынос из селитебных зон шумных промышленных объектов; использование территориальных разрывов между источниками шума и жилой застройкой;

· районирование и зонирование жилых территорий и объектов с учетом интенсивности источников шума;

· использование рельефа местности, специальных искусственных экранов - выемок, насыпей, экранов-стенок, экранов-зданий жилого и нежилого типа, озеленения и др.

Строительно-акустические методы включают в себя различные конструктивные и строительные средства:

· планировку помещений;

· использование звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций (стен, перекрытий, окон и т.п.);

· снижение шума санитарно-технического оборудования и др.

Административные меры заключаются в регламентировании работ промышленных объектов, отдельных агрегатов, машин и оборудования, особой организации движения транспорта и т.п.

В качестве средств для временной защиты людей от шума и в случаях, когда применение других методов борьбы с шумами недостаточно, применяются индивидуальные средства. Они бывают внутреннего и наружного типов. К внутренним относятся вкладыши, закладываемые в слуховой канал уха, а к наружным - наушники, шлемы, каски.

Вкладыши бывают многократного (определенной формы и размеров) и однократного использования. Вкладыши многократного использования изготавливают из эластичных материалов (литая или пористая резина, пластмассы, эбонит и др.).

Вкладыши многократного использования более эффективны по сравнению с вкладышами однократного использования, однако последние более удобны в эксплуатации - облегчают их подбор, не вызывают болевых ощущений и раздражений кожи наружного слухового прохода.

Противошумные наушники, шлемы и каски более эффективны, чем вкладыши. Они плотно прилегают к голове вокруг слуховых каналов (что достигается наличием эластичных уплотнительных валиков по краям чашек наушников), создают минимальное раздражающее действие. Однако применять их рекомендуется при высоких уровнях шума - 120 дБ. Это вызвано тем, что использование их более двух часов вызывает сильное раздражающие действие.

Основными методами борьбы с аэродинамическими шумами является установка глушителей в сечениях истечения газов и звукоизоляция источника, поскольку меры по их снижению в источнике образования малоэффективны.

Для снижения шума аэродинамических установок и устройств (вентиляционных установок, воздуховодов, пневмоинструмента, газотурбин, компрессоров и т.п.) применяются поглощающие (активные), отражающие (реактивные) и комбинированные глушители шума (рис. 3).

Рис. 3 - Глушители шума: 1, 2, 3, 4 - соответственно трубчатые, сотовые, пластинчатые и цилиндрические глушители; 5, 6, 7 - камерные глушители; 8, 9 - резонансные глушители

8 9

В глушителях активного типа снижение шума происходит за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном во внутренних полостях. Наиболее распространенным элементом активных глушителей являются облицованные каналы круглого и прямоугольного сечения. Такие глушители называют трубчатыми. Чтобы достичь большей эффективности затухания звука в канале располагают звукопоглощающие пластины, цилиндры, соты. Такие глушители называют соответственно пластинчатыми, цилиндрическими и сотовыми. Если канал состоит из отдельных камер, то глушители называют камерными (рис. 3).

В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой и с воздуховодом. Внутренние поверхности этих камер могут облицовываться звукопоглощающим материалом, тогда в низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной - как поглотители звука.

В комбинированных глушителях добиваются снижения шума как за счет поглощения, так и за счет отражения.

Борьба с шумами электромагнитного происхождения заключается в более плотной прессовке пакетов магнитопроводов (трансформаторов, дросселей и т.п.) и применении демпфирующих материалов.