Министерство образования РФ
Псковский государственный политехнический институт
Кафедра "Инженерной защиты окружающей среды"
ОТЧЕТ
к лабораторной работе № 2
по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"
ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМОЗАГЛУШАЮЩИХ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Студент: Пушкарева О.С.
Группа: 515-131
Преподаватель: Кильчевский С.А.
г. Псков 2009 г.
Цель работы: научиться оценивать эффективность шумозаглушающих характеристик различных материалов.
Теоретическая часть
Шумом принято называть совокупность звуков, различных по силе и частоте, возникающих в результате колебательного процесса.
Источниками сильных звуковых шумов являются преимущественно различные двигатели и механизмы. При работе механизмов, кроме основной частоты колебаний, равной числу оборотов двигателя в секунду, возникают колебания отдельных деталей. При этом каждая деталь колеблется с определенной частотой. Механическая энергия преобразуется в звуковую.
Кроме упомянутых шумов, которые принято называть механическими, при работе вентиляторов имеют место аэродинамические шумы, возникающие, например, в результате обтекания воздухом элементов вентилятора, и гидравлические - при движении жидкости по трубам.
По изменению во времени различают стабильные и прерывистые шумы. Особенно неблагоприятное воздействие на организм человека оказывают высокочастотные шумы.
Действуя на центральную нервную систему, шум оказывает влияние на деятельность всего организма человека: понижается световая чувствительность глаз до 20%, повышается кровяное давление, ухудшается деятельность дыхания и кровообращения.
Шум ослабляет внимание и затормаживает психические реакции, что может привести к несчастному случаю и к снижению производительности труда. Установлено, что при снижении шума на 20 дБ производительность труда возрастает на 5%, потери рабочего времени снижаются на 12% и брак продукции уменьшается на одну треть.
Шум от источника возникновения может распространяться непосредственно по воздуху, проникать через преграды, а также передаваться по строительным конструкциям.
В зависимости от пути распространения шума выбирается способ борьбы с ним. В помещениях для ослабления распространяющегося по воздуху шума применяют звукопоглощающие материалы, уменьшающие шум за счет поглощения звуковой энергии, 1 либо звукоизолирующие устройства, отделяющие источник шума от окружающей среды. При встрече с преградой звуковая энергия частично поглощается, в какой-то мере отражается и частично проникает через преграду.
Соответственно с этим акустические свойства изолирующих материалов характеризуются коэффициентами звукопоглощения, звукоотражения и звукопроводности. Коэффициент звукопоглощения равен отношению количества поглощенной энергии звука Эпога к падающей энергии звука Э и выражается формулой α = Эпога / Э. Шумопоглощающее свойство материала тем выше, чем больше значение коэффициента звукопоглощения. Коэффициент звукопоглощения для одного и того же материала зависит от частоты.
Наиболее высоким коэффициентом звукопоглощения (0.2-0.8) обладают пористые и волокнистые материалы (войлок, вата), а наименьшим - плотные (кирпич, бетон, дерево). Например, для кирпичной оштукатуренной стены коэффициент звукопоглощения для средних частот составляет 0.01-0.03.
Звукопоглощающие материалы применяются как в виде матов или плит для облицовки и выстилания стен, потолка и пола внутри помещения, например, акустическая штукатурка, технический войлок, минераловатные плиты, так и в виде объемных (штучных) поглотителей различной конфигурации (кубов, конусов), подвешиваемых непосредственно над источником образования шума.
В настоящее время промышленным способом изготавливаются специальные звукопоглощающие конструкции из пористых с перфорированной поверхностью материалов, обладающих высоким коэффициентом звукопоглощения. Применение звукопоглощающих облицовок наиболее эффективно в следующих случаях: если уровень громкости шума в цехе по мере удаления от источника возникновения не снижается или снижается очень незначительно.
если помещение имеет низкие потолки или вытянутую форму.
если объем помещения не превышает 500 м куб.
Снижение шума может быть достигнуто в самом источнике, например, заменой одной из взаимоудаляющихся металлических частей пластмассовой или капроном.
Звукоизоляция - наиболее эффективный способ борьбы с шумом, основанный на отделении источника шума от окружающей среды преградами, обладающими достаточной инерцией к возбуждению в них колебаний.
Звукоизолирующие устройства выполняются в виде:
специальных изолированных помещений - боксов;
кабин, ограждающих шумные технологические процессы или рабочего;
кожухов, укрывающих всю машину;
капотов, укрывающих отдельные "шумные" узлы агрегатов;
экранов, защищающих рабочих от прямого воздействия звуковой энергии.
Звукоизоляционные свойства преград возрастают с увеличением веса единицы ее поверхности, поэтому для изготовления преград применяются тяжелые и плотные материалы (металлические листы, зеркальное стекло, кирпич, железобетон, гипсовые плиты, стеклоблоки)
Всякий шум характеризуется частотным спектром. Диапазон слышимых звуков по частоте находится в пределах Г= 20 ÷ 18000 Гц и по звуковому давлению или по силе звука
Установка для исследования шумозаглушающих свойств материалов:
I. Шумовая установка: 1-корпус,2-двигатель,3-привод двигателя,4-источник шума,5,6-звукопоглащающая прокладка,7 - шумозаглушающий материал,8-крышка.
II. Шумомер “Ш-63": 1-микроамперметр, 2-переключатель характеристик,3-ручка переключателей уровней, 4-ручка рода работы, 5-стойка микрофона, 6-микрофон.
III. Октавный фильтр “ОФ-5": 1-переключатель частот,2-штеккер.
По результатам проведенных опытов построим Таблицу 1 и занесем туда данные с прибора.
Результаты расчетов и измерений
По результатам проведенных опытов построим Таблицу и занесем туда данные с прибора.
По данным нормативного уровня шума для помещений, представленных преподавателем (залы, кафе, рестораны), построим график “уровни звукового давления” как функцию L=φ (ƒ)
Шумозагл. материал
Среднегеометрические частоты октавных полос, ДЦ
Уровень звука дб А
40
50
64
80
100
125
160
200
250
325
400
500
640
800
1000
1250
1600
2000
2500
3250
4000
5000
6400
8000
С
Без исп. материала
Уровень звука давления, ДЦ
100
120
70
60
120
120
80
120
70
30
60
120
120
120
60
120
120
120
90
40
110
40
30
30
10
Стекло
100
120
120
120
120
120
120
120
120
70
120
90
120
30
10
10
10
20
0
0
0
0
0
0
0
Фанера
90
120
120
120
120
120
120
70
30
30
50
40
120
50
10
10
10
50
10
0
0
0
0
0
0
Гипрок
80
120
40
90
120
120
120
110
80
20
70
120
120
120
50
80
71200
30
10
20
0
0
0
0
0
Войлок
90
120
120
90
120
120
120
120
120
20
90
120
120
120
70
100
110
120
60
10
30
10
10
10
00
Металл
80
120
120
80
120
120
60
60
30
10
10
10
120
20
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Рестораны
75
75
75
66
66
66
59
59
59
54
54
54
50
50
50
47
47
47
45
45
45
43
43
43
43
Вывод: по данным испытаний можно сделать вывод, что уровень звука ниже нормы для всех испытуемых материалов. Но, исходя из анализа графика видно, что наиболее лучшие шумозащитные характеристики имеет образец метал. Но так как для данного помещения не рационально использовать данный материал, то исходя из СНиП11-12-77 лучше будет использовать минераловатную плиту.