Адрес этой страницы' ?>

§ 5. Способы устранения шума и вибраций

Борьба с шумом и вибрациями и их вредными воздействиями может проводиться в трех направлениях: уменьшение шумообразования и вибраций конструктивными и технологическими мероприятиями, снижение шума и вибраций путем ограничения их распространения средствами звуко- и виброизоляции и звуко- и вибропоглощения и, наконец, уменьшение вредного воздействия шума и вибраций на организм средствами индивидуальной защиты работающего или изменением режимов труда и отдыха.

Наибольший эффект дают конструктивные и технологические мероприятия. К ним относятся: совершенствование кинематических схем; изыскание наилучших конструктивных форм для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками; изменение жесткости или массы для уменьшения амплитуды колебаний и устранения резонансных явлений; применение материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию; уменьшение зазоров; повышение точности центровки и балансировки для снижения динамических нагрузок; использование прокладочных материалов, затрудняющих передачу колебаний от одних деталей к другим, и т. п.

Важную роль в борьбе с вибрациями и шумом технологического оборудования играют правильный режим эксплуатации, хороший уход и своевременный текущий ремонт.

Шум может распространяться от источника двумя путями: непосредственно по воздуху и по материалу конструкций, примыкающих к вибрирующему агрегату или к его отдельным узлам. В первом случае следует применять либо устройства, изолирующие источник шума от окружающей среды (специальные помещения — боксы или капоты, надеваемые на агрегаты или их отдельные части), либо звукоотражающие или звукопоглощающие устройства: отражающие экраны, звукопоглощающие облицовки внутренних поверхностей помещений, звукопоглощающие ограждения или подвесные звукопоглотители, а также глушители шума, устанавливаемые в каналах, по которым распространяется шум.

При распространении вибрации и шума по материалу конструкций следует применять либо виброизолирующие упругие прокладки и пружины, отделяющие вибрирующий агрегат или его отдельные узлы от примыкающих конструкций, либо вибропоглощающие устройства: динамические виброгасители, уменьшающие амплитуду колебаний вибрирующего агрегата или его отдельных деталей, покрытие вибрирующих поверхностей слоем материала, поглощающего энергию колебаний. Эти способы принципиально различны и требуют применения качественно разных материалов: легких, с открытыми порами — для звукопоглощения, тяжелых и плотных, с закрытыми порами — для звукоизоляции, упругих и вязких — для виброизоляции и вибропоглощения.

Наиболее эффективными средствами борьбы с шумом являются звукоизолирующие устройства, применяемые для полной изоляции источника от окружающей среды. На пути распространения звуковых волн создается препятствие, обладающее достаточной инерцией для возбуждения в нем колебаний. Так как инерционные свойства преграды увеличиваются с увеличением веса единицы поверхности, то звукоизолирующие конструкции должны быть тяжелыми, выполненными из плотных материалов.

Звукоизолирующая способность преград увеличивается также с увеличением частоты падающих на преграду звуковых волн, поэтому звуки высоких частот изолируются ограждением лучше, чем низкочастотные. Так как при ограждении источника шума всегда повышается звуковое давление, капоты, кожухи и боксы следует облицовывать с внутренней стороны звукопоглощающими материалами. Для защиты работающего от прямого воздействия потока звуковой энергии, излучаемой источником шума, применяют отражающие экраны. Их устанавливают между источником шума и работающим. Действие экранов тем эффективнее, чем больше их размеры относительно длины экранируемых звуковых волн. Поэтому экраны целесообразно применять для защиты от воздействия высокочастотных составляющих шума. Снижение уровней звуковых давлений за экраном составляет 10—15 дБ для высоких частот и 2—3 дБ для низких.

Поверхности отражающих экранов, а также поверхности стен в помещениях рекомендуется покрывать звукопоглощающими облицовками. Их действие основано на переходе звуковой энергии в тепловую вследствие трения, возникающего в порах звукопоглощающего материала. Потери звуковой энергии в звукопоглощающих материалах оцениваются коэффициентом звукопоглощения α, представляющим собой отношение поглощенной звуковой энергии к падающей. Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов и конструкций приведены в табл. 8.

Таблица 8 Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций

Звукопоглощающие облицовки из мягких волокнистых материалов позволяют снизить уровень шума в помещениях на 5—8 дБ на низких частотах и на 10—12 дБ на высоких.

Рис. 34. Глушители аэродинамического шума: а - пластинчатый глушитель; б — облицованный канал

В тех случаях, когда шум передается в помещение и в атмосферу по воздуховодам, их следует облицовывать по внутреннему периметру звукопоглощающими материалами или устанавливать в сети каналов вблизи от источника шума пластинчатые глушители. Пластинчатые глушители (рис. 34) представляют собой ряд звукопоглощающих пластин, равномерно размещенных по поперечному сечению канала параллельно его продольной оси и заполняющих сечение не более чем на 50%.

Рис. 35. Виброизолирующее устройство под оборудованием:

1 — металлическая рама; 2 — амортизаторы

Шум и вибрации способны распространяться по материалу строительных конструкций и трубопроводов. Это может быть причиной шума и вибраций в помещениях, расположенных далеко от шумного оборудования и отделенных от него стенами или перекрытиями. В этих случаях для уменьшения шума и вибраций следует применять амортизаторы, устанавливаемые под оборудованием (рис. 35), гибкие вставки между патрубками вибрирующего агрегата и присоединяемыми к ним трубопроводами (рис. 36), упруго-вязкие прокладки, устраняющие жесткую связь сочленяемых деталей (рис. 37).

Рис. 36. Способ виброизоляции и глушения шума, распространяющегося по трубопроводу

Рис. 37. Виброизолирующие прокладки в соединениях

Для уменьшения шума, излучаемого вибрирующими поверхностями, их следует покрывать вибропоглощающими материалами с большим внутренним трением (фетром, пропитанным битумом; рубероидом; полутвердой резиной; специальными пластмассами или мастиками). Эти материалы поглощают звуковую энергию, превращая ее в тепловую.

Поглощающий материал можно наносить не на всю вибрирующую поверхность, а только в местах, где колебания наиболее интенсивны. Толщину покрытия обычно принимают равной 2—3 толщинам покрываемой поверхности. Вибропоглощающие покрытия позволяют уменьшить излучение шума на 4—10 дБ в области средних и высоких частот.