Міністерство освіти РФ
Псковський державний політехнічний інститут
Кафедра "Інженерної захисту навколишнього середовища"
ЗВІТ
до лабораторної роботи № 2
з дисципліни "Безпека життєдіяльності"
ДОСЛІДЖЕННЯ ШУМОЗАГЛУШАЮЩІХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РІЗНИХ МАТЕРІАЛІВ
Студент: Пушкарьова О.С.
Група: 515-131
Викладач: Кільчевський С.А.
м. Львів 2009
Мета роботи: навчитися оцінювати ефективність шумозаглушающіх характеристик різних матеріалів.
Теоретична частина
Шумом прийнято називати сукупність звуків, різних по силі і частоті, що виникають у результаті коливального процесу.
Джерелами сильних звукових шумів є переважно різні двигуни і механізми. При роботі механізмів, крім основної частоти коливань, що дорівнює числу обертів двигуна в секунду, виникають коливання окремих деталей. При цьому кожна деталь коливається з певною частотою. Механічна енергія перетворюється в звукову.
Крім згаданих шумів, які прийнято називати механічними, при роботі вентиляторів мають місце аеродинамічні шуми, що виникають, наприклад, в результаті обтікання повітрям елементів вентилятора, і гідравлічні - при русі рідини по трубах.
За зміни у часі розрізняють стабільні і переривчасті шуми. Особливо несприятливий вплив на організм людини надають високочастотні шуми.
Діючи на центральну нервову систему, шум впливає на діяльність всього організму людини: знижується світлова чутливість очей до 20%, підвищується кров'яний тиск, погіршується діяльність дихання і кровообігу.
Шум послаблює увагу і загальмовує психічні реакції, що може призвести до нещасного випадку і до зниження продуктивності праці. Встановлено, що при зниженні шуму на 20 дБ продуктивність праці зростає на 5%, втрати робочого часу знижуються на 12% і брак продукції зменшується на одну третину.
Шум від джерела виникнення може поширюватися безпосередньо по повітрю, проникати через перешкоди, а також передаватися по будівельних конструкціях.
У залежності від шляху поширення шуму вибирається спосіб боротьби з ним. У приміщеннях для ослаблення поширюється по повітрю шуму застосовують звукопоглинальні матеріали, що зменшують шум за рахунок поглинання звукової енергії, 1 або звукоізолюючі пристрої, що відокремлюють джерело шуму від навколишнього середовища. При зустрічі з перешкодою звукова енергія частково поглинається, в якійсь мірі відбивається і частково проникає через перешкоду.
Відповідно з цим акустичні властивості ізолюючих матеріалів характеризуються коефіцієнтами звукопоглинання, звукоотраженія і звукопровідності. Коефіцієнт звукопоглинання дорівнює відношенню кількості поглиненої енергії звуку Епога до падаючої енергії звуку Е і виражається формулою α = Епога / Е. Шумопоглинаюче властивість матеріалу тим вище, чим більше значення коефіцієнта звукопоглинання. Коефіцієнт звукопоглинання для одного і того ж матеріалу залежить від частоти.
Найбільш високим коефіцієнтом звукопоглинання (0.2-0.8) володіють пористі і волокнисті матеріали (повсть, вата), а найменшим - щільні (цегла, бетон, дерево). Наприклад, для цегельної оштукатуреної стіни коефіцієнт звукопоглинання для середніх частот становить 0.01-0.03.
Звукопоглинальні матеріали застосовуються як у вигляді матів або плит для облицювання й вистилання стін, стелі та підлоги всередині приміщення, наприклад, акустична штукатурка, технічний повсть, мінераловатні плити, так і у вигляді об'ємних (штучних) поглиначів різної конфігурації (кубів, конусів), що підвішуються безпосередньо над джерелом утворення шуму.
В даний час промисловим способом виготовляються спеціальні звукопоглинальні конструкції з пористих з перфорованою поверхнею матеріалів, що володіють високим коефіцієнтом звукопоглинання. Застосування звукопоглинаючих облицювань найбільш ефективно в наступних випадках: якщо рівень гучності шуму в цеху по мірі віддалення від джерела виникнення не знижується або знижується дуже незначно.
якщо приміщення має низькі стелі або витягнуту форму.
якщо обсяг приміщення не перевищує 500 м куб.
Зниження шуму може бути досягнуте в самому джерелі, наприклад, заміною однієї з взаімоудаляющіхся металевих частин пластмасової або капроном.
Звукоізоляція - найбільш ефективний спосіб боротьби з шумом, заснований на відділенні джерела шуму від навколишнього середовища перешкодами, володіють достатньою інерцією до порушення в них коливань.
Звукоізолюючі пристрої виконуються у вигляді:
спеціальних ізольованих приміщень - боксів;
кабін, огороджувальних галасливі технологічні процеси або робітника;
кожухів, вкривають всю машину;
капотів, що приховують окремі "галасливі" вузли агрегатів;
екранів, що захищають робітників від прямого впливу звукової енергії.
Звукоізоляційні властивості перешкод зростають зі збільшенням ваги одиниці її поверхні, тому для виготовлення перешкод застосовуються важкі і щільні матеріали (металеві листи, дзеркальне скло, цегла, залізобетон, гіпсові плити, склоблоки)
Всякий шум характеризується частотним спектром. Діапазон чутних звуків по частоті знаходиться в межах Г = 20 ÷ 18000 Гц і по звуковому тиску або по силі звуку
Установка для дослідження шумозаглушающіх властивостей матеріалів:
. I. Шумова установка: 1-корпус ,2-двигун ,3-привід двигуна ,4-джерело шуму ,5,6-звукопоглащающая прокладка, 7 - шумозаглушающій матеріал ,8-кришка.
II. Шумомір "Ш-63": 1-мікроамперметр, 2-перемикач характеристик ,3-ручка перемикачів рівнів, 4-ручка роду роботи, 5-стійка мікрофона, 6-мікрофон.
III. Октавний фільтр "ОФ-5": 1-перемикач частот ,2-штекер.
За результатами проведених дослідів побудуємо Таблицю 1 і занесемо туди дані з пристрою.
Результати розрахунків і вимірів
За результатами проведених дослідів побудуємо Таблицю і занесемо туди дані з пристрою.
= φ ( ƒ ) За даними нормативного рівня шуму для приміщень, представлених викладачем (зали, кафе, ресторани), побудуємо графік "рівні звукового тиску" як функцію L = φ (ƒ)
Шумозагл. матеріал | Середньогеометричні частоти октавних смуг, ДЦ | Рівень звуку 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 | З | ||
Без ісп. матеріалу | Рівень звуку тиску, 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 | ||
Скло | 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 | |
Гіпрок | 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 | |
Повсть | 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 | |
Метал | 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 | |
Ресторани | 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 |
Висновок: за даними випробувань можна зробити висновок, що рівень звуку нижче норми для всіх випробуваних матеріалів. Але, виходячи з аналізу графіка видно, що найбільш кращі шумозахисні характеристики має зразок метал. Але так як для цього приміщення не раціонально використати цей матеріал, то виходячи з СНіП11-12-77 краще буде використовувати мінераловатну плиту.