1. От автора реферата. При подготовке к написанию реферата и сбору информации необходимо было проделать к о лассальную работу. Основная масса печатного материала оказалась устарелой. Работа творче с кая, требуется индивидуальный по д ход . При подборе подходящей литерат у ры я увидел такую закономерность, что во всех книгах и учебниках вся информация в общих чертах, я считаю, что это огромный труд проштудировать такое количество литературы и подобрать необходимый м а тер и ал для создания реферата. Охватить всё количество информации в реферате не предоставляется возможным, считаю а к туальной темой для своего реферата « Шум. Вибрация. Способы борьбы с внешним, внутренним шумом. ». Основное, что мне получилось извлечь в подобранной литературы рассматривается так, как изложено ниже. Отсканировано на CanoScan LIDE 25 20. 04. 2009г. Подготовлено и набрано в печать. 27. 04. 2009г. Напечатано. 04. 2009г. Сдано в деканат. 20 . 05. 2009г . 2. Введение. Транспорт - один из важнейших элементов материально-технической базы общественного производства и необходимое условие функционирования современного индустриального об щества, так как с его помощью осуществляется перемещение гру зов и пассажиров. Различают гужевой, автомобильный, сельско хозяйственный (трактора и комбайны), железнодорожный, вод ный, воздушный и трубопроводный транспорт. В настоящее время земной шар покрыт густой сетью путей со общения. Протяженность магис т ральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 12 млн км, воздушных ли ний - 5,6 млн км, железных дорог - 1,5 млн км, магистральных трубопроводов - около 1,1 млн км, внутренних водных путей -более 600 тыс. км. Морские линии составляют многие миллионы к и лометров. Наряду с преимуществами, которые обеспечивает обществу раз витая транспортная сеть, ее пр о гресс сопровождается также нега тивными последствиями - отрицательным воздействием транспо р та на окружающую среду, и прежде всего на тропосферу, почвенный покров и водные объекты. Все транспортные средства с автономными первичными дви гателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химиче скими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязне ние атмосферы следующий: - автомобильный -85%; - морской и речной -5,3%; - воздушный -3,7%; - железнодорожный -3,5%; - сельскохозяйственный -2,5%. Во многих больших городах, таких, как Берлин, Мехико, То кио, Москва, Петербург, Киев, з а грязнение воздуха автомобиль ными выхлопами составляет по разным оценкам от 80 до 95% всех загрязнений. Что касается загрязнения атмосферы другими видами транс порта, то здесь проблема имеет м е ньшую остроту, поскольку транспортные средства этих видов не концентрируются непо средственно в городах. Так, в крупнейших железнодорожных уз лах все движение переведено на электротягу и лишь на маневро вой работе используют тепловозы. Речные и морские порты, как правило, размещены за пределами жилых кварталов городов, а движение судов в районах портов практически незначительно. Аэропорты, как правило, относят от городов на 20...40 км. Кроме того, большие открытые пространства над аэродромами, как и над речными и морскими портами, не создают опасности высо ких концентраций токсичных примесей, выделяемых двигателя ми. Следует отметить, что на железнодорожном, морском, речном и современном воздушном тран с порте почти не используют кар бюраторных бензиновых двигателей. Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными вы бросами следует отметить физиче с кое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышен ный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наиболее массовое во з действие оказывает повышенный шум. Транспорт -основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустиче ское загрязнение в городах сост а вляет от 75 до 90%. Современный автомобиль - пример неэкологичного транс портного средства. Поэтому пробл е мы и пути повышения эко- логичности транспорта различных видов наиболее целесообразно ра с смотреть на примере автомобильного транспорта. 3. Источники и масштабы загрязнения окружающей среды . I Среди глобальных проблем современной экологии (парниковый эффект, разрушение озонового слоя, загрязнение воды и атмосфе ры, радиоактивные отходы и др.) акустическое загрязнение — одно из наиболее тревожных, поскольку не меньше влияет на людей, чем, например, разрушение озонового слоя или кислотные дожди. Не благоприятное акустическое воздействие в той или иной мере, по- видимому, ощущает каждый второй человек на планете. Широкое внедрение в промы ш ленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, шир о кое использова ние многочисленных средств наземного, воздушного и водного транспорта, повс е местное применение разнообразного электрифи цированного бытового оборудования - все это пр и вело к тому, что человек - на работе, в быту, на отдыхе, при передвижении и пр. - подвергается мн о гократному воздействию вредного шума. Основные источники акустического загрязнения окружающей среды - транспорт , строит е льство, промышленные предприятия. Удельный вклад этих источников варьируется в определе н ных пределах для различных городов и населенных пунктов, но ос новным остается автомобил ь ный транспорт. Так, в Риме (это один из самых шумных городов в мире) доля акустического за грязнения от автомобильного транспорта составляет 75%, желез нодорожного - около 8%, от ав и атранспорта и строительства12%, от промышленных объектов -5%. В мегаполисах шум нахо дится в пределах от 65 до 80 дБА: Город Эквивалентный уровень звука (УЗ), дБА Пекин 65 Мехико, Мадрид, Париж 70 Гонконг, Нью-Йорк, Москва 75 Рим, Берлин 80 Население большинства крупных городов (не менее чем 60%) живет в условиях акустическ о го загрязнения, параметры которого существенно превышают допустимые нормы. Повышенный шум - источник многочисленных жалоб. На пример, в Германии свыше 75% населения жалуется на повышен ный шум. Не удивительно, если учесть, что, по данным спец и али стов, только в объединенной Европе свыше 130 млн человек под вергаются действию шума уровнем более 65 дБА, а 400 млн -ш ума, уровень которого более 55 дБА, т.е. выше нормати в ных значений. 4. Основные представления о звуке и шуме Шум - случайное сочетание звуков различной интенсивности и частоты; мешающий, нежелат е льный звук. Звук - упругие волны, распространяющиеся в упругой среде, колебания в среде, вызванные к а ким-либо источником. Звуковое поле — область среды, в которой распространяются звуковые волны. Звук характеризуется звуковым давлением , скоростью рас пространения , длиной волны , част о той, интенсивностью . В з вуковом поле возникают деформации разрежения и сжа тия, что приводит к изменению да в ления в любой точке среды по уравнению с атмосферным; разность между этими давлениями звукового поля называют звуковым давлением . Скорость распространения звука зависит от характеристик сре ды, в которой распространяется звук. При температуре Т с = 20°С скорость звука в воздухе с = 344 м/с. . 5. Нормирование шума в окружающей среде Повышенный шум действует как на органы слуха (специ фические изменения), так и на весь о р ганизм (неспецифиче ские изменения). У человека, находящегося в условиях повы шенного шума, через 5 лет слух ухудшается, а через 10 лет мо жет возникнуть заболевание, называемое невритом слуховых нервов, и глухота. ^/ Неспецифическое воздействие шума проявляется, в первую оч е редь, в нарушениях нервной и се р дечно-сосудистой деятель ности. При длительном воздействии шума возрастает артериаль ное давление, появляются раздражительность, апатия, подавлен ное настроение. Возможно также ослабление памяти, замедление психических реакций, снижение темпа работы, ухудшение каче ства переработки информации и, как следствие, уменьшение про и зводительности труда. Принято считать, что при увеличении шума на каждые 1...2дБ (дБА) сверх нормативных значений про изводительность труда снижается на 1%. В нашей стране в автомобильной промышленности применяют ГОСТы по допустимым уро в ням внешне го и внутренн его шум а . Автотранспортные средства должны соответствовать уст а новленным ГОСТам и нормам. Ещё на стадии проектирования необходимо применять возмо ж ные мероприятия, технологии, материалы для производства автотранспортных средств нацел е ных на снижение уровней шума и вибрации. При производстве автомобилей предприятия должны проводить испытания автомобилей на шум и вибрацию. При выявлениях повышений уровней, необходимо применять мероприятия для снижения шума и вибрации , вплот ь до вмешательств а в техпроцесс, изменения кострукции, пр и менение новых те х нологий и материалов для снижения уровней шума. Таблица 1. Допустимые уровни шума базовых автомобилей. Примечания: 1. Под мощностью двигателя подразумевается номинальная мощность нетто по ГОСТ 14846— 81. Мощность нетто 147 кВт соответствует примерно мощности брутто 162 кВт. 2. Для седельных тягачей за полную массу автомобиля принимают массу тягача, увеличе н ную максимальной массой, которая передается от полуприцепа тягачу через седельное устро й ство. 3. Масса оборудования специальных автомобилей (автокраны, рабочие ма стерские и др.) входит в полную массу соотве т ствующего автомобиля. 4. Для модифицированных автомобилей допустимые нормы устанавливаются равными н о рмам для базовых моделей. Таблица 2 . Допустимые уровни шума базовых мод е лей автомобилей и их модификаций . (с 01.01.89) 6. Методы и приборы, используемые для измерения шума, производимого транспортными сре д ствами Измер е ние внешнего шума автотранспортных средств. Шумомер или эквивалентная система измерения, включая рекомендованный изготовителем ве т розащитный экран, должны, как минимум, соответствовать требованиям, предъявляемым к приб о рам типа 1 МЗК 651. Измерения производят с использованием частотной коррекции, соответствующей шкале А, и постоянной времени усредн е ния F «Быстро». При использовании системы, которая включает периодический контроль уровня звука, взвеше н ного по шкале А, показания сн и мают не реже чем через 30 мс. Калибровка В начале и а конце каждой серии измерений шумомер или эквивалентную си с тему измерения в целом проверяют с помощью калибратора звука, отвечающего требованиям к калибраторам зв у ка класса точности не менее 1 МЭК 942. Без какой-либо дополнительной регулировки разность пок а заний в ходе двух последовательных проверок не должна превышать 0,5 дБ. При превышении да н ного значения результаты измерений, полученные после предыдущей удовлетворительной прове р ки, не учитыв а ют. Соответствие требованиям Соответствие устройства для калибровки звука требованиям, предусмотренным в МЭК 942, пр о веряется один раз в год, а соответствие измерительной системы тр е бованиям МЭК 651 — не реже одного раза в два года лабораторией, уполномоченной пр о изводить калибровку с соблюдением соответствующих станда р тов. Измерения скорости Частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость транспортного средства измеряют с помощью приборов с точн о стью ± 2 % или выше. Метеорологические приборы Метеорологические приборы, используемые для наблюдения за окружающими условиями, вкл ю чают следую щие устро й ства: - для измерения температуры с то ч ностью не менее ± 1 °С; - для измерения скорости ветра с точностью не менее ± 1,0 м/с. Г.2 Условия проведения изм е рений Испытательная площадка . Центральная часть испытательной площадки предназначена для разгона, зона вокруг нее должна быть практически горизонтал ь ной. Участок разгона должен быть горизонтальным, покрытие испытательного трека должно быть с у хим, при этом шины не должны издавать чрезм е рного шума . Покрытие испытательного трека должно быть таким, чтобы в условиях свободного звукового поля помехи между источником звука и микрофоном не превышали 1 дБ. Это условие считается в ы полненным, если на расстоянии 50 м от центральной части участка разгона нет таких крупных звукоотражающих объектов, как заборы, скалы, мосты или здания. Поверхность испытател ь ной не должна быть покрыта рыхлым снегом, высокой травой, рыхлой землей или золой. Вблизи микр о фона и источника звука не должно быть никаких преград, которые могут оказать влияние на звук о воеполе. Наблюдатель, проводящий измерения, должен находиться в таком месте, в котором его присутс т вие не оказывает влияния на показания измерительных приб о ров. Не допус кается п роводи ть измерение при плохих по го д ных условиях. Необходимо обеспечить усло вия, при которых пор ы вы ветра не могли бы сказываться на результатах измерений. При снятии показаний прибора пиковые отклонения, не связанные с характеристиками общего уровня шума ТС, не учит ы ваются. Метеорологические приборы должны располагаться вблизи испытательной площадки на выс о те (1,2±0,1)м. Измерения производят при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 40 °С. Испытания не проводят, если в момент измерения звука скорость ветра с учетом порывов на уровне высоты микрофона превышает 5 м/с. Она должна регистрироваться в ходе каждого испыт а тельного пробега. Репрезентативные значения температуры, направления ветра, относительной влажности и баром е трического давления регистрируют в м о мент измерения звука. Уровень звука по шкале А от других источников звуков и уровень звука от воздействия ветра д о лжны быть не менее чем на 10 дБ Л ниже уровня звука, производ и мого ТС. Транспортные средства ,- Измерения проводят на ТС в снаряженном состоянии без прицепа или полуприцепа, за искл ю чением ТС, состоящих из нераздельных единиц. Шины, используемые для испытания, отобранные изготовителем ТС, должны отвечать усл о виям коммерческой практики и должны быть в наличии на рынке. Шины должны соответствовать одному из размеров шин, предписанных для ТС, и соответствовать требованиям в отношении м и нимальной глубины рисунка протектора, составляющей 1,6 мм в основных канавках пр о текторного рисунка. Внутреннее давление в шинах устанавливают с учетом и с пытательной массы ТС. До начала измерений ТС доводят до состояния, соответствующего его обычным условиям р а боты в отношении: температуры; регулировки; топлива; свечей зажигания, карбюратора (карбюраторов) и т. д. (в соответствующем сл у чае). Если ТС имеет привод более чем на два колеса, то его испытывают в том режиме, который предус мотрен для эксплуат а ции в нормальных дорожных условиях. Если ТС оборудовано одним или несколькими вентиляторами с механизмом автоматического привода, то во время измер е ний воздействие на эту систему не допускается. Если ТС оборудовано системой выпуска, содержащей волокнистые материалы, она должна быть подготовлена к началу испытаний в соответствии с приложением Д. Методы испытания . Измерение шума при движении. Легковые, грузопассажирские автомобили, а также грузо вые автомобили с полной массой до 3500 кг включ. с механиче ской коробкой передач, имеющей четыре и менее передач передне го хода, должны и с пытываться на второй передаче. Если коробка передач имеет более четырех передач переднего хода, авт о мобили должны испытываться последовательно на второй и третьей пере дачах. За результат измерения принимается среднее арифметиче ское значение уровней шума на второй и третьей передачах. Грузовые автомобили с полной массой св. 3500 кг, автопоезда и автобусы, которые имеют механиче с кую коробку передач с об щим числом передач переднего хода N (включая передачи, полу чаемые с пом о щью дополнительной коробки передач или многосту пенчатого редуктора ведущего моста), должны исп ы тываться по следовательно на передачах от N /2 до N (от— — до N , если iV — нечетное число). За результат измерения принимают наибольшее значение уровня звука. Автомобили, к роме легкових и грузопассажирских с меха нической коробкой передач, производство которых начатодо 01.01.87, испытывают на второй передаче если коробка имеет че тыре и менее пер е дач переднего хода.Еслиоробкапередачимеетболее четырех передач переднего хода, испытания должны пр о во диться на третьей передаче. Легковые и грузопассажирские автомобили с механической ко робкой передач испытываются на вт о рой передаче независимо от количества передач переднего хода. У автомобилей с дополнительной коробкой передач с ручным управлением или главной передачей с несколькими передаточными отношениями необходимо включать передачу, обеспечивающую на иболее высокую скорость движения. Отключаемые ведующие мо сты должны быть выключены. Автомобили с механической коробкой передач, с автомати ческой коробкой передач с ручным пере к лючателем управления, без коробки передач должны приближаться к началу измеритель ного участка с установившейся скоростью, наименьшей из следую щих скоростей: соответствующей 3 Д номинальной ча с тоты вращения коленчато го вала двигателя; 50 км/ч. В автомобиле с автоматической коробкой передач с ручным переключателем управления, имеющей б о лее двух передач, с целью предотвращения включ е ния первой понижающей передачи, допускается либо увеличить начальную скорость до 60 км/ч, либо уменьшить подачу топлива до 95 % необходимой п о дачи при пол ной нагрузке. Последнее условие считается выполненным, если угол открытия дроссельной засл о нки или перемещение регулятора топливного насоса составляет не менее 90 % их ма к симального значения. Увеличение начальной скорости или уменьшение подачи топлива должно быть отмечено в пр о токоле исп ы таний. При выборе управления автоматической коробкой передач пе реключатель устанавливают в положение, соотве т ствующее нор мальным условиям движения в городе. Автомобили с автоматической коробкой передач без ручно го переключателя должны приближаться к началу измерительного участка последовательно с установившимися скоростями 30, 40, 50 км/ч. За результат прин и мают наибольшее значение, получен ное при измерении на указанных скоростях. Схема измерительного участка Рис 1. АА и ББ — начало и конец измерительного участка; ВВ — осевая линия движения автомобиля. Движение автомобиля на измерительном участке дороги должно производиться с интенсивным ра з гоном в двух направле ниях. В момент пересечения передней частью автомобиля линии АА следует резко нажать на педаль дроссельной за слонки или подачи топлива. Педаль резко отпускают в момент пе ресечения за д ней частью автомобиля линии ББ, не учитывая нали чия нерасцепляемого прицепа или полупр и цепа. Микрофон устанавливают в точках, , на высоте (0,2 ±0,1) м от уровня дороги. Главная ось микрофона должна быть ориентирована к центру измерительного участка и расположена горизо н тально. При измерении уровня шума в шумомере включают вре менную характеристику «быстро» и регистрируют макс и мальное показание шумомера. С учетом показаний измерительного прибора значения, получаемые в ходе измер е ния, должны быть уменьшены на 1 дБ А. Измерения шума проводят не менее трех раз с каждой сто роны автомобиля. Предварительные пробные измер е ния (если они производились) не должны учитываться. Измерения считают действительными, если разность между тремя результатами измерений с одной и той же стороны автомо биля не превышает 2 дБ А; при большей разности проводят пов торные изм е рения. За результат измерения шума принимают наибольшее зна чение, полученное при измерении с каждой стороны автомобиля и округленное до целого числа. Наибольший из двух результатов, полученных при измерениях шума с обеих сторон автомобиля, следует сравнить с допустимы ми значениями, приведенными в табл. 1 и 2. Измерение шума на неподвижном автомобиле. Измерения проводят с целью получения данных, необходи мых для контроля шума автомобилей в усл о виях эксплуатации. При измерениях шума в автомобилях с механической коробкой передач рычаг переключения должен находиться в нейтральном положенин, а сцепленна должно быть включено. В автомобилях с автоматической коробкой передач переключатель управле* ния должен нах о диться в нейтральном положении. Для проведения испытаний выбирают площадку с асфальтобетонным нлн цементобетонным п о крытием. Поверхность площадки должна быть сухой, гладкой и чистой. На расстоянии 3 м от авт о мобиля не должно быть объектов, отража ющих звук Расположение микрофона при измерении шума на неподвижном автомоб и ле Микрофон устанавливают на высоте расположения выпускной трубы глу» шителя шума, но не менее 0,2 м от уровня дороги Микрофон направляют к отверстию выпускной трубы и располагают на расстоянии 0,5 м от него. Гла в ная ось микрофона должна быть параллельна до« роге и составлять угол (45±10)° с вертикальной плоск о стью, кот о рая проходят через ось выпускной В автомобиле с двумя или более выпускными трубами, расстояние между которыми составляет не более 0,3 м, ми к рофон устанавливают у трубы, наиболее близко расположенной к контуру автомобиля. На автомобиле с двумя или более выпускными трубами, расстояние между которыми составляет более 0,3 м, м и крофон устанавливают у каждой трубы . За результат измерения принимают наибольшее знач е ние. В автомобиле с выпускной трубой, расположенной вертикально, микрофон располагают на высоте среза выпускной трубы . Главная ось микрофона должна быть ориентирована верт и кально. При измерении шума частота вращения коленчатого вала двигателя долж на составлять 3 / 4 ном и нальной частоты вращения коленчатого вала двигателя. После достижения постоянной частоты вращения коленчатого вала двигате-ля педаль под а чи то п лива следует быстро перевести в положение, соответствую щее минимальной подаче. Уровень шума измеряют как в течение работы двигателя на режиме с по стоянной частотой вр а щения, так н в течение всего периода замедления частоты вращения коленчатого вала двигат е ля. За результат измерения принимают мак симальное показание шумомера. При измерении уровня шума в шумомере включают временную характе ристику «быстро». Измерение шума проводят не менее трех раз в каждой точке. Измерения считают действительными, если разность между тремя результа тами не прев ы шает 2 дБЛ. За результат измерения шума принимают наибольшее значение трех изме рений . Результаты испытаний должны быть занесены в протокол . Допустимые уровни внутреннего шум а. Автотранспортные средства одного типа в отношении внутреннего шума не должны иметь существенных различий в следующих характерист и ках: - конструкции кузова, места установки двигателя; - длины и ширины автотранспортного средства; - типа двигателя (с искровым зажиганием или с воспламенением от сжатия, двухта к тный или четырехтактный, поршневой или роторный), типа и конструкции системы пит а ния и газораспреде ления, номинальной или максимальной мощности и соответству ю щей частоты вращ е ния- коленча того вала двигателя, типа электродвигателя и т. д.; - наличия вспомогательных систем, не являющихся необходимыми для получения движения, но используемых при движении автотранспортного средства (система отопл е ния, кондиционирова ния и вентиляции кузова или пассажирского помещения, далее — вентиляционная уст а новка); - конструкции трансмиссии (в части типов: коробки передач, главной передачи, ра з даточной коробки, дополнительной коробки), числа передач и передаточных чисел; -.других систем, влияющих на образование внутреннего шума. В качестве оценочного показателя внутреннего шума принимается уровень звука в деци белах. Допустимые уровни внутреннего шума автотранспортных средств приведены в та б лице 3 . Таблица 3. Допустимые уровни шума на авто. Методы испытаний Общие требования Методы испытаний, изложенные в настоящем стандарте, используют при проведении исп ы таний автотранспортных средств (в том числе периодических, сертификационных, инспекци онных и др). Автотранспортное средство, представленное на испытание, должно соответствовать тре бованиям технической и эксплуатационной документации, что определяется при его идент и фика ции. Для проведения испытаний должно быть-представлено техническое описание автотра н с портного средства конкретного типа в трех экземплярах в соответствии с приложением А. Порядок проведения инспекционных испытаний сертифицированных автотранспортных средств изложен в приложении Б. Средства измерений и регистрации Для измерения внутреннего шума автотранспортного средства должны применяться следующие приборы: . - шумомер 1-го класса точности по ГОСТ 171 S 7. При измерениях рекомендуется использ о вать микрофон с всенаправленной характеристикой; - приборы для измерения скорости автотранспортного средства и частоты вращения коле н ча того вала двигателя с относительной погрешностью измерения ± 3 %; - прибор для измерения скорости ветра с диапазоном измерения от 1 до 10 м/с и погрешно с тью измерения ± 0,5 м/с; - прибор для измерения температуры окружающего воздуха с погрешностью измерения ± 1 *С; - прибор для измерения атмосферного давления с погрешностью измерения ± 2,6 гПа. Шумомер следует калибровать по стандартному источнику звука непосредственно до и п о сле каждой серии испытаний. Если при этой проверке показания шумомера отличаются более чем на 1 дБ А, то испытание считают недействительным. Допускается использовать другие средства измерений и регистрации, если их элек т ро акустические характеристики соответствуют ГОСТ 171 S 7. Условия проведения испытаний Автотранспортные средства, на которых для условий бездорожья используются шины повышенной проходимости, на время испытаний могут быть оборудованы дорожными ш и нами,' .'указанными в документации предприятия-изготовителя. Допустимый износ шин не до л жен превы шать 30 % первоначальной высоты рисунка протектора. Автотранспортное средство испытывают без нагрузки, прицепов и полуприцепоп, если они не предназначены для перевозки пассажиров. В кабине автотранспортного-средства могут находиться два человека: водитель и испытатель. В автотранспортном средстве с числом мест для : сиденья более 9 (категории М 2 , М ) допускается присутствие второго испытат е ля. Наличие посто ронних пре д метов не допускается. В процессе испытании ни одно из сидений в автотранспортном средстве, где измеряе т ся .^г. уровень звука, не должно быть занято, за исключением места водителя. На автотранспортном средстве, оборудованном вспомогательной (дополнительном) коро б кой передач с ручным переключением и/или приводом более чем на один мост с включен и ем - дополнительных мостов, следует установить положение переключателя и количество ведучих мостов, используемое при нормальных условиях движения в городе. Не следует испол ь зовать устройства, предназначенные для движения на малой скорости, стоянки или торможения, При измерениях, окна, двери и люки в крыше должны быть закрыты, .мягкий тент установлен. Передвижные регулируемые сиденья, возле которых проводятся измерения, дол ж ны находиться в среднем положении. Спинка сиденья, если имеется возможность ее регулир о вания, должна находиться в удобном для водителя рабочем положении. Регулируемые п о дгол о вники сидений должны-находиться в среднем положении. Перед испытаниями двигатель и другие агрегаты автотранспортного средства должны быть прогреты до рабочей температуры. Испытания следует проводить на прямом сухом гладком и чистом участке дороги с покр ы тием из асфальтобетона в хорошем техническом состоянии. Продольный уклон измеритель ного участка не должен превышать 1 %. На расстоянии 20 м от продольной оси измерит е льного участка не должны находиться крупные звукоотражающие объекты (заборы, камни, м о сты 1 иди здания). Уровень шумовых помех должен быть не менее чем на 15 дБ А ниже измеряемого уровня шума. Если это условие не соблюдается, следует внести поправку уровня п о мех по ГОСТ 12.1.026. При измерении шума вспомогательное оборудование (системы обмыва и- очистки стекол, аудиоаппаратура и т. д.) должно быть выключено. Если автотранспортное средс т во оборудовано жалюзи и/или вентилятором системы охлаждения двигателя с автомат и ческим приводом, испытания должны проводиться при их работе в автоматическом р е жиме. Если автотранспортное средство оборудовано жалюзи с ручным управлением, и с пыт а ния проводят при полностью открытых жалюзи. При измерении уровня шума по методикам, вентиляционные установки, отопители, конд и ционеры должны быть выключены. Испытания проводят при следующих метеорологиче с ких условиях: - отсутствии атмосферных осадков; - атмосферном давлении 1013 гПа (760 мм рт. ст.); допустимое отклонение ± 5 %; - температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 30 "С;. - скорости ветра, измеряемой на измерительном участке на высоте приблизительно 1,2 м, не более 5 м/с. ' . j Методы измерения шума ' Измерения уровня шума необходимо проводить в следующих точках. У сиденья водителя (для всех категорий автотранспортных средств) — микрофрн, расположен ный у сиденья водителя, должен быть смещен от его оси симметрии на (0,20 ± 0,02) м в направлении центра автотранспортного средства согласно точке Б, указанной на рисунке 1. Над каждым рядом сидении — микрофон, расположенный у сидений пассажиров, устанавли вают в точке А, указанной на рисунке 1. В зонах, предназначенных для стояния'пассажиров, измерения проводят на высоте (1,6 ± 0,1) м от пола ближе к продольной оси симметрии автотранспортных средств. В зонах, предназначенных для лежания пассажиров, измерения проводят над серединой подушки на высоте (0,15 ± 0,02) м. Расстояние от микрофона до стенок кабины или испытателя, проводящего и з мерения, должно бьаь не менее 0,15 м. Если при измерении в автотранспортном средстве находится испытатель, расстояние от него до микрофона должно быть не менее 1 м. Микрофон должен быть расположен горизонтально; его ось максимальной чувствител ь ности (в соответствии с характеристикой прибора) должна быть ориентирована в направл е нии в згл я да сидящего человека. Если это направление не определено, то в направлении движения авт о транс портного средства. В протоколе испытаний указывают зоны, в которых были проведены измерения. Измерение шума при разгоне Измерения проводят следующим образом. Стабилизируют начальную скорость движения v 0 автотранспортного средства и р е жим, работы двигателя в соответствии с условиями испытании. При достижении стабильной начальной скорости v 0 резко нажимают до упора на п е даль управления дроссельной заслонкой или подачей топлива и удерживают ее в таком положении до достижения окончания разгона скорости. Не допускается переключение передач во время ра з гона. За результат измерения принимают максимальное значение уровня звука, зарегис т рированное в процессе разгона автотранспортного средства от v 0 до v K .. Выбор режима и с п ы т а н и й Испытание-автотранспортного средства с механической коробкой передач, име ю щей ручное управление В коробке передач должна быть включена наиболее высокая передача (не^ниже тр е тьей, если к о робка передач имеет четыре и более передач, и не ниже второй, если коробка передач имеет менее четырех передач), обеспечивающая движение автотранспортного средства со скоростью, не превы шающей 120 км/ч при частоте вращения двигателя, ра в ной 90 % режима максимальной мощности. .Полученная скорость принимается за ск о рость окончания разгона v K . Если при включении выбранной передачи при частоте вращения, равной 90 % реж и ма максимальной мощности двигателя, скорость превышает 120 км/ч, то скорость v K счит а ют р а вной 120 км/ч. Испытания проводят на выбранной передаче, начиная со скорости v „, соответств у ющей 45 % р е жима максимальной мощности двигателя. Если на выбранной передаче скорость у,, раина 120 км/ч, то v 0 должна быть 60 км/ч Если на автотранспортном средстве категории N 3 установлен ограничитель скорости, не позволяющий на высше передаче развить скорость, соответствующую 90% режима ма к симальной . мощности, то необходимо переходить на более низкую передачу и осущест в лять разгон с 45 % до 90 % режима макс и мальной мощности двигателя. Испытание автотранспортного средства с автоматической коробкой пер е дач . В автотранспортном средстве с автоматической коробкой передач измерения проводят начиная со скорости v 0 , соответствующей 45 % режима, максимальной мощности двигателя. При этом скорость v 0 не должна быть более 60 км/ч. Если в коробке передач происходит переключениепередач раньше, чем автотранспортное средство достигнет скорости, соотве т ствующей 90 % частоты режима максимальной мощности двигателя или 120 км/ч, начал ь ную скорость v 0 принимаютравной50 % скорости, при которой происходит переключение передач. За скорость окончания разгона v K : принимают скорость, на которой происходит переключение передач. Не допускаетсяпринудительное пщпочепие понижающей передачи Испытание автотранспортных средств всех категорий, приводимых в движение с помощью электродвигателя, и троллейбусов Для автотранспорт н ых средств гсе.ч категорий, приводимых в движение с помощью эл е ктродвигателя, и троллейбусов начальную скорость v 0 устанавливают равной 45 % макс и мальней скорости, указанной предприятием-изготовителем. Разгон осуществляю т до скор о сти соответст вующей 90 % максимальной скорости, указанной пре д приятием-изготовителем. Испытание автотранспортных средств, у которых максимальная скорость астотр ан с пор т ного средства снаряженной массы с водителем и оператором на высшей передаче м е ньше скорости, соответствующей 90 % максимальной мощности двигателя и скорости 120 км/ч . В коробке передач включают более низкую передачу, но не ниже, третьей. Начальная ско рость v 0 должна соответствовать минимальной частоте вращения коленчатого в ала дв и гателя, обеспетвающей ее постоянное увеличение при полном нажатии на педаль дроссел ь ной з а слонки или подачи топлива, но не ниже 45 % скорости, соответствующей режиму максимальной мощности двиг а теля. Разгон заканчивается при скорости автомобиля v K , соответствующей 90 % максимально й мощности двигателя . Измерение шума при движении автотранспортного средства с постоянной с ко ро с тью . Измерение шума при движении с постоянной скоростью проводят на высшей передаче в диапазоне скоростей, начиная с 60 км/ч или 40 % максимальной скорости автотранспортн о го средства до скорости, соответствующей 80 % максимальной, но не более 120 км/ч. Из указанных скоростей выб и рают наименьшую. Измерения проводят не менее чем при пяти значениях постоянных скоростей с округле нием до 5 км/ч: наименьшей, наибольшей и промежуточных, обеспечивая равномерность инте р ва лов между значениями скоростей. В каждой точке измерения и при каждой скорости в течение. 5'с регис т рируют среднее значение показания шумомера. . . Измерение шума вентиляционных установок автотранспортного средства Измерение проводят на неподвижном автотранспортном средстве при работе двигателя на холостом ходу (минимальная частота вращения холостого хода). При измерении шума вентиляционной установки коидицирнеры, отопители или вентил я торы должны быть включены в наиболее шумном режиме, предусмотренном изготов и телем для продол жительной работы при движении автотранспортного средства. В каждой точке расположения микрофона проводят не менее трех измерений. Результаты измерен ий зан о сят в протокол испытаний . Измеряемые значения При испытаниях измерения проводят с использованием постоянной-времени усредн е ния «Быстро» ( Fast ), при испытаниях измерения проводят с использованием постоянной врем е ни усреднения «Медленно» ( Slow ). Измерения в процессе испытаний проводят при включенной частотной коррекции, соотве т ствующей шкале А. При измерениях в каждой точке расположения микрофона проводят не м е нее трех -измерений. За результат измерения в каждой точке принимают среднее арифметиче с кое значение, округленное до целого числа, которое сравнивают с допустимыми уровнями, приведен н ыми в таблице 1. Если разность наибольшего и наименьшего значений уровней шума в к а ж дой точке превышает 2 дБ А, проводят повторное испытание. За окончательный результат измерения уровня шума в пассажирском помещении прин и мают ма к симальное значение, полученное в измерительных точках. По результатам испытаний оформляют протокол испытаний . Проведение инспекционных испыташш сертифицированных автотранспортных средств Инспекционные испытания проводят на одномюбразце автотранспортного средства конкре т ного типа. Измерения внутреннего шума при разгоне автотранспортного средства и при движ е нии с п о стоянной скоростью. Оценка результатов Если уровень шума испытуемого автотранспортного средства не превышает более чем на 1 дБ/1 предельное значение, приведенное в таблице 1 настоящего стандарта, считают, что тип автотранспортного средства соответствует требованиям н а стоящего стандарта. Если автотранспортное средство не соответствует требованиям настоящего стандарта, то и с пытанию подвергают два дополнительных автотранспортных средства того же типа. Если при дополнительных испытаниях уровень шума хотя бы одного из испытуемых автотранспортных средств превышает более чем на 1 дБ А предельное значение, приведе н ное в таблице 1 настоящего стандарта, считают, что тип автотранспортного средства не со о тветствует треб о ваниям настоящего стандарта. 7 . Классификация средств и методов защиты от шума Основные направления шумозащиты Для снижения акустического загрязнения окружающей среды испол ь зуют: - замену шумных источников и технологий на малошу м ные; - изменение направленности излучения шума источн и ком; - снижение шума по пути распространения от источника до защищаемого от шума ме с та; - комплекс средств защиты от шума в шу м ном агрегате, транспортном средстве; - архитектурно-планировочные меры в жилой застро й ке; - организационные меропри я тия; - улучшение качества воспринимаем о го звука; - новые акустические технол о гии. Снижение шума в источнике путем изменения его направленн о сти Замена шумных источников на малошумные едва ли не самая кардинальная мера борьбы с шумом. Например, замена двигателя внутреннего сгорания на электродвигатель существенно сн и жает внешний шум автомобилей, строительных машин и др. Электромо биль на 15...20 дБА менее шумен, чем автомобиль с дизельным дви гателем. Примером удачного использования м а лошумной техноло гии можно считать погружение свай с помощью бурения, что позво ляет сн и зить шум по сравнению с вибропогружением или ударным погружением на 30...40 дБА. Можно привести и другие примеры снижения шума в источнике образования. Напр и мер, шум, генери руемый шинами автомобиля при движении, может быть снижен на 3...4 дБА при замене асфальтового покрытия на сп е циальные по крытия с содержанием резины. Шум при качении колеса по рельсам можно ослабить на 8...10 дБА, снизив волнообразный износ рельсов путем их шлиф о вания. Основной конструкцией, снижающей шум на пути от ис точника до защищаемого объекта (жил о го района), являю - акустические экраны (АЭ) или иные сооружения, которые v гут дать экраниру ю щий э ф фект, например дома, стенки, вы; ки, зеленые насаждения (рис. 2 ). Рис. 2 . Экранирующие сооружения для защиты от шума на пути его распрострои о авг 1 — источник шума; 2 — АЭ; 3 — защищаемое здание; 4 — зеленые насаждения; 5 — н я амт; 6 — маем 7 — вспомогательное здание — экран. Принцип работы акустического экрана основан на создан ии зоны звуковой тени за ним в результате частичного отражезвука от его поверхности. Эффективность АЭ или экран и р ую щего сооружения ухудшается из-за огибания (дифракции з вуко вых волн) препятствия между источником звука и защищу от шума объектом. Дифракция возрастает с увеличен и ем длины звуковой волны и снижается при увеличении размеров АЭ. Э фективность экр а нирующих сооружений ориентировочно со стов ляет (в зависимости от размеров и др у гих особенностей): насыпи -5... 15 дБА; зеленых насаждений -3...8 дБА; вые до 25...30 дБА; зданий -экрана -15...20дБА. Акустические экраны используются для установки вдоль автодорог, железнодорожных маг и стралей, вблизи аэроп ортов. Длина АЭ, установленных в США, Германии, Японии, Швей царии, Италии, Франции и других странах, достигает десят ки тысяч километров. Их и з готавливают из бетона, стекла, дере ва, металла, пластиков, старых покрышек и других материалов ьсотой в з а висимости от назначения и места установки от 2...4 м (автодороги) до 20...25 м (а э ропорты). Шумовиброзащитные конструкции Источниками излучения шума в окружающую среду явля ются автомобили, самолеты, суда, строител ь ные машины и ус тановки, пневмоинструмент, воздухозаборные шахты, ком прессоры, трамваи, троллейбусы и т.д. Шум, в основном, воз никает в результате соверш е ния работы или движения. Для снижения шума от таких источников применяется комплекс мер. Для перечисленных примеров характерно образование ме ханического шума (двигатели внутреннего сгорания, компрессо ры и др.), аэродинамического (выхлоп и всасывание дв и гателей, реактивная струя, обтекание движущегося с большой скоростью транспортного средства), электромагнитного (электродвигате ли, генераторы), ударного (падение ударной части на сваю, ка чение колеса по рельсу), гидродинамического (гидронасосы, гидромот о ры). Все средства шумозащиты от работы этих ис точников можно све с ти к трем основным принципам действия: отражение, поглощение звука (вибрации) или комбинирован ные (табл. 4 ). По принципу действия средств шумовиброзащиты выделяют: - звукоизоляцию, которая основана на отражении звуковых волн от плоской массивной протяженной преграды. Основные звукоизолирующие конструкции - звукоизолирующие капоты (кожухи), перегоро д ки, кабины; - звукопоглощение, которое основано на поглощении звуко вых волн при их падении на плоскую, мя г кую, пористую или во локнистую поверхность. Основная конструкция -звукопогло щающая облицовка в замкнутых объемах (помещениях, капотах и т.д.); - виброизоляцию, которая основана на отражении вибрации в устройствах, называемых виброизоляторами. Конструкции виб роизоляторов - резиновые, резинометаллические, пр у жинные, пне в матические; - вибродемпфирование, основанное на поглощении вибрации в вибродемпфирующих по к рытиях, которые снижают как амплиту ду колебания демпфируемой пластины, так и ее зв у коизлучение. Вибродемпфирующие покрытия бывают мягкими, жесткими и комини и рТа б лица 4. Классификация шумовиброзащитнных конструкций. 8. Способы измерения и выявления вибрации. Качественные и количественные критерии и показателя не благоприятного воздействия ви б рации на человека-оператора в процессе труда устанавливаются санитарными нормами, пр а вилами и другими нормативными документами Минздрава . В соответствии с ними вводятся следующие критериинеблагоприятного воздействия вибр а ции: .критерий «безопасность», обеспечивающий ненарушенне здо ровья человек а, оцениваемого по объективным показателям с уч ё том риска возникновения предусмотренных медицинской классифи кацией профессиональной болезни и патологий, а также искл ю ча ю щий возможность возникновения травмоопасных или аварийных си туаций из-за воздейс т вия вибрации; критерий «граница снижения производительности труда», обес печивающий поддерж а ние нормативной производительности труд а , не снижаюиейся из-за развития устало с ти под воздей ствием вибрации; критерий «комфорт>, обеспечивающий оператору ощущение ком фортности условий труда при полном отсутствии мешающего дейст в ия вибрации. Соответствие устанавливаемых критериев категориям вибрации по санитарным нормам указано в табл. 6 приложения 5. Вибрационная безопасность труда должна обеспечиваться : системой технических, технологических и организационных ре шений и мероприятий по с о зданию машин и оборудования с низкой вибрационной активностью; системой проектных и технологических решений производствен ных процессов и элем е нтов производственной среды, снижающих вибрационную нагрузку на человека ; системой организации труда и профилактических мероприя тий на предприятиях, ослабл я ющих неблагоприятное воздействие вибрации на человека-оператора. Нормы вибрации автомобилей, машин и оборудования, влияющих на виб рационную безопасность труда, должны быть установлены в НТД или другой документации. . Нормы вибрации машин должны обеспечиваться и гарантирова ться их изготовителями и удостоверяться контрольными службами, уполномоченными проверять показатели безопа с ности автотранспортных средств, машин. Соблюдение установленной вибрационном нагрузки на опе ратора должно быть удост о верено расчетами и (или) измерения ми непосредственно на рабочем месте или другими сп о собами по согласованию с заказчиком и потребителем. Организация труда и профилактические мероприятия по уменьшению неблагоприятного во з действия вибрации па каждом предприятии должны быть определены регламентом виброб е зопас ного ведения работ. Заказчик и (или) потребитель, принявший в эксплуатацию автотранспортные средства, маш и ны, оборудование, предприятие несет ответственность за обес печение вибрационной безопа с ности тр у да. Для обеспечения вибрационной безопасности труда должен выть организован эффект и вный контроль соблюдения установлен ных ворм и требований. Требования по ограничению неблагоприятного воздействия. Воздействие вибрации на человека-оператора классифици руется: по способу передачи вибрации на человека; по направлению действия вибрации; ло временной характеристике вибрации. В качестве факторов, влияющих на степень и характер не благоприятного воздействия вибр а ции, должны унихываться: риски (вероятности) проявления различных патологий- вплоть до профессиональной вибр а ционной болезни; показатели физической нагрузки и нервно-эмоцноналы е на пряжения; влияние сопутствующих факторов, усугубляющих воз д ейс т вне вибрации (охлаждение, вл а жность, шум, химические вещества т.п.); длительность и прерывистость воздействия вибрации; длительность рабочей смены. Показатели вибрационной нагрузки на человека должны формироваться из следующих параметров: виброускорение (виброскорость); диапазон частот; время воздействия вибрации. Прн оценке вибрационной нагрузки предпочтительным параметром является виброускор е ние. Нормируемый диапазон частот устанавливается: для локальной вибрации 1; 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500» 1000 Гц; для общей вибрации 0,8: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4, Cr 5.0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16; 20; 25: 31,5; 40; 50; 63; 80 Г ц. При определенен ф азы виб рации время воздействия измеряют в секундах или часах. Норму вибрационной нагрузки на оператора устанавлива ют для длительности 8 ч, соответ с твующей длительности рабочей смены, в зависимости от временной структуры рабочей см е ны. При постоянной вибрации норму вибрационной нагрузки «а оператора устанавливают в виде нормативных спектральных или корректированных по частоте значений контролируем о го пара метра для воздействия вибрации в течение 8 ч, а также в виде зави симости этих знач е ний от длительности воздействия вибрации. Если постоянная вибрация воздействует с перерывами, то нор ма назначается для суммарной длительности воздействия с учетом коэффициентов или корректирующих зависимостей, уч и тывающих, восстановительные процессы в организме во время перерыва. Коэффиценты или корректирующие зависимости, устанавливае мые в санитарных нормах или других документах Минздрава, должны обеспечивать повышение предельно допустимого значения по сравнению с непрерывным воздействием постоянной вибрации. Норма вибрационной нагрузки на оператора устанавливает ся для каждого направления действия вибрации, Допускается по согласованию с Минздравом нормировать вибрационную нагрузку по наиб о лее неблагоприятному направле нию действия вибрации (например по направлению максим а льной вибрации) или по равнодействующей трехкомпогентной вибрации. Опенка вибрационной безопасности должна произво диться н а автотранспорте и на раб о чих местах конкретного производства при выполне нии реальной технологической операции или типо Периодический контроль за соблюдением установленного режима труда на р а бочих местах должна осуществлять админи страция предприятия (цеха, участка и т. д.) мет о дами хронометражных наблюдений с привлечением санитарных служб и служб охраны тр у да. На автотранспорте и непосредственно в кабине на месте водителя и каждом месте пассажира произв о дятся зам е ры на общую и локальную вибрацию. По способу передачи на человека различают общую и локальную вибра цию. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего ч е ловека. Локальная вибрация передается через руки человека . Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, кон тактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отне сена к локальной вибрации. По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с на правлением осей ортогональной системы координат. Для общей вибрации направление осей Х 0 , У 0 , Z 0 h их связь с телом челове ка показаны на черт. 1а. Ось Z Q — вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности, осЗ Х 0 — горизонтальная от спины к груди; ось Y 0 — горизонталь ная от правого плеча к левому. ' Для локальной вибрации направление осей Х л , У л . Z x и их связь с рукой че ловека показаны. Ось Х л — совпадает или параллельна оси места ох вата источника вибрации (рукоятки, лож е мента, рулевого колеса, рычага управ ления, обрабатываемого изделия, удерживаемого в р у ках). Ось 2л лежит в плос кости, образованной осью Хл и направлением подачи или прилож е ния силы, н на правлена вдоль оси предплечья. Ось У л направлена от ладони. . По временной характеристике различается: постоянная вибрация, для которой спектральный или корректированный по частоте контр о лируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ); непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения из меняются более чем в 2 раза (на 6 дБ). Рис. 3. 9. Методы измерения вибрации . Требования к подготовке измерений Для оценки вибрационной нагрузки на оператора точки измерения вы бирают в местах ко н такта оператора с вибрирующей поверхностью. Если установка виброизмерительного преобразователя в местах охвата рукой или под опорной поверхностью оператора неудобна или затруднена, то место установки выбирают рядом с м е стом контакта так, чтобы измеряемый пара метр не отличался от значений в месте контакта более чем на 1 дБ или в других удобных точках . Допускается уменьшать объем измерений выполнением одной или нескольких точек с ма к симальной вибрацией и проведением измерений только в этих точках. При измерении локальной вибрации с участием человека-оператора вибропреобразователь устанавливают на переходном элементе-адаптере. Допускается (в том числе при измерениях на стендах) крепление вибропре образователя на контролируемой машине на резьбовой шпильке, магнитом, жест-жим хомутом и т. п. Адаптер должен быть изготовлен из легкого (магниевого или алюминиевого) сплава. Выбор вида адаптера определяется возможностью его применения для изме рений на руко я тках различной конфигурации. Системы установки вибропреобразователей с переходными элементами (адап тер, кубик, р е зьбовые шпильки и т. п.) должны иметь ограниченную суммарную массу, которая с учетом упругости мягких тканей руки и средств индивидуаль ной защиты рук от вибрации "обеспеч и вает собственную частоту. При применении адаптера суммарная масса вибропреобразователя и переход ных элеме н тов, обеспечивающая линейность амплитудно-частотной характеристики во всем измеряемом частотном диапазоне (до 1500 Гц), не должна превышать 80 г. При превышении указанной суммарной массы завышение показаний на высо ких частотах должно быть скорректировано внесением поправки, определяемой по амплитудно-частотной характеристике примененной системы установки вибро п реобразователей. При измерении общей вибрации вибропреобразователь устанавливают: на промежуточной платформе около ног оператора, работающего стоя, или на промежуточном диск (платформа) размещаемом на сиденье под опорными поверхно стями оператора, работающего сидя. В и бропреобразователь устанавливают на промежуточной платформе или диске на резьб о вой шпильке магните или другим способом . Если сиденье имеет неплоское мягкое покрытие, то диск должен обладать упругостью для восприятия формы сиденья. Упругий (полужесткий) диск — по ГОСТ 27259. 10 . Организационные и прочие мероприятия по снижению шума в окруж а ющей среде К организационным мероприятиям по снижению шума в ок ружающей среде можно отнести: - запрещение звуковых сигналов (это позволило повсеместно снизить шум в городах до 10 дБА); - онтроль за шумностью в городах; - ограничение времени и места движения грузовых автомоби лей и мотоциклов; - вынесение шумных предприятий из спальных зон; - рациональную организацию движения транспортных потоков; - запрещение работы шумных источников (например, гром коговорящей связи на сортировочных и груз о вых станциях); - регламентацию работы шумных источников (например, за прещение включать громкую музыку после 23.00). Помимо этого, внедряется еще одно направление улучшения ка чества воспринимаемого звука - изменение его спектра на более приятный, маскировка неприятных звуковых сигналов и пр. Это -предмет изуч е ния бурно развив а ющейся науки, которая носит на звание психоакустика. Активная шумозащита В заключение рассмотрим новые технологии снижения шума. В зависимости от дополнительн о го источника шума все многооб разные средства защиты от шума можно разделить на две большие группы: пассивные и активные. К пассивным средствам относятся те, в которых не использует ся дополнительный источник эн е ргии. В активных средствах за действован дополнительный источник энергии, а принцип такой защиты от шума называется активной шумозащитой. Активная шумозащита основана на хорошо известном явлении наложения звуковых волн с од и наковой частотой и амплитудой А в противофазе, которое легко понять из рис.. Такое явление, н а зываемое интерференцией, приводит к ослаблению амплитуды Рис. 4 . Схема наложения звуковых волн (1 и 2) в противофазе результирующей волны. Это легко понять из следующего примера. Пусть складываются волны одинаковой частоты при совпадении напра в ления колебаний. Если колебания происходят по синусои дальному закону, то амплитуда результ и рующей волны Из схемы а к тивного шумоглушения можно понять, что звуковая волна излучается дин а миком (втори ч ным источни ком) в противофазе к первичному источнику звука. При наложе нии звуковых волн от первичного и вторичного источников в про странстве наблюдается зона сн и жения шума. В последние годы устройства активной шумозащиты начали выпускаться серийно и нашли ш и рокое применение для снижения шума ряда транспортных средств (самолетов, автомобилей), систем вентиляции, различных агрегатов. Анализ данных, приведенных в табл., показывает, что активная шумозащита особенно эффек тивна на низких и средних частотах (до 500 Гц), где УЗД снижается на 10.„15 дБ. Высокая эффективность на низких tV ' частотах - большое преимущество акти в ных ме тодов шумозащиты, по скольку именно на этих частотах звукоизоляция, звукопогл о щение и другие методы сравнительно ма ло результативны. В то же время большой недоста ток активной шумозащи ты - малая эффективность на высоких частотах. Кроме того, она сложна в эк с плуатации и дост а точно дорога. Тем не менее ее усо вершенствование и широчайшее использование в самых различ ных условиях вп е реди. Наименование устано в ки, транспортного средс т ва, устройства Снижение УЗД, дБ Частотный диап а зон глушения, Гц Салон автомобиля 8...15 50.. 200 Кабина самолета 10...14 До 500 Вентилятор 16 очв* Турбомашина 15 очв Выпуск ДВС 15 До 400 Выпуск компрессора 10 До 400 АЭ, основанный 5...12 До 400 на активной шумоз а щите * Основная частота вращ е ния. 11 . Расчет и проектирование средств защиты от шума Эффективность звукопоглощения зависит от двух основных факторов: площади звукопогл о щающих конструкций и эффек тивности звукопоглощающего материала. Звукопоглощение осо бенно эффективно на высоких частотах и тем больше, чем больше площадь помещения, облиц о ванная звукопоглощающим мате риалом, и ближе коэффициент звукопоглощения последнего к 1. Звукоизолирующие капоты Капоты предназначены для снижения шума от отдельных ис точников и конструктивно выпо л няются в виде оболочки, со всех сторон закрывающей источник шума (рис.). Эффективность полностью закрытого капота, изготовленног: из однородных материалов со звукоиз о ляцией: Рис 5 . Схема установки звуко и золирующего к а пота на источник шума и схема капота . 1 ~ источник шума и вибрации; 2 — виброиэолят о ры; 3 — осно вание, на которое устанавливается исто ч ник шума и капот; 4 — металлическая стена капота; 5 — вибродемпфирующее п о крытие; 6 — звукопоглощающий материал; 7 — перфорирова н ный лист Для удобства расчетов в табл. приведены ориентировочные характеристики звукопоглощения двух наибо лее характ е рных типов звук о изолирующих капотов. Конструктивно звукоизолирующие капоты выполняются полностью замкнутыми и с технологическим проемом (про- Звукоизолирующие к а поты Октавные полосы ч а стот, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Без звукопоглощающей облиц о вки с небольшим проемом Со звукопоглощающей облицо в кой 0,19 0,25 0,22 0,25 0,25 0,3 0,27 0,55 0,3 0,7 0,3 0,65 0,33 0,6 0,35 0,7 Средние коэффициенты звукопоглощения звукоизолирующих капотов Наличие щелей, отверстий, проемов ухудшает эффек тивность капотов, поэтому для ее увелич е ния на проемы внутри капотов устанавливаются аку с тические экраны, снижающие ин тенсивность излучения звука капотом, но обеспечивающие тех нологические функции (напр и мер, теплообмен). Эффективность капота также ухудшается, если на него беспрепятс т венно переда ется вибрация от источника. Во избежание этого источник шума (вибрации) устанавливается на виброизоляторы. Уменьшить из лучение звука, вызываемого вибрацией, можно применив вибро демпфирование м е таллической стенки кап о та. Эффективность капота повышается с увеличением звукоизоля ции его стенок и площади звук о поглощающей облицовки под ка потом. Предотвратить ухудшение его акустич е ских свойств можно акустической герметизацией капота и виброизоляцией источника шума (вибрации) или сам о го кап о та. Акустические экраны Акустический экран представляет собой преграду между источ ником шума и точкой наблюд е ния (расчетной точкой, жилым мас сивом). Только, в отличие, например, от звукоизолирующей п е ре городки, одна или несколько граней АЭ открыта (откр ы ты) так, что через нее звук дифрагирует в РТ. В то же время за экр а ном соз дается зона звуковой тени, т.е. ослабления звука . Конструктивно АЭ представляет собой плоскость, за которой создается зона звуковой тени. Для увеличения эффективности АЭ облицовывается со стороны источника звукопоглощающим м а те риалом. Эффективность необли цованных АЭ зависит в пер вом приближении от длины звуковой волны источника звука и размеров АЭ. Чем меньше длина звуковой вол ны, т.е. больше частота зв у ка, Для увеличения эффективности АЭ, помимо увеличения его размеров и облицовки звукоп о глощающим материалом, следует стремиться располагать источник шума как можно ближе к АЭ или (и) к точке наблюдения (РТ). Изготовление АЭ сложной формы, например Г- или П- обра з ных, также увеличивает их эф фективность. Наличие щелей, отверстий и проемов в АЭ снижает его эффекти в ность. Глушители шума В зависимости от назначения различают глушители звука и шума газовых потоков. Основное отличие этих систем - отсутст вие или наличие газового пот о ка, проходящего через глушитель. В первом случае, как правило, применяются абсорбционные глу шители, а во втором - реактивные, реактивные с резонан с ными элементами и комбинированные. Надежных простых методов для определения эффективности реактивных глушителей с нал и чием высокоскоростного (более 15 м/с) газового потока не с у ществует. Эффективность абсорбционного глушителя возрастает с уве личением его длины и коэ ф фициента звукопоглощающего мате риала а. Конструкцию реактивных и комбинированных глушителей аэродинамических потоков п о дбирают в основном эксперимен тально. Конструкции этих глушителей разнообразны (см., на пример, рис. 6 ), и их эффективность возрастает с увел и чени- Рис. 6 . Схемы реактивных глушит е лей ем объема глушителя, числа его камер, поворотов газового потока в глушителе, эл е ментов с перфорацией. В некот о рых конструкци ях она достигает 40 дБА. Экономика и практика шумоз а щиты Общество платит за борьбу с шумом очень в ы сокую цену: по разным оценкам от 0,2 до 2% валового национ а льного про дукта (ВНП). Только для объединенной Европы ущерб в 0,65% ВНП составляет 36 млрд евро. В Германии, например, стои мость борьбы с шумом определ е на из расчета 10 евро на каж дый 1 дБ снижения шума (на одного человека в год). Только сто и мость установки 1 км акустического экрана составляет около 1,3 млн евро. В современных автомобилях стоимость средств защиты от шума, обеспечивающих акустиче с кий комфорт, может дости гать 10% стоимости автомобиля, в пассажирских реактивных самол е тах - 25% стоимости. Для современных передвижных компрессорных станций, где требования к шумозащите осо бенно велики, стоимость шумозащиты достигает 40% стоимо сти изделия. В настоящее время достигнуты определенные успехи в сни жении шума, особенно от трансп о ртных средств, причем за по следние 20...30 лет наметилась тенденция непрерывного сн и же ния шума (с разной степенью интенсивности) в автомобилях, поездах, самолетах и др. Это можно проследить на примере ав томобилей (табл. 6 ). Нормы внешнего шума автотранспорта в Е в ропе, дБА Таблица 6. Годы Автотранспорт легковой грузовой 1976 -1982 1982 -1988 1988 -1995 П о сле 1995 82 80 77 74 91 88 84 80 Нетрудно заметить, что за 20 лет ужесточение нормативных требований, а значит, и фактич е ское снижение шума составило 8...11 дБА, или в 2 раза по субъективному ощущению громко сти. В действительности в лучших образцах автомобилей на блюдается даже большее снижение, чем это предписано норма тивными документами. Для примера сравним фактические значения шума лучших образцов автомобилей, строительных машин и скоростных пое з дов: Источники шума Ур о вни звука, дБА Легковые автом о били 70...72 Грузовые автом о били 77...79 Строительные м а шины 73...78 Скоростные поезда 75 Снижение шума автотранспорта достигнуто применением комплекса средств, включая уст а новку эффективных глушителей на выхлопе и всасывании ДВС, источников с пониже н ной шум- ностью, а также гидропередач; звукоизолирующих капотов и аку стических экранов на основные источники шума; виброизоляцию силовых установок, вибродемпфирование и звукопоглощение в средствах шумозащиты, их тщательную акустическую герметиза цию. Для примера на рис. 7 прив е дена схема шумозащиты пере движной компрессорной станции пониженной шумности (65 дБА), уровень звука снижен п о чти на 25 дБА. Рис. 7 . Схема щумоглушения передвижной компрессорной станции с пон и женной шумностью Пожалуй, наиболее впечатляющие успехи в снижении шума дос тигнуты в авиастроении. Это объясняется в первую очередь как строгостью принимаемых законов, так и возможностью и ж е ланием идти на существенные траты на борьбу с шумом. За последние де сятилетия шум реа к тивных пассажирских самолетов снизился на несколько десятков децибел (табл. 5 ). Такой пр о гресс (около 35 дБА за 35 лет) потребовал больших затрат. Достаточно заме тить, что снижение шума на каждые 3 дБА ведет к увеличению эксплуатационных затрат на 3...5%, а стоимость модернизации шумного реактивного пассажирского лайнера по акустическим характерист и кам достигает 3 млн долл. США. Достижения реактивной авиации в области акустики объяс няются применением двухко н турных турбореа к тивных двигате- Таблица 7 Снижение шума с а молетов фирмы «Боинг» Марка самол е та Год выпуска УЗ, дБА В 707-300 1960 123 В 747-200 1970 105 В 767-200R 1985 91 В 777 1995 87 лей с большой степенью двухконтурности, установкой эффектив ных систем ш у моглушения. В современной авиации, как, пожалуй, ни в одной области техники, акустическое загрязнение едва ли не основной показа тель качества воздушного судна (ВС). Во всех крупнейших аэро портах мира задействована четкая политика сборов, основными критериями для взимания которых явля е тся взлетная масса ВС и характеристика создаваемого им шума. Такая политика, поддер живаемая хорошо пр о думанным и всегда выполняемым законода тельством, ведет к впечатляющим успехам. Отметим, что новые отечественные самолеты ТУ-204, ИЛ-96-300, ИЛ-114 соответст вуют требов а ниям международных стандартов по шуму. Опираясь на научные и другие достижения в области техниче ской акустики, а та к же потребности общества, можно прогнози ровать дальнейшее снижение шума в городах и населенных пунк тах, но вместе с тем темпы обесшумливания будут снижаться. Достигнув определенных минимальных уровней, дальше шум снижается с большим трудом, при этом затраты на ка ж дый после дующий децибел могут быть сравнимы с затратами на 3...5 дБ пр е дыдущих, по скольку они растут, как пр а вило, не ли нейно, а по экспоненте (рис. 8 ). Основное условие снижения шума -это возможные или целесообразные за траты, на которые может пойти произ водитель или общество для дальне й шего снижения акустического загрязнения окружающей среды. Границей н а ших возможностей будет минимально дости жимый шум, т.е. такие его знач е ния. Таким образом, борьба с шумом будет определяться или новыми научными разработками, или существенными з а тратами. Содержание 1. От автора реферата.