Под общей редакцией д-ра техн. наук проф. Е.Я. Юдина.
1985 г. 400 стр. ил.
Содержит комплекс сведений о защите работающих от шума на производстве. Изложены основы технической акустики и требования к защите от шума. Дана характеристика аэрогидродинамического, механического, электромагнитного и других шумов, приведены методы их снижения в источнике возникновения. Особое внимание уделено рекомендациям по снижению шума от оборудования, машин. Изложены основные методы и способы борьбы с шумом – звукоизоляция, звукопоглощение, виброизоляция, вибропоглощение и др., применение средств индивидуальной защиты.
Для инженеров-проектировщиков, конструкторов и технологов. Может быть полезен работникам по охране труда, а также научным работникам и студентам.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
За последние десятилетия проблема борьбы с шумом в СССР и других странах стала одной из важнейших. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, что человек на производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней. Проблема борьбы с шумом является неотъемлемой частью охраны труда и защиты окружающей среды.
Создание новых видов техники с форсированными параметрами по скорости, мощности, нагрузкам, появление новых отраслей промышленности и интенсификация уже существующих технологических процессов часто сопровождаются вместе с увеличением уровней шума увеличением прерывистых и импульсных шумов, расширением спектра в сторону ультра- и инфрачастотного диапазонов. Наряду с этим даже относительно низкие уровни шума создают дополнительные требования к организму человека в процессе его трудовой деятельности. Воздействие шума зачастую сочетается с воздействием других вредных факторов – вибрации, излучений и т.п. Это также повышает требования к снижению шума.
Борьба с шумом является комплексной проблемой, связанной с решением гигиенических, технических, управленческих и правовых задач.
Вопросам борьбы с шумом в нашей стране придается общегосударственное значение. «Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении» содержат статью 24 «Предупреждение и устранение шума», а в статье 12 принятого в 1980 г. Закона СССР «Об охране атмосферного воздуха» указывается, что «Местные Советы народных депутатов, министерства, государственные комитеты, ведомства, предприятия, учреждения и организации обязаны разрабатывать и осуществлять мероприятия по предупреждению, снижению и устранению вредного воздействия на атмосферу звуковых колебаний, включая шумы, излучений и т.п.». Далее в статье 12 отмечается, что «в целях борьбы с производственными и иными шумами должны, в частности, осуществляться: внедрение малошумных технологических процессов; …, улучшение планировки и застройки городов и других населенных пунктов, организационные мероприятия по предупреждению и снижению бытовых шумов».
Проблема снижения шума на производстве включает две связанных между собой задачи: во-первых, снижение шума на рабочих местах, территории предприятия и прилегающей к нему селитебной территории, как одну из задач производственной гигиены и санитарии и, во-вторых, снижение шума изготовляемых предприятиями машин и оборудования; требования к шумовым характеристикам машин и оборудования обязательно содержатся в технических условиях и стандартах на них. Поэтому на многих машиностроительных предприятиях в настоящее время созданы подразделения, оснащенные всем необходимым (аппаратура, стенды и т.д.) для контроля шума.
В справочнике обобщен передовой опыт борьбы с шумом, создаваемым на производстве различными механическими, аэрогидродинамическими и электрическими источниками, описаны способы борьбы с шумом при его возникновении и распространении в помещениях различной конфигурации и в свободной атмосфере, даны методы измерений и оценки.
Книга существенно отличается от посвященных этому же вопросу многочисленных переводных справочников, появившихся в последнее время, тем, что в ней использованы отечественные нормативные документы (стандарты, требования, методы расчета и оценки, нормы, правила), а также опытные данные испытаний, относящихся к отечественному оборудованию и методам проектирования и расчета, принятым в СССР. В книге приведены многочисленные технические данные и методы расчета, разработанные в СССР в последние годы, представляющие значительный интерес для работников по борьбе с шумом.
С целью облегчения практического использования справочника в нем приведены необходимые сведения из акустики и физические данные, которые трудно найти в общефизических и технических справочниках.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Глава 1. Физические характеристики звуковых волн и
источников звука.
- Звуковое поле. Уравнения акустики жидкости и газа.
- Интенсивность звука. Плотность звуковой энергии. Звуковая
мощность.
- Уровни величин.
- Гармонические колебания и волны. Импеданс.
- Детерминированные и случайные процессы. Частотные спектры.
Кепстр.
- Корреляционный анализ.
- Источники звука.
- Звуковые волны в твердых телах.
- Уравнения теории упругости.
- Волны в стержнях и пластинах.
- Импеданс механической конструкции.
- Излучение звука пластинами и оболочками.
- Волновой метод расчета распространения колебаний в
одномерных неоднородных структурах.
- Применение теории подобия и физического моделирования в
вопросах борьбы с шумом.
- Моделирование распространения звука в помещениях.
- Моделирование звукоизолирующих конструкций.
- Моделирование аэродинамических источников шума.
- Моделирование гидродинамических источников шума (случай капельной
жидкости).
- Моделирование механических излучателей шума.
- Моделирование механического шума.
Глава 2. Общие вопросы борьбы с шумом.
- Физиолого-гигиенические и социально-экономические аспекты
борьбы с шумом.
- Действие шума на организм человека.
- Социально-экономические аспекты борьбы с шумом на
производстве.
- Требования к защите от шума при проектировании машин,
технологических процессов, производственных помещений и застройки
территории.
- Общие положения.
- Требования к шумовым характеристикам рабочих мест.
- Требования к шумовым характеристикам источников шума.
- Методы и средства борьбы с шумом.
- Общие положения.
- Снижение шума в источнике.
- Строительно-акустические мероприятия по защите от шума.
- Защита от шума применением дистанционного управления
машинами, средств индивидуальной защиты и организационно-технических
мероприятий.
- Список действующих стандартов.
Глава 3. Механический шум.
- Природа и закономерности механического шума.
- Зубчатые передачи.
- Редукторы.
- Кулачковые механизмы.
- Цепные передачи.
- Неуравновешенность вращающихся масс и вибрация, вызываемые
в соединениях валов.
- Причины возникновения вибрации.
- Методы снижения вибрации и шума.
- Подшипники.
- Кузнечно-прессовое оборудование.
- Метало- и деревообрабатывающие станки.
- Металлорежущие станки.
- Деревообрабатывающие станки.
- Вибрационные машины.
- Характеристика шума вибрационных и виброударных машин.
- Основные принципы проектирования малошумных вибрационных
машин.
- Машины для измельчения материалов.
- Мельницы.
- Дробилки.
- Машины и оборудование полиграфической промышленности.
- Газетные агрегаты.
- Ролевые печатные машины.
- Плоскопечатные машины.
- Переплетно-брошюровочные машины.
- Машины и оборудование для текстильной и легкой
промышленности.
- Основные источники шума.
- Основные методы и средства снижения шума.
Глава 4. Аэрогидродинамические шумы.
- Классификация и основные причины аэрогидродинамических
шумов.
- Уравнения акустики движущейся среды и их приложения.
- Излучение звука свободной струей.
- Шум турбулентного потока при наличии твердых границ.
- Вихревой шум при обтекании стержней и лопаток.
- Излучение шума при обтекании профиля турбулентных потоком.
- Шум воздушного винта. Шум вращения.
- Шум турбулентного пограничного слоя.
- Шум впуска и выпуска двигателей внутреннего сгорания.
- Шум вентиляторов.
- Общая характеристика и источники шума вентиляторов.
- Основные закономерности аэродинамического шума
вентиляторов.
- Шумовые характеристики вентиляторов.
- Моделирование шума вентиляторов.
- Борьба с шумом вентиляторов в источниках его возникновения.
- Измерение шумовых характеристик вентиляторов.
- Шум центробежных насосов.
- Источники шума ЦН.
- Шум стационарных компрессорных установок.
- Шум реактивных двигателей.
- Характеристика шума реактивного двигателя.
- Расчет шума реактивной струи.
- Методы снижения шума выхлопных струй реактивных
двигателей.
- Снижение шума компрессоров.
- Шум плазматронов.
Глава 5. Шум электрических машин.
- Допустимые уровни шума и вибрации электрических машин.
- Зависимость шума от номинальных данных.
- Стандарты, регламентирующие допустимые уровни шума.
- Стандарты, регламентирующие допустимую вибрацию.
- Источники шума и вибрации электрических машин.
- Магнитный шум и вибрация.
- Механические вибрации и шум.
- Аэродинамический шум.
- Выявление источников шума и вибрации.
- Общие рекомендации по снижению шума электрических машин.
- Снижение магнитных шумов и вибраций.
- Природа возникновения магнитных шумов и вибраций.
- Методы расчета уровней шума и вибраций.
- Методы снижения магнитных шумов и вибраций.
- Снижение механических шумов и вибраций.
- Снижение аэродинамического (вентиляционного) шума.
- Расчет вентиляционного шума.
- Рекомендации по снижению вентиляционного шума.
Глава 6. Распространение звука на открытом воздухе и в
помещениях. Акустический расчет.
- Распространение звука на открытом воздухе.
- Свободное звуковое поле.
- Источник звука вблизи поверхности.
- Снижение шума экранами.
- Поглощение звука в воздухе.
- Неоднородность скорости ветра и температуры.
Турбулентность.
- Дополнительное затухание звука при его распространении над
земной поверхностью.
- Снижение шума полосами лесонасаждений.
- Затухание звука в застроенном пространстве.
- Линейные и плоские источники звука.
- Распространение звука в помещениях.
- Прямой звук. Ближнее и дальнее поле. Уровень шума на
рабочем месте.
- Экранирование источников шума друг другом.
- Коэффициент звукопоглощения в помещении. Влияние
оборудования.
- Отраженный звук. Геометрическая акустика помещения (метод
мнимых источников).
- Диффузное звуковое поле.
- Полное звуковое поле в помещении при диффузном поле
отраженного звука.
- Звуковые поля в несоразмерных помещениях.
- Реверберация звука в помещениях.
- Акустический расчет.
- Общие положения.
- Расчет распространения звука на открытом воздухе.
- Акустические характеристики помещений.
- Расчет ожидаемых уровней шума в помещениях. Соразмерные
помещения.
- Плоские помещения.
- Длинные помещения.
- Расчет шума, проникающего сквозь преграду (проем).
- Помещения с групповым размещением оборудования.
- Ориентировочный метод расчета уровней звука в помещениях в
дБ (А).
Глава 7. Снижение шума методами звукоизоляции.
- Основные определения. Требуемая звукоизоляция
ограждениями.
- Основные определения.
- Требуемая звукоизоляция ограждениями.
- Изоляция шума однослойными ограждениями.
- Плоские ограждения.
- Методы расчета изоляции воздушного шума однослойными
плоскими ограждениями.
- Цилиндрические оболочки.
- Звукоизоляция щелями и отверстиями.
- Изоляция шума многослойными ограждениями.
- Двойные ограждения без жесткой связи по контуру.
- Двойные ограждения типа «сэндвич».
- Двойные ограждения со связью по контуру.
- Плиты, облицованные упругими слоями.
- Ограждения с гибкой плитой на относе.
- Косвенная передача шума.
- Расчет фактической звукоизоляции в дБ (А).
- Звукоизолирующие кожухи.
- Звукоизолированные кабины и посты управления.
- Акустические экраны.
- Звукоизоляционные характеристики ограждающих конструкций.
Глава 8. Снижение шума методами звукопоглощения.
- Снижение шума звукопоглощающей облицовкой.
- Акустические характеристики звукопоглощающих облицовок.
- Расчет ожидаемого снижения уровня звукового давления.
- Выбор конструкции звукопоглощающей облицовки.
- Звукопоглощающие материалы.
- Структура пористо-волокнистых материалов.
- Акустические характеристики звукопоглощающих материалов.
- Звукопоглощающие конструкции.
- Методы измерения акустических характеристик
звукопоглощающих материалов и конструкций.
- Характеристики некоторых звукопоглощающих материалов и
конструкций.
Глава 9. Виброизоляция.
- Классификация конструктивных схем виброизоляции и
виброизоляторов.
- Расчетные схемы виброизолированной машины.
- Критерии виброизоляции.
- Основы теории четырехполюсников.
- Расчет конкретных конструктивных схем виброизоляции.
- Расчет виброизоляции по одномерной расчетной схеме.
- Расчет виброизоляции по трехмерной расчетной схеме.
- Расчет пола на упругом основании.
- Расчет пола на упругом основании, на котором на
виброизоляторах установлена машина.
- Виброизоляция машин и расчетные схемы.
- Связь виброизоляции с другими средствами борьбы с шумом.
- Динамические гасители колебаний.
Глава 10. Вибропоглощение.
- Природа и характеристики потерь колебательной энергии в
твердых телах.
- Коэффициенты потерь энергии при колебаниях твердого тела.
- Вязкие потери.
- Неупругое сопротивление (механический гистерезис).
- Релаксация деформации и напряжения.
- Потери энергии в материалах и конструкциях.
- Вибропоглощающие материалы.
- Расчет вибропоглощающих покрытий и конструкций.
- Жесткие вибропоглощающие покрытия.
- Армированные вибропоглощающие покрытия.
- Мягкие вибропоглощающие покрытия.
- Вибродемпфированный слоеный материал.
- Конструкционные материалы с большими внутренними потерями.
- Сыпучие вибропоглощающие материалы.
- Локальные вибропоглотители.
- Эффективность вибропоглощающих покрытий и вибродемпфированных
материалов.
Глава 11. Глушители шума.
- Требования к глушителям шума и их характеристики.
- Классификация глушителей. Принципы их работы.
- Математические модели глушителей.
- Критерии эффективности глушителей.
- Активные глушители шума.
- Распространение и затухание звука в каналах, облицованных
ЗПМ.
- Конструктивные схемы глушителей с ЗПМ и их характеристики.
- Реактивные и комбинированные глушители шума.
- Структурные особенности реактивных и комбинированных
глушителей.
- Камерные отражатели звука.
- Резонансные отражатели звука.
- Многокамерные глушители.
- Ослабление резонансных колебаний газа в воздуховодах.
Глава 12. Снижение шума вентиляционных установок.
- Источники шума в системах вентиляции.
- Шум, создаваемый вентилятором.
- Шум, создаваемый путевой арматурой.
- Шум, создаваемый фасонными элементами.
- Шум воздухораспределительной арматуры.
- Затухание шума, распространяющегося по системе вентиляции.
- Снижение уровней звуковой мощности в элементах
воздуховода.
- Снижение уровней звуковой мощности в путевой арматуре.
- Снижение уровней звуковой мощности в
воздухораспределителях.
- Выбор основных параметров и расположения системы
вентиляции.
- Оптимальная скорость движения воздуха в воздуховоде.
- Затраты на изготовление и эксплуатацию системы вентиляции.
- Требования к путевой и регулирующей арматуре.
- Размещение вентилятора и воздуховодов.
- Средства снижения шума.
- Снижение шума, распространяющегося от вентилятора в
окружающее пространство.
- Снижение шума, распространяющегося по воздуховодам.
- Снижение структурного шума.
- Акустический расчет вентиляционных систем.
- Расчет воздушного шума.
- Расчет структурного шума.
Глава 13. Активные методы компенсации вибрации и звукового
поля.
- Общие положения.
- Характеристики многоканальной системы компенсации.
- Расчет системы компенсации.
- Некоторые типы систем компенсации.
- Система, состоящая из одинаковых приемников и датчиков.
- Система с разделенными преобразователями.
- Система с электрически изолированными каналами.
- Одномерная система компенсации.
- Система компенсации неоднородной структуры.
- Энергетические характеристики систем компенсации.
- Управление системой компенсации.
Глава 14. Средства индивидуальной защиты от шума.
- Основные положения.
- Требования к средствам индивидуальной защиты.
- Конструкция и характеристики средств индивидуальной
защиты.
Глава 15. Акустические измерения.
- Измерение шумовых характеристик источников шума.
- Стандартные методы измерений.
- Особенности проведения измерений шумовых характеристик по
стандартным методикам.
- Нестандартные методы измерения шумовых характеристик.
- Измерение звукоизоляции.
- Стандартные методы измерений.
- Нестандартные методы измерений.
- Измерение звукопоглощения (стандартные методы).
- Акустические измерительные приборы и установки.
- Шумоизмерительные приборы.
- Источники звука для акустических измерений.
- Многоканальная установка для измерений шумовых
характеристик по стандартных методикам.
- Установки для измерений уровня интенсивности звука и
локализации источников.
- Измерение параметров вибрации.
- Задачи, решаемые измерением параметров вибрации.
- Измерение импеданса перекрытия здания.
- Измерение виброизоляции.
- Измерение частот собственных колебаний конструкций.
- Виброизмерительные приборы.
- Испытание, градуировка, проверка и калибровка акустических
измерительных приборов.