Text
                    


УДК 628 317 2 С>5Г> 2 Борьба с шумом и вибрацией на железнодо- рожном транспорте. Бобин Е. В Изд 3-е, пе- рераб. и доп. М„ изд-во «Транспорт», 1973, 304 с. В книге изложены зопросы борьбы с шу мом и вибрацией на предприятиях и подвижном со- ставе железнодорожного транспорта Показаны методы измерения шума и вибрации, источники их возникновения на лоломотизо- и вагоноре- монтных предприятиях, заводах железобетонных изделий, на станциях, при строительстве и ре- монте железнодорожного пути, в загонах и ло-.о- мотивах. Приведены санитарные нормы по огра- ничению шума и вибрации, рассмотрены осчоч- ные мероприятия по \ меньшению их влияния, даны примеры и расчеты по шума и вибрации. Книга рассчитана на широкий круг инженер- но-технических работников, технических инспек- торов профсоюза, инженеров по технике безопас- ности .и промышленно-санитарных врачей, а так- же может служить пособием для студентов вузов и техникумов железнодорожного транспорта, из\'- чающих вопросы борьбы с шумом и вибрацией в специальных учебных дисциплинах и в курсе «Охрана труда». / Рис. 88, табл 54, библ. 38. -% вредного снижен 1Ю с 31821-93 Б 049(fli-7>3.- 1-9?'73 (С) „Издательств^ «Транспо^Л^»
ПРЕДИСЛОВИЕ На железнодорожном транспорте успешно выпол- няются мероприятия по коренной технической реконст- рукции. Электровозами и тепловозами в настоящее вре- мя осваивается более 98% грузооборота железных дорог. Внедряются средства автоматизации и механиза- ции во всех отраслях железнодорожного хозяйства, строятся и реконструируются многие депо и ремонтные заводы. Создаются машины и механизмы, шум и виб- рация которых ниже допустимых уровней. Вся эта ра- бота проводится с учетом требований по охране здо- ровья трудящихся, улучшению условий их труда и от- дыха. Однако на предприятиях имеется еще много агрегатов и технологических процессов, шум и вибра- ция которых превышают нормы. На некоторых пред- приятиях при внедрении новых технологических про- цессов шум в цехах возрос. Интенсивные производственные шумы и вибрации неблагоприятно воздействуют на организм человека и могут привести к различным заболеваниям. При работе в условиях шума и вибрации снижается производитель- ность труда. Уменьшение воздействия шума и вибраций на рабо- тающего до допустимых величин является одним из не- пременных условий оздоровления условий труда и по- вышения его производительности. В настоящей книге приводится значительное коли- чество характеристик шума и вибраций различных ме- ханизмов и процессов, применяемых на железнодорож- ном транспорте с учетом того, что не на всех предприя- тиях имеется шумоизмерительная и виброизмерительная аппаратура. Эти характеристики могут быть использо- ,3
ваны для ориентировочной оценки соответствия нормам фактических уровней шума и вибраций различных агре- гатов. Некоторые вопросы борьбы с шумом и вибрациями (вопросы проектирования фундаментов под машины, локомотивов, газотурбинных установок, паромов, ваго- нов, специализированных заводов, тяжелых машин для строительства железных дорог, тоннелей, мостов и др.) в настоящей книге не рассмотрены или по этим вопро- сам приведены лишь общие данные, необходимые для инженеров эксплуатационных служб железнодорожного транспорта, для контроля качества машин, поступаю- щих от специализированных министерств, и поддержа- ния в надлежащем акустическом состоянии в процессе эксплуатации. Вопросы снижения шума и вибрации при проектировании таких машин освещены в специальной литературе. Борьба с вредным воздействием шума и вибраций — весьма сложная проблема. Она часто связана с измене- нием конструкции оборудования, необходимостью раз- работки и внедрения новых технологических процессов, машин и инструмента. Эффективное решение этой проб- лемы может быть достигнуто в том случае, если в этой работе примут счастие различные специалисты—кон- структоры, проектировщики, инженерно-технические ра- ботники предприятий, отделений и управлений желез- ных дорог.
Глава I. ШУМ И ЕГО ИЗМЕРЕНИЕ 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ШУМЕ Ш\ м представляет собой сочетание звуков различной интенсивности и частоты. Обычно шумом называют вся- кий мешающий звук. Звуковые волны могут возникать в твердой, жилкой и газообразной среде под воздействием механических колебаний какого-либо тела Эти колебания приводят к появлению чередующихся сжатии и разрежении среды, которые распространяются в пространстве, окружаю- щем массу, и воспринимаются как звук. Сжатия и раз- режения распространяются от источника колебаний с определенной скоростью. Точки с равной степенью сжа- тия или разрежения находятся в направлении распро- странения на одинаковых расстояниях от источника. Расстояние между точками, имеющими одинаковую фазу колебаний, равно длине волны. Период колебаний представляет собой время одного полного колебания. Частота колебаний определяется числом колебаний в единину времени и измеряется в герцах (гц). 1 гц — это одно колебание в одну секунду Скорость распространения звуковых волн в различных средах неодинакова. Зависит она и от температуры среды. Так, скорость распространения звука в воздухе при температуре 20°С равна 343 м/сек, при температуре 250°С — 460 м/сек. Фазой колебаний называют состояние движения ко- леблющегося тела относительно какого-либо его поло- жения, например, относительно положения равн твесия; эго положение можно принять за начало отсчета фазы. Любое другое положение тела при его колебаниях бу- дет иметь опретеленную стадию движения или (фазу от- носительно выбранного начала отсчета. 5
Диша волны 7, скорость раснрослранеты с и часто- та f колебании связаны соотношением п) где Т— ——периол колеоанни Звуковые волны могут быть продольными или попе- речными В продольных волнах направление колебаний частиц среды совпадает с направлением распростране ния волны. В поперечных волнах колебания частиц происходят в направлении, перпендикулярном распро- странению волны По характеру различают плоские, сферические, ци- линдрические и другие звуковые волны Плоские волны, т е волны, в которых поверхность, проходящая через точки с одинаковой фазой колебании, являются плос- костью, перпендикулярной направлению распростране- ния колебаний, возникают в тех случаях, когда размеры колеблющейся поверхности больше длины излучаемой ею волны Сферические волны, распространяющиеся равномерно во все стороны, образуются точечными ис- точниками колебаний или пульсирующей средой, у ко- торой геометрические размеры значительно меньше длины излучаемой волны В цилиндрических волнах фронт волны представляет собой цилиндр В настоящей книге рассматриваются методы измерения шума в воз- духе, где распространяются только продольные волны Пространство, в котором распространяются звуко- вые волны, называют звуковым полем. При колебаниях частиц среды в звуковом поле возникает переменное давление, называемое звуковым давлением Звуки, распространяющиеся в воздухе, называют воздушными, а в твердых телах — структурными К звуковым волнам, воспринимаемым ухом человека, относятся только те, которые находятся в пределах при- мерно от 20 до 20 000 гц Эти границы неодинаковы у раз- личных людей и зависят от возраста и состояния слу- хового аппарата Колебания с частотой ниже 20 гц называют инфразвуками, а колебания с частотой выше 20 000 гц — ультразвуками Большинство производственных шумов имеет частоту в диапазоне 50—10 000 гц Исследования, проведенные 6
Pile 1 Кривые равной громкости звуков в последние годы, показа ш что пюгие производствен ные процессы изучают колебания инфразвхнового и ультразвукового диапазона частот Область слышимых звуков ограничивается не только по частоте, но и по интенсивности зву ^а Минимальная интенсивность, еле отмечаемая ухом в полной тишине, называется порогом слышимости Интенсивность звука, при которой начинается непр штное ощ\щение, носит название порога болевого ощущения (рис 1) Отноше- ния звуковых давлений в диапазоне от порога слыши- мости до болевого порога изменяются более чем в мил- л 'он раз Порог слышимости зависит от частоты, при- чем, как видно из рис 1, область наибольшей чувстви тетьности уха приходится на зону частот 800—4000 гц Значительно меньшей чувствительностью \хо обладает на более низких и высоких частотах 2. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ. СПЕКТРЫ ШУМА Любой шум характеризуется с физической сторо- ны—-звуковым давлением, частотой колебаний и уров- нем интенсивности (или силы) звука, с физиологической 7
стороны— громкостью звука, уровнем громкости и час- тотным интервалом. В соответствии с ГОСТ 8849—58 на. акустические еди- ницы для измерения акустических величин допускается применение двух систем: МКС (метр, килограмм, се- кунда) и СГС (сантиметр, грамм, секунда). Звуковым давлением называется давление, дополнительно возникающее в среде при прохождении через нее звуковых волн. За единицу звукового давле- ния вместо ранее широко распространенной единицы — бар — в системе СГС принята дина на квадратный сантиметр — дин/см2, а в системе МКС и СИ — н/м2— ньютон на метр квадратный (1 дин/см2 = 101 н/м2). Интенсивностью, или силой звука, назы- вается количество звуковой энергии, проходящее в еди- ницу времени через единицу площади, перпендикуляр- ной направлению распространения звуковой волны. Единицей измерения интенсивности звука в системе СГС является эрг 'сек-см2, а в системе МКС—вт/м2 (1 эргкек-см2= 10~3 вт/м2). Единицы измерения звукового давления — бар и ин- тенсивности звука — вт/см2, отмененные ГОСТ 8849—58, все еще встречаются в технической литературе и спра- вочниках, поэтому знать их также необходимо (1 вт/см2—эрг/сек- см2). Кроме системных, ГОСТом установлены три вне- системные единицы: для измерения уровня звукового давления — децибел (дб), уровня громкости — фон и частотного интервала — октава. Ухо человека способно воспринимать звуки интен- сивностью в пределах от 10~12 до 102 вт/м2, что соответ- ствует звхковому давлению от 2-10~5 до 2-102 н/м2. Чем больше амплитуда колебаний звучащего тела, тем выше звуковое давление и тем громче воспринимаемый звук. При этом ухо различает не разность, а кратность изме- нения абсолютных величин в логарифмической зависи- мости звукового ощущения от звукового давления. В связи с эгим-для удобства вычислений и уменьшения численных значений в акустике принято оценивать силу звука и звуковое давление чаще всего не в абсолют- ных, а в относительных логарифмических единицах — белах или децибелах (1 дб = 1/10 б). Измеряемые та- ким образом величины называют уровнями, т. е. отно- 8
шепнем создаваемого давления к давлению, принятому за нулевой уровень. Уровень интенсивности звука равен отношению IgJ-^lOlg^. /о /о (2) Ухо человека чувствительно не к интенсивности, а к среднему квадрату звукового давления. Интенсивность звука I и звуковое давление р связаны соотношением (') где рс—удельное акустическое сопротивление (р — плотность среды; с — скорость распростране- ния звуковых колебаний). Подставляя значения I в формулу (2), получим ве- личину уровня звукового давления: 10 ig-/- =101g-4-=201g-^c¥. (П Величины /п и ро, соответствующие некотором} условно выбранному нулевому уровню, по международ- ному соглашению (для частоты 1 000 гц) установлены в размере; /с=10~9 эрг'сек-с.ч2 или 10~12 вт!.ч2; Ро—2-Ю-4 дин'см2 (бар) или 2-10-5 н/.ч2. Пример. Определить уровень звукового давления в децибелах, если известно, что звуковое давление г = 20 н/м?, а звуковое дав- ление ро=2-1О—5 н'м2. Подставляя данные в формулу (4), получим 201g 2-Ю-5 120 Ж Таким образом, динамический диапазон слышимых звуков составляет от 0 до 140 дб. На практике доста- точно проводить вычисления до целых чисел, так как изменения уровня звукового давления менее чем на 1 дб слухом не воспринимаются. Важнейшей характеристикой шума является спектр, который представляет собой зависимость амплитуд, со- ставляющих общее звуковое давление, от частоты. Про- 9
изводственные шумы, как правило, содержат все часто- ты звукового диапазона с различным их распределе- нием. Спектры шума принято представлять в виде гра- фиков, при этом по вертикальной оси откладывают уровни звукового давления в децибелах, по горизон- тальной — частоты в логарифмическом масштабе. Звуки разных частот воспринимаются органами слу- ха неодинаково. Увеличение частоты звука субъективно воспринимается как возрастание высоты его тона. Это возрастание пропорционально не абсолютному, а отно- сительному' изменению частоты звука. Например, уве- личение частоты звука в 2 раза воспринимается как увеличение высоты тона на одну и ту же величину, на- зываемую октавой. В связи с этим, если ширина полосы частот равна октаве, то спектр называют октавным, */г октавы — полуоктавным; '/3 октавы — третьеоктавным и т. д. Полосой называют интервал, заключенный между частотами /у и f2. Частота /у является нижней гранич- ной частотой полосы спектра.f2 — верхней. На графике спектра принято откладывать средне- геометрические частоты. В октавном спектре весь зву- ковой диапазон частот разделен на восемь октав. Сред- негеометрическими частотами по международному со- глашению приняты следующие: 63, 125. 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 гц. Каждое удвоение частоты (октава) откладывается на оси абсцисс в виде равных отрезков. По оси ординат с левой стороны откладывают так- же общий уровень звукового давления Lor-„,(, получен- ный по показанию шумомера или вычисленный путем сложения всех уровней в полосах частот. Спектры шума, полученные с помощью приборов, имеющих разную ширину пропускания частот непосред- ственно, несравнимы и на графике выглядят различно. Поэтому при расчетах спектров, а также при сравнении, например третьеоктавных, полуоктавпых и октавных спектров, необходимо третьеоктавныс и полуоктавные спектры приводить к октавным. В зависимости от характера шума спектр может быть линейчатым, непрерывным (сплошным) или ком- бинированным (линейчато-непрерывным). В линейча- тых спектрах составляющие отделены друг от друга значительными частотными интервалами. Составляющие сплошного спектра расположены плотно друг к другу. 10
Спектры шумов импульсного и ударного характера, возникающих в тендерных, котельных, тележечных и сборочных цехах, относятся к сплошным. Спектры меха- нических шчмов относятся к смешанным, а шумов с выраженным тональным звуком, создаваемых электро- механизмами (в генераторных и аккумуляторных отде- лениях),— чаще всего к линейчатым. Субъективное качество слухового ощущения, назы- ваемое громкостью, зависит не только от силы зву- ка, но и от частоты. На рис. 1 приведены кривые равной громкости. Звуки различной частоты и интенсивности, расположенные на одной кривой, воспринимаются как равногромкие. Уровни громкости, расположенные на одной кривой, называют уровнями равной громкости и измеряют в фонах. Уровень громкости звука частотой 1000 гц (уровень тона) выбран для сравнения, причем число децибел для этого тона, отнесенное к порогу слы- шимости, называют числом фонов (фон — величина субъективная). При частоте 1000 гц децибелы (объек- тивная величина) и фоны равнозначны; при других ча- стотах уровень громкости определяется сравнением с числом децибел равногромкого тона частотой 1000 гц. Например, уровень громкости 40 фон означает, что тон является равногромким тону частотой 1000 гц, имеющему уровень интенсивности 40 до. Уровень гром- кости звука в фонах определяется субъективным мето- дом или путем расчета по спектрам шума. Как видно из рис. 1, при уровнях выше 80 дб фоны и децибелы примерно равны. Число фонов выражает лишь число децибел над по- рогом слышимости для тона частотой 1000 гц, найден- ного равногромким. Поэтому количества фонов не мо- гут быть непосредственно сравнены друг с другом. На- пример, изменение уровня громкости вдвое не означает изменения в 2 раза субъективного ощущения' громкости. Чтобы устранить этот недостаток, в ка- честве численной меры субъективной громкости была введена специальная единица — сон. За единицу гром- кости 1 сон условно принят уровень громкости 40 фон. Зависимость между уровнем громкости в фонах и громкостью в сонах, приведенная на рис. 2, получена путем субъективного сравнения громкостей. Такая шка- ла громкостей применяется при расчете громкости
Урх-.нь гр:-1гости. c.-j за 4/7 so 60 io eg co w no i?p nD Y . , ! ,r-j ------- Y I j' r '1 I1 (1,5 1 I J 4 5 13 -5 20 33^0:3 'J ICO WICOJW&W ~o, ."•лм Рис. 2. Зависимость между уровнем громкости звука и громкостью звука сложных звуков, сравнении громкостей двух источников звука, выявлении эффективности мероприятий по сни- жению шума, определении величины превышения шума над предельно допустимым уровнем’ и в других слу- чаях. Примеры. 1. Уровень звукового давления сигналов локомотива составляет: сигнала малой громкости — 100 до, большой громко- сти — 110 до. При измерениях шумомером с установкой переклю- чателя характеристик на фоны и децибелы (шумомер Ш-3 ЛИСТ) уровень громкости равен уровню звукового давления. Определить, во сколько раз громкость второго сигнала больше первого. По шкале рис. 2 находим: сигнал малой громкости равен 100 фон, или 63 сон; сигнал большой громкости равен НО фон, или 127 сон. Громкость второго сигнала в 2 раза (127:63) выше, чем первого. 2. Уровень шума в тележечном цехе, измеренный шумомером, составляет 101 до (фон) при норме 80 до. Определить, во сколько громкость шума в цехе превышает допустимую нормами. По шкале рис. 2 находим: при уровне громкости 101 фон громкость равна 70 сон, при 80 до — 16 сон. Шум превышает норму примерно в 4 раза (70:16). Многочисленные опыты показывают, что изменение уровня шума на 8—10 фон (или до) субъективно на слух воспринимается как примерно двукратное измене- ние громкости звука. 3. ДИФРАКЦИЯ И ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ. СУММАРНЫЙ УРОВЕНЬ ШУМА НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ШУМА Явление дифракции заключается в способности звуковых волн огибать преграды. При прохождении звуков через щели и отверстия звуки распространяются по всему помещению пли про- странству. 12
Низкочастотные звуки легче огибают преграды, про- никают через щели и отверстия, а высокочастотные лег- че отражаются от препятствий, .образуя за ними звуко- вую тень. На этом свойстве основано применение шумо- защитных экранов. Эффективность экрана зависит от длины звуковой волны (частоты звука), размеров экра- на, а также от расстояний от экрана до источника шу- ма и защищаемого места. Подробнее об экранах и их применении для защиты объектов от шума сказано в главе IV. Интерференцией называют наложение друг на друга двух или нескольких звуковых волн. Если два звуковых колебания складываются в одной фазе, то наблюдается усиление колебаний. Если фазы противо- положны, то колебания ослабляются полностью или ча- стично. Общий уровень шума р, создаваемый оди- наковыми по уровню интенсивности звука источниками, в равноудаленной от них точке можно определить по формуле Р = ₽1 + Ю 1g п дб, (5) где р>— уровень шума одного источника; п — число источников. Пример. В компрессорной установлено три компрессора, каж- дый из которых имеет уровень шума 93 дб. Определить общий уровень шума. Пользуясь формулой (5), находим P=93+101g3=98 дб. При совместном действии двух источников с разны- ми уровнями интенсивности звука общий уровень шу- ма р определяется по формуле р = р,-|-Др дб, (6) где Pi — наибольший из двух суммируемых уровней; ЛР — величина, определяемая по шкале, изображен- ной .на рис. 3. Пример. В компрессорной установлены два компрессора. Уро- вень -шума первого из них равен 90 дб, второго — 84 дб. Опреде- лить общин уровень шума. Пользуясь шкалой рис. 3, по разности 90—84=6 дб находим величину Др = 1 дб. Затем по формуле (6) определяем суммар- ный уровень шума p=90-f-l=9I дб. 13
Разность ypsSr-ой р. -г.. J5 70 75 10 S 3 1 ь 5 t, j ‘ 2 I О HV-f-b1 1, I I, , ] , t -I О 0,5 I 15 2 25 3 вел и •гы ьР,сб Рис. 3. Шкала для сложения уровней звуковых давлений При нескольких различных источниках шума сум- мирование производится последовательно, начиная с наиболее интенсивного источника. Делается так пото- му, что если уровень шума одного источника превышает уровни других на 10—12 до, то превалирует шум боль- шего источника, а агрегаты, создающие меньший (нум, не дают заметного увеличения общего его уровня. Распространение шума. Интенсивность шума умень- шается по мере удаления от его источника. В открытом пространстве на расстоянии г2 от источ- ника уровень шума р2 можно подсчитать по форму- ле (7), зная уровень шума Pi на расстоянии 1 м от ис- точника и величину дополнительного затухания Д: ₽2=Р1—20 1 gr2—А—8 до. (7) Дополнительное затухание шума происходит за счет поглощения звуковых колебаний в воздушной среде и может быть рассчитано по формуле Д = 6 10~6 Д2, (8) где f — частота звуковых колебаний, гц (среднегеомет- рические частоты). Величина затухания для среднегеометрических ча- стот октавных полос показана ниже: .Среднегеомет- рические частоты октавных полос, гц ...... 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Затухание шу- ма, дб/км ... О 0.7 1,5 3 6 J2 24 48 Пример. Уров-ни шума на расстоянии 1 ,ц от всасываю- щей трубы компрессора составляют; Среднегеомет- рические частоты октавных полос, гц . 63 .125 250 500 1000 2000 4000 8000 .Уровни звуко- вого давления, дб 109 НО 104 98 84 80 79 76 14
Т .1 » л и и а 1 Расчет наружного шума компрессора Среднегеометрические ч астоты октавных полос гц Элементы формулы 63 125 20 гоо 1000 2000 чООО i000 Уровни звукового та*вления. до ₽. . . . 109 по 104 98 84 80 79 76 201 gr2 -10 40 40 40 40 40 40 10 А . 0 0.07 0,15 0.3 0,6 1,2 2,4 1.8 Поправка 8 до . 8 8 8 8 8 8 8 8 Р2 . . . 6! 62 56 50 35 31 29 23 Примечание Вычисления выполнены с округлением до целых чисел Определить спектральные уровни звукового давления у ком- нат отдыха поездных бригад, расположенных на расстоянии 100 м от компрессорной. Подставляя данные в формулу (7), для частоты 63 на- ходим: р2= 109—201g 100—6 -10—6 63 -100—8 = 61 до. Те же вычисления выполняем для каждой последующей час- тоты Результаты расчета сведены в табл. I. В больших по объему помещениях шум распрост- раняется так же, как и в открытом пространстве. В не- больших помещениях распространение шума зависит от постоянной помещения. Подробнее этот вопрос рас- смотрен в главе III. 4. ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ШУМА Шум измеряется субъективными и объективными ме- тодами. Субъективный метод заключается в том, что измеряемый звук сравнивается на слух с эталонным звуком равной, громкости. Субъективные методы приме- няются в основном при исследованиях по физиологиче- ской акустике. Объективные (т. е. дающие показания без участия человеческого слухового аппарата) методы заключаются в применении специальных измерительных приборов.
Здесь приведены лишь основные сведения об акусти- ческих измерениях на предприятиях ш подвижном со- ставе железнодорожного транспорта и наиболее часто используемые при этом приборы. Подробно вопросы из- мерения шума и характеристики приборов рассмотрены [8, 19, 23]. Порядок измерения шума установлен ГОСТ 11870—66 «Машины. Шумовые характеристики и мето- ды их определения», введенным с 1 января 1968 г. ГОСТ предусматривает состав и методы определения шумовых характеристик машин, механизмов, технологи- ческого оборудования, механизированного инструмента, а также отдельных узлов (подшипников, редукторов и т. п.), создающих шум. Определение шумовых харак- теристик машин является обязательным при проведении испытаний: шумовые характеристики должны указы- ваться в прилагаемой к машине технической документа- ции (паспорте). Для измерения уровня звукового давления приме- няются шумомеры. Они состоят из микрофона (электро- динамического, конденсаторного или пьезоэлектриче- ского), усилителя и измерительного прибора. В нашей стране применяются отечественные шумомеры типов Ш-60, Ш-63, Ш-71, УЗ-12, ИШВ-1. многоканальная изме- рительная установка МИУ, а также шумомеры иност- ранных фирм: чехословацкий типа «Тесла», английский фирмы «Доу», типа 1400 Е, датский фирмы «Брюль и Къер» типа 2203, шумомеры из ГДР типа LSM-1, LSM-2 и PSI-201 и др. Шумомеры имеют четыре характеристики: линейную (Лин.) —-для измерения звукового давления и коррек- тирующие— А, В и С. Характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека при малых уровнях громкости шума, характеристика В — при сред- них уровнях.и С ?—при высоких. Последовательно из- меряя шум на всех четырех характеристиках, можно ориентировочно оценить характер спектра шума. На- пример, если показания по шумомеру равны 90 дб Лин и 90 дб А,„то, .очевидно, шум высокочастотный, макси- мальные составляющие в спектре расположены на ча- стотах выЛе 1000 гц. Если же шумомер показал 90 дб Лин и 70 дб А, то ш\м низкочастотный. 16
В шумомерах предусмотрены выходы к самописцам и анализирующим приборам. Для частотного анализа шума используются октав- ные фильтры ОФ ленинградского института ВНИИОТ, OF-101 фирмы «РФТ» (ГДР), OF—фирмы «Тесла», типа 1613 фирмы «Брюль и Къер», а также анализа- торы типа АСЗЧ, АСИЧ и спектрометр СИ-1 таганрог- ского завода «Виброприбор», автоматические анализи- рующие устройства фирмы «Брюль и Къер» и другие приборы. Для регистрации уровней звукового давления непосредственно на ленте прибора применяются само- писцы отечественного производства Н-110 или 2305 фир- мы «Брюль и Къер». Широко используется для анализа шума запись его на магнитную ленту магнитофонов «Репортер-3» и «Ре- портер-5», «Ритм», «Соната» и др. В этом случае шум на производстве или подвижном составе записывается на магнитную ленту, одновременно общий уровень шу- ма измеряется шумомером, затем в лаборатории шум анализируется на спектрометрах пли анализаторах. Все акустические приборы ежегодно должны быть проверены в организации Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР и иметь действую- щее свидетельство о проверке.
Глава (I. ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА. 1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Еще в конце XIX века было обнаружено, что дли- тельное воздействие производственного шума вызывает у рабочих профессиональную тугоухость, а иногда и глухоту. Дальнейшие исследования показали, что интен- сивный производственный шум, действуя длительное время на человека, оказывает влияние на весь его орга- низм. Под воздействием сильного шума возрастает кро- вяное давление и внутричерепное давление, изменяется ритм дыхания и сердечной деятельности, понижается кислотность желуточного сока, замедляется провесе пищеварения, нарушается работоспособность клеток ко- ры головного мозга.] Об активном участи!! центральной нервной системы в реакции организма на шум свиде- тельствует ряд симптомов: ослабление внимания, бес- сонница, головокружение, раздражительность, нервное напряжение и снижение работоспособности. Отмечается также снижение остроты зрения под вл и ян г. гм интенсив- ного шума./Кроме того, нарушается нормальное цвето- ощущение. причем восприятие зеленого и голубого цве- та обостряется, а красного ослабевает. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает шум, в составе которою преобладают высо- кочастотные -еост-ввляюшие (выше 800 гц). Сретеча- стотный (350—800 гц) и особенно низкочастотный (ни- же 350 агД’шумы оказывают меньшее влияние. По-разному влияют на человека стабильные и не- стабильные или импульсные шумы. Нестабильный шум более неблагоприятен. Для гигиенической оценки шума важно знать вре- мя его воздействия. Шумы, излучаемые в течение пол- ного рабочего дня, оказывают наибольшее воздействие. 1S
Влияние тональною шума сильнее, чем шума со сплош- ным спектром. Исследования показали, чю неслышимые звуки так- же оказывают вредное воздействие на организм чело- века. Ультразвуки высокой интенсивности могут раз- решать как ткани, так и твердые тела, а средней интен- сивности нарушают обмен веществ, вызывают повышен- ную возбудимость и ухудшение состояния здоровья у работающих. Субъективно это проявляется в виде жа- лоб на головную боль, раздражительность, повышенную утомляемость и др. Инфразвуки значительной интенсив- ности также приводят к серьезным заболеваниям. Инфразвуковые колебания частотой 6—8 гц резонансны колебаниям тела человека, что весьма неблагоприятно для организма. Интенсивный шум ведет к снижению производитель- ности труда. Это снижение тем значительнее, чем выше уровни шума и сложнее трудовой процесс, чем больше в нем элементов умственного труда. При проведении необходимых мероприятий по борь- бе с шумом производительность труда в среднем повы- шается на 9%; число ошибок в письменных работах снижается на 29%, в подсчетах — на 52%; заболевае- мость уменьшается на 37%, текучесть кадров — на 47%. На предприятиях связи снижение шума на 10 дб поз- воляет повысить производительность труда на 12—15%. Единовременные затраты на мероприятия по умень- шению шума на предприятиях окупаются в течение 3—4 месяцев. 2. НОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА Различают санитарные и технические нормы шума. Санитарными нормами устанавливаются допустимые характеристики шума для предупреждения вредного его воздействия на- организм человека. Технические нормы устанавливаются с целью ограничения уровней шума, создаваемых при работе различных агрегатов и меха- низмов. Технические нормы приведены в соответствую- щих параграфах при рассмотрении вопросов борьбы с шумом. В этом же параграфе рассматриваются только вопросы санитарного нормирования. 19
Рис 4. Кривые для оценки и нор- мирования ту ма Технический комитет Ме/кд} народной органи- зации по стандартизации (ИСО) рекомендовал для оценки и нормирования шума семейство кривых, изображенных на рис. 4 В зависимости от харак- тера трхдового процесса предельные уровни звуко- вого давления устанавли- ваются одной из кривых в восьми октавных поло- сах со среднегеометриче- скими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 гц. Номер каждой кривой соответствует \ровню звукового давле- ния данного звука на ча- стоте 1000 гц. По этим кривым шумы оценивают- ся следующим образом. Измеренные уровни зву- кового давления в октав- ных полосах спектра на- носятся на график. Если наибольшее значение из- меренных уровней звуко- вого давления совпало с какой-либо кривой, то это означает, что шум соответствует данной кри- вой. Если наибольший измеренный уровень звукового давления расположен между двумя кривыми, то шум характеризуется верхней кривой. Например, наибольшие уровни звукового давления измерены на частоте 500 гц и составили 93 дб. Это значит, что спектр шума соот- ветствует кривой № 90. Качество телефонной связи считается удовлетворительным при шуме, не превы- шающем значений кривой № 50. Звуковые уровни выше значений кривой № 85 хже могут оказывать вредное воздействие на слуховой аппарат. 20
В апреле 1969 г главным санитарным врачом СССР \ 1 верждепы соответствующие требованиям ИСО новые Санитарные нормы и правила по ограничению шума на территориях и в помещениях производственных пред- приятий № 785-69 (табл. 2). В отличие от предыдущих норм и правил они ограничивают шум не только в це- хах, но и на территории предприятий, а также на тер- ритории жилой застройки и площадках для отдыха, прилегающих к жилым кварталам. Уровни шума установлены в зависимости от харак- тера производственного процесса. Для предприятий, расположенных в промышленных районах и в пригоро- дах, предусмотрены различные нормы. Нормами учтено также время действия шума в течение суток (работает ли предприятие только днем или круглосуточно). Осо- бые требования предъявлены к нормированию шума вентиляторов. Нормами предусмотрена точная и ориентировочная оценка шума. Точные измерения выполняются при по- мощи шумомера, включенного на линейную характери- стику, и присоединенного к нему октавного фильтра. При измерениях фильтрами или анализаторами с ши- риной полосы пропускания менее октавы (’/г- пли ‘/3-ок- тавными) спектры шума следует приводить к октавным. Ориентировочная оценка шума может быть дана при помощи одного шумомера, включенного на характери- стику А. В зависимости от характера шума и суммарного вре- мени его воздействия в октавные уровни звукового дав- ления и уровни звука для рабочих мест в производст- венных помещениях и на территории производственных предприятий вносятся поправки (табл. 3). Поправки на длительность действия шума не вносятся к п. 7 (см. табл. 2) в ночное время, а к п. 2 в дневное и ночное время. Для предприятий, работающих только в дневную смену, к указанным в п. 7 величинам добавляется 10 дб. При размещении предприятий в пригороде из указан- ных в п. 7 величин вычитается 5 дб, а в промышленном районе — прибавляется 5 дб. Уровни шумов, создавае- мых в помещениях вентиляционными установками, при- нимаются на 5 дб ниже указанных в табл. 2 или фак- тических уровней шума в этих помещениях, если они не превышают нормативных величин. 21
g Таблица 2 Допустимые октавные уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах в помещениях и на территории производственных предприятий № п/п Назначение помещений или территорий Среднегеометрические частоты I0BHW ука. дб А 63 125 2'0 £00 1000 2000 4000 80СО Уровни звукового давления-, дб >3 Л 1 Помещения для умственной работы без источников шума (кабинеты, конструктор- ские бюро, комнаты расчетчиков и про- граммистов, помещения лабораторий для теоретических работ, и обработки экспери- ментальных данных, здравпункты и другие аналогичные помещения) 71 61 64 49 45 42 40 38 50 2 Помещения, требующие разборчивой ре- чевой связи и овязи по телефону (диспет- черские, пульты управления, узлы телефон- ной и радиотелефонной связи, кабины на- блюдения) 75 66 68 54 50 47 45 44 55 3 Помещения конторского труда с источ- никами шума (пишущие машннки, ручные счетные машины, телеграфные аппараты, коммутаторы), а также помещения точной сборки, цеховой администрации, внутриза- водские столовые и другие аналогичные помещения 79 70 63 58 55 52 50 49 60 4 Помещения пультов, кабин наблюдения и дистанционного управления, не требую- щие речевой связи 83 74 68 63 60 57 55 54 65 5 Лабораторные помещения с источниками шума, а также помещения шумных счетноз вычислительных машин (машин цифропеча- ти, табуляторов, магнитных барабанов) и другие аналогичные помещения . . 71 83 77 73 70 68 66 64 75 6 Рабочие места в производственных по- мещениях и на территории производствен- ных предприятий . 99 92 86 83 80_ 78 76 74 85 7 Территория жилой застройки в город- ском районе в 2 м от жилых зданий и гра- ниц площадок для .отдыха в жилых квар- талах и микрорайонах, прилегающая к промышленным предприятиям и их терри- ториям , . . 63 62 45 39 35 32 30 28 40
Т а б л и ц а 3 Поправки к допустимым октавным уровням звукового давления и к уровням звука Влияю ши*! фактор Условия Поправка в дб или дб А Характер шума Длительность воздействия шума Широкополосный Тональный, импульсный, из- меряемый стандартным шумо- мером Суммарная длительность воздействия за смену, ч: от 4 до 8 » 1 » 4 » у4 » 1 » 5 » 15 мин Менее 5 мин О —5 О 4-6 4-12 4-18 4-24 Примечание Тональным считается шум, вается звук определенной частоты; импульсным как следующие друг за другом удары. в котором прослуши- — шум, воспринимаемый Производственный шум нормируется в октавных по- лосах частот в диапазоне 63—8000 гц. В '/з-октавных полосах частот этот диапазон занимает область 50 — 10 000 гц. Многие производственные шумы включают составляющие на более низких и более высоких ча- стотах. Нормирование производственных шумов на частотах выше 10 000 гц и ультразвуков осуществляется согласно Гигиеническим требованиям к устройству и эксплуата- ции ультразвуковых установок № 515а-64. Уровни зву- кового давления на частотах выше 10 000 гц нормиру- ются в ’/з-октавпых полосах спектра и приведены ниже: Среднегеометрические частоты третьеоктавных полос, гц Допустимые уровни звуковых давлений, дб 10 000 75 11 000 76 12 000 77 13 000 78 14 000 80 15000 82 24
llpodo.Uheiiiic Среднегеометрические частоты треть»октавных полос, гц Допустимые уровни звуковых давлений, об 16 000 84 17 000 86 18 000 . 90 19 000 97 20 000 НО и выше • При суммарном времени воздействия ультразвука менее 4 ч в смену указанные уровни следует увеличи- вать в соответствии с табл. 3. Утвержденных норм для инфразвукового диапазона частот и ; тя низкочастотного слухового диапазона пока нет. Однахо в результате исследований, выполненных в последние годы, предложен проект таких норм [6]. Ниже рассмотрены примеры расчета норм шума при различном характере, времени действия и источниках шума. Пример I. в деревообделочном цехе вагонного депо установ- лен четырех- горонний строгальный станок С-26-2, при работе ко- торого создается шум, имеющий широкополосный характер (табл. 4, п 1). Требуется определить превышение норм шума в цехе при pj;личном времени работы станка. По таб; 2 (п. 6) устанавливаем нормы шума при воздейст- вии более 5 ч в смену. Вычитая из п. 1 п. 2 (см. табл. 4), нахо- дим превышение норм. Затем с учетом поправок к нормам (см. табл. 3) определяем превышение норм при различном времени ра- боты станка Результаты расчета сведены в табл. 4. Пример 2. Локомотивное депо расположено вблизи жилой застройки. Наибольший шум на территории застройки создается вентилятором, вынесенным из цеха и установленным на наружной стене здании. Измерения, проведенные на расстоянии 1 м от вен- тилятора, показали, что шум, создаваемый им, составляет величи- ны, привете тые в табл. 5 (п. 1). Требуется определить, превыша- ет ли шум вентилятора санитарные нормы при различном рас- положении депо (в промышленном районе и пригороде), а также при работе депо в дневное и ночное время. Расстояние от венти- лятора до а-алого здания 53 м. Результаты расчета превышения норм шума при расположе- нии депо в промышленном районе сведены в табл. 5, а при рас- положении депо в пригороде—в табл. 6. Анализ выполненных расчетов показывает, что при распо- ложении дело в промышленном районе и работе вентилятора только в дневное время (с 6 до 22 ч) шум не превышает нормы. При расположении депо в пригороде шум превышает нормы при работе вентилятора в ночное время па 1 — 16 дб. 25
Т ,1 б .1 и ц л I Расчет превышения норм широкополосного шума при работе в цехе четырехстороннего строгального станка Среднегеометрические частоты октавных полос гц С Показатели »>3 125 250 зсо 1С00 2000 4000 8000 2 Уровни звукового завления об 1 2 3 Шум на рас- стоянии 1 м от станка . . . Норма шума при воздействии бо- лее 4 ч в смену Превышение норм шума при воздействии в сме- ну более 4 ч 1-4 ч . . •/4-1 ч . . . 5—15 мин . . менее 5 мин 90 99 92 92 107 86 21 15 9 3 108 83 25 19 13 7 1 103 80 23 17 11 5 94 78 16 10 4 92 76 16 10 4 90 74 16 10 4 Таблица 5 Расчет превышения норм шума вентилятора в районе жилой застройки при расположении депо в промышленном районе UUW Показатель Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 г00 1000 2000 4000 8000 Уровни звукового (Явления, дб 1 2 3 Шум на рас- стоянии 1 м от вентилятора . . . Снижение шума за счет увеличе- ния расстояния от вентилятора (фор- ма 7) ............ Шум вентилято- ра на расстоянии 2 м от жилого зда- ния (п 1 — п 2) 95 100 42 42 5? 58 92 42 50 88 42 46 74 43 <31 68 44 04 26
_Е К 5? Пок азатеть] Среднегеометрические частоты октавных 1клос,гц 63 125 280 £00 1ОСО 2000 4000 8000 Уровни зв)новою давления, дб 4 Норма.шума на территории жнлой застройки (табл 2, п 7) без учета поправок . 63 52 5 Превышение норм шума без учета поправок (п 3—п 4) . . . 6 6 Поправка к нор- ме на дневное вре- мя, дб . . . Поправка к нор- tlO + 10 7 ме на промышлен- ный район, дб . + 5 + 5 8 Норма шхма с \ четом поправок (п 44-п 6+п 7), дб . . . . 78 67 9 Превышение норм шхма с уче- том поправок (пЗ—п8), дб . 45 39 35 32 30 28 5 8 ill 6 1 — + 10 +ю +10 + 10 +10 + 10 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 60 54 50 47 45 43 Таблица 6 Расчет превышения норм шума вентилятора в районе жилой застройки при расположении депо в пригороде Е Е * Показатель Среднегеометрические частоты "октавных полос гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Уровни звукового давления об 1 2 Шум вентилято- ра на расстоянии 2 м от жилого здания (табл. 5, п.З) Норма шума иа территории жилой застройки (табл 2. п7) 53 63 68 52 50 46 47 39 46 35 38 32 31 30 24 28 27
Среднегеометрически част ты октавных го лос гц С с Показатсл! 63 2э0 500 1000 2000 4000 го оо 2 'роем звукопего давления дб 3 4 б 6 Поправка к нор ме на ночное вре МП Поправка к нор ме на район при города Норма шума с учетом поправок (п 2+п 3—п 4) Превышение норм (nl—п5) 0 —5 58 0 —5 47 11 0 —5 40 10 0 -5 34 13 0 -5 30 16 0 -5 27 11 'll —5 25 6 0 -5 23 1 Т а б п и ц a 7 Расчет превышения норм шума вентилятора в гальваническом цехе Срс шегеомегрнчс скис частоты октавных полос г{ С с Поет затсль t I э ? 0 00 1000 2000 Ю.О Е000 2 ' Р2ВНИ звукового завieния дб 1 UIvm на рас стоянии 1 и от вентилятора 70 88 85 89 90 85 72 65 2 Норма цп ма на рабочем месте в производственны к помещениях (табл 2 п 6) 99 92 86 83 80 78 76 74 3 Поправка к нор ме на ш^м вен ТИЛЯЦИИ -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 1 Поправка к нор ме на время дей- ствия шз ма 0 0 0 0 0 .0 0 0 5 Норма шума с учетом поправок (п 2—*п 3-f-n 4) 94 87 81 78 75 73 71 69 6 Превышение норм (п 1—п 5) — 1 4 11 15 12 1 — 28
Пример 3 В гальваническом цехе ш\м создастся при работе веятч штора Д их-ьность воздействия ш ма — бэтее 4 ч в <_мену Требуется определить превышает ти шум допустимые нормы Резе льтаты расчета сведены в табл 7 Анализ данных табл 7 показывает что шум в гальваническом цехе превышает допустимые нормы максимально на 15 дб т е более чем в 25 раза по субъективной громкости Предельные значения норм ш' ма можно предста- вить в виде графика При введении поправок к нормам предельные спектры будет смещаться вверх или вниз (см рис 4) от значений, сказанных в табт 2 3. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ Для условии городской застройки ш\м нормируется в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 872-70), утверж денными в декабре 1970 г Эти нормы обязательны для всех министерств ведомств и организаций, проектирую щи\ строящих и эксплуатирующих жилые и обществен ные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов,, микрорайонов, жилых районов, кварталов, транспортных средств, коммуникаций и т д, а также дтя организаций, проектирующих, изго- тавливающих и эксплуатирующих технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы Все указанные организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных настоящими нормами Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, для территорий микрорайонов и жилых кварталов приведены в табл 8, а поправки к них! в табл 9 Предусмотрены поправки на характер щума, суммарное* время его воздействия, время суток и место расположения объекта Поправки йа время суток учитываются для жилых комнат, квартир, общежитий и номеров гостиниц, сиаль ных помещений детских дошкольных учреждений и школ-интернатов, палат больниц и санаториев, жилых помещений помов отдыха и пансионатов, для террито- 29
Т а б и ц а 8 Допустимые октавные уровни звукового давления и уровня звука в помещениях жилых и общественных зданий, а также у жилых домов, больниц и на площадках отдыха, расположенных в жилых кварталах и микрорайонах Сретнег€ометрическ1.е частоты октавных полос, ги, вука, | Назначение помещение ила территории • \ 125 2‘0 '00 100) 2000 ,000 <0'-0 j с л I Уровни вукового давления, Лп >> 5 1 Палаты больниц и са- наториев, операционные больницы 51 31 24 20 17 11 13 25 0 Жилые комнаты квар- тир, спальные помеще- ния в детских учрежде- ниях и школах-интерна- тах, жилые помещения домов отдыха и пансио- натов ... л . 55 44 35 29 25 22 20 18 30 3 Кабинеты врачей боль- ниц, санаториев и поли- клиник, зрительные за- лы концертных залов, номера гостиниц, жилые комнаты в общежитиях -с 48 40 34 30 27 25 23 35 4 5 Территории больниц, санаториев, непосредст- венно прилегающих к зданиям .... Классы и аудитории в школах и учебных за- ведениях. конференц-за- лы, зрительные залы те- атров и клубов, залы кинотеатров . . . . 50 62 18 52 40 45 34 39 30 35 27 32 25 30 23 28 35 Ю 6 Территории жилой за- стройки, непосредствен- но прилегающие к жи- лым домам, площадки отдыха в микрорайонах и жилых кварталах . . 67 57 49 44 40 37 35 33 45 30
При, •<> 7 Рабочие помещения управлений и помещения конструкторских бюро в административных зда- ниях ..................... 8 Залы кафе я рестора- нов, столовые, фойе те- атров и кинотеатров . g Торговые залы мага- зинов, спортивные залы, пассажирские залы аэропортов и вокзалов, приемные пункты пред- приятий бытового об- служивания, парик- махерские ................ G1 66 70 51 59 63 -19 54 60 рий жилой застройки, непосредственно прилегающих к жилым, домам, территорий больниц, санаториев, не- посредственно прилегающих к зданиям. Поправ.-.и на место расположения объекта учитываются только для внешних источников шума в жилых и спальных поме- щениях, а также на территории жилой застройк-:. Для ориентировочной оценки постоянного и пэеры- вистого шума следует пользоваться общим уровнем звука, измеренным в дб А по шкале А шумомера. Непостоянный шум (шум, уровни которого изменя- ются во времени более чем на 5 дб) оценивается в экви- валентных уровнях звука L экп в дб А, рассчитанных по измеренным уровням звука в дб А. Эквивалентные уровни звука сопоставляются с нормируемыми. За эквивалентный уровень звука данного непостоян- ного шума принимается уровень звука постоянного ши- рокополосного неимпульсного шума, оказывающего та- кое же воздействие на человека, как и непостоянный шум. Величина рассчитывается на основании из- мерений уровней звука в дб А в течение наиболее шум- 31
I а Г> лиц a 9 Поправки к допустимым октавным уровням звукового давления и к уровням звука Влияющий фактор Ус лови л Поправки в дб или а дб А Характер шума Широкополосный Тональный, импульсный, из- меряемый стандартным шумо- мером 0 -5 Место располо- жения объекта Курортный район Новый проектируемый го- родской жилой район Жилая застройка, располо- женная в существующей (сло- жившейся) застройке —5 0 +5 Время суток День (е 7 до 23 ч) Ночь (с 23 до 7 ч) +ю 0 Длительность воздействия пре- рывистого шума в дневное время за наиболее шумные полчаса Суммарная длительность воздействия, %: 56—100 18—56 6—18 Менее 6 0 +5 +10 + 1э лого получаса. При этом непостоянный шум может за- писываться на ленте регистратора уровня или считы- ваться с ’ показаний шумомера через достаточно короткие интервалы времени (1 сек.). Измеренные уровни разбиваются на классы с диапазоном 5 дб (т. е. к классу 60 дб А относятся все уровни от 58 до 62 дб А, к классу 65 дб А — от 63 до 67 дб А и т. д.). Эквивалентный уровень звука определяется по фор- муле A3KB=101g(^Z:• Ю°-и<), (9) 32
где Lt — средний уровень звука класса i. дб А; — время воздействия шума класса i по отно- шению к общему времени измерения шу- ма, %- Рассчитанный эквивалентный уровень не должен превышать значения, показанные в табл. 8, с поправ- ками на характер шума, место расположения объекта и время суток по табл. 9. Поправка на длительность воздействия шума при этом не учитывается. Ниже даны примеры определения соответствия изме- ренного или рассчитанного шума допустимому. Пример 1. В жилые комнаты дома, расположенного в курорт- ном районе, в дневной период проникает постоянный прерывистый шум промышленного предприятия. Характер шума — широкопо- лосный. Суммарная длительность воздействия шума за наиболее шумные полчаса работы предприятия составляет 15 мин, т. е. 50% времени измерения. Измеренные уровни звукового давления в октавных полосах частот и результаты расчета приведены в табл. 10. Таблица 10 Расчет определения допустимости шума Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Показатель 63 125 250 5С0 ЬО-Т 2000 4000 80СО Измеренные уровни звукового давления, дб . Допустимые уровни звукового давления, дб . . Допустимые уровни звукового давления с учетом поправок, дб . . Превышение допустимых уров- ней звукового дав- ления, дб . . . 70 71 58 50 55 44 35 29 65 54 45 5 17 13 1,1 30 18 28 2 2 Е. В. Бобии 33
Таблица 11 Количественный анализ шума по классам Средний уровень звука в классе 1. 06 А Диапазон регистрируемых уровней звука, об А Количество отчетов в классе i 40 Зв—42 738 45 43—47 - зеб 50 48—52 288 55 53—57 245 60 58—62 152 65 63—67 36 70 68—72 15 к допустимым уровням звукового давления, взятым по табл. 8, внесены согласно табл. 9 следующие поправки (в дб): ,На характер шума — широкополосный О На расположение дома — курортный район —5 На время суток — дневное +.10 На суммарную длительность 1воздействия за .наиболее шумные -полчаса —50% +5 Итого +>10 Как видно из табл. 10, измеренные уровни звукового давления в жилых комнатах дома превышают допустимые уровни по всему диапазону частот на 2—17 дб. Проведем ориентировочную оценку проникающего в жилые комнаты шума. Измеренный уровень звука равен 57 дб А. В со- ответствии с табл. 8 допустимый уровень звука для жилых ком- нат квартир составляет 30 дб А. Суммарная поправка по прове- денному выше расчету равна +10 дб; значит, уровень допусти- мого звука с учетом поправок будет 30 дб А+Ю=40 дб А. Таким образом, превышение допустимого уровня звука достигает 57—40=17 дб А. Пример 2. В жилые комнаты в ночное время проникает шум, создаваемый транспортом. Шум широкополосный, непостоянный. На основе измерений уровня звука шумомером в течение наи- более шумных 30 мин ночного времени через интервал, равный 1 сек, составлен количественный анализ шума, приведенный в табл. 11. Расчет эквивалентного уровня звука сведен в табл. 12. В связи с тем, что отсчеты по шумомеру производились через 1 сек, время воздействия уровней звука равно количеству отсче- тов. Исходя из данных графы 1, определено время воздействия шума класса i в процентах к общей продолжительности измере- ния (графа 2). Результаты последующих расчетов показаны в графах 3—5. 34
Таблица 12 Расчет жвивалентного уровня звука Время воздейст- вия уровней звука класса 1, сек Время воздей- ствия уровне! звука класса i по об I ему отношению времени ише- реиия fi, % 0 1Z.I 10°’Ш Л ю 1 2 3 4 5 733 41,0 4.0 10 000 410 000 326 18,1 4,5 • 31 620 572 322 288 16,0 5,0 100 000 1 600 000 245 13,6 5,5 316 200 4 300 320 152 8,5 6,0 1 000 000 8 500 000 36 2,0 6,5 3 162 000 6 324 000 15 0,8 7,0 10 000 000 8000 000 Суммируя данные графы 5, получим Xf, • 10ош = = 29 706 642. По формуле (9) определим £экв=10 Igfe-29 706642 )^55 дбА. Внесем поправки (см. табл. 9) к допустимому уров- ню шума (в дб): На характер шума — широкополосный 0 На расположение дома — застройка в существующем жилом районе...................4-5 На время суток — ночное ..................... 0 Итого . . . 4-5 Допустимый-уровень шума для жилых комнат равен 30 дб А (см. табл. 8). С учетом поправки допустимый уровень составит 30 + 5 — 35 дб А.. Эквивалентный уровень звука в жилой комнате превышает допустимые нормы на 55—35 = 20 дб А, т. е. в 4 раза по гром- кости. 2* 35
4. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Шум на подвижном составе железнодорожного транспорта нормируется в соответствии с Санитарными нормам!! по ограничению шума на подвижном составе железнодорожного транспорта (№ 877-71), утвержден- ными в ' январе 1971 г. Предельно допустимые уровни звуковых давлений приведены в табл. 13. Таблица 13 Допустимые уровни шума на подвижном составе Кабины маши- 11 истов теплово- зов, электровозов, дизельчюездов и автомотрис Помещения для персонала и пас- сажиров* вагонов поездов дальнего следования, по- мещения для от- дыха в багажных и почтовых ваго- нах, служебные отделения рефри- жераторных поез- дов, энергопоез- дов, вагонов-элек- тростанций . . . Межобластные вагоны и вагоны- рестораны Вагоны приго- родных поездов и электросекций, ка- бины машинистов электросекций . . 95 87 82 78 75 73 83 74 68 63 60 57 87 79 72 68 65 63 91 83 77 73 70 68 54 59 64
Шум в кабинах локомотивов, дизель-поездов, авто- мотрис и моторных вагонов электропоездов измеряется на рабочем месте машиниста и его помощника. В слу- жебных отделениях рефрижераторных поездов, энерго- поездов, вагонов-электростанций, почтовых и багажных вагонов измерения производятся в центре отделения. В купейных, в мягких и межобластных вагонах шум измеряется в служебном купе и во втором купе вагона (над тележкой), в некупированных вагонах — над те- лежкой вагона. На подвижном составе железнодорожного транспор- та шум во всех случаях измеряется при закрытых окнах и дверях на высоте 1,5 м от пола. Скорости движения во время измерения шума при- нимаются равными 2/з конструкционной ±10 км/ч для всех типов подвижного состава. Шум в кабине машиниста измеряется при движении локомотива в режиме нагрузки при мощности, равной 2'з номинальной. Указанная мощность на тепловозах реализуется путем установки соответствующих оборотов дизеля, на электровозах контроль мощности осуществ- ляется по показаниям приборов, регистрирующих ток и напряжение тяговых двигателей. Пример. В различных типах подвижного состава измерены >ровни звхкового давления в октавных полосах спектра. Требуется определить, превышает ли шум санитарные нормы. Результаты рас- чета сведены в табл. 14. Таблица 14 Расчет превышения норм шума Показатель Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Измеренные уров- ни звукового давле- ния в кабине маши- ниста тепловоза, дб Допустимые уров- ни звукового давле- ния. дб (табл. 13, п. В.............
Показатель Превышение допу- стимых уровней, дб Измеренные уров- ни звукового давле- ния в купе для отды- ха в багажном ва- гоне, дб.......... Допустимые уров- ни звукового давле- ния, дб (табл. 13, п. 2)............. Превышение допу- стимых уровней, дб Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 115 4 1000 2000 5 4 70 83 77 80 75 68 63 12 12 60 57 8 6 4000 2 60 55 5 £000 45 54
Глава III. УМЕНЬШЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА НА [ПРЕДПРИЯТИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ШУМА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Важнейшими предприятиями железнодорожного транспорта являются предприятия по ремонту подвиж- ного состава — локомотивные и вагонные депо, локомо- тиво- и вагоноремонтные заводы. Большая часть имею- щегося здесь оборудования и разнообразные технологи- ческие процессы создают интенсивный шум. Высокие уровни шума возникают также при изготовлении желе- зобетонных шпал и других изделий на заводах железо- бетонных конструкций, на щебеночных заводах, в тран- спортно-ремонтных мастерских, в рельсосварочных по- ездах. Шумы всех агрегатов ориентировочно можно разде- лить на три категории: Суммарный уровень шума, дб Малошумные ...... ................... Шумные .............................. Особо шумные......................... До 75 75—<100 Более 100 На малошумных агрегатах в цехах можно не прово- дить специальных мероприятий по снижению шума, если он не вызывает жалоб со стороны работников. Шумы второй категории требуют уменьшения, а третьей кате- гории неблагоприятны для здоровья и проведение меро- приятий по снижению их вредного воздействия необхо- димо в первую очередь. В табл. 15 приведены характеристики шума различ- ных агрегатов и технологических процессов на пред- приятиях по ремонту вагонов и локомотивов, заводах по изготовлению железобетонных конструкций и других 39
£ Таблица 15 Характеристика шума оборудования и технологических процессов на предприятиях железнодорожного транспорта Оборудование или технологический процесс Уровень шума Среднегеометрические частоты октат ых долей гц 63 125 2'0 500 10С0 2000 4000 ьооо Об Об А Уровни звукового давления, Об 1 2 3 4 1 - 7 | Я '1 10 1 11 Автоматические линии , пневматические и iидравлические прессы Автоматическая линия ремонта автосцепки 97 97 87 86 87 88 96 87 80 74 Автоматическая линия ремонта подшипников . . .... 104 100 97 98 99 98 94 95 88 86 Пневматический пресс для правки бортов платформ Н15 112 110 112 109 107 ИО 108 92 86 Пневматический пресс для правки люков полувагонов 112 109 100 105 104 107 103 102 100 90 Пневматический пресс для ре- монта деталей автосцепки .... 112 105 97 105 ПО 101 99 101 96 90 Пневматический пресс для вы- прессовки подшипников .... 96 94 76 66 67 ' 71 77 86 90 92 Пневматическая линия для испы- тания автотормозов 96 92 80 75 80 90 92 88. 86 90 Пневматическая линия для пере- движения контейнеров 106 105 81 85 87 90 94 99 104 80 Гидравлические прессы, создаю- щие усилие’ 20 Т 81 72 70 75 78 71 68 67 64 68 60 » 93 91 68 65 71 91 75 70 65 64 160 » 98 96 76 83 88 9! 94 92 89 .82 Стенды для испытания и проверки работы агрегатов Стенд для испытания топливных иасосов А-77: о помещении без облицовки 100 98 НО 86 88 90 95 9(2 86 82 в том же помещении с облицов- кой звукопоглощающим мате- риалом ... . ... % 94 82 86 88 90 88 90 83 78 Стенд для испытания топливных насосов А-325 -107 106 78 86 92 95 101 103 102 98 Стенд для испытания редукторов пассажирских вагонов 90 84 73 73 77 81 79 80 70 76 Стенд для испытания генераторов и двигателей пассажирских вагонов 96 90 81 83 87 89 85 82 76 68
Продолжение Оборудование или техно логический процесс Уровень шума Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 500 1000 ' 2000 4000 80 0 0 дб дб А Ур'овни звукового давления, дб 1 2 , 3 ’ 1 5 6 \ 7 8 9 10 11 Стенд для обкатки тяговых дви- гателей электровоза и колесных пар 96 87 77 86 84 95 82 84 70 65 Стенд для обкатки тяговых дви- гателей тепловоза н колесных пар 107 100 60 84 104 106 93 75 65 60 Стенд для испытания компрессо- ров электровозов 103 100 83 86 92 90 95 94 9’1 88 Стенд для обкатки вентиляторов тяговых двигателей (п=<2900 об/мин) ПО 105 100 102 107 99 102 98 97 91 Стенд для испытания водяных на- сосов 89 87 79 75 80 87 83 78 74 70 Стенд для обкатки редукторов 86 холодильников ........ 91 88 76 77 79 88 80 75 65 Стенд для центробежной очистки фильтров 97 95 80 89 85 90 93 84 82 70 Стенд для притирки деталей топ- ливной аппаратуры 85 78 69 77 84 77 74 61( 60 56 Стенд для притирки щеток элек- тродвигателей . 93 90 63 72 88 90 76 70 65 60 Стенд для очистки масляных фильтров 84 75 68 79 80 75 68 65 63 60 Стенд мерав для испытания скор осте- . . . . . . . 78 70 63 74 75 71 63 56 57 50 Стенд ленок для испытания пресс-мас- 78 76 57 69 61 73 65 73 58 51 Металлообрабатывающее оборудование Колесотокарные станки: типа 1836: холостой ход чистовая обточка черновая обдирка 88 88 104 1 84 85 103 63 77 84 74 75 93 82 85 88 82 83 93 83 80 94 76 70 101 76 70 79 70 69 80 типа 1-117-936: черновая обдирка 100 98 79 86 88 95 94 93 91 73 типа «Рафамет»: чистовая обточка 88 83 82 84 80 81 79 79 71 60 черновая обдирка 400 95 82 88 99 94 91 85 95 87 Шеечные станки типа ХАС->1112 . 82 76 70 69 73 69 75 70 68 63 Фрезерные станки типа: 6А-463 88 88 64 60 62 70 79 79 86 84 6Н-81 82 81 65 70 76 80 76 73 70 58 8Б-65 . 90 87 73 80 84 85 84 80 76 70 ЛО-80-03 . . . . . . . 95 90 85 85 87 88 90 86 82 80
£ Продолжение Уровень Среднегеометрические частоты о ктавных полос, гц Оборудование или технологический процесс шума ьз 125 2'0 оо 1000 2000 4000 яооо Об On Л У ровни тукового давления, ()6 1 9 1 ( ь 7 8 0 10 11 Токарно-револьверные станки: i • 83 без демпфирования . 95 94 88 84 89 86 92 87 77 с демпфированием . 86 85 83 79 77 84 83 79 74 68 Строгальные станки .... 86 84 74 80 82 80 79 82 78 73 Долбежные станки 86 83 75 78 79 80 79 77 72 63 Шлифовальные станки . . 100 98 84 86 87 94 97 94 88 81 Заточные станки . . 94 92 74 86 90 89 89 81 75 70 Сверлильные станки . . 93 92 81 82 87 88 86 85 91 85 Карусельные станки . . 95 J94 76 88 93 91 92 9'2 89 80 Станок для резки проволоки . . 91 88 §3. 89 86 85 87 79 70 60 Болтонарезной станок ..... 87 80 б| 79 84 79 67 62 60 56 Гайкоковочная машина . • . . 96 95 74 85 94 93 84 79 71 Пружино-навивочный станок Дисковые пилы со стальным дис- 98 97 71 82 92 95 96 94 81 74 ком — резка труб 0 30—80 мм 105 68 Л. 78 83 87 103 97 95 99 Дисковые пилы с абразивным диском — резка труб 0 80 мм . . 95 92 68 72 78 80 90 Зо 81 80 Голтовочные барабаны: 102 в изолированном помещении . 106 105 87 92 98 99 93 98 102 изолированные в кожух . . . 95 95 84 92 91 93 93 90 88 86 Прессы кривошипные типа: К2322 с усилием (10 Т 88 85 79 78 80 82 84 82 78 .72 z К2326 » » 40 » . . . . 93 92 85 87 87 88 87 88 . 85 86 К117Е » » 100 » ... . 104 103 85 89 99 98 99 97 96 94 Пресс-нож,ницы типа «Пельц» с усилием 130 Т ...... 106 104 78 78 98 93 103 95 87 77 Правка, рубка и прокатка металла Правка рессорных листов на на- ковальне . . . Правка листов из 5-мм стали уда- 103 102 70 76 83 83 86 99 101 90 рами .... .... 105 103 65 70 80 85 90 93 102 91 Правка жест киянкой, .... 95 .— 60 70 72 71 80 95 91 89 Отбуртовка жести на плите . . 95 —1 62 70 74 77 84 85 93 89 Правка жести на вальцах с электродвигателем 92 — 65 74 78 83 91 75 (ю 60 Копер для рубки рельсов . . . не 112 86 87 95 111 101 93 '85 80 Прокатный стан для изготовления противоугонов: рабочий ход . 106 78 78 98 93 103 93 85 80 холостой ход 102 — 75 78 88 92 101 95 87 77
СУ) Продолжение Оборудование или технологический процесс Уровень . шума Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 1000 дб дб А Уровни звукового давления, дб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И Пневматический инструмент Гайковерты: ГПМ14 102 102 70 73 74 91 85 87 97 98 ГПМ14У 10)1 10)1 73 80 78 90 88 93 96 98 И51 . . 145 1,14 80 85 98 90 93 НО 98 98 И31А 117 115 87 87 10>1 НО ИЗ 1Н 103 99 312-01 102 -102 68 70 76 90 94 100 91 81 ПРГ80 114 113 79 80 107 99 108 109 108 100 Шлифовальные машины: ШРЙ 108 108 80 85 104 86 105 95 92 86 И44 96 95 70 72 85 95 91 88 90 85 ИП2004 . . . Шкрабмашинка для очистки 96 94 68 70 76 82 83 87 91 90 ржавчины и старой краски на ва- 103 70 73 103 102 95 гонах 107 80 81 91 Сверлильные машины РС22: -рабочий ход холостой ход И34 — рабочий ход . ... ПГМ14 —рабочий ход . . . . 100 100 1012 90 99 100 100 89 77 68 70 60 75 73 78 60 82 75 . 96 69 88 95 82 84 88 92 93 80 90 93 96 83 94 ’ 90 92 84 94 93 91 81 Пневматические молотки КЕ-32: ори постановке заклепок . . . 117 HI5 93 104 108 105 106 104 МО 108 при вальцовке бандажа . . . . И 5 108 ' 100 104 1'12 100 107 102 104 101 КЕ-19 — при обрубке шва на те- лежке локомотива 115 115 96 100 86 96 10-5 112 110 100 РМ6 — при обрубке стали на вер- стакс . . 1ПЗ 75 84 105 95 107 ,110 ' 100 92 РМЗ: при обрубке стали 108 73 85 84 86 91 99 105 101 ири обрубке баббита . . . * . Старотипный для высадки головок 102 — 78 82 86 100 91 100 97 100 102 90 97 83 валиков 106 104 91 102 101 86 Кузнечно-рессорное оборудование Ковочные молоты МБ44'2: рабочий ход . . . 102 -— 98 95 98 91 95 97 88 80 холостой ход . . 97 — 79 95 91 83 81 80 78 76
П родолжение Оборудование или технологический процесс Уровень шума Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 260 600 1000 2000 4000 8000 ()б дб А Уровни звукового давления, дб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и МБ41В: рабочий холостой ход . 106 — 100 102 100 99 98 95 91 83 ход . 92 — 81 84 96 88 86 81 80 76 «БЕШЕ»: 95 рабочий ход 105 — 100 10Й 100 99 96 91 83 ХОЛОСТОЙ Б7: рабочий холостой ход . . 94 — 91 82 79 82 89 84 81 72 ход 103 —, 102 96 89 86 86 85 78 73 ход . . 400 95 96 89 90 87 83 78 72 МА134: рабочий ход . .... 100 — 97 99 100 92 92 97 83 73 холостой ход 94 82 91 90 92 86 85 79 75 70 МАФ17: холостой ход 92 — 7-1 70 91 85 84 75 71 70 у выхлопа . . ... 107 — 105 96 100 96 96 89 87 77 Нагревательные печи: электропечи 85 75 80 78 76 78 75 70 65 60 на газе 91 ±6 77 88 87±7 82±10 81 ±9 75 ±5 68 65 62 на нефти с форсунками высоко- го давления на нефти с форсунками низкого давления . 100 85 96 75 92 80 91 78 90 76 97 78 93 75 88 70 .84 65 70 60 • Котельное оборудование Котлы: на угольном отоплении . 87 85 ±5 78 82 ±7 84 86 83 82 78 72 на газе . . . 98±5 90 ±5 80±7 83±8 85 84 + 5 84±8 84 ±8 87+8 85+9 та нефти .... 101 93 85 1 93+5 92 86 87 90 86±5 33+5 Компрессорные установки В помещениях: ВВК-200 92 — 77 86+9 81 83 87 78 73 70+10 В В К-240 96 — 87 95 94 91 95 88 78 72 ВП-20/8 95 88 84 84 89 90 85 83 78 75 200-В-10/8 (ограждения облицо- ваны звукопоглощающим материалом) 98 94 81 94 92 91 89 89 87 80 1ВВ (ограждения облицованы зву- копоглощающим материалом) . . 91 86 83 77 83 86 81 78 75 67
8 Продолжение Оборудование или технологический процесс Уровень шума Среднегеометрические частоты октавных полос, г« 63 125 250 500 юоо 20 0 0 4000 8000 дб дб А Уровни звукового давления, дб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1ВВ (забор воздуха производится из помещения компрессорной): 115 100 106 Ml НО 102 99 96 90 88 I160-B-20/8 . . 89 — 71 84 79 79 76 80 80 72 ВУ-68 . . 98 — 94 92 93 90 89 86 82 71 ДКЗ-6 105 — 97 103 97 91 88 92 86 77 1КВ-10/8 ........ 99 —1 80 86 83 82 98 77 74 70 Наружный шум компрессоров на расстоянии от всасывающего фильт- ра 1 м: ВП-20/8 . . 112 92 104 102 88 82 ‘ 88 82 76 71 S00-B-10/8 ПО 93 102 106 96 90 78 78 81 76 1 в в . 117 100 109 110 104 98 84 80 79 76 ВВК-200 106 90 89 105 98 94 89 88 86 80 1ВП-10/8 1'15 112 М2 112 92 95 109 НО 105, 106 В П *20 114 1'12 104 111 104 102 ИО 107 105 105 ВП-30/8 ... 120 117 106 108 14.7 118 115 109 106 107 Деревообрабатывающее оборудование Четырехсторонние строгальные станки: С-26-2 выпуска 1969 г.: рабочий ход холостой ход . . ПО 109 108 104 90 91 92 84 107 105 108 106 103 98 94 96 92 95 90 92 С-26-2 выпуска 1958 г рабочий ход . 97 94 84 86 94 90 89 87 84 83 холостой ход . . 94 88 80 84 92 88 80 74 69 61 СП-30: рабочий ход 98 — 64 72 76 83 93 94 90 87 холостой .ход 96 — 64 74 87 89 93 94 85 75 Строгальные стамкп: СПФ . . . . ‘ . 105 105 94 99 97 99 101' 100 102 103 СФ-44 105 99 83 105 100 99 95 92 75 71 С-164 . 100 99 80 82 88 89 88 86 81 82 НАРК-5 ... 106 101 102 102 104 105 103 104 102 100 Фуговальные станки . . 102 98 78 101 97 96 91 84 84 86 Фрезерные станки: рабочий ход . ... 102 100 87 92 93 98 87 96 96 96 холостой ход ’ . 101 98 78 74 84 86 80 98 87 79
П родолжение Оборудование или технологический процесс У pojieiii» шума Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 • 250 500 1000 2000 4000 fOOO дб дб л Уровни звукового давления, дб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и Рейсмусовые станки: рабочий ход 105 100 80 78 1 8 87 | 8 96.1 9 99 100 1 6 98 । 8 ос ню холостой ход . 94 92 83 82 91 91 88 85 76 71 Круглопильные станки- 103 102 80 ±7 85 90 94 93 96±5 98 96 рабочий ход . . . . 96 96 82 83 83 87 86 85 90 87 ХОЛОСТОЙ ход . ... Торцовочная пила с кареткой: 89 88 80. 83 80 86 79 82 83 76 рабочий ход 97 92 84 83 96 79 83 91 82 71 холостой ход 90 89 76 74 72 72 86 84 89 69 Ленточная пила Шипорезный станок ШО-6: 100 100 95 87 90 91 97 99 100 98 95 рабочий ход 99 83 82 94 79 77 87 92 74 ХОЛОСТОЙ ход 97 92 88 84 94 80 79 83 91 71 Комбинированный станок КДС-3: '• рабочий ход 97 94 78 82 82 88 89 90 89 85 ХОЛОСТОЙ ХОД 96 95 76 89 80 89 88 90 88 74 Шлифовальные станки ... 96 95 78 85 90 91 93 90 88 87 Электрооборудование Выпрямительные агрегаты: П-92; А91-4 А-91; А-82-4 92 92 — 83 71 74 75 88 83 83 90 88 87 75 81 63 70 60 65 Генераторы: АП-91/4 П-404-1 . . К-401 и ТК-ЮЗ В.РО-500-660 ..... Зарядные агрегаты: ЗП-7,5/60 ... ЗП-12/60 ЗД 98 104 — 77 82 92 79 89 103 93 82 85 88 84 85 77 88 71 86 115 107 — 98 70 109 82 99 90 111 91 112 102 100 96 96 88 92 81 87 90 95 — 58 74 74 74 79 85 81 86 88 77±7 86 94 73±12 81 85 67±10 80 84 63±8 72 75 60± 10 70 70 Электросварочные агрегаты: ПС-3 ПСО-ЗОО СМГ-2 ... СМГ-1 87 88 92 86 — 64 67 87 72 69 75 82 77 86 83 88 79 7G 82 78 80 73 82 72 80 68 70 74 81 65 66 66 86 60 60 60 60 Преобразователи: ПСО-500 . • ПСМ-500 ПСМ-1000 ПН-85 ПН-100 ПН-145 95 90 98 86 81 88 89 90 80 68 89 66 53 83 76 95 57 62 90 84 88 78 70 91 88 86 73 74 70 90 81 81 82 80 86 84 80 82 81 76 85 79 77 81 64 64 70 74 75 77 56 52 66
2 Продолжение Оборудование или технологический процесс Уровень шума Среднегеометрические частоты октавных .полос, гц 63 125 250 500 1000 2000 <000 8000 Об дб А Уровни звукового давления, дб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ПН-550 . 94 70 84 93 83 75 70 НД-1600/750 86 85 58 65 75 78 83 79 65 64 Н Д-4000/2000 87 — 56 63 77 78 83 77 65 55 НД-1000/500 Высокочастотная установка 80 — 50 57 60 70 76 75 69 50 ЛПЗ-67 80 — 58 67 68 78 68 68 60 5*7 Вентиляционные и кондиционирующие установки Вентиляторы снаружи зданий Ц4-7О № 3: у двигателя 83 82 72 75 60 80 71. 68 69 49 у выброса . . . 83 74 74 78 74 75 7,1 65 55 47 Ц4-70 № 4: у двигателя и выброса 102 97 93 94 95 94 92 88 81 72 Ц13-50 № 5: у двигателя и выброса 103 92 95 100 92 89 88 80 ( 74 68 ЦВ50 № 3: у выброса . 103 92 95 100 92 89 87 79 75 70 ЦВ50 № 4: у выброса 104 93 96 102 91 89 89 80 74 66 ЦВ50 № 5. у двигателя 104 у выброса 106 ЦВ'50 № 6: у двигателя 95 у выброса . 97 ЦП7 № 5: 92 у двигателя V выброса 101 ВРС № 7: 107 у двигателя и выброса . . . ВРС № 8: 106 у двигателя и выброса . ВВД № 9: 107 у двигателя и выброса МЦ № 6: у двигателя и выброса . 88 ЭВР № 6: 100 у двигателя . . .... у выброса 92 Кондиционер КН-7,5: в изолированном помещении . . 98 в помещении начальника билет- пых касс .и... 89 в пассажирском зале . .. 85 в помещении кассиров 84 97 96 98 97 103 99 94 98 90 92 92 90 84 85 74 79 63 70 86 84 93 82 88 75 71 64 69 83 90 92 88 80 75 70 64 65 80 ’ 84 90 81 77 73 70 65 65 88 .94 100 89 85 78 73 67 59 98 99 104 100 97 93 87 83 74 98 97 ' 103 97 96 93 85 <79 72 105 85 83 93 96 98 103 100 98 87 67 ,75 85 82 82 74 66 60 88 89 86 93 84 83 75 67 59 78 87 89 81 77 69 64 56 46 92 86 94 92 91 88 82 74 67 80 82 84 70 68 82 56 47 46 74 70 77 78 76 64 60 54 40 72 82 71 75 64 59 54 50 36
8 Продолжение Оборудование или технологический процесс У ровень шума Среднегеометрические частоты октавных полос» гц 63 125 250 5.00 1000 20 Q0 4000 5000 об Об А Уровни {«укового давления, иб 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Оборудование заводов железобетонных конструкций и щебеночных заводов Виброплощадка СМ-476А при из- готовлении овально-пустотных кон- струкций 142 108 99 108 108 106 98 91 83 81 Виброплощадка СМ-476А с бето- нораздатчиком Т5671 при изготовле- нии железобетонных шпал .... 118 141 108 112 116 108 109 102 97 93 Виброплощадка СМ-476А при освобождении шпалы из формы . . 122 118 103 148 1117 141 108 101 93 88 Нестандартный вибростол грузо- подъемностью 1 т в цехе .... 105 100 97 100 98 92 83 72 72 70 Нестандартный вибростол грузо- подъемностью 1 т на открытом по- лигоне 104 90 101 101 188 87 80 70 68 62 Вибростол грузоподъемностью 5 т на открытом полигоне 105 100 101 97 100 96 87 78 72 65 Камнедробилки СМ-16А и СМ-466 108 105 96 104 102 99 92 86 77 76 Камнедробилки СМ-741 . . 107 102 89 105 100 92 95 90 88 82 Грохот ГГТ-72 . 102 — 95 88 95 91 81 83 82 74 Грохот ГИ-2СА . . . . 106 — 83 91 98 100 103 104 102 91 Вертикальный ковшовый эксьава- тор 100 99 82 90 94 93 97 87 85 77 Ручные перфораторы РПМ-17 103 90 97 101 93 88 80 86 88 84 Транспортеры . . 96 — 78 90 92 92 86 79 . 74 67 Литейное оборудование Выбианые решетки 107 106 98 106 105 108 106 103 100 97 Машины для литья под давлением 96 95 85 86 88 94 93 89 85 78 Литейные бегуны . 101 92 95 94 98 89 ' 87 86 85 80 Смешивающие бегуны ..... 100 90 95 90 91 90 84 80 76 72 Шаровые мельницы . . 101 100 95 96 98 87 98 89 86 80 Вибромельницы . . . 95 95 90 85 82 81 87 90 91 87 Формовочные машины 107 102 100 103 104 101 100 99 98 97 Электродуговая печь 102 97 99 100 98 95 92 88 73 72 Пневматическая трамбовка ТР-1 . 97 68 71 78 78 81 94 80 91 Различное оборудование и технологические процессы Машины для мойки колесных пар подвижного состава: ММД-1Й 86 82 82 78 83 80 79 76 71 05 ММД-13 Стенд для промывки пластин ак- 87 81 63 76 85 79 78 69 67 Ь5 кумуляторов 86 81 75 83 81 79 72 67 64 61
58
предприятиях МПС. Ряд источников шума рассмотрен при изложении вопросов борьбы с шумом этих источни- ков. Уровни звукового давления и звука, приведенные в табл. 15, измерены на расстоянии 1 м от источника. В случаях когда измерения выполнены на других рас- стояниях, это специально оговорено. В результате измерений установлено, что многие однотипные агрегаты и технологические процессы в за- висимости от технического состояния, места установки и других причин создают различные уровни шума, осо- бенно в части спектрального состава. Разброс уровней спектральных составляющих однотипного оборудования достигает 20 дб. В табл. 15 включено оборудование с разбросом спектральных характеристик ±4 дб. При большем разбросе в некоторых случаях указаны харак- теристики спектров двух источников. Приведенные спектральные характеристики можно использовать для анализа превышения норм шума в цехах при отсутствии на предприятиях измерительных приборов. Они могут быть использованы также при проектировании пред- приятий и разработке мероприятий по борьбе с шумом в тех случаях, когда отсутствуют паспортные характе- ристики шума. Для расчета норм шума данные табл. 15 необходимо сравнить с нормами, указанными в табл. 2 и 8 с учетом поправок по табл. 3 и 9. 2. ОБЩИЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ШУМА Борьба с производственным шумом на предприятиях железнодорожного транспорта ведется в следующих на- правлениях: 1) снижение шума в источнике - возникновения, из- менение и замена шумных технологических процессов или оборудования малошумными; 2) звукопоглощение; 3) звукоизоляция и экранирование; 4) применение глушителей шума; 5) личная профилактика. В зависимости от конкретных условий мероприятия по борьбе с шумом осуществляются раздельно, в раз- личных сочетаниях или чаще всего в комплексе. 59
Снижение шума в источнике Задача борьбы с шумом з .источнике возникновения может быть решена путем изменения конструкции агре- гата или коренного изменения технологического про- цесса, позволяющего заменить шумное оборудование более совершенным малошумным. Прежде всего необходимо ликвидировать’ легко устранимые источники шума. Следует заменить сбрасы- вание деталей спуском их по направляющим желобам, устранить удары колесных пар при перекатывании в колесных цехах и др. В ряде случаев вспомогательные операции могут оказаться более шумными, чем основные. Например, па- дение металлических штамповок и электродов в метал- лические приемники производит больше шума, чем про- цесс их изготовления. Направляющие и приемник из незвучного материала значительно снижают этот шум. Известно много приемов работы борьбы с шумом в источнике, которые дают значительный эффект. Среди них — замена пневматической клепки сваркой или гид- равлической прессовкой, применение правки и гибки металлических листов на вальцовочных машинах вме- сто правки ударами, использование менее звучных ма- териалов (например, пластмассовых шестерен взамен металлических). Менее звучными материалами, обла- дающими большим затуханием, являются сплавы с до- бавками марганца и магния. Хромирование стальных деталей также приводит к уменьшению их звучности. В механических цехах при изготовлении напильников наиболее высокий шум создавался насекальными стан- ками. Применение нового метода — нарезание вместо насекания — позволяет не только устранить шум, но и улучшить качество напильников, снизить трудоемкость их изготовления, повысить культуру и производитель- ность труда. Замена кузнечных молотов прессами, а штамповки прессовкой, повышение точности изготовления зубчатых шестерен, уменьшение люфтов, улучшение статической и динамической балансировки движущихся частей ма- шин, замена возвратно-поступательных движений дета- лей равномерным вращательным, сокращение допусков при изготовлении и сборке деталей, своевременная 60
смазка трущихся поверхностей — все это приводит к значительному снижению шумности оборудования. На многих предприятиях резка листовой стали про- изводится автогеном. После этого неровные кромки ли- стов обрабатывают на точилах или пневматическими шлифовальными машинками. В результате возникает большой шум и образуется пыль. Этот процесс обра- ботки может быть заменен менее шумной и более точ- ной обрезкой стали при помощи фрикционных пил. Автоматизация производственных процессов позво- ляет снизить или полностью исключить воздействие шу- ма на обслуживающий персонал. Так, во многих производственных помещениях Львов- ской, Октябрьской, Южной и других железных дорог автоматизирована работа компрессорных установок. Это позволило вывести обслуживающий персонал из шумовой зоны. Появление в ней необходимо лишь для контроля систем автоматики. В результате суммарное время воздействия шума в течение рабочего дня не пре- вышает 1 ч, а его уровни значительно ниже норм. Кро- ме того, автоматизация работы компрессорных уста- новок дала возможность высвободить по четыре маши- ниста в каждой компрессорной и осуществить экономичный режим работы этих установок. В вагоном депо Клепаров Львовской дороги в цехе ремонта триангелей создана автоматическая линия, а пневматические гайковерты заменены электромеханиче- скими редукторами РМ-250 и РМ-350. В результате общий уровень шума в цехе снижен со 113 до 75 дб. Если раньше шум превышал допустимые нормы при времени действия более 15 мин в смену (рис. 5), то в настоящее время он значительно ниже нормы. Интенсивный шум возникает при работе нагрева- тельных печей в кузнечных цехах. При применении неф- тяных форсунок высокого давления он достигает 100 — 110 дб, при работе печей на газе — 90 дб. В вагонном депо Ленинград'-Сортировочный-Московский нефтяные форсунки высокого давления заменены форсунками низ- кого давления. В результате шум снизился с 100 до 70 дб, или в 6 раз. В локомотивных депо Львов-Запад и Львов-Восток так подобраны объемы нагревательных газовых печей, что при сжигании в них топлива не про- исходит резонансного усиления, а шум значительно ниже 61
Рис 5 Спектры и нормы ш\ма в цехе ремонта триангелей вагонно- го депо /—спектр шума при работе электро- механических' редукторов 2—то же при работе пневматических гайковер- тов- 3—норма шум а при времени его воздействия более 4 ч в смену, 4—то же от 15 «мн до 1 ч в смену, 5—то же от 5 до 15 мин в смену нормы В вагонном депо Клепаоов изготовлен пневматический пресс для правки металлических бортов платформ, благо- даря чему шум снизился со 115 до 82 дб. При разборке дере- вянной обшивки полува- гонов, контейнеров, плат- форм заржавевшие бол- ты не отвинчиваются и их приходится срубать зуби- лом, сбивать кувалдами. Шум в цехе достигает при этом 95—105 дб. Удачное решение найде- но в депо Ковель: здесь применили гидоавличе- ские кусачки, легко и бес- шумно снимающие гайкм. Шум вызывается виб- рацией, поэтому любой способ сокращения коле- баний приводит к его снижению. Среди этих способов значительная роль при- надлежит демпфированию (уменьшению колебаний пу- тем поглощения части энергии). Сущность демпфиро- вания заключается в том, что вибрирующая поверхность покрывается материалом с большим внутренним тре- нием (оезиной, пробкой, фетром, асбестом, битумом и др.). Для повышения эффективности демпфирования необходимо, чтобы демпфирующий материал был плот- но прикреплен к вибрирующей поверхности. В качестве примера можно привести демпфирование правочной плиты и наковальни. Правочная плита укла- дывается на битумизированный войлок или на листовую резину. Наковальни рекомендуется погружать в песча- ные ванны. Важным фактором снижения производственного шу- ма является улучшение текущего содержания машин и механизмов. Ослабление шума в источнике образования или изменение технологического процесса наиболее 62
эффективны, однако осуществить эти мероприятия мож- но далеко не всегда, а разработка малошумного обору- дования или замена шумных машин малошумными требует значительных средств и длительного времени. В этих условиях для создания'надлежащего шумового режима в шумных помещениях применяются звукоизо- лирующие и звукопоглощающие конструкции, кожуха, экраны. В случаях когда технические мероприятия не позволяют снизить шум до допустимых норм, применя- ются средства индивидуальной защиты от шума. Во многих цехах на предприятиях железнодорожно- го транспорта сосредоточено большое количество агре- гатов, машин, шум которых превышает нормы. Поэтому необходимо проведение специальных исследований по снижению шума. Эта задача должна решаться завода- ми-изготовителями агрегатов и машин. На предприятиях следует прежде всего изолировать' наиболее шумные агрегаты, а помещения цехов отделать звукопоглощаю- щими материалами. Изоляция наиболее шумного обо- рудования и устройство звукопоглощающих облицовок позволит улучшить условия труда работников цеха. Звукоизоляция Звукоизоляцией называется свойство ограждений препятствовать прохождению звука из одного помеще- ния в другое. Так как звуки могут распространяться в воздухе и в материалах ограждения в виде вибраций, существуют самостоятельные методы звукоизоляции от воздушного и структурного шумов. Изоляция от шума, распространяющегося в воздухе. Передача воздушного звука через ограждения происхо- дит как непосредственно через пор.ы и неплотности в сопряжениях ограждений, так и через колебания ограж- дений под воздействием звуковых волн. Если звукоизо- лирующая преграда неоднородна, то слабые участки наиболее звукойроводны. Поэтому звукоизоляцию кон- струкций, части которых различны по звукоизоляции, следует оценивать по наиболее слабым участкам. Звукоизолирующая способность ограждений R опре- деляется по формуле 7?=Li-L2+AL дб, (10) 63
где L\—уровень звукового давления в помещении с источником шума, дб; L2— уровень звукового давления в изолируемом помещении, дб; Д£ — поправка, учитывающая площадь ограждения и звукопоглощение в изолируемом помеще- нии, дб. Величина поправки находится из выражения A£=10jg4^, (Н) где S — площадь стены, перегородки,, ж2; /1звукопоглощение в изолируемом помещении, равное сумме произведений площади каждой поверхности на ее коэффициент звукопогло- щения. Для помещений без акустической отделки звукопо- глощение можно приближенно рассчитать по формуле Л=0,35|ЛА’, (12) где V — объем помещения, Л£3. Величина звукоизоляции ограждений определяется как расчетным, так и опытным путем в специальных ка- мерах. Звукоизолирующая способность однослойных ограж- дений в основном определяется свойствами материала и зависит от его веса, приходящегося на квадратный метр поверхности. Средняя звукоизолирующая способ- ность Дср ограждений весом до 200 кг на 1 м2 рассчи- тывается по формуле Дср = 13,51g G+13 дб, (13) а для ограждений весом более 200 кг на 1 м2 по фор- муле /?cp = 231gG —9 дб, (14) где G — вес ограждения, кг/м2. Пример. Требуется определить среднюю звукоизолирующую способность ограждений весом 10 и 20 кг/м2 По формуле (13) определяем: Rep = 131g 10+13=216 дб (G=l0 кг/м2); /?с₽ = 131g20+13 = 30 дб (6 — 20 кг/м2). 64
Как видно из примера, удвоение веса звукоизолирующей конструкции дает небольшое снижение шума, всего на 4 дб. Звукоизоляция ограждений зависит не только от их веса G, но и от частоты звука f. Зависимость звукоизо- ляции ограждения от веса и частоты приближенно мо- жет быть выражена формулой R = 20lgCf—47,5 дб. (15) Пример. Определить звукоизолирующую способность огражде- ния весом 100 и 200 кг/м2, если частота звуковых колебаний рав- на 100 и 200 гц. Звукоизолирующая способность ограждения составит: для веса 100 кг/м2: Ri = 201gl00-100-47,5 = 32,5 дб (/=100 гц); /?2 = 201gl00 200—47,5 = 38,5 дб (/ = 200 гц); для веса 200 кг/м2; 7?3 = 20lg200-100—47,5 = 38,5 дб (/=100 гц); fl4=201g200-200—47,5 = 44,5 дб (/ = 200 гц). Расчет показывает, что удвоение веса ограждения или часто- ты звука приводит к увеличению звукоизоляции на 6 дб. Исследования, проведенные в последние годы, сви- детельствуют о том, что эффект звукоизоляции ограж- дений уменьшается вследствие передачи звука по пери- ферийным частям ограждений. Учитывая это, И. И. Клю- кин [23] рекомендует рассчитывать звукоизоляцию по формуле fl’=201g Gf—60 дб. (16) На звукоизолирующие свойства большое влияние могут оказывать изгибные волны, возникающие в ограж- дениях. Снижение звукоизолирующей способности ограждения из-за эффекта волнового совпадения проис- ходит в определенной области частот, начиная с некото- рого значения частоты, называемой критической. Выра- жение для критической частоты при диффузном паде- нии звуковых волн имеет вид , 20 0001 / f /. /кр=-г-|/^-гЧ, (17) где ЕД — динамический модуль упругости, кг/см2; h — толщина ограждения, см; р — плотность материала ограждения, кг 1м2. В области эффекта волнового совпадения снижение звукоизоляции составляет 10—20 дб, а сама область з Е. в. Бобин 65
пониженной звукоизоляции, раскола!аясь выше криш- ческой частоты fкр, занимает интервал частот примерно в одну октаву. С увеличением толщины ограждающей конструкции критическая частота, как правило, понижается. Так, для кирпичных ограждений толщиной 6,5 см (С = = 110 кг/м2) она составляй 215 а толщиной 12 см (G=20Q кг/м2) Др — 115 гц. Для материалов из твердых волокнистых плит при толщине 4 см (G = = 4 кг/м2) f кр == 9000 гц, при толщине 10 см (G = = 10 кг/м2) f кр = 3500 гц. Для улучшения звукоизоляции -ограждений следует передвигать критическую частоту за пределы нормируе- мой области частот. Это означает, что при тонких ограждениях (fK₽ > 1000 гц) целесообразно повышать критическую частоту путем уменьшения жесткости, на- пример, создания прорезей в ограждении в двух взаим- но перпендикулярных направлениях. В толстых ограж- дениях (/'К(, < 200 гц) требуется увеличивать их жест- кость или массу. Звукоизолирующая способность однослойных ограж- дений в зависимости от их материала и веса, а также частоты звука более точно определяется графическим способом. Для этого весь диапазон частот делится на три части. В первом диапазоне (низкочастотная об- ласть) звукоизоляция ограждения зависит от его жест- кости и возникающих межрезонаисных явлений при совпадении собственных колебаний ограждения со зву- ковыми, во втором диапазоне (средние частоты) звуко- изоляция зависит только от массы ограждения, в треть- ем диапазоне (высокие частоты) — от массы и от жест- кости конструкции. Методика построения частотной характеристики зву- коизоляции ограждения заключается в следующем: 1) определяется вес 1 л/2 ограждения, кг; 2) на графике спектров шума по оси ординат от- кладывается величина звукоизолирующей способности Кб , Кв (табл. 16), дб; 3) строится частотная характеристика звукоизоли- рующей способности R ограждения, состоящая из че- тырех прямолинейных участков АБ, БВ, ВГ и ГД (рис. 6). Для этого по данным табл. 16, в зависимости от материала и веса 1 м2 ограждения G находятся зна- 66
Таблица 16 Расчетные величины для построения частотной характеристики звукоизоляции однослойного ограждения от воздушного шума (для веса не более 300 кг -i/2J .Материал ограж еиия Кб - Кр ХБ, .-.ч /в. г< Сталь 40 24 000 26 000 С G Алюминии 29 6 700 TiGW С G Бетон, железо- 38 1 900 85 000 бетон G G Шлакобетон 29 6 700 43 000 С G Гипсобетон 37 19 000 85 000 G G Кирпич 37 17 000 77 000 G G Стекло 27 •5 300 53 000 G G Фанера 19 2 100 13600 G G чения Rb и Rb. а также соответствующие им частоты /Б и fв. по которым определяются положения точек Б и В. Через эти точки проводится горизонтальная пря- мая БВ; 4) из точки Б влево вниз откладывается прямая А Б с наклоном 6 дб на октаву; 5) из точки В вправо вверх проводится прямая с наклоном 10 дб на октаву до точки Г; 6) из точки Г вправо вверх проводится прямая ГД с наклоном 6 дб на каждую оставшуюся октаву. Полученная ломаная линия и будет частотной ха- рактеристикой звукоизолирующей способности ограж- дающей конструкции. 3 67
Рис. 6. Построение частотной ха- рактеристики звукоизолирующей способности однослойных ограж- дений из разных материалов: / — кирпич; 2 — стекло; 3 — файера Пример. В цехе испытания топливных насосов стенд для испытания изолирован от об- щего помещения цеха перего- родкой. выполненной из кирпи- ча весом 280 кг[м2 ('/2 кирпи- ча); пункт обдувки и очистки агрегатов топливных насосов сжатым воздухом изолирован перегородкой из стекла толщи- ной 6 мм и из фанеры толщи- ной 5 мм. Вес перегородки из стекла — 15 кг/м2, а из фане- ры— 7 кг/м2. Требуется опре- делить частотную характери- стику звукоизоляции огражде- ний. Из табл. 16 находим ко- ординаты точек Б и В для кир- пича, стекла и фанеры. Коор- динаты точек f Б и fB опреде- ляем расчетом. Для перегородки из кир- пича весом 280 кг/м2: ₽Б = в = 37 дб; ГБ = 1700;280 «61 гц; f в = 77 000:280 = 275 гц. Для перегородки из стекла весом 15 кг/ж’: /?б=/?в=27 дб; ’ f Б = 5 300:15 « 353 гц; fn = 53 000:15 « 3530 гц. Для перегородки из фанеры весом 7 кг/ж2: /?Б=/?В = 19 дб; f Б =2 100:7= 300 гц; f в =13600:7=1800 гц. Как видно из построения частотных ’ характеристик (см. рцс. 6), полученные величины звукоизоляции конструкций значи- тельно отличаются друг от друга. Расчет превышения норм шума в изолируемом помещении по приведенной методике показан в табл. 17 (данные звукоизоля- ции перегородок принимаем по графику рис. 6). Помещения для ремонта деталей топливной аппаратуры, не имеющие источников шума, можно отнести к помещениям пуль- тов, кабин наблюдения и дистанционного управления, не требую- щим речевой связи. Нормы шума в этом случае будут регламен- тироваться п. 4 табл. 2 (при действии шума более 4 ч в смену; шум широкополосный, нетональный и Неимпульсяый). 68
Таблица 17 Расчет превышения норм шума в цехе испытания топливных насосов при изоляции пункта обдувки деталей сжатым воздухом Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Показатель 3 £ О см О 1Q00 200 0 О о 0003 J* п/п Уровни звукового давления, дб 1 Шум в помещении обдувки агрегатов сжа- тым воздухом (по дан- ным измерений) . . . 85 89 93 98 96 95 86 82 2 Норма шума в цехе (табл. 2 и 3) при воз- действии более 4 ч в смену (шум широкопо- лосный нетональный) . 83 74 68 63 60 57 55 54 3 Превышение норм шу- ма в цехе без устрой- ства звукоизолирующей стенки 2 15 25 35 36 38 31 28 4 Звукоизолирующая способность стенки сог- ласно рис. 6 (без учета звукопоглощения и об- ходных путей): а) стенка из стекла б) стенка из фанеры 12 17 11 23 17 27 19 27 •19 '27 22 31 30 42 37 5 Превышение норм шу- ма в цехе после устрой- ства изолирующей стен- ки: а) из стекла, п. 1 — п. 2—п. 4, а) . . — — 2 8 9 11 — — б) из фанеры (п. 1— п. 2—п. 4,6) . . 2 4 8 16 17 16 1 — 69
Рис. 7 Схема раздельного ограждения Согласно табл 17 макси- мальное превышение норм шу- ма в цехе без изоляции источ- ников шума стенкой достига- ет 38 дб, или почти в 16 раз по громкости (см. рис. 2). По расчетным данным установка перегородки из фанеры снизит максимальное превышение уро- вней шума до 17 дб, а из стек- ла — до 9 дб, т. е. по громко- сти шум будет превышать нор- му соответственно в 3,2 и 2 ра- за. Очевидно, что примене- ние звукопоглощающих обли- цовок или более эффективных ограждающих конструкций позволит снизить шум в общем помещении цеха до нормы. Звукоизоляцию однородных и однослойных ограж- дений можно увеличить дополнительной «гибкой» об- шивкой, использовав для этого, например, древесно- волокнистые или стружечные плиты. Эти плиты одно- временно могут быть декоративные, но окрашивать их следует только эмульсионными красками, с тем чтобы не закрывались поры материала. Повышение звукоизоляции достигается применением двойных раздельных ограждений (рис. 7). Расчет двой- ного ограждения, состоящего из двух одинаковых плос- ких панелей, связанных между собой примыкающими к ограждению конструкциями, независимо от того, имеет- ся в промежутке между панелями упругая прокладка или нет (подробнее см. [17]), производится в следую- щем пор-ядке: 1) строится частотная характеристика звукоизоля- ции R одной панели (как это показано на рис. 6); 2) в том -же масштабе строится график дополнитель- ной звукоизоляции Raon • Для этого определяется ча- стота /о. равная Л=0-ЧМ)хгч’ <18> где /с — частота, характеризующая раздельное ограж- дение, гц; yi — объемный вес материала панелей раздельно- го ограждения, кг/л3; 70
у2— объемный вес материала боковых конструкций (перекрытий или стен), примыкающих к более длинной стороне раздельного огражде- ния, кг/м3\ hi — толщина одной панели раздельного огражде- ния, см; h2 — толщина примыкающей к раздельному ограж- дению боковой конструкции, см; d — толщина промежутка между панелями раздель- ного ограждения, см; — скорость распространения продольной звуко- вой волны в материале панели раздеЛЬНого ограждения, см!.сек (табл. 18). Таблица 18 Скорость распространения продольных звуковых волн в различных материалах Материал С, CMlCCK | Материал с, см1сек Бетон, железо- бетон . . . . 3,7-10s 1 Кирпич . . . . Сталь . . . . 2,3-10s 5,0- 10s Шлакобетон . . 4,0-IO5 Алюминий . . . 5,2-10s Г ипсобетон . . 5,0- 10s Фанера . . . . 1,4-10s Координаты точек b и с для построения Частотной характеристики дополнительной звукоизоляции раз- дельного ограждения от воздушного шума определяют- ся из выражений: Д/?„=13- 201g (1+ ^дб; /в=0,125/о гц- 1 Д/?с=13^, Л=/о гц. I (19) Пример. Рассчитать звукоизоляцию (от воздушного шума) межцеховой перегородки раздельной конструкции из гипсобетонных панелей с объемным весом у1 = 1 300 кг/м3 и толщиной Я, =8 см. Воздушный промежуток d=6 см. К более длинной стороне перего- родки примыкают перекрытия из плоских железобетонных панелей с объемным весоЦ уг=2400 кг/м3, толщиной й2=10см. Определяем вес 1 м3 одной панели раздельной стенки G=y1/t1 = 1300-0,08= 104 кг/м3. По табл. 16 находим значения координат точек Б и в: /в-Ц№»_1в3„; /В-Ц^ = № гц. /?Б = =37 дб» 71
Строим частотную характеристику звукоизолирующей способ- ности одной панели (рис. 8). Для построения частотной характеристики дополнительной звукоизоляции ДУ? по табл. 18 и формуле (18) определяем: 7 1300 6 \2 5-10* А>= 0,42^ 2400до ) ‘ 8 —2780 ги- Из выражений (19) находим координаты точек Ь и с. fe = 0,125-2780 = 348 гц; fc = /0 = 2780 гц, Д7?в=13—20 lg(l-|--|-)=5,7 дб; Д₽с=13 дб. На том же графике (см. рис. 8) няем их прямой вс. Строим участки Збокоизолирукнцая способность Мойного ограждения й\й( частота, гц Pihc. 8, Построение частотной ха- рактеристики звукоизолирующей •способности раздельной гипсобе- тонной стены: /? — звукоизолирующая способность од- ной панели; Др — дополнительная зву- коизолирующая способность при уста- новке второй панели с воздушным промежутком; R'—общая звукоизо- лирующая способность раздельной стены наносим точки вис, соеди- ав и cd. Для этого из точ- ки в' влево проводим гори- зонтальную прямую ва, из точки с вправо — гооизонтальную прямую cd. Частотная характерис- тика суммарной звукоизо- ляции перегородки раз- дельной конструкции (R'=R+&R) представле- на ломаной линией А'Б', Б'В', ВТ. Как видно из при- мера, раздельные кон- струкции не увеличи- вают звукоизоляцию вдвое по сравнению с одинарной конструк- цией, а лишь повы- шают ее. По субъек- тивной оценке шума это повышение на ча- стотах до 500 гц со- ставляет примерно 1,8 раза, а на более высо- ких частотах — 24*2,5 раза. При необходимости увеличения звукоизо- лирующей способности ограждений их целесо- образно выполнять из двух панелей разной толщины и веса (при- 72
мерно в 2 раза) с воздушным промежутком между ни- ми. Собственная частота колебаний такого ограждения должна быть по возможности низкой. Одну из панелей следует выполнять в виде гибкого экрана (например, йз сухой штукатурки, древесноволокнистых плит и до.). Значительное снижение звукоизоляции многослойных ограждений вызывают жесткие связи по периметру ограждения вследствие передачи звука от одной панели к другой. Таблица 19 Звукоизолирующая способность строительных конструкций и вентиляционных воздуховодов, об Наименование Толцнна, । (М ч т» V CQ Среднегеометрические частоты октавных полос, гц сч О сч О о 1000 2000 о о Кирпичная стенка оштукатуренная 8,5 175 37 37 39 48 54 60 26,0 470 41 44 46 50 55 60 из пустотелого кнр- 53,0 950 46 49 55 58 64 70 пича 38,0 500 37 44 51 57 63 69 Железобетонная пере- 51,0 750 39 48 54 60 66 72 городка 6,0 150 38 38 38 47 53 59 10,0 250 38 41 44 50 57 54 Стеклоблочная стенка 10,0 100 37 40 42 45 48 50 Стенка из стекла То же из древесно- 0,6 15 18 18 20 23 25 25 стружечных плит . . . Прямоугольные воз- 2,0 23 26 26 26 26 26 33 духоводы: ОД — 17 '21 25 28 32 36 стальные .... 0,2 — 20 24 28 32 36 35 железобетонные . . 6,0 150 36 36 38 41 46 59 гипсобетонные . . 8,0 — 28 33 37 39 44 44 керамзитобётонные Круглые воздуховоды- 8,0 — 30 34 42 47 54 — стальные .... то же с облицовкой минер аловатными 0,07 — 24 28 29 24 24 22 плитами то же с облицовкой 8 — 30 38 40 40 41 44 •мастикой ВД-17-59 0,6 — 32 32 35 34 32 35 73
Звукоизолирующая способность ограждающих кон- струкций определяется в */з-октавных полосах частот при их величине J00—3200 гц. В таблице 19 приведена характеристика звукоизоляционных качеств ряда строи- тельных конструкций и воздуховодов. Нормирование звукоизолирующих качеств ограж- дающих конструкций производится в ’/з-октавйых поло- сах частот в диапазоне 100—3200 гц. Подробно вопро- сы нормирования звукоизоляции рассмотрены в рабо- тах [17, 24, 26]. Звукоизоляция дверей и окон. Двери и окна явля- ются наиболее слабыми в отношении звукоизоляции" элементами зданий. Средняя звукоизолирующая спо- собность дверей определяется их весом, конструкцией сопряжения полотна двери с обвязкой и качеством из- готовления. Звукоизоляция обычных дверей на предприятиях не превышает 10—15 дб. При качественном выполнении дверей звукоизоляция улучшается. Она повышается при увеличении веса материала двери, тщательной пригонке полотна двери к коробке дверного проема, применении в притворах уплотняющих прокладок, обивке полотна двери дерматином по мягкому материалу (войлок, стек- ловолокно и др.) с напуском на дверную коробку, устройстве порога или тамбура. Так, двери без спе- циального уплотнения имеют при весе 6 кг/м2 среднюю звукоизоляцию 24 дб, а при весе 15 кг/л2 — 27 дб. Двойная дверь с зазором 40 мм между полотнами (вес 30 кг/м2) имеет среднюю звукоизоляцию 35 дб. Тамбур- ное устройство с двумя двеоьми позволяет повысить среднюю звукоизоляцию до 50—55 дб, т. е. в этом слу- чае она на 15—20 дб выше. На рис. 9 приведена схема полотна двери с повы- шенной звукоизоляцией и показаны конструкции при- мыкания полотна двери к косяку. При выполнении примыкания двери к порогу или ко- сяку необходимо обеспечивать максимальную плотность конструкций и удлинение пути прохождения звука че- рез неплотности. Такие уплотненные двери и примыка- ния были применены в проекте вентиляционных камер, граничащих с помещениями кассиров Центральных го- родских билетных касс в Ленинграде. Расчетная звуко- изоляция составила в среднем 35 дб. 71
Рис. 9. Схемы конструкций повышенной звукоизоляции дверей: а—полотно двери б—примыкание полотна двери к косяку с внутренним уп- лотнением, в—то же с внутренним и наружным уплотнением; г—примыкание полотна двери к порогу, /—шпунтованные доски толщиной 25 мм; 2—техни- ческий войлок; 3— фанера толщиной 10 мм-, 4—резина или рубероид толщи- ной 4 мм; 5—прессованная древесная плита; 6—косяк, 7—дерматиновая обив- ка двери; 8—мягкие резиновые прокладки; 9—полотно двери, 10—накладка из дерева, //—порог В табл. 20 дана характеристика звукоизолирующей способности некоторых типов дверей и окон. Измерение звукоизоляции окон в зданиях, располо- женных вблизи железнодорожных станций и путей, показало, что в комнатах отдыха поездных бригад она составляет 14—16 дб, в жилых зданиях, расположенных около сортировочных станций,— 8—46 дб, т. е. на 10 — 15 дб ниже средней нормативной звукоизоляции. Повышение звукоизолирующей способности окон достигается применением прокладок из пористой рези- ны в притворах, увеличением толщины стекла внутрен- ней рамы и толщины воздушной прослойки в окнах с двойными переплетами. Средняя звукоизолирующая способность ограждений за счет увеличения воздушной прослойки повышается в следующих размерах: Толщина воздушной прослойки, см 3 4 б 6 8 10 20 30 Звукоизоляция, дб .1 3 4,5 5,5 6,5 7 12 15 При уплотнении прокладками одного переплета зву- коизоляция повышается на 4—6 дб, двух переплетов — на 6—8 дб. Оконное стекло толщиной 1,8 мм обеспечи- 75
Таблица 20 Звукоизолирующая способность дверей и окон, аб Наименование Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Щитовая дверь толщиной 40 мм, облицованная с двух сторон 4-мм фанерой, без уплотняющих прокладок . То же с уплотняющими прокладками............. Дверь из твердых пород дерева без уплотняющих прокладок .............. То же с уплотняющими прокладками .... с . Оконный блок с двойны- ми переплетами со стек- лом толщиной 3 мм, воз- душным зазором 150 мм без уплотняющих прокла- док ................... То же с уплотняющими прокладками ............ 17 22 .17 23 22 27 22 23 27 27 22 24 27 28 27 26 33 33 24 32 25 32 24 24 35 34 25 35 23 35 23 18 34 33 27 38 вает звукоизоляцию в 21 дб, толщиной 3,2 мм — в 24,8 дб, толщиной 4—12 мм — в 26,5—33,3 дб. Наиболее рациональной является установка стекол на П-образные резиновые прокладки с укреплением их деревянными штаниками. Звукоизолирующие кожуха и кабины. Звукоизоли- рующими кожухами закрывают как отдельные части агрегатов, так целые машины и механизмы. Применя- ются также звукоизолирующие устройства в виде ка- мер, в которые помещают шумные агрегаты, или в виде кабин, в которых размещается обслуживающий персо- нал и органы управления агрегатами и машинами. Ко- жуха, звукоизолирующие камеры и кабины во многих случаях позволяют с небольшими дополнительными за- тратами значительно уменьшить воздействие шума на работающих. 76
Эффективность кожуха зависит от звукоизолирую- щей способности конструкции и коэффициента звуко- поглощения материала, использованного для отделки внутренних поверхностей кожуха. Необходимость обли- цовки внутренних поверхностей звукопоглощающим ма- териалом обусловливается тем, что при заключении аг- регатов в кожух уровень шума под ним несколько воз- растает. Наличие щелей и неплотностей в кожухе снижает эффект звукоизоляции. В связи с этим от- верстия для вывода органов управления или для по- дачи и выдачи материалов следует оборудовать актив- ными глушителями. Кожух может снизить шум на 25—30 дб. В случаях когда агрегаты по условиям эксплуатации не могут быть полностью зыкрыты кожухом, шумные узлы следует заключать в частичные кожуха или полу- кожуха со звукопоглощением, которые работают боль- шей частью как экранирующие и звукопоглощающие конструкции. Частичные кожуха хорошо снижают вы- сокочастотный шум, меньше среднечастотный и еще меньше низкочастотный. Кабины могут быть полностью закрытыми или ча- стично открытыми. В компрессорной’или котельной для дежурного персонала следует устанавливать кабины с вводом туда органов управления агрегатами. Звуко- изоляция таких кабин достигает 20—40 дб. Частично открытые кабины применяются для защиты отдельных рабочих мест, например машиниста молота, крановщи- ка, телефонистки и т. д. Эффективность частично открытых кабин ниже, чем закрытых и обычно не превышает 10—15 дб на средних и высоких частотах. Внутренние поверхности закрытых и открытых ка- бин целесообразно облицовывать звукопоглощающим материалом. Стенки кожухов, камер, кабин делают, как правило, однослойными из плотного материала: стали, алюми- ния, пластмассы, дерева, кирпича, бетона и др. При не- обходимости повышения звукоизоляции стенки этих устройств выполняют двойными с воздушным зазором между ними. Звукоизолирующая способность кожухов, камер и кабин RK рассчитывается по формуле 77
RK = R — 10 Iga дб, (20) где R — звукоизолирующая способность материала сте- нок камеры, кабины или кожуха, дб. Для тон- костенных кожухов величина R определяется по формуле (15). Более точно она может быть определена графическим способом (см. рис. 7); а — коэффициент звукопоглощения материала сте- нок кожуха, дб. Порядок расчета звукоизолирующей способности следующий: 1) определяются путем измерения на расстоянии 1 м от источника спектральные характеристики шума в ок- тавных полосах частот. При проектировании цехов спектральные характеристики определяются по паспорт- ным данным механизмов, а при отсутствии таких дан- ных— по табл. 15 или другим источникам; 2) рассчитывается превышение шума над нормами; 3) выбирается материал и конструкция кожуха; 4) по формулам (15) или (16) либо графическим способом определяется звукоизолирующая способность стенок кожуха для выбранного материала; 5) находятся коэффициенты поглощения стенок ко- жуха (см. ниже); 6) по формуле (20) рассчитывается снижение шума кожухом; 7) определяется шум в цехе с учетом установки ко- жуха на агрегат. В случае недостаточного снижения шума выбирают- ся другие звукоизолирующие и звукопоглощающие ма- териалы и конструкции кожухов и кабин из двойных стенок с воздушной прослойкой. При расчете кожухов из двойных стенок с воздушной прослойкой снижение шума определяется графическим способом (см. рис. 6 и 9) или по формуле (20), при этом звукоизолирующая способность R'K стенок находится из выражения /?;=20 lg (<Д фО2)/~60+/?в. „, (21) где Gi и G2 — вес 1 м2 соответственно первой и вто- рой стенки; Rb. п — звукоизолирующая способность воз- душного промежутка между стенками кожуха или кабины. 78
Таблица 21 Звукоизолирующая способность некоторых материалов для кожухов и кабин, дб Материал Среднегеометрические частоты сктрркых полос, гц Стекло толщиной 6 мм . Древесностружечная пли- та толщиной 20 мм . . . •Стальной лист толщиной 5 мм ......... Дюралюминиевый лист толщиной 2 мм............ 12 1'8 18 22 26 30 15 19 24 34 22 37 25 25 27 38 32 25 .28 36 34 В табл. 21 приведены спектральные характеристики звукоизоляции некоторых материалов, определенные опытным путем. Они могут оказать помощь и в практи- ческих расчетах. Анализ внедренных конструкций кожухов, камер, ка- бин показывает, что их устройство позволяет значитель- но улучшить условия труда в цехах. Однако в случаях, когда не учтены все пути проникновения шума в цех или использованы недостаточно эффективные звукопог- лощающие материалы, устройство кожухов и кабин не дает расчетного снижения шума. Снижение шума под- час настолько незначительно, что не оправдывает произ- веденных расходов. При установке звукоизолирующих кожухов на элек- трические машины, вентиляторы и другое оборудование, выделяющее при работе тепло, необходимо во избежа- ние перегрева механизмов предусматривать в кожухах специальные отверстия с глушителями шума. Потеря звукоизоляции за счет отверстий для воздухообмена должна быть рассчитана в соответствии с методикой расчета глушителей шума. Минимальное расстояние от выступающих частей машин до внутренних поверхно- стей ограждения должно составлять не менее 200 мм. Конструкция кожухов, камер кабин должна обеспе- чивать удобство обслуживания и ремонта машин и ме- ханизмов. 79
Для измерения звукоизоляции конструкции могут быть использованы указанные выше приборы (шумо- меры, анализаторы шума и др.) а также специальная установка для контроля звукоизоляции шума, разрабо- танная в 1969 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических из- мерений (ВНИИФТРИ). Влияние щелей’ и отверстий на звуко- изоляцию. Щели и отверстия значительно нарушают звукоизоляцию конструкций: звукоизолирующая спо- собность окон и дверей, имеющих щели и неплотности, на 10—15 дб ниже таких же, но более качественно вы- полненных конструкций. Исследования показывают, что большое число мел- ких отверстий, рассеянных по поверхности ограждения, в меньшей степени нарушит его звукоизоляцию, чем одно отверстие площадью, равной общей площади мел- ких отверстий. Сравнение звукоизоляции стены без от- верстий и стены с отверстиями диаметром 20 мм пока- зало, что стена, имеющая отверстия, снижает звуко- изоляцию на частотах 250—500 гц на 2 дб, на частоте 1000 гц — на 5 дб, на частотах выше 2000 гц — более чем на 10 дб. Потери звукоизоляции, вызванные наличием щелей, на всех частотах превышают потери, вызванные нали- чием круглых отверстий равной площади. Сосредоточе- ние отверстий в одном месте также приводит к сниже- нию звукоизоляции. При беспорядочном расположении отверстий по площади ограждения потери звукоизоля- ции снижаются, особенно на частотах до 800 гц. Приближенное значение потерь звукоизоляции (Л₽о), связанных с наличием отверстий общей пло- щадью SOrn , по отношению к общей площади огражде- ния Sor₽ . можно рассчитать по формуле Д₽о= 10lg(l +л -IO0’1* ) дб, (22) где п — коэффициент, характеризующий концентрацию звука на отверстиях вследствие дифракции. Для частот выше 1000 гц можно принять п—6 дб, для более низких частот п=4 дб. Величина звукоизоляции ограждения с отверстиями зависит и от толщины ограждения: чем больше толщи- 80
на ограждения, тем меньше потери звукоизоляции. Сле- дует также учитывать материал ограждения. Экранирование. Различают методы защиты от шума при помощи экранов в производственных помещениях и на открытом воздухе. В производственных помещениях экранирующие сооружения применяются для ограждения источников шума и рабочих мест. Экраны сооружаются в виде пря- моугольных или полукруглых стенок или полукабин. Они могут быть как стационарными, так и передвиж- ными. Для изготовления экранизирующих сооружений используется сталь, дерево, фанера, пластик с обяза- тельной облицовкой внутренних поверхностей звукопо- глощающими материалами. Эффективность экранирования в производственных помещениях составляет 3—5 дб на низких частотах и 15—20 дб на высоких. В шумных цехах, на железнодорожных станциях це- лесообразно устраивать полузакрытые кабины или ра- ковины для установки в них телефонных аппаратов. Опыт использования таких устройств показал, что они снижают уровень шума в месте нахождения телефона на средних и высоких звуковых частртах на величину до 10—12 дб. Это заметно улучшает условия телефон- ных переговоров. По громкости шум снижается при- мерно в 2—2,5 раза. Различные типы экранирующих сооружений пока- заны на рис. 10. Экранирующие сооружения для защиты от шума на открытом воздухе применяются с целью снижения шу- ма, создаваемого при движении поездов, при реостат- ных испытаниях тепловозов, при работе вентиляторов, компрессоров и др. От шума в этом случае защищают- ся жилые районы, районы маневровой работы или дру- гие объекты, требующие тишины. Экраны применяются только в тех случаях, когда другие, более действенные методы борьбы с шумом не- применимы. Конструкции экранов, методика их расчета, эффек- тивность опытных образцов рассмотрены в разделе «Борьба .с наружным шумом при движении поездов и реостатных испытаниях тепловозов». 81
Рис. 10. Экранирующие сооружения: а—передвижной экран; б— Л-образный экран; в—стационарный экран на по- толке; г—кабина, облицованная звукопоглощающим материалом; д—полузак- рытая кабина-,е— открытая кабина с частичным звукопоглощением Звукоизоляция от структурного шума. Ударный, или структурный, шум возникает при механических колеба- ниях оборудования и машин. Эти колебания, воздейст- вуя на ограждения, вызывают в них звуковые волны, которые распространяются по конструкциям зданий и излучаются в виде шума. Для уменьшения распространения структурного шу- ма применяют перекрытия плавающего типа: . между сопрягаемыми конструкциями укладывают упругие про- кладки (стекловолокнистые и минераловатные плиты на синтетической связке, древесноволокнистые и вермику- литовые плиты, резину и др.). Значительно улучшает звукоизоляцию от структурного шума застилка полов мягкими материалами типа пробкового линолеума, ли- нолеума на войлочной основе с покрытием из губчатой резины и поролона, причем чем такие покрытия толще, тем они лучше. Для снижения передачи колебаний от машин и ме- ханизмов на ограждения применяют различные типы виброизоляторов, специальные угловые соединения, вибродемпфирование. 82
Звукопоглощение Звукопоглощающими называют материалы и конст- рукции, которые обладают способностью поглощать па- дающую на них звуковую энергию. Потери звуковой_ энергии в звукопоглощающих материалах обусловлены трением воздуха в порах материала и свойством тепло- проводности стенок пор, приводящим к необратимым потерям звуковой энергии. Иногда, особенно на низких частотах, поглощение звука происходит за счет колеба- ния материала, на который падают звуковые волны. Способность материала поглощать звук характери- зуется коэффициентом звукопоглощения а, который представляет собой отношение звуковой энергии, погло- щенной материалом, к энергии, на него падающей. Ко- эффициенты звукопоглощения различных материалов определяются опытным путем на различных частотах в специальных трубах интерферометрах или ревербера- ционных камерах. При измерении коэффициентов в ре- верберационных камерах сначала замеряют время ре- верберации без звукопоглощения (время, в течение которого уровень шума в помещении убывает на 60 дб), затем в камеру помещают звукопоглощающие конст- рукции или поверхности ее покрывают исследуемым звукопоглощающим материалом и вновь замеряют время реверберации. После этого по формулам вычис- ляют коэффициент звукопоглощения материала или конструкции. Замеры производятся в соответствии с Инструкцией по измерениям коэффициентов звукопог- лощения в реверберационной камере. При измерениях коэффициента звукопоглощения в - трубах на одном конце трубы располагают образец испытуемого материала, а на другом—источник звука, излучающий чистые тона. В результате интерференции волны, падающей на образец и отраженной от него, в трубе образуется стоячая волна. По отношению звуко- вых давлений в пучностях и узлах стояче^ волны опре- деляют коэффициент звукопоглощения материала. В табл. 22 приведены средние коэффициенты звуко- поглощения различных материалов и конструкций, не- обходимые для практических расчетов. В помещениях звукопоглощающим' материалом об- лицовывают стены и потолок или размещают его вбли- 83
3® Таблица 22 Коэффициенты звукопоглощение различных конструкций и материалов Конструкции материалы Среднегеометрические частоты октавных поЛ>с, гц 63 125 250 500 1000 2000 ‘000 6000-8000 , 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Окна, двери, отверстия Открытое окно (условная конструкция) . . . а .1 1 1 1 0,12 1 1 0,04- 1 0,03 Застекленные оконные переплеты 0,35 1,25 0,1в 0,07 Окна двойные в деревянных переплетах . 0,35 0,35 0,29 0,20 0,14 0,10 0,06 0,04 Дверные проемы Двери монолитные лакированные . . —— ! 0,30 0,03 0,30 0,02 0,30 0,05 0,40 0,04 0,40 0,04 0,40 0,04 0,04 Вентиляционные отверстия —• 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 — Вентиляционные решетки 0,30 0,42 0,50 0,50 0,50 0,51 0,52 Полы Паркетные по асфальту . Паркетные на шпонках ___ 0,04 0,20 0,04 0,15 0,07 0,12 0,06 0,10 0,06 0,08 0,07 0,07 0,07 0,06 Пол, натертый мастикой, на деревянных балках Покрытые по твердому основанию: — 0,1$ 0,02 0,11 0,10 0,03 0,07 0,06 0,04 0,07 0,06 линолеумом толщиной 5 мм — — —- — матлахской плиткой 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 ,0,03 0,03 релином || । — 0,04 0,05 0,07 0,07 0,08 0,08 0,06 резиной толщиной 5 мм — 0,04 0,04 0,08 0,08 0,08 0,10 0,08 Бетонные 0,01 0,01 0,01 0,0.1 0,02 0,02 0,02 0,02 » Стены и потолки Оштукатуренные и окрашенные клеевой краской 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,04 Оштукатуренные и окрашенные масляной Стены, оштукатуренные по металлической сетке 0,01 0,02 0,01 0,04 0,01 0,05 0,02 0,06 0,02 0,08 0,02 0,04 0,02 0,06 0,02 0,06 Стены и потолки бетонные Стены облицованные: 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 / 0,02 мрамором, гранитом стальными листами 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 сосновыми досками 0,1 0,10 0,10 0,10 0,08 0,08 0,07 о,л Стены кирпичные: без расшивки швов 0,01 0Д5 0,19 0,29 0,28 0,38 0,46 0,46 то же с расшивкой швов 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 0,06 Стены из стеклоблоков • - 0,035 0,035 0,032 0,029 0,026 0,022 0,02 0,02 Ковры- Полушерстяные с ворсом высотой 8 мм (арти- кул 1346) — 0,02 0,05 0,26 0,47 0,54 0,70 0,71 Синтетические с к-апроновым ворсом высотой 8 мм: артикул 15103 ....... — 0,04 0,21 0,45 0,55 0,62 0,64 артикул В-135 — — 0,04 0,16 0,39 0,52 0,71 0,64 8?
Продолжение Конструкции и материалы Среднегеометрические частоты октавных полос гц 63 125 2Г0 Г00 1000 2000 4000 6000-8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Синтетические на латексе с высотой ворса 4 мм — * — 0,04 0,15 0,31 0,63 0,72 0,63 Безворсовые ковровые дорожки — 0,02 0,05 0,07 0,1 Г 0,29 0,40 0,50 Ткани Репс на шелковой подкладке, ткань растянута, воздушный зазор </=50 мм' ........ 0,02 0,09 0,38 0,68 0,66 0.60 0,50 Тарная (артикул 1663), ткань растянута, d =50 мм 0,02 0,07 0,19 0,42 0,48 0,30 0,44 Ткань собрана до '/г площади, d=50 мм . . Нетканый материал растянут, </=800 мм . . — 0,10 0,28 0,46 0,60 0,58 0,60 0,68 — 0,07 0,22 0,69 0,83 0,87 0,99 0,99 Занавеси типа «Маркиза»: растянуты, </ = 50 мм . . — 0,07 0,16 0,29 0,46 0,50 0,52 0,55 собраны до 3/4 их площади, </ = 50 мм — 0,04 0,23 0,40 0,57 0,53 0,62 0,60 Парусина или холст, </=150 мм .... х Бархатная ткань, </=.100 мм — 0,01 0,12 0,25 0,33 0,15 0,35 — — 0,06 0,27 0,44 0,50 0,40 0,35 — То же, </=200 мм Хлопчатобумажная ткань, подвешенная к 0,08 0,29 0,44 0,50 0,40 0,35 — стенке: 350 г/м1 . — 0,03 0,04 0,41 0,17 0,23 — 500 г/м3 — 0,04 0,07 0,13 0,22 0,33 —- Пористые материалы Шлаковая вата, толщина Л = 50 мм . . . . 0,20 0,53 0,74 0,78 0,75 0,77 То же, Л = 100 мм Минеральная вата, /1=28 мм, плотностью р = 150—200 кг/м3 — 0,68 0,84 0,82 0,78 0,75 0,77 — — 0,18 0,30 0,68 0,75 — — — То же, гранулированная, /1 = 28 мм, р=100— 200 кг/м . 0,20 0,30 0,46 0,65 0,68 — Строительный войлок, Л =12,5 мм . — 0,05 0,08 0,17 0,48 0,52 0,51 — То же, /1 = 50 мм —— 0,34 0,50 0,69 0,67 0,58 0,52 — Асбестовый войлок, /1 = 10 мм — 0,06 0,14 0,32 0,25 0,19 — — Стекловойлок, /1 = 30 мм ... . . — 0,05 0,12 0,36 0,81 — — — Асбестовый пухшнур, /г=25 мм — — 0,34 0,43 0,47 0,77 — — То же, й = 50 мм — — 0,35 0,45 0,49 0,79 — — Минеральная шерсть с перфорированным по- крытием, /1 = 50 мм — 0,60 0,68 0,94 0,95 0,76 — — Плиты мииераловатные Пористые плиты ПП-80, ПП-100, /<=30 мм; р =80—100 кг/м.3, вплотную к ограждению . . 0,08 0,3 0,64 0,89 0,95 0,81 0,73 ПП-80 с декоративным покрытием из деревян- ных реек, Л = 50 мм, р = 804-100 кг/м3, </=10 мм —. 0,16 0,66 0,9» 0,89 0,59' 0,99 0,36 То же, </=20 мм ........... — 0,16 0,63 0,98 0,88 0,70 0,64 0,52 То же, </=40 мм . . . Ос — 0,16 0,59 0,98 0,94 0,74 0,64 0,52
g> Продолжение Конструкции и материалы Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 12; 2F0 Г00 1000 2000 4000 СО 00 - 8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Полумягкие плиты, ПМ-30, ПМ-40, ПМ-50 : /1=30 мм, p=30-j-50 кг/м?, d=50 мм ОД! 0,40 0,72 0,98 0Д7 0,79 0,75 /г = 60 мм, р = ЗО“5О кг!м\ вплотную к ог- раждению — 0,18 0,60 0,98 0,95 0,94 0,82 0,73 h = 50 мм, р= 30-г50 кг/м3, вплотную к ог- раждению —. 0,44 0,52 0.90 0,99 0,92 0,82 . 0,7.8 - ft = 50 мм, р = 30~-50 кг/м3, d — 50 мм — 0,20 0,61 0,98 0,94 0,92 0,78 0,76 й = 50 мм, p = 3O-j-5O кг/мЗ, </='100 мм . . . — 0,38 0,80 0,94 0,88 0,86 0,719 0,77 ft =100 мм, р = 304-50 кг/м?, d=100 мм . . . — 0,68 0,97 0,98 0,97 0,94 0,81 0,76 . • Плиты «стилит» (ГОСТ 81—03) ft=100 мм, р= 1004-200 кг/ж3 вплотную к ог- раждению: без покрытия 0,43 0Д8 0,99 0,99 ' 0,95 0,87 0,75 покрыть полихлорвиниловой пленкой . . . — 0,65 0,77 0,43 0,17 0,08 0,09 0,10 то же, полиэтиленовой пленкой — 0,66 0,76 0,35 0,14 0,07 0,10 0,10 Звукопоглощающие маты МП1/С (СТУ-35- 462-69) й=50 мм, р = 100 кг/м3, вплотную к ог- раждению — 0,17 0,59 0,99 0,98 0,96 < 0,87 0,84 8? Панели без перфорации Фанера без заполнителя звукопоглощающим материалом, h=44-6 мм, d=50 мм 0,17 0,26 0,14 0,10 ода ода 0,02 То же, ft=44-6 мм, d= 100 мм —- 0,41 0,15 0,12 0,10 ода 0,06 0,04 То же, й=84~10 мм, d = 50 мм ...... 0,10 0,13 0,28 0,17 0,10 0,04 0,09 0.10 То же, Л=8-5- 10 мм, d—100 мм Фанера с заполнителем из плит ПП-80, «Сти- 0,25 0,34 0,15 0,09 0,10 0,04 0,10 0,12 лит» и др. Л=44-6 мм, слой заполнителя 50 мм 0,42 0,55 0,39 0,15 0,12 0,11 0,10 0,08 То же, слой заполнителя 100 мм 0,49 0,47 0,28 0,18 0,44 0,13 0,12 0,10 То же, Л=8ч-10 мм, слой заполнителя 50 мм 0,38 0,44 0,45 0,22 0,12 0,04 0,10 0,12 То же, /1=8-5-10 мм, слой заполнителя 100 мм Древесностружечные плиты (ГОСТ 10632—63) без заполнителя звукопоглощающим материалом 0,44 0,53 0,35 0.21 0,12 0,06 0,12 0,12 вплотную к ограждению 0,01 0,01 0,09 0,09 0,08 0,09 0,-14 0,14 То же, ft=20 мм, р=600 кг/м3, d — 50 мм . . 0,18 0,32 0,13 0,05 0,05 0,06 0,13 0,15 То же, d=100 мм Древесностружечные плиты с заполнителем из 0,24 0,27 0,08 0,04 0,02 0,08 0,10 0,16 плит ПП-80, й=50 мм, р=600 кг/м3, d = 50 мм Бумажнослонстый пластик (ГОСТ 95-90—61) без заполнителя, й'=1ч-5 мм, р=,1500 кг/м3, 0Д2 0,32 0,14 0,07 0,04 0,08 0,13 0,13 d=100 мм — 0,26 0,26 0,12 0,07 — — — То же, с заполнителем ПП-80, d=50 мм . . Плиты «АЦЭИД» (ГОСТ 4248—52) ft=8 мм, 0,23 0,47 0,45 0Д8 0,09 — — — р — 2000 кг/м3, вплотную к ограждению . . . 0,03 0,03 0,03 0,09 0,08 0,08 0,03 0,03 То же, й=8 мм, р=2000 кг/м3, d=50 мм . . 0,05 0,15 0,19 0,12 0,06 0,06 0,03 0,03
<g Продолжение Конструкции и материалы Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 2Е0 500 1000 2000 4000 6000 - 8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Гипсовая сухая штукатурка, /i=10 мм, р—11200 кг/м3, d—50 мм 0,15 0,23 0,31 0,13 0,09 0,06 0,13 0,04 г То же. /1=110 мм, р= Ь200 кг/м3, d=100 мм 0,16 0,41 0,28 0,15 и,Об 0,05 0,02 — Пенопласт ПХВ (МХП ТУ 4332—54), вплотную к ограждению 0,02 0,09 0,02 0,14 0,09 0,28 0,10 0,18 0,16 0,09 0,14 0,12 0,12 0,13 0,12 0,12 То же, d=400 мм ......... 0,26 0,36 0,26 0,16 0,08 0,13 0,12 0,12 Древесноволокнистые плиты Древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598—60), й=,12 'мм, р=200—260 кг/м3, d = 50 мм . . . — 9,22 0,30 0,34 0,32 0,41 0,42 0,42 Акустический фибролит (ГОСТ в92в—58), /1=35 мм, р=400 кг/м3, вплотную к ограждению — 0,06 0,16 0,25 0,38 0,59 0,63 0,59 То же, /1=35 мм, ' р = 300-т-450 кг/м3. __ 0,08 0,27 0,46 0,35 0,54 0,60 0,52 То же, d=150 мм — 0,13 0,42 0,53 0,35 0,53 0,63 0,56 Плиты ПА/Д (СТУ 35-604-63) й=20 мм, 0,59 0,60 0,52 0,52 0,53 0,55 0,25 0,25 1- 0,08 0,10 р= 130 кг/м3, вплотную к ограждению .... То же, d = 50 мм 0,05 0,18 •0,11 0,13 То же, d=100 мм • — 0,34 0,62 0,52 0,52 0,26 0,15 0.14 ‘Плиты «Брекчия» (МГШ-ЗБв—67), вплотную к of раж дению 0,02 0,22 0,69 0,83 0,83 0,68 0,65 То же, Л=28 мм, d ='50 мм — 0,33 0,44 0,69 0,88 0,92 0,69 0,66 Панели с перфорацией Фанера с круглой перфорацией, Л=4-г6 мм, 0—5 мм, Д=100 мм, А=О,2°/о1 d = 50 мм-. без заполнителя . . ... 0,05 0.06 0,42 0,20 0,07 ’ 0,07 0,06 0,06 с заполнителем . 0,26 0,37 0,68 0,31 0,15 0,10 0,09 0,08 То же, h. — 50 мм, 0=10 мм, Д = 50 мм, 0,22’ /( = 3,4% с заполнителем 0,18 0,22 0,86 . 0,66 0,37 0,28 0,25 0—20 мм, Д=60 мм, /(=8,7% с заполни- телем 0,14 0,23 0,85 0,99 0,54 0,31 0,28 0,27 0 = 10 мм, Д—20 мм, К=19,7%, d = 50 мм- без заполнителя . 0,04 0,03 0,02 0,08 0,17 0,15 0,22 0,22 с заполнителем . . - 0,10 0,13 0,44 0,88 0,90 0,66 0,54 0,45 Фанера со щелевой перфорацией 2X45 мм, /(=14%, d=50 мм: без заполнителя 0,02 0,05 0,07 0,05 0,14 0,08 —- — с заполнителем Файера, подклеенная бязью (артикул 60)-. без заполни+еля, d=50 мм 0,11 0,20 0,56 0,88 0,90 0,70 0,35 0,28 0,08 0,06 0,09 0,13 0,34 0,71 0,44 0,15 с заполнителем, /г=50 мм Ф 0,16 0,22 0,71 0,95 0,76 0,65 0,38 0,28
t: эс, гц о о 3 1 о о 3 CD . OQQ Q> 1 ООО СЧ IQ СОО О ч-^О— О ООО ш сч — со оо ч о с X 3 4000 СО 0,09 0,24 0,32 0,30 сч О ео о 0~О~ О О О о 28 оо 0 « ь X о 3 2000 Ь- 1 388 ООО О ООО ю сч L0 о“о‘ f- о « у 1000 «3 0,16 LQ ЧГ дафь ООО о о’о о со о оо х~ ье и, «У х 009 | ю 0,06 сч оо о ООО о о~о 0,02 0,12 0,02 0Д7 0,12 0,31 Я о о 4> X £ О 250 1 10*0 О ОО ь- со ’Г ООО 888SJ о Q 6 О 0,09 0^2 125 1 О оо тг боб 83S2 О О оо to О -i О о . СМ ОСЧ со <О СМ 1 -Ч-. ООО Примечание. В таблице приняты следующие обозначения, h — толщина конструкций и материалов, р — плотность; воздушный зазор между ограждением и звукопоглощающим материалом или конструкцией, 0 — диаметр перфорации; расстояние между перфорационными отверстиями; /( — коэффициент перфорации , I । 92
зи источников шума в веде местных объемных погло- тителей (квадраты, треугольники, кубы и т. п., подве- шиваемые над шумными агрегатами). Снижение шума в помещениях за счет отделки ограждений звукопоглощающими материалами зависит от объема помещения, внутренней его облицовки, рас- пределения звуковой энергии по помещению, частотного спектра шума, правильности выбора звукопоглощающих конструкций и их размещения. При выборе звукопогло- щающих конструкций следует учитывать толщину ма- териала, его плотность, эффективность поглощения на тех частотах, которые необходимо снизить. Звукопогло- щающий материал должен отвечать экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям: быть долговеч- ным, безвредным, красивым, допускать влажную убор- ку, когда это требуется, а также удовлетворять противо- пожарным требованиям. Влияние объема и ограждений помещения. В боль- ших по объему помещениях звуковая энергия убывает по мере удаления от источника шума. В малых помеще- ниях за счет сложения прямых звуковых волн, излучае- мых источниками, и волн, отраженных от ограждающих конструкций, уровни шума могут повышаться на 10 дб и по мере удаления от источника снижаются незначи- тельно. В больших помещениях звукопоглощение не дает заметного снижения шума, за исключением поме- щений, вытянутых в одном направлении, и помещений с низким потолком. В вытянутых помещениях, в поме- щениях с низким потолком и в малых помещениях (при- мерно до 1 000 м3) облицовка ограждающих поверхно- стей звукопоглотителями может дать снижение шума по общему уровню на величину до 8—10 дб. Облицовка ограждений звукопоглотителями целесо- образна только в том случае, если коэффициенты звуко- поглощения ограждений до облицовки не превышают 0,02—0,10, а коэффициенты выбранных звукопоглощаю- щих конструкций составляют более 0,3—0,5. Расчет звукопоглощения в помещениях. Общее сни- жение шума СШ в помещении, достигаемое при увели- чении звукопоглощения от Ai до Л 2, можно определить по формуле CZZZ=10lg^-M. (23) 93
Рис. II. Схемы звукопоглощающих конструкций: /—ограждение; 2—звукопоглощающий материал; 3—перфорированное покры- тие, 4— воздушный промежуток Величины At и А2 означают суммарное звукопогло- щение до и после облицовки помещения. Оно равно сум- ме произведений отдельных коэффициентов звукопогло- щения а на соответствующую им площадь S различных материалов (X = SaS). Размещение звукопоглощающих материалов. Из формулы (23) видно, что чем выше коэффициент звуко- поглощения выбранных материалов и чем большая пло- щадь облицована этими материалами, тем значительнее будет снижение шума. При размещении звукопогло- щающих материалов следует стремиться располагать их там, где создается наиболее сильный шум. В помеще- ниях с высоким потолком, в которых машины установ- лены вблизи стен, целесообразно облицовывать только стены. В помещениях с низким потолком в первую оче- редь следует облицовывать часть потолка и стен вблизи шумных агрегатов. В больших вагоноремонтных цехах с одним или несколькими шумными агрегатами следует устанавливать звукопоглощающие стенки-экраны вбли- зи этих агрегатов. Над агрегатами можно устраивать местные объемные звукопоглотители. Звукопоглощающие конструкции. Эффективность зву- копоглощения зависит от физических свойств материа- ла и способа его размещения на ограждающей конст- рукции. Материалы могут быть прикреплены вплотную к ограждению без перфорированного покрытия (рис. 11, а), с перфорированным покрытием (рис. 11,6), 94
с одним (рис. II, в, г) пли с двумя (рис. 11, д) воздуш- ными промежутками. Крепление материала вплотную к ограждению (см. табл. 22) приводит к уменьшению звукопоглощения на низких частотах. Воздушный промежуток увеличивает эффект звуко- поглощения. Наибольшее звукопоглощение достигается в случае, когда середина пористого слоя располагается на расстоянии '/< .длины звуковой волны от ограждаю- щей конструкции. Перфорированные покрытия (экраны) обычно при- меняются для защиты звукопоглощающего материала от повреждения. Экраны придают конструкции декора- тивный вид и позволяют делать влажную уборку. В ка- честве экранов применяются листовые плоские или волнообразные материалы: металл, слоистый пластик, фанера, полистирольные плитки, древесноволокнистые и асбестосмоляные плиты, листовой винипласт, листы асбоцементные плоские, волокнистые или полуволокни- стые и др. Перфорация выполняется в виде круглых отверстий или щелей. Общая площадь отверстий долж- на составлять не менее 20—30% всей площади экрана. Размер отверстий обычно выбирается 3—5 мм при шаге перфорации 6—10 мм. Круглые отверстия выполняются на прессах или радиально-сверлильных станках с приме- нением специальных кондукторов, щелевые отверстия — на фрезерных станках при помощи вала с набором фрез. Для.предупреждения попадания за перфорацию пы- ли, влаги, масел на перфорированный экран наклеивают (клей наносят на перфорированный экран, не закрывая отверстий) различные стеклянные ткани (Э-25, ЭСТБ-40, АСТТ и др.), технический миткаль (ВТУ 9103—53), бязь, асбестовую ткань (АТ-1) или.тонкие пленки: по- лиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиизобутилено- вые, полиамидные. Толщина пленок не должна превы- шать 30—60 мк. Тонкие пленки (толщина 10—20 мк) не влияют на характеристики звукопоглощения. Пленки толщиной более 20 мк так же, как и перфорированные экраны, повышают звукопоглощение на низких и средних часто- тах и несколько снижают на высоких. Звукопоглощающие материалы. Звукопоглощающие материалы можно подразделить на жесткие' и мягкие. 95
Жесткие материалы — звукопоглощающие штукатурки и плиты (древесноволокнистые; из неорганических зе- рен и волокон; пенопласты и др.). Мягкие материалы — минеральная вата, стекловолокнистые материалы, кап- роновое волокно, пенополиуретан эластичный и др. Звукопоглощающие штукатурки имеют обычно небольшой коэффициент звукопоглощения. Пем- зовая и шлаковая штукатурки изготовляются из частиц шлака и пемзы величиной 3—4 мм и вяжущего раство- ра. Подготовленный материал просеивается, перемеши- вается с цементом и водой. На стену предварительно наносится слой цементной штукатурки (10 мм), а затем по сырому предварительному слою — слой акустической штукатурки (25 мм). Штукатурка окрашивается из пульверизатора краской, замешанной на воде. Штукатурки с мягкими наполнителями состоят из асбестовых, стеклянных, минераловатных или других волокон и вяжущего раствора. При нанесении штукатурок распылением коэффи- циент звукопоглощения достигает 0,6—0,8. Звукопоглощающие плиты изготовляются из тех же материалов, что и штукатурки,— из отходов деревообрабатывающей и асбестовой промышленности. Коэффициенты звукопоглощения плит, установленных с воздушным промежутком, выше, чем у штукатурок. Мягкие звукопоглощающие материалы выпускаются промышленностью чаще всего как тепло- изоляционные. Коэффициенты звукопоглощения з*тих материалов приведены в табл. 22. Плиты марки А, изготовляемые из штапельного стекловолокна, оклеены стеклотканью марки Т (тол- щина плит 30, 40 и 50 мм, размер 1 000X1 000 мм- Пли- ты марки Б выпускаются без оклейки стеклотканью (размеры те же). Теплоизоляционный материал АТИМС выпускается толщиной 5, 10 и 15 мм, материал АТИМСС—толщи- ной 15, 20, 25 и 30 мм. Размер материала АТИМС-2 100X800 мм, АТИМСС — 1300X950 мм. . Минераловатные маты, предназначенные для тепло- вой изоляции, пригодны и для звукопоглощения. Вы- пускаются они согласно МРТУ 7-19—68. Размеры по длине составляют 1000—2500 мм, ширине — 500 — 2000 мм и толщине — 40—100 мм. .96
Крепление звукопоглощающих мате- риалов осуществляется при помощи клея (изолит, цедалит, идитоловый, № 88, глифталиевый, АМК, смола фенолформальдегидная ВИАМ-Ф9, лак ВХЛ-400 и др.), гвоздей, проволоки, реек. Зазоры зачищаются и шпак- люются. Поверхность окрашивается, причем необходимо следить за тем, чтобы краска не попадала в отверстия. Местные объемные звукопоглотители. Звукопоглоти- тели могут быть изготовлены в виде шаров, кубов, ко- нусов, квадратов, щитов и др. Такие поглотители рас- полагаются вблизи источников шума. Рациональное размещение звукопоглотителей может значительно со- кратить потребность в звукопоглощающем материале по сравнению с полной облицовкой стен и потолка, обеспе- чив тот же эффект снижения шума. Резонансные звукопоглотители. Звукопоглощающий материал с перфорированным покрытием и пленкой за ним работает не только как активный, но и как резо- нансный поглотитель. Простейшими резонансными по- глотителями являются фанера или древесная плита, установленная с воздушным промежутком по отноше- нию к стене, и перфорированный экран с пленкой или материей за ним, также установленный с воздушным промежутком. В обоих случаях экраны работают как мембраны, деформация которых обусловливает неко- торое затухание энергии. Мембранные поглотители хорошо поглощают шумы низких частот. Эффективность поглотителей зависит от их веса, формы и размеров, способа крепления, вели- чины воздушного промежутка и др. Для расширения диапазона низких частот поглощения могут применять- ся многослойные резонансные конструкции. При расположении звукопоглотителей необходимо учитывать, чтобы они не мешали работе в цехе, пере- движению кранов, перемещению материалов и т. п. Пример. В деревообделочном цехе наиболее сильный шум соз- дается при работе строгальных станков. Уровни звукового давле- ния по данным измерений (при отсутствии таких данных уровни звукового давления принимаются по табл. 15) составили: Среднегеомет- рические частоты октавных полос, гц 63 125 S50 500 1000 2000 4000 8000 . Уровни звуко- вого давления, дб 74 86 92 104 106 100 90 80 4 Е. В. Бобин (97
Характеристика ограждений цеха, пол — бетонный, потолок — из сосновых досок, стены — кирпичные, оштукатуренные и окра- шенные клеевой краской, высота помещения — 3,5 м. Предполагается облицевать: нижнюю половину поверхности стен — древесноволокнистыми плитами ГОСТ 4598—60, верхнюю половину стен и потолок — акустическими плитами Т-4,5 с заполни- телем ПП-80. Площади ограждающих конструкций цеха приведе- ны в табл. 23. Требуется определить величину снижения шума в цехе за счет применения звукопоглощающих обдицовок. Из табл. 22 находим коэффициенты звукопоглощения ограж- дающих конструкций, вписываем их в табл. 23. Умножением пло- щадей ограждений на соответствующие им коэффициенты звуко- поглощения рассчитываем для всех октавных полос общее зву- копоглощение в помещении цеха до облицовки Д| и после облй- цовки Аз. Результаты расчета звукопоглощения сведены в табл. 24. По формуле (23) определяем снижение шума (эффективность звукопоглощающих облицовок) для всех октавных полос. Так, для частоты 1000 гц снижение шума составит 221,5 CZZ/юоо —10 1g 28 2 =10‘g7,9«9M Общий расчет снижения шума в деревообделочном цехе при- веден в табл. 25 (результаты расчета округлены до целых чисел). Таким образом, полученная величина снижения шума на раз- ных частотах неодинакова. Максимальное снижение достигнуто на частотах 500—2000 гц и составляет 9 дб. Однако этого сни- жения недостаточно для того, чтобы шум на указанных частотах не превышал нормы. По субъективной оценке шум снизился при- мерно в 2 раза. При проектировании звукопоглощающих облицовок следует иметь/ в виду, что общее снижение шума, до- стигаемое при увеличении звукопоглощения от Ai до As, обычно не превышает 7—10 дб, а на частотах выше 500 гц может быть получено несколько большее сниже- ние. В связи с этим применение метода звукопоглоще- ния целесообразно лишь в тех случаях, когда шум не- значительно превышает нормы или когда другие методы не могут быть применены. Влияние толщины и плотности звукопоглощающих материалов. Величина звукопоглощения зависит от тол- щины слоя материалов и их объемного веса. Для низко- частотных звуков толщина слоя звукопоглотителя долж- на составлять 70—100 мм, для звуков высоких частот достаточна толщина слоя 25—30 мм. 98
Характеристика ограждающих конструкций деревообделочного цеха 4' 99
Расчет звукопоглощения в помещении цеха 100
Таблица 25 Расчет снижения шума в деревообделочном цехе Показатель Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 1 2 3 4 5 6 Спектр шума в цехе, дб.................... Норма шума при действии более 4 ч в смену, дб............. Превышение норм, дб Снижение шума за счет звукопоглощения, дб.................... Спектр шума после применения звукопогло- щения (п. '1 — п, 4), дб Превышение норм шума после применения звукопоглощения (п. 5— п. 2), дб............. 74 ©9 1 73 66 92 104 86 83 6 21 83 86 95 106 80 26 9 97 17- 100 78 22 9 91 13 90 76 14 8 82 6 О 8 80 74 6 6 74 Коэффициент звукопоглощения рыхлых материалов зависит от их плотности. При уплотнении этих материа- лов (стекловолокно, капроновое волокно и др.) увели- чивается сопротивление продуванию и повышается ко- эффициент звукопоглощения, особенно в области низких частот. Но это справедливо только до определенного предела. При чрезмерной плотности материала коэф- фициент звукопоглощения снижается. Например, ультра- тонкое стекловолокно обладает высоким коэффициентом звукопоглощения при плотности 10—40 кг/м3, капроно- вое волокно — 50—60 кг/м3, пористые пластмассы — 50—200 кг/м3. Глушители шума Интенсивный шум на предприятиях железнодорож- ного транспорта создается при выхлопе сжатого возду- ха и при всасывании воздуха. Такой шум возникает при работе компрессоров, вагонных замедлителей, электро- 101
пневматических молотов, вентиляторов, пневматической почты для пересылки документов, при испытании возду- хораспределителей, обдувке коллекторов тяговых дви- гателей, обдувке стрелок, при работе пневматического инструмента и др. Шум в этих случаях возникает вслед- ствие вихреобразования и пульсаций давления. Сниже- ние такого шума в источнике представляет большие трудности, поэтому чаще всего это достигается при по- мощи глушителей. Выбор типа глушителей определяется требуемой величиной снижения уровня шума, его спек- тром, мощностью агрегата, удобством монтажа и обслу- живания, а также его стоимостью. Глушитель не должен вносить значительных сопро- тивлений во избежание излишних потерь мощности. Он должен быть долговечным, прост в изготовлении и об- служивании, обеспечивать необходимую степень гаше- ния шума, иметь минимальные габариты, вес и стои- мость. С наибольшим эффектом эти требования могут быть учтены при проектировании зданий, машин, меха- низмов. В условиях эксплуатации требуется значительно больше средств как на проектирование, так и на изго- товление глушителей. Существуют два основных типа глушителей — актив- ные и реактивные. Действие активных глушителей осно- вано на цоинципе поглощения звуковой энергии, они просты по устройству и наиболее эффективно работают на высоких частотах. Реактивные глушители представ- ляют собой акустический фильтр. Активные глушители. Глушители активного типа вы- полняются в виде круглых или квадратных каналов, облицованных звукопоглощающими материалами. Кана- лы этих глушителей (рнс. 12) могут быть разделены пластинами (пластинчатый глушитель), сотами (сото- вый глушитель), кольцевыми каналами (кольцевой глу- шитель) . Снижение шума активными глушителями прибли- женно можно подсчитать по формуле АРаг=1,3«4 1дб> ' (24) где а — коэффициент звукопоглощения облицовки глу- шителя (берется из табл. 22); 102
П — периметр поперечного сечения канала (для круглой трубы —длина окружности), м; S — площадь поперечного сечения канала, мг\ I — длина глушителя^ и При подсчете среднего снижения общего уровня шу- ма глушителями коэффициент звукопоглощения а при- нимается по частоте 500 гц. Если известен спектр шума выхлопа или всасывания, то подсчет ведется в октавных полосах частот. Из формулы (24)- видно, что величина заглушения будет тем больше, чем больше длина и меньше сечение глушителя, выше коэффициент звукопоглощения его облицовки. Следовательно; для большего ослабления шума сечение глушителя целесообразно разделить пере- городками на более мелкие каналы. Если ячейки сот или расстояние между пластинами одинаковы, то эф- фективность глушителя может быть определена по за- глушению одной ячейки в сотовом или пластинчатом глушителе. Материалы для облицовки глушителя подбираются с учетом условий его работы: минеральная шерсть, вой- лок, шлаковата, дырчатый кирпич, пористые плиты, поропласт, капроновое волокно, древесно-асбестовые плиты и др. Материал должен быть невыветриваемым, биостойким, долговечным, экономичным и безвредным для здоровья. В установках, в которых воздух содержит влагу, следует применять материалы, обладающие малой гиг- роскопичностью. В зимнее время звукопоглощающий материал, пропитанный влагой, будет смерзаться и эф- фект звукопоглощения резко снизится. Рис. 12. Схемы активных глушителей шума- а—пластинчатый глушитель, б—сотовый глушитель; в— кольцевой глушитель; /—корпус; 2— звукопоглотитель, 3— перфорированный лист или сетка 103
Перфорированные покрытия или металлические сет- ки применяются для придания жесткости конструкции глушителя и предохранения звукопоглощающего мате- риала от^разрушения. Металлическая сетка или перфо- рированная труба чаще всего выполняются из стали толщиной 2—5 мм. Конструкция звукопоглощающей части активного глушителя может быть выполнена по рекомендациям, описанным выше, в разделе о звукопоглощении. Активные глушители шума, устанавливаемые на вы- хлопных трубах двигателей внутреннего сгорания, тре- буют температуростойких заполнителей. Нельзя умень- шать сечение глушителя по сравнению с сечением вы- хлопной или всасывающей трубы. Внутреннее попереч- ное сечение глушителя обычно принимается равным поперечному сечению трубы выхлопа или всасывания. Тогда сопротивление, оказываемое глушителем, будет незначительным. Порядок расчета активного глушителя рассмотрим на примере. Пример. При работе компрессора из всасывающей трубы диаметром 150 мм излучается шум, уровень которого равен НО дб на расстоянии 1 м от фильтра. Спектр излучаемого шума в ок- тавных полосах частот приведен в табл. 26. Предприятие располо- жено в промышленном районе и работает круглосуточно. На рас- стоянии 102 м от компрессорной находятся жилые здания. Тре- буется рассчитать уровни шума на расстоянии 2 м перед окнами зданий при работе компрессора без глушителя, определить превы- шение шума над нормами н подобрать такой глушитель, чтобы шум не превышал нормы. Снижение шума на открытом воздухе по мере удаления от всасывающего фильтра, т. е. за счет расстояния, пренебрегая по- глощением звука в воздушной среде, можно подсчитать по форму- ле (7). Учитывая, что компрессор работает круглые сутки, нормы на расстоянии 2 м перед окнами зданий принимаем для ночного времени (см. табл. 2 п. 7) с учетом поправки на промышленный район (4- 5 дб). Расчет превышения шума над нормами сведен в табл. 26. Как видно из табл. 26, шум превышает нормы в двух окта- вах со среднегеометрическими частотами 500 и 1000 гц. Макси- мальное превышение отмечается на частоте 500 гц. Рассчитаем активный глушитель для этой частоты. Принимаем внутреннюю трубу глушителя пе диаметру всасы- вающей трубы, составляющему 1'50 мм (0,15 м). Тогда периметр П буДет равен длине окружности 77=nd=3,14-0,15=0,47 м. 104
Таблица 26 Расчет превышения шума над нормами Шум на расстоянии 1 м от всасывающего фильтра компрессора . . Шум на расстоянии 100 м от фильтра и 2 м перед окнами зданий . Норма шума на рас- стоянии 2 м перед ок- нами зданий в ночное время с учетом поправки Превышение шума над нормами .............. 70 22 33 Площадь сечения глушителя определится „ r.d> 3,14-0,15s ЛЛ,„ „ , S=—= -——=0,018л2. Для облицовки глушителя выбираем минеральную шерсть при толщине слоя 50 мм. Коэффициенты звукопоглощения мине- ральной шерсти, покрытой перфорированной сталью, приведены в табл. 22. Необходимую длину глушителя рассчитываем по формуле (24). 1ыогц— Jf о 47 =0,53 м. 1 >3“ ~s" * 1 «3 °'94 0,018 Длину глушителя принимаем равной 0,6 м. Для удобства расчета глушителей составлен график (рис. 13). Зная отношение П/S (в верхней части графи- ка), сторону или диаметр глушителя (в нижней части графика) и находя по табл. 22х коэффициенты звуко- поглощения а, легко рассчитать эффективность глуши- теля. Реактивные глушители. Реактивные глушители, илн акустические фильтры, не содержат специального зву- копоглотителя и представляют собой различные сочета- ния камер и трубок (рис. 14), т. е. элементов акустиче- 105
Рис. 13. График для расчета активных глушителей ской упругости и массы. Снижение, шума в этих глуши- телях происходит в основой за счет создания «волновой пробки» и отражения звуков обратно к источнику. Реактивные глушители разделяются на камерные, резонансные и комбинированные. 106 ,
Ряс. 14. Схемы реактивных глушителей шума: а — однокамерный глушитель; б — двухкамерный глушитель; в, г — трех- камерные глушители; / — корпус глушителя; 2— соединительные грубы Однокамерный глушитель выполняется в виде рас- ширительной полости в сечении трубопровода (см. рис. 14, а). Для однокамерного глушителя можно ориен- тировочно считать, что при соотношении площадей S2 : 5i>3 заглушение шума одной камерой составляет 8—10 дб. Более точно величина заглушения шума одно- камерным глушителем определяется по формуле Д₽кам= Ю lg[ 1 + 4"(т - 4-)2sin2^ /кам] дб‘ (25> ‘ S, где т—-^— отношение площади сечения расши- 1 рительной камеры S2 к площади се- чения соединительной трубы Sj; 4ам—длина камеры расширения (рис. 14,а); , 2п/ k —------волновое число; с с — скорость звука. Как показали исследования, заглушение однокамер- ным глушителем повышается по мере увеличения зна- чения т. Заглушение шума реактивными глушителями зави- сит также от числа и длины камер, соотношения диа- метров D/d, длины и соосности расположения соедини- тельных трубок. * 107-
Длина камер I ориентировочно может быть подсчи- тана из выражения (26) Увеличение числа камер повышает эффективность глушителей. Чем больше соотношение диаметров D/d и чем длиннее соединительные трубки, тем выше эффект заглушения. Отклонение соединительных трубок по от- ношению к оси глушителя увеличивает эффект заглуше- ния. Обычно частотная характеристика заглушения ре- активным глушителем имеет зоны заглушения и зоны, пропуска. При расчете многокамерных реактивных глушителей определяется величина заглушения шума Дррк каждой камерой. Расчет ведется по формуле Д₽Рк=201е(У+/У2-1)^, (27) где У — универсальный параметр камеры. Формулы, по котором рассчитывается универсаль- ный параметр ячейки многокамерного глушителя, при- ведены в [18, 23]. Резонансные глушители представляют собой полости объемом V с жесткими стенками. Эти полости сооб- щаются через отверстие площадью SK (рис. 15). Заглу- шение шума резонансными глушителями основано на том, что система с надлежащим затуханием, будучи возбуждена падающей на нее волной, снижает звуковую энергию в области частот, примыкающей к собственным частотам системы. Методика расчета резонансных глу- шителей изложена в работах [8, 14, 23]. Для повышения эффективности реактивных камер- ных глушителей внутренние поверхности камер облицо- Рис. 15. Схемы резонансных глушителей: а — однокамерный резонатор: б — двухкамерный кольцевой резонатор 108
Рис. 16, Комбинированные реактивно-активные глушители с раз- личными звукопоглощающими экранами: /—корпус глушителя; 2—звукопоглощающий материал. 3—перфорированная поверхность или мелкоячеистая сетка, 4 — звукопоглощающий экран в камере вывают звукопоглощающими материалами (рис. 16). Заглушение звука облицованными камерными глуши- телями можно рассчитать по формуле A₽K™=10.1g^-^. (28) где а — коэффициент поглощения облицовки; 5ВН — общая площадь облицованных звукопоглоти- телем поверхностей камеры, м2; S к — площадь сечения всасывающего или выхлоп- ного канала, м2. * В камерных глушителях можно устанавливать раз- личные отражатели, направляющие пластины, облицо- ванные звукопоглощающим материалом. (При равных размерах с активными или реактивными глушителями комбинированные глушители обеспечи- вают большее заглушение звука вследствие эффекта расширительной камеры и дополнительного снижения шума звукопоглощающим материалом. Чем больше площадь звукопоглощения в камере и эффективнее об- лицовочный материал, тем выше эффект заглушения. На предприятиях железнодорожного транспорта, в вагонах (с кондиционированием) и на локомотивах в зависимости от места установки агрегатов, излучающих шум, могут применяться активные,-реактивные и ком- бинированные глушители. При попадании во всасывающие и выхлопные каналы частиц «масла и топлива звукопоглощающий (материал загрязняется и эффективность звукопоглощения сни- жается. Активные глушители в связи с этим требуют >109
систематического осмотра, проверки и очистки, что уве- личивает затраты на обслуживание. Рационально спро- ектированные реактивные глушители могут значительно снизить расходы не только на изготовление, но и экс- плуатацию глушителей. Так, реактивные глушители для компрессоров и воздуходувок пневматических почт, раз- работанные в ЛИИЖ’1е и внедренные на предприятиях Октябрьской и Львовской дорог, имеют при одинаковых габаритах с активными глушителями стоимость изготов- ления несколько ниже. Реактивные глушители могут длительное время работать без осмотра и ремонта. Ве- личина их заглушения летом и зимой постоянна (в ак- тивных глушителях звукопоглощающий слой зимой смерзается и величина снижения шума уменьшается). Следует также учитывать, что реактивные глушители при правильном проектировании создают наименьшее сопротивление потоку воздуха. Из активных глушителей наименьшее сопротивление создают трубчатые глуши- тели. Лак, по данным И. И. Клюкина, при скорости воздушного потока до 20 м/сек сопротивление трубча- того глушителя не превышает 2—4 мм вод. ст. на 1 м длины. Сотовые и пластинчатые глушители обладают большим сопротивлением. Глушитель длиной 300 мм (три ячейки с проходным сечением 38X175 мм каждая) имеет сопротивление примерно 17 мм вод. ст. Особенно велико сопротивление у глушителей с криволинейными каналами. Экранные глушители. Экспериментальные глушители, установленные на всасывающих трубах компрессоров, показали, что снижение шума экранными глушителями происходит только на средних и высоких частотах и только при достаточной толщине звукопоглощающего материала (более 20 см). Экранные глушители обычно выполняются П-образными. Чем больше величина экра- на и меньше свободный объем для прохода воздуха, тем выше эффект заглушения. Личная профилактика Личная профилактика необходима в шумных цехах в тех случаях, когда технические меры ослабления шума оказываются недостаточными. Осуществляется личная профилактика в основном по трем направлениям: liU)
проведение предварительных и периодических меди- цинских осмотров: применение индивидуальных средств защиты от шума; установление сокращенного рабочего дня, пауз для отдыха во время работы. Предварительные и периодические медицинские осмотры. Эти осмотры проводятся согласно приказу Министерства здравоохранения СССР № 400 от 30 мая 1969 г. Целью предварительных медицинских осмотров при поступлении на работу является всестороннее и углубленное обследование состояния здоровья и выда- ча заключения о возможности использования рабочих и служащих в производствах и профессиях, предусмот- ренных приказом. Проведение периодических медицин- ских осмотров обеспечивает динамическое наблюдение за состоянием здоровья работающих в условиях про- фессионалвных вредностей и своевременное выявление начальных признаков профессиональных заболеваний. Ответственность за обеспечение предварительных и пе- риодических медицинских осмотров возлагается на соответствующие органы здравоохранения и ведомст- венные медико-санитарные службы. На предприятиях, где шум превышает допустимые ноомы в любой октавной полосе на величину до 10 дб, срок периодического осмотра установлен один раз в 36 месяцев; при превышении норм от 11 до 20 дб — один раз в 24 месяца; при превышении норм свыше 20 дб — один раз в 12 месяцев. Согласно приложению 2 данного приказа установ- лен список производств и профессий, для работы в ко- торых обязательны предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в це- лях предупреждения заболеваний. Приложениями 3 и 4 предусмотрен перечень врачей-специалистов, участвую- щих в проведении предварительных и пепиодических медицинских осмотров. Приложением 5 установлен пе- речень противопоказаний, препятствующих приему на работу в условиях интенсивного производственного шу- ма: стойкое понижение слуха, отосклероз и другие хро- нические заболевания с заведомо неблагоприятным для слуха прогнозом, выраженные нарушения функции ве- стибулярного аппарата, выраженные неврозы, невриты ftll
и полиневриты, органические заболевания центральной нервной системы, психические заболевания, заболевания сердечно-сосудистой системы, язвенные болезни желуд- ка и др. При цооведении периодических медицинских осмот- ров проверяется воздействие шума на орган слуха, на сердечно-сосудистую и другие системы организма. При установлении у рабочих заболеваний, связанных с ра- ботой в шумных цехах, должен быть решен вопрос об их переводе на работу, не связанную с воздействием шума. Индивидуальные средства защиты от шума. Индиви-. дуальные защитные средства (противошумы) подразде- ляются на внутренние и наружные. Внутренние про- тивошумы в виде втулок, вкладышей и тампонов вставляются в слуховой проход. Наружные противо- шумы в виде наушников прикрывают ушную раковину снаружи. Звуковые колебания передаются органу слуха не только воздушным путем через слуховой проход, но и через череп вследствие костной проводимости. Поэтому даже наилучшие противошумы полностью не устраняют передачу звуковой энергии. Для более полной защиты от шума применяют шле- мы разных конструкций. Известно большое количество различных противо- шумов. Наиболее подробно они рассмотрены в [12]. Отечественная промышленность выпускает противо- шумы в виде наушников и различных шлемов (рнс. 17), а также вкладышей из мягкой резины и ультратонкого стекловолокна. В наушниках ВЦНИИОТ-1 в качестве звукопоглоти- теля используется поролон, а в наушниках ВЦНИИОТ-2, ВЦНИИОТ-3 и ВЦНИИОТ-4 — ультратонкое стекло- волокно, уложенное слоями с различным направлением волокон. Это обеспечивает хорошую заглушающую способность на высоких частотах спектра шума. Скон- струированы наушники так, что основное давление пе- редается на околоушную полость головы, а не на ушные раковины. Мягкая уплотняющая прокладка из волокна или вязкого заполнителя способствует лучшему приле- ганию наушников. Все они могут быть подогнаны по размеру головы. М2
«Рис. 17. Наушники: а-ВЦНИИОТ-1; б-ВЦНИИОТ-2; в — ВЦНИИОТ-2М; г-ВЦНИИОТ-4; <3—каска с наушниками; е—облегченный шлем с наушниками Нередко противошумы изготовляют сами предприя- тия. Так, на Калининском вагоностроительном заводе выпускались ушные втулки нз пластмассы, на одном из Ленинградских заводов предложены малогабаритные противошумы из самотвердеющей пластмассы «стела- крил», «протокрил» и др. Такие противошумы изготов- ляются индивидуально. Выбор того или иного средства защиты зависит от характера шума, его интенсивности, требований разбор- чивости речи и восприятия . полезных сигналов. В табл. 27 показана эффективность заглушающего дей- ствия ряда защитных средств. Зная превышение норм шума, можно подобрать в соответствии с табл. 27 сред- ства защиты от него. Противошумы, как это видно из табл. 27, более эф- фективно защищают от высокочастотного шума и менее эффективно от низкочастотного. В связи с этим при применении противошумов разборчивость речи или воз- можность контроля работы агрегатов на слух не сни- жается. Противошумы обеспечивают достаточную защи- пе
Таблица 27 Эффективность средств индивидуальной защиты от шума Защитные средства Среднегеометрические частоты октавных полос,ц Снижение уровня звукового Давления, дб Тампоны: из хлопковой ваты из ультратонкого стекловолокна ФПП-15 Неопреновые втулки V-29 ...... V-30 ..'.... Противошумные вкла- дыши завода «Металли- ческая игрушка» . . . Наушники: ВЦНИИОТ-2 . . . ВЦНИИОТ-4 . . . ПАС-80.......... Шумозащитные шлемы 3 8 31 29 10 7 10 7 3 10 31 29 10 11 2 8 13 4 15 31 34 14 14 10 20 17 8 22 34 36 25 37 37 32 41 31 19 22 15 <25 29 21 25 25 35 15 28 44 47 26 38 50 38 40 48 47 ту только при плотном прилегании, в противном случае эффективность заглушения резко снижается. Тампоны из ультратонкого стекловолокна УТВ или ФПП-15 являются эффективным средством защиты от шума. При пользовании они не давят на стенки слухо- вого прохода. Втулки же из различных пластмасс при длительном пользовании раздражают мягкие ткани слу- хового аппарата. Наушники и шлемы в горячих цехах вызывают потение уха, а при плотном прилегании ока- зывают давление на околоушную полость. Применение индивидуальных защитных средств спо- собствует снижению заболеваемости работающих в шумных цехах, при этом повышается производитель- ность их труда. Так, у ткачих, пользующихся индивиду- альными наушниками ВЦНИИОТ-4, производительность труда повысилась на 5,8%, а у ткачих, пользующихся тампонами из ультратонкого стекловолокна,— на 3,4%. Сокращение рабочего дня. Сокращенный рабочий день и дополнительный отпуск для работающих в усло- 114
впях интенсивного шума предоставляется в соответст- вии со «Списком производств, цехов, профессий и долж- ностей с вредными условиями труда, работа в которых дает право на дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день», утвержденным постановлением Государ- ственного комитета Совета Министров СССР по вопро- сам труда и заработной платы и Президиума ВЦСПС от 12 июля 1963 г. № 198. 3. СПОСОБЫ БОРЬБЫ С ШУМОМ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Проведение работ по снижению производственного шума в цехах необходимо начинать с наиболее мощных постоянно действующих его источников, а в каждом таком источнике — с узла, излучающего наиболее интен- сивный шум. Делается это поэтапно. Например, при распиловке материала продольной пилой уровень шума составляет 98 дб при норме 78 дб, на холостом ходу пилы 94 дб при той же норме. Если диск пилы снять, то уровень шума понижается до 86 дб. Значит основ- ным источником шума в данном случае является диск пилы, который даже при холостом ходе превышает нор- му на 16 дб. Затем следует проверить остальные источ- ники. В частности, проверка показала, что уровень шума в 86 дб создавался мотором. Звукоизолирующий кожух позволит снизить его до нормы. При равных уровнях шума отдельных узлов агрегата желательно в первую очередь снизить наиболее вредные высокочастотные его составляющие. Общие методы борьбы с шумом, примененные с уче- том местных условий, могут дать значительные резуль- таты. В последующих разделах рассмотрены примеры снижения шума на предприятиях железнодорожного транспорта и дан анализ эффективности внедренных мероприятий. Компрессорные Предприятия железнодорожного транспорта — депо, станции, заводы и др.— оборудованы стационарными компрессорными установками различных типов. Из <Ш5
табл. 15 видно, что уровень шума компрессоров разных типов колеблется в пределах от 84 до 125 дб. В боль- шинстве случаев уровень шума компрессоров превы- шает нормы на 5—25 дб, т. е. по субъективному вос- приятию шум больше допустимого в 1,5—5 раз. Снижение шума в компрессорных помещениях может быть достигнуто заменой малопроизводительных и шум- ных компрессоров другими, менее шумными. Уменьше- ние шума компрессоров в источнике возникновения представляет большие трудности. Поэтому эта задача должна решаться при проектировании и изготовле- нии компрессоров на специализированных заводах. В условиях эксплуатации некоторое . снижение шума компрессоров можёт дать правильная регулировка кла- панов. Наиболее эффективным способом уменьшения воз- действия шума на обслуживающий персонал является автоматизация управления компрессорными установка- ми. Опыт эксплуатации автоматизированных компрес- сорных установок в вагонных и локомотивных депо по- казал, что автоматизация позволила не только высвобо- дить для других работ обслуживающий персонал, но и осуществить, наиболее экономичный режим работы компрессорных установок. В случаях когда полная автоматизация не может быть осуществлена, необходимо пульт управления комп- рессорными установками вынести в изолированную ка- бину. Так поступили в Пермском депо Свердловской дороги. Кабину изготовили из тонкой фанеры и стекла и хотя в конструкции имелись щели, вследствие чего эффект кабины был невысок, она позволила снизить шум по общему уровню на 5 дб, а на высоких частотах еще больше. Для изготовления кабин рекомендуется использо- вать древесные плиты или фанеру толщиной более 10 мм. Окна в кабинах следует выполнять из стекла толщиной 4—5 мм с П-образной мягкой резиновой про- кладкой. Если указанные мероприятия не могут быть про- ведены, необходимо применять звукоизоляцию и звуко- поглощение. Заключение компрессора в звукоизолирую- щий разборный кожух снижает шум в помещении на 15—20 дб. Звукопоглощение в- компрессорных помеще- на
Та Пл nna ,28 Характеристика шума в помещении компрессорной локомотивного депо Львов-Запад ниях достигается облицовкой стен и потолка звукопо- глощающими конструкциями. Такие конструкции при- менены в компрессорных вагонного депо Ковель, локо- мотивного депо Львов-Запад Львовской дороги, четвер- той горки станции Ленинград-Сортировочный-Москов- ский Октябрьской дороги и др. В депо Ковель и Львов- Запад для облицовки использованы гипсовые перфори- рованные плиты. Измерения показали, что звукопогло- щение позволило снизить шум на разных частотах на 1—7 дб (табл. 28). Применение более эффективного материала (см. табл. 22) могло обеспечить большее снижение шума. В помещении компрессорной четвертой горки стан- ции Ленинград-Сортировочный-Московский облицовка стен выполнена плоским перфорированным шифером, прикрепленным к рейкам на расстоянии 40—50 мм от стен. За шифером сначала слабо натянута тонкая поли- этиленовая пленка толщиной 30 мк, а затем мешковина. Воздушный промежуток, пленка и мешковина вместе с перфорированным экраном образовали эффективный поглотитель звуковой энергии. Над компрессорами под- вешен звукопоглощающий потолок. Все это не только снизило воздействие шума на персонал, но и улучшило слышимость распоряжений диспетчера. При выборе звукопоглощающих материалов для облицовки ограждений в компрессорных следует учи- 117
тывать спектры шума в помещениях и требования к звукопоглощающим конструкциям, изложенные в раз- деле о звукопоглощении. В некоторых компрессорных всасывание воздуха компрессорами производится в помещении, что создает высокие уровни шума. Так, при работе компрессора 1ВВ с забором воздуха из помещения уровни шума у стола дежурного достигают ПО дб, а у всасывающего фильтра — 123 дб. При работе компрессоров 200-В-10/8 в центре помещения уровень шума составляет 115 — 118 дб. В этих случаях необходимо прежде всего выве- сти патрубок всасывания воздуха из помещения нару-‘ жу и установить на нем глушитель. При расположении всасывающих отверстий вне помещения уровни звуко- вого давления на расстоянии 1 м от места забора воз- духа достигают 106—125 дб. Шум всасывания создается, во-первых, за счет шума механического происхождения, распространяющегося от компрессора через трубопроводы в атмосферу, и, во- вторых, за счет шума аэродинамического происхожде- ния, возникающего вследствие вихреобразования при всасывании воздуха. Механический шум компрессора значительно выше шума вихреобразования. Поэтому в первую очередь необходимо стремиться снизить шум во всасывающем трубрпрбводе. Требуемая величина заглушения на компрессорах производительностью 10—20 м3]мин обычно составляет 15—20 дб, а производительностью 40—50 я?[мин — 25—30 дб. Она может быть получена путем установки активных или реактивных глушителей на всасывающих трубах (рис. 18, а) или устройства всасывающих труб из материалов, обладающих высоким коэффициентом звукопоглощения (рнс. 18, в). Возможно также приме- нение экранных глушителей (рис. 18, б). Эффектив- ность таких глушителей не превышает 5—10 дб, при этом заглушаются преимущественно высокочастотные составляющие шума. Для заглушения низкочастотного шума толщину звукопоглощающего слоя надо брать по возможности большей (10—20 см). Расчет активных глушителей может быть выполнен по формуле (24). Для повышения эффективности их длину желательно принимать равной не менее 1—1,5 м. Если по расчету трубчатый активный глушитель дает Пв
Рис. 18. Схемы и положение глушителей шума- а—цилиндрический глушитель; б— экранный глушитель; в—пластин- чатый или сотовый глушитель; /—цилиндрический глушитель на прямом участке всасывающей трубы; 2— то же иа повороте трубы Рис. 19. Схема реактивных глушителей шума всасы1вания воздуха компрессорами: а—комбинированный глушитель; б—трехкамерный глушитель недостаточное снижение шума, следует применить пла- стинчатый или сотовый глушитель. На предприятиях железнодорожного транспорта внедрены различные глушители шума. В вагонном де- по Черновцы Львовской дороги глушитель выполнен из железобетонных труб. Три кольца труб, установленные друг на друга, сверху закрыты крышкой. Снизу между кольцами и землей оставлен воздушный промежуток (диаметр глушителя — 1,5 м, высота — 3 м). Всасываю- щая труба компрессора введена в верхнюю часть глу- шителя, позволившего снизить громкость шума пример- но в 2 раза. Применив звукопоглощающие облицовки или перегородки между кольцами (по типу реактив- ных глушителей), можно увеличить эффект заглушения. На четвертой горке станции Ленинград-Сортировоч- ный-Московский при работе компрессоров 200-В-10/8 и 160-В-20/8 уровни шума на расстоянии 1 м от фильтра достигали 115—118 дб. Пульсация давления во всасы- вающих трубопроводах вызывала вибрацию стен здания и оконных переплетов. В смежных тихих помещениях начальника и механиков горки уровни шума значитель- но превышали нормы. Установка глушителей по схеме, показанной на рис. 19, б, позволила снизить пульсацию давлений, значительно снизился и шум. 119
Рис. 20. Спектры шума компрессоров на фильтра: а—компрессор 200В-10/8: б—два компрессора 160 тел я; 2 — с глушителем расстоянии 5 м от В-20/8: /—без глуши- Примененные глушители изготовлены из труб с тол- щиной стенок 6—8 мм и диаметром 500 мм для комп- рессора 200-В-10/8 и 400 мм — для компрессора 160-В-20/8. Труба глушителя длиной 1 м разделена перегородками на три части (см. рис. 19, б). Соедини- тельные трубки (диаметром 100 мм и длиной 200 мм) в перегородках сдвинуты от оси трубы к стенкам глу- шителя в противоположные стороны. Трубки, соединяю- щие глушитель с всасывающей трубой, выполнены с фланцами для подсоединения глушителей к трубопро- водам. Приближение глушителя к компрессору повы- шает эффект заглушения. Измерения шума до и после установки глушителей показали, что на расстоянии 5 м от фильтра общий уровень шума компрессора 200-В-10/8 понизился на 15 дб (рис. 20, а), компрессора 160-В-20/8 — на 20 дб (рис. 20, б), при этом максимальное снижение полу- чено на высоких частотах. За счет значительного сни- жения высокочастотных составляющих спектра шума субъективная громкость наружного шума компрессоров уменьшилась примерно в 7 раз. Если до установки глу- шителей шум компрессоров вызывал жалобы жителей домов, расположенных на расстоянии 300 м от горки, то после их установки на расстоянии 10 .и от компрес- сорной шум стал практически не слышен. Снижение шума, распространяющегося из всасывающих фильт- ров, позволило уменьшить шум в помещении компрес- сорной в среднем на 7 дб. В соседних помещениях ин- женерно-технических работников горки шум не превы- шает нормы. 120
Рис. 21. Установка реактивных глушителей на всасывающих трубах компрессоров: а—в колодце снаружи компрессорной; б—в помещении компрессорной под потолком: в—на крыше компрессор- ной 121
Для снижения низкочастот- ного шума, создаваемого при всасывании компрессором типа 1ВВ, был применен глушитель, схема которого показана на рис. 19, а. Этот глушитель пред- ставляет собой комбинацию из двух камер — расширительной и резонансной. В расширительной камере имеется перегородка с соединительной трубой. Труба в резонансной камере перфориро- вана отверстиями диаметром 4—5 мм с шагом перфорации 8—10 мм. Глушитель на комп- рессоре с низкочастотным шумом всасывания (50—200 гц) позво- лил снизить шум на 12 дб. В зависимости от местных условий глушители устанавли- ваются различно (рис. 21). Наружный шум, излучаемый Рис. 22. Спектры шума компрессора ВП-20/8 на расстоянии 1 л от фильтра: /—без глушителя; 2— с глу- шителем (см. рис. 19,6) при диаметре соединительных труб 150 мм; 3—норма шу- ма иа территории предпри- ятия компрессорами, зависит от конструкции и состояния компрессора, длины и диаметра всасывающего трубо- провода, типа фильтра и других факторов. Место .рас- положения глушителя на всасывающей трубе, диаметр соединительных трубок в глушителе значительно влияют на эффективность заглушения. В локомотивном депо Львов-Запад на компрессоре ВП-20/8 был испытан глушитель, выполненный по схеме рис. 19, б, но соединительные трубки имели диаметр не 100, а 150 мм. В результате получено значительно меньшее снижение шума (рис. 22), чем на компрессорах 200-В-10/8 и 160-В-20/8 (см. рис. 20). В локомотивном депо Львов-Запад и вагонном депо Клепаров применен новый тип реактивного глушителя с передвижными перегородками (рис. 23), позволяющи- ми производить регулировку глушителя независимо от места его расположения на всасывающей трубе. При пе- редвижении перегородок уровни и спектры шума ре- гистрируются шумомером и анализатором или фильт- ром. При отсутствии приборов настройка осуществляет- ся «на слух». Положение перегородок, при котором 102
Рис. 23. Реактивный глуши- тель с передвижными перего- родками: fl—схема; б—внешний вид; /— крышка глушителя; 2—корпус; 3— перегородка; 4—соединительная труба: 5—болты для передвижения перегородки: 6—фланец получено наибольшее снижение шума, фиксируется контргайками или перегородки глушителя привари- ваются в этом положении. Измерения показали, что шум компрессоров ВП-20/8 после установки на них глушителей нормы не превыша- ет (рис. 24), однако общие уровни шума остались высо- кими (102—104) дб). Эти уровни вызваны низкочастот- ными составляющими. Опыт эксплуатации реактивных глушителей показал, что увеличение диаметра междукамерных соединитель- ных трубок снижает эффективность заглушения. В проек- тах новых компрессорных диаметр всасывающих трубо- проводов увеличен до 150—200 мм. Для этого чтобы не увеличивать гидравлическое сопротивление и размеры реактивных глушителей, целесообразно уменьшить диа- метр междукамерных соединительных трубок при сохра- нении общей их площади, равной площади всасываю- щего трубопровода. Так, для компрессора типа 1ВВ с низкочастотным шумом всасывания и диаметром трубопровода 150 мм спроектирован глушитель по схеме рис. 25, а. Глуши- ,123
Рис. 24. Спектры шума компрессоров ВП->20/8, оборудованных глушителями с передвижными перегородкам и: а —левый на рис. 21, б, б — правый на рис. 21, б; 1 — без глушителя; 2—с глушителем; 3—норма шума на территории предприятия тель состоит из трех камер. Камеры I и II соединяют- ся двумя трубками диаметром 75 мм, а камеры II и III— тремя трубками диаметром 50 мм. Уменьшение диамет- ра соединительных междукамерных трубок и увеличе- ние их числа при сохранении общей площади, равной диаметру всасывающего трубопровода, повысило эф- фективность глушителей. Для снижения наружного шума компрессоров могут применяться комбинированные реактивные глушители (рис. 25, б). В комбинированном глушителе часть вол- ны пульсации давления резко меняет направление и разбивается на большое количество струй. Про- Рис. 25. Глушители для компрессоров: а—реактивный глушитель; б—комбинированный глушитель; /—корпус глу- шителя; 2—соединительные трубы между камерами; 3—звукопоглощающий материал 1124
ходя через отверстия и торцы трубок, основная звуковая энергия отражается обратно к компрессору. Большое число малых отверстий позволяет уменьшить диаметр внутренних трубок, а соответственно и общий объем глушителя, не снижая его эффективности и не увеличи- вая гидравлического сопротивления. Применение в та- ких глушителях звукопоглощающих материалов еще более повышает степень заглушения. На ряде предприятий железнодорожного транспорта интенсивными источниками шума являются маслоотде- лители и воздухосборники (ресиверы). Повышенный шум маслоотделителей и ресиверов вызывается работой компрессоров. Звуковые колебания от компрессоров по трубопроводам передаются в виде вибраций. Для умень- шения передачи вибраций необходимо в трубы включать резиновые или полиэтиленовые вставки, а сами трубы закреплять в стенах при помощи упругих прокладок. Для снижения передачи колебаний используется также демпфирование труб. Интенсивный шум ресивера может вызываться воз- душной струей, ударяющей в его стенку. При этом по- верхность ресивера вибрирует с частотой 100—2000 гц и выше (в зависимости от конструкции компрессора). Уменьшить шум в этом случае можно поворотом вхо- дящей в ресивер трубы в сторону дна ресивера и уста- новкой на трубе активного цилиндрического глушителя. Для снижения шума маслоотделителей целесообраз- но заключать их в кожуха или полукожуха, облицован- ные звукопоглощающими материалами. Котельные установки дело и заводов Большинство котельных в деп'о и на ремонтных за- водах работают на жидком топливе и природном газе. При этом котлы и форсунки нередко изготавливаются на местах без учета необходимости снижения шума. В котельных, работающих на угле, уровни шума, как правило, не превышают нормы (иногда повышенный шум вызывается дымососами и вентиляторами). В боль- шинстве котельных, работающих на газе или нефти, уровень шума в непосредственной близости от котлов (на расстоянии 1—2 м) достигает 94—ПО дб при норме 1126
75—85 дб. Характер шума — чаще всего высокочастот- ный. По субъективному восприятию он превышает до- пустимый шум в 3—8 раз. При работе котлов шум вызывается процессами рас- пыления и горения топлива. Дополнительный шум соз- дается вентиляторами, насосами и дымососами. Распыление топлива осуществляется механическим, паро-воздушным или пневматическим способом. Наи- более высокие уровни шума создаются форсунками с пневматическим и паро-воздушным распылением. Заме- на паро-воздушного распыления топлива механическим дает значительное снижение шума. Интенсивность шума зависит также от работы кот- ла. При максимальной подаче топлива уровни шума обычно возрастают на 5—10 дб за счет увеличения ско- рости выхода пара или воздуха из сопла и более интен- сивного сгорания топлива. Большое влияние на интенсивность шума в помеще- нии котельной оказывает положение форсунок при рас- пылении топлива. На рис. 26 показаны две схемы распо- ложения форсунок. При распылении топлива по схеме, указанной на рис. 26, а, интенсивные высокочастотные составляющие спектра шума непосредственно излу- чаются в помещении котельной. Такое распыление осу- ' о) Схейы расположения котельных установок: Рис. 25. форсунок а — без шумозаглушающих устройств; б — с шумозаглушающимн устройст- вами ществляется на ряде типов котлов, в том числе и на многих паровозных котлах. При распылении по схеме, указанной на рис. 26, б (испытание проводилось на кот- лах ДКВ4-13), шум проникал в помещение значительно ослабленным. Воздух, не- обходимый для горения, может подаваться в котел по одной или двум тру- бам. Если уровень шума воздушной струи, посту- пающей из труб, будет превышать допустимый, то на трубопроводах сле- дует установить пластин- чатые или сотовые глуши- тели шума. По схеме, приведенной на рис. 26, б, выполнено заглушение шума в ко- 126
тельной вагонного депо Дрогобыч Львовской дороги. Форсунки и смеситель здесь изолированы кирпичной кладкой, в которую подведены трубопроводы топлива и пара. Воздух, необходимый для горения, подается по трубе из верхней части помещения. Благодаря внедре- нию этого мероприятия шум в котельной не превышает нормы. Нередко высокие уровни шума распространяются от смесителя. Так на расстоянии 10 см от смесителя од- ного из котлов ДКВ4-13 уровень шума достигал 106 дб. Шум возникал из-за неплотности в крышке смесителя. После устранения этих неплотностей уровень звукового давления снизился до 96 дб. Для дальнейшего сниже- ния шума смеситель необходимо закрыть кожухом, об- лицованным звукопоглощающим материалом (на рис. 26, б кожух показан пунктиром). Излучают шум большие металлические поверхности паровозных котлов. Для его снижения целесообразно котлы, работающие стационарно, заключать в кирпич- ную или шлакоблочную облицовку. В топке котла дол- жны быть хорошие условия обтекания и отсутствовать острые поверхности и неровности. Для уменьшения шума сопло форсунки следует располагать по возможности глубже в топочное прост- ранство, если это позволяют условия наиболее эффек- тивного сгорания топлива. Разработаны весьма эффек- тивные пневматические форсунки. Шум в пневматичес- ких форсунках является результатом пульсации факела и процесса горения. Специальное кольцо с несколькими отверстиями по окружности позволяет уменьшить пуль- сацию факела и .снизить шум на 12 дб. В эксплуата- ционных условиях площадь и количество отверстий определяются путем подбора. Замена форсунок высокого давления форсунками низкого давления приводит к значительному снижению шума без ухудшения их работы. Если снижение шума до нормы описанными выше методами не достигается, то в больших по объему ко- тельных необходимо устанавливать звукоизолированные кабины с выносом туда органов управления котлами. В малых по объему котельных (примерно до 1000 л3) снижение шума на 6—8 дб может быть получено путем облицовки стен и потолка звукопоглощающими мате- J07
риалами. Дополнительное уменьшение шума в котель- ной обеспечивается установкой звукопоглощающих эк- ранов вблизи наиболее интенсивных источников. Интенсивный шум в котельных вызывается также на- сосами и вентиляторами, мероприятия по борьбе с шу- мом которых рассмотрены в последующих разделах. Кузнечные цехи Высокие уровни шума в кузнечных цехах создаются нагревательными печами, молотами и вентиляторами. Нагревательные печи в кузнечных цехах обычно ра- ботают на жидком топливе. Уровень шума при работе та- ких печей достигает 93—103 дб при средне- и высоко- частотном составе. Наиболее интенсивный шум вызы- вается форсунками высокого давления. Мероприятия по снижению шума нагревательных печей, работающих на жидком топливе, аналогичны рассмотренным в пре- дыдущем разделе. Практически бесшумно работают электронагрева- тельные печи. При работе нагревательных печей, снабженных бес- пламенными газовыми горелками, интенсивный шум Создается в момент разогрева печи, когда тоннели горе- лок недостаточно нагрелись. Шум возникает также при определенных соотношениях размеров отверстий печи и ее объема. Причина шума — резонансное усиление ге- нерируемых звуковых частот при сжигании газовоздуш- ных смесей. Условием резонансного усиления шума в печи является совпадение ее собственной частоты с частотой генерируемого в тоннелях горелок звука. Исследования показали, что для предотвращения явления резонанса, а значит и уменьшения шума газо- вых печей необходимо изменить их собственные часто- ты колебания путем изменения объема топок, их кон- фигурации, сечения дымоходов и др. Например, сильное гудение нагревательной печи с открытым окном было устранено повышением ее резо- нансной частоты в результате увеличения размеров ок- на. На термических карусельных печах снижение шума было достигнуто уменьшением сечения дымоходов. Уста- новлено, что для устранения звучания печей требуется, 108
чтобы частоты их собственных колебаний отличались от частот колебаний, создаваемых горелками, на вели- чину не менее 50 гц. Усиление гудения наблюдается при сжигании газо- воздушных смесей в инжекционных горелках среднего и высокого давления. Причем чем выше производитель- ность горелок, тем больше скорость движения газа и воздуха и выше шум. Процесс сгорания смеси с воз- духом происходит в виде отдельных мелких непрерывно чередующихся взрывов, - приводящих к ударам частиц газа о частицы окружающего воздуха, в результате чего создается шум. Повышению шума нередко способствует пульсация пламени при узких и длинных тоннелях. Другой причиной сильного звучания горелок являют- ся удары газовой струи о подсасывающий поток возду- ха в смесителе горелки. При этом в результате резо- нанса усиливаются звуковые колебания стенок сме- сителя. Для уменьшения шума и обеспечения полного сго- рания газа Ленгоринжпроектом разработан спе- циальный насадок, окружающий головку смесителя инжекционных горелок высокого давления и обеспечи- вающий подвод йторичного воздуха к корню факела горелки. В качестве стабилизатора горения применяется шамотная горка. Уменьшить шум движения газа и воздуха в смеси- теле можно хорошей обработкой внутренних поверхнос- тей смесителя и сопла, зачисткой острых кромок на вхо- де воздуха в смеситель. Снижение шума в печах может быть достигнуто заменой горелки большой производи- тельности несколькими горелками малой производитель- ности либо применением многосопловых или пластинча- тых горелок, в которых процесс горения происходит на большой поверхности. При работе молотов уровни шума на рабочем месте достигают 98—104 дб при норме 76—90 дб. Наиболее высокие уровни создаются ударами и выхлопом сжа- того воздуха у паровоздушных и электропневматичес- ких молотов. Для снижения шума рекомендуется выводить вых- лопную трубу наружу либо устанавливать на нее сото- вые или пластинчатые глушители. Небольшое заглуше- ние дает заключение наковальни в песчаную ванну. 5 Е. В. Бобин 129
В некоторых случаях значительный шум создается редукторами. Кожух со звукопоглощением может умень- шить шум редуктора. Значительный эффект дает изменение технологи- ческого процесса с заменой молотов прессами, работа которых основана не на ударе, а на давлении. Если позволяет производственный процесс, то моло- ты необходимо устанавливать в отдельных небольших помещениях со звукопоглощающей облицовкой. Там, где молоты установить в отдельных помещениях не представляется возможным, следует применять пере- движные звукопоглощающие щиты. По характеру шум в кузнечных цехах является им- пульсным и кратковременным с максимальной энергией в средне- и высокочастотной областях спектра. Работающих в кузнечных цехах необходимо обес- печивать индивидуальными средствами защиты от шума. Вентиляционные установки Вентиляционные установки широко применяются почти во всех цехах вагоноремонтных и локомотиворе- монтных заводов и депо. Уровни шума различных вен- тиляционных установок изменяются в пределах от 83 до 108 дб (см. табл. 15). В ряде случаев этот шум пре- вышает санитарные нормы на величину до 25 дб и до 31 дб в районах жилой застройки. В тихих помеще- ниях — конторах, комнатах отдыха, помещениях билет- ных кассиров и других — превышение шума над норма- ми достигает еще больших значений. Максимальные составляющие в спектрах вентиля- ционного шума обычно располагаются в широкой об- ласти частот от 63 до 3000 гц. Такой шум хорошо прос- лушивается даже на фоне более громких шумов. Поэтому рабочие в шумных цехах часто предпочитают выключать вентиляторы или включают их периоди- чески. С учетом этого санитарными нормами № 785-69 к шуму вентиляционных установок предъявляются бо- лее жесткие требования. Уровни шума, создаваемые в помещениях вентиляторами, должны приниматься на 5 дб ниже норм, указанных в табл. 2. Если же фак- 130
тические уровни шума оборудования в помещениях не превышают санитарные нормы, то шум вентиляционных установок должен быть на 5 дб ниже фактических уров- ней шума в этих помещениях. На многих предприятиях снижение шума вентилято- ров в цехах достигнуто выносом их наружу. В этом слу- чае следует принимать меры по снижению шума на тер- ритории предприятий до нормируемых величин. Наибольшее внимание снижению шума вентиляторов необходимо уделять в цехах, где имеются выделения вредных газов и пыли (аккумуляторные, медницкие, малярные и др.) Жесткие требования к шуму вентиля- торов следует предъявлять также в тихих производ- ственных помещениях (диспетчерских, конторах и др.) и комнатах отдыха поездных бригад. Шум вентиляционных установок состоит из шума электродвигателя и вентилятора. В ряде случаев источ- ником шума являются воздуховоды. Уровень шума вентиляционной установки зависит от типа и размера вентилятора, формы и количества ло- паток, числа оборотов, скорости воздушного потока и других факторов. Общий шум вентиляционной установки обусловли- вается механическими и аэродинамическими шумами. Механический шум вызывается главным образом плохой балансировкой ротора и колеса вентилятора, неисправностью кожуха, ударами в редукторах и зазо- рах. В некоторых случаях механические колебания тру- бопроводов возникают из-за пульсации давления в вен- тиляционной сети. Очень часто высокочастотные со- ставляющие общего шума вентилятора являются следствием механического шума шариков в шарикопод- шипниках. Замена неисправных ' шарикоподшипников новыми обычно снижает механический шум на 12—20 дб. Механический шум может быть значительно снижен за- меной подшипников качения подшипниками скольже- ния, динамической балансировкой колеса, соединением вентилятора с электродвигателем эластичной муфтой. Аэродинамический шум возникает в результате пе- риодических колебаний давления и скорости в воздуш- ном потоке. Дополнительный аэродинамический шум в клапанах, решетках и поворотах может возникать при скоростях потоков воздуха более 5 м/сек. 5* 131
Для уменьшения шума вентиляционные установки следует выносить в отдельное помещение. Если это не- выполнимо, то установки необходимо изолировать кожу- хами. Во всех случаях электродвигатель и вентилятор должны монтироваться на амортизаторах. Вентиля- ционная установка не должна иметь жестких связей с конструкциями здания. Перечисленные мероприятия часто не обеспечивают требуемое снижение шума в связи с тем, что звук рас- пространяется в помещение по трубопроводам. Звуко- вые вибрации стенок трубопроводов вызываются коле- баниями электродвигателя и вентилятора, а также потоком движущегося по трубопроводам воздуха. Для снижения этого шума фланцевые соединения надо де- лать на резиновых прокладках и включать в трубопро- вод резиновые или брезентовые вставки. Уменьшение излучения шума стенками трубопроводов достигается покрытием наружных металлических поверхностей демп- фирующими материалами (противошумовой мастикой, битумом, штукатуркой и др.). В случаях когда рациональным выбором параметров вентиляционной установки и другими мероприятиями не достигается нужное снижение шума, применяют ак- тивные и реактивные глушители. Более эффективны ак- тивные глушители прямоугольного или круглого сече- ния. Если заглушение шума недостаточно или требуется установить небольшой, но эффективный глушитель, се- чение всасывающей либо нагнетательной трубы следует разделить кольцевыми каналами, сотами или пласти- нами. Экраны — перегородки в каналах также позво- ляют повысить величину заглушения шума. Глушители лучше устанавливать ближе к вентиля- тору вслед за мягкой вставкой. Если необходимо сни- зить шум воздушных потоков в выходных или входных отверстиях, глушители устанавливают на отверстия или перед ними. В случаях когда воздуховоды проходят в подвалах, стенах или на улице, сотовые или пластинчатые глуши- тели могут быть изготовлены из кирпича, шлакоблоков и других материалов. Комплекс мероприятий по снижению шума вентиля- ционной установки показан на рис. 27. Шум вентиляторов может Выть -снижен посредством 132
рационального выбора ме- ста и параметров установки в целом (компоновки, ко- личества подаваемого воз- духа, диаметра воздуховода и др.). Воздуховоды с пря- моугольным сечением, осо- бенно с большим отноше- нием периметра к площади сечения, эффективнее ослаб- ляют шум, чем квадратные и круглые воздуховоды. По- этому иногда в воздухово- дах ставят разделительные стенки. Снижение расхода воздуха и гидравлического сопротивления также ведет Рис. 27. Схема снижения шума вентиляционных установок: / — амортизаторы; 2 — вентилятор, 3—кожух; 4—виброизолирующие вставки; 5—прокладки из резины или войлока; 6, 7, 8—места уста- новки глушителей к уменьшению уровня шума. При одинаковых размерах колеса и окружной скорости центробежные вентиляторы с загнутыми вперед ло- патками обладают наибольшим уровнем шума, венти- ляторы с загнутыми назад лопатками — несколько меньшим и осевые вентиляторы—еще меньшим шумом. Нередко выбирают вентилятор завышенной мощности, так как при этом могут быть снижены число оборотов, а следовательно, и высокочастотные составляющие шума. Способствуют снижению шума вентиляторов свое- временная смазка, регулировка, подтягивание болтовых соединений, замена изношенных деталей. В больших цехах предприятий по ремонту подвиж- ного состава одним из источников шума являются осе- вые вентиляторы типа МЦ или ОВЖ, используемые для устройства тепловых завес ворот. Осевые вентиляторы применяются также для полной или частичной рецир- куляции воздуха. При работе этих вентиляторов не- обходимо устанавливать глушители шума на приточных и вытяжных отверстиях. Наиболее экономичны и про- сты активные глушители с кольцевыми каналами, сото- вые или 'пластинчатые глушители. Глушители шума вса- сывания устанавливаются на кожух вентилятора. На стояке тепловой завесы или установках рециркуляции глушители размещаются на выходных отверстиях (кол-ь-
цевые или сотовые глушители на установках рецирку- ляции) или кольцевые (сотовые) глушители — в диф- фузоре и конфузоре. В случаях когда эффект заглушения шума недоста- точен, стенки разводящего воздуховода и раздаточные отверстия следует облицовывать звукопоглощающим материалом. В качестве звукопоглотителя могут быть применены битумизированный войлок и двугие мате- риалы, приклеиваемые к металлу стенок или вставляе- мые в воздуховод вместе с металлической сеткой в виде спирали или кольцевых .каналов. Чем меньше свободное сечение для прохода воздуха, тем лучше эффект за- глушения, но тем выше будет гидравлическое сопро- тивление. Акустический расчет вентиляционных систем. Аку- стический расчет должен входить в состав проектов вен- тиляционных установок для помещений с нормируемым уровнем шума [36]. Методика расчета шума, образую- щегося при работе вентиляционных установок, основа- на на определении уровней звукового давления в октав- ных полосах спектра на среднегеометрических частотах 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 гц. Промежуточ- ные расчеты осуществляются с точностью 0,5 дб, конеч- ные результаты округляются до целых чисел. При акустическом расчете определяются уровни зву- кового давления в расчетных точках (РТ) помещений или снаружи. Расчетные схемы для разных случаев рас- положения источников вентиляционного шума относи- тельно РТ представлены на рис. 28. При расположении вентиляторов в помещениях в расчетах учитывается затухание звука в сети воздухо- водов до расчетной точки. В случае обслуживания вен- тилятором нескольких помещений расчет проводится по наиболее короткой ветви воздуховода. Если вентиляци- онная установка обслуживает несколько помещений с разными нормируемыми значениями шума, то расчет следует проводить как до ближайшего помещения с нор- мируемым шумом, так и до помещения с минимальным нормируемым уровнем шума. При расположении в цехе или снаружи нескольких вентиляционных агрегатов или расчетных точек расчет проводится отдельно для каж- дой установки и расчетной точки. Общий уровень шума в расчетной точке »т нескольких источников находится 134
Рис. 28. Расположение источников вентиляционного шума относительно расчетных точек: а—источники шума и расчетная точка находятся в одном помещении; б—источник шума и расчетные точки находятся в разных помещени- ях; в—источник шума и расчетные точки находятся снаружи; г—ис- точник шума находится в помещении, изолированном стенкой и окон- ным проемом; РТ — расчетная точка от источника шума, г — расстоя- ние от источника шума до расчетной точки сложением уровней звукового давления в .каждой ок- тавной полосе по формулам (5) и (6). При расчете шума вентиляционных установок не- обходимо определить: общий уровень звуковой мощности1 шума вентиля- тора; октавные уровни звуковой мощности шума, излучае- мого открытым входным либо выходным патрубком вентилятора в помещение или в свободную атмосферу; 1 Звуковая мощность—это энергия, излучаемая источ- ником шума в единицу времени. Зависимость между уровнями звуковой мощности £р» ис- точника шума .и уровнями звукового давления L, измеренны- ми на некотором расстоянии г от центра точечного источника шума или источника, -размеры которого меньше Л, в свобод- ном звуковом поле (без учета направленности звука) выра- жается формулой Lp= L+101gfir2 дб, (29) где О — пространственный угол излучения в стерадианах. При излучении в свободное пространство Q = 4л, в полупро- странство— 2л, из двугранного угла — л.
октавные уровни звуковой мощности шума вентиля- тора, излучаемого в вентиляционную сеть; октавные уровни звукового давления в расчетных точках; потери звуковой мощности в различных элементах воздуховодов; превышение норм шума в расчетных точка-х; мероприятия по снижению шума. Общий уровень звуковой мощности шу- ма вентиляторов 0 о6щ определяется по формуле Робш = ₽ + 25 Igtf + 10 IgQ 4- б дб, (30) где р — критерий шумности, зависящий от типа и кон- струкции вентилятора, дб (см. табл. 29); Н — полное давление, создаваемое вентилятором, кГ/л2; Q — производительность вентилятора, м5/сек; б — поправка на режим работы вентилятора, дб. Значение б при режиме работы вентилятора с мак- симальным к. п. д. принимается равным нулю, при от- клонении режима работы от максимального не более чем на 20% 6=2 дб. Полученная по формуле (30) величина характери- зует звуковую мощность, излучаемую открытым вход- ным или выходным патрубком вентилятора в одну сто- рону в свободную атмосферу или в помещение при на- личии, плавного подвода воздуха к входному патрубку При неплавном подводе воздуха к входному патрубку или установке дросселя во входном патрубке к величи- нам, указанным в табл. 30, следует добавлять для осе- вых вентиляторов 8 дб, для центробежных вентилято- ров — 4 дб. Пример 1. Определить общий уровень звуковой мощности вентилятора Ц4-70 № 6 со стороны всасывания gc6m. вс . и наг- нетания ₽обш наги , если полное давление, создаваемое венти- лятором равно 48 кг/м2, производительность вентилятора — 6000 м3/ч, число оборотов — 950 об/мин. Вентилятор работает в режиме макси- мального к.п.д. 6=0. По формуле (30) и табл. 29 определяем: 6000 Робщ. Bc=38+251g48+101g 2600 "Ь®=81 „ „ 6000 Л Робш. нагн=41-}-25 lg 48-f-lO lg ggQQ +0=84 дб. 136
Таблица 29 Значение критерия шумности для вентиляторов, дб Сторона Вентиляторы Ц4-70 Ц4-76 В PC Ц13-Е0 Ц9-55 Ц9-57 ввд МЦ-4 К Нагнетание . 41 44,5 47,5 48 46 43 Всасывание . . 38 40,0 43,5 40 46 43 Октавные уровни звуковой мощности шума, излучаемого открытым входным либо выходным патрубком вентилятора' в свободную атмосферу или в помещение,— Р окт определяются по формуле '₽охт=ВобЩ-Л₽1 дб, (31) где р общ — общий уровень звуковой мощности вентиля- тора, дб; APi — поправка, учитывающая распределение зву- ковой мощности вентилятора по октавным полосам частот, дб (принимается в зависи- мости от типа вентилятора и числа оборотов по табл. 30). Пример 2. Определить октавные уровни звуковой мощности шума, излучаемого открытьем входным либо выходным патрубком вентилятора в помещение или в свободную атмосферу. Характери- стики вентилятора приведены в примере 1 на стр 136 Согласно решению примера 1 рсбш. вс =81 дб, ₽обш. ваги=84 дб. По формуле (31) и табл. 30 находим поправку Apt на различных частотах. Результаты расчета сведены в табл 31. Октавные уровни звуковой мощности шума вентилятора, излучаемого в венти- ляционную сеть р"окт, определяются по фор- муле Рокт=Робш——Арг дб, (32) где Др2 — поправка, учитывающая влияние присоеди- нения вентилятора к сети воздуховода, дб (принимается по табл. 32). 107
Таблица 30 Среднегеометрические частоты оксавных Поправки , учитывающие распределение . звуковой мощности вентилятора по октавным полосам частот, дб Число оборо- полос, гц тов в минусу со |П 0 СМ ф ф из О о о 2000 4000 1 0003 Осевые 350—690 8 9 5 7 10 16 23 30 700—1400 13 8 9 5 7 10 16 23 1410—2800 18 <13 8 9 5 7 10 16 Более 2800 18 18 13 8 9 5 7 10 Центробежные с 350—690 6 6 е 13 17 21 26 31 лопатками, загну- 700—1400 6 6 6 9 13 17 21 26 тыми вперед 1410—2800 6 6 6 6 9 13 17 21 Более 2800 6 6 6 6 6 9 13 17 Центробежные с 350—690 7 5 6 9 16 21 26 31 лопатками, загну- 700—1400 11 7 5 6 9 16 21 26 тыми назад 1410—2800 15 11 7 5 6 9 16 21 Более 2800 15 15 11 7 5 6 9 16 Таблица 31- Расчет октавных уровней звуковой мощности шума вентилятора, излучаемого в свободную атмосферу или в помещение № п/п Показатель Среднегеометрические частоты октавных полос, гц п со ю • OJ W ф Ю сч ф о 1000 2000 О о о 0003 1 Поправка Др, (вен- тилятор Ц4-70, п=950 об! мин, ло- патки загнуты впе- ред) , дб 6 6 6 9 13 17 21 26 2 Октавные уровни звуковой мощности Р1 окт: на всасывание . (Р обш. вс.— п. 1) дб 75 75 75 72 68 64 60 55 на нагнетание (робш, нагн.— п. 1), дб 78 78 78 75 71 67 63 58 138
Таблица 32 Поправка Д[12 .учитывающая влияние способа присоединения вентилятора или дросселирующего устройства к сети воздуховодов, дб Корень квад-* ратный из площади попе- речного сече- ния патрубка вентилятора или врздухо- вода, мм Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 Б00 1000 2000 4000 8000 100 23,5 18,0 13,0 7,5 3,0 0,5 0 0 140 21,0 15,0 10,5 э,э 1,5 0 0 0 200 18,0 13,0 7,5 3,0 1,0 0 0 0 250 16,0 н.о 6,0 2,0 0,5 0 0 0 315 14,5 9,5 4,5 1,0 0 0 0 0 400 12,5 7,5 3,0 0,5 0 0 0 0 500 и,о 6,0 2,0 0,5 0 0 0 0 630 9,5 5,0 1.0 0 0 0 0 0 800 7,5 3,0 '1,0 0 0 0 0 0 900 7,0 3,0 0,5 0 0 0 0 0 1000 6.0 2,0 0,5 0 0 0 0 0 Пример 3. Определить октавные уровни звуковой мощности шума вентилятора (характеристики вентилятора приведены в при- мере 1), излучаемые в вентиляционную сеть 0 500 мм. Общие уровни звуковой мощности шума вентилятора Ц4-70 рассчитаны в примере 1. Поправка Д0], а также октавные уровни звуковой мощности шума Р'окт со стороны всасывания и на- гнетания с учетом поправки A|3i рассчитаны в табл. 31. Поправку Др2 находим по табл. 32. Вычитаем поправку Д ₽2 из октавных уровней звуковой мощности шума, определенных в табл. 31. Ре- зультаты расчета приведены в табл. 33. Октавные уровни звуко'вого давления в расчетных точках определяются в зависимо- сти от нахождения источника шума и расчетной точки. Для помещений 'предприятий железнодорожного тран- спорта наиболее характерными являются следующие четыре случая: 1) источник шума находится в рассматриваемом помещении (см. рис. 28, а). Октавные уровни звукового давления в расчетной точке, создаваемые одним источ- ником шума, определяются по формуле ₽ = '₽ окт - Ю IgBu, + к„ + 6; (33) 139
Таблица 33 Расчет октавных уровней звуковой мощности шума вентилятора, излучаемого в вентиляционную сеть Показатель Октавные уровни зву- ковой мощности шума ₽ окт согласно табл. 31, дб: для стороны всасы- вания ............ для стороны нагне- тания ............ Поправка Д₽2* соглас- но табл. 32 (0 воздухо- вода 500 мм), дб . . . Октавные уровни зву- ковой мощности шума Г окт. дб: для стороны всасы- вания ............ для стороны нагне- тания ............ вен- • ДЗ s — поправка, учитывающая влияние способа присоединения тилятора к сети воздуховодов. 56 (принимается ио табл 32). 2) расчетные точки находятся в помещении, изоли- руемом от шума. Шум от вентилятора или от элемента вентиляционной установки распространяется по возду- ховодам и излучается в помещение через решетки (см. рнс. 28, б). Октавные уровни звукового давления, соз- даваемые в расчетных точках, определяются по фор- муле ₽ = Рокт - Ю lgBH + ка +6; (34) 3) расчетные точки находятся на прилегающей к зданию территории. Шум вентилятора распространяет- ся к расчетным точкам по воздуху (см. рис. 28, виг). 140
Октавные уровни звукового давления, создаваемые в расчетных точках, определяются по формуле Р Рокт. в дрв— 20 Igr — А 4-е — 8; (35) 4) шум проникает в помещение через стенки тран- зитного воздуховода (см. рис. 28, б, 111). Октавные уровни звукового давления определяются по формуле в-ДМ-ю Jg,-4- -/M-ioigB„+3. (36) Ов В формулах (33) — (36) приняты следующие обо- значения: Р — расчетный октавный уровень звукового дав- ления в определяемой точке, дб; Рокт —октавный уровень звуковой мощности ис- точника шума, определяемый по формуле (31), дб; Р отк. в— октавный уровень излучаемой в воздуховод звуковой мощности шума вентилятора, рас- считываемый по формуле (32), дб; В ш — постоянная помещения с источником шума в рассматриваемой октавной полосе, опреде- ляемая согласно рис. 29, м2 (расчет постоян- ной помещения показан в примере 4); Ви — постоянная помещения, изолируемого от шу- ма, в рассматриваемой октавной полосе (см. рис. 29), м2; ' кп — поправка на расположение источника шума; при расположении источника в рабочей зо- не кп = 3 дб; при расположении выше ра- бочей зоны — к„ — 0; ДРв —суммарное снижение уровня звуковой мощ- ности шума вентилятора (потери) в рас- сматриваемой октавной полосе по пути рас- пространения звука, дб (описано ниже); г — расстояние от элемента вентилятора до расчетной точки, м; е — поправка, учитывающая положение расчет- ной точки относительно оси излучающего шум элемента вентилятора, дб (для всех частот принимается согласно .рис. 30); Д — затухание звука в атмосфере, принимаемое по формуле (8), дб!км; 141
ОБье^ помещения м3 Рис. 29. График для определения постоянной помещения В: а, б, в, г — характеристики помещений согласно табл 34 S — площадь наружной поверхности участка воздуховода, через которую шум поступает в помещение, м1 2; Зв — площадь поперечного сечения воздухово- да, л2; RB — звукоизолирующая способность материала стенок воздуховода, дб (методика опреде- ления звукоизолирующей способности сте- нок изложена выше, в разделе о звукоизо- ляции). Постоянная помещений Вш определяется по графику, изображенному на рис. 29, с учетом характеристики помещений (табл. 34) и значений частотного множи- теля (табл. 35). -2дб / Рис. 30' Поправки для учета / гттттттт \ расположения расчетной точки гляк/ ЛУ/ х\^5в\ сс относительно осн излучающего 1 шум элемента: — 1 У / вентиляционная шахта; 2 — / ' у7777/л 2 жалюзийная решетка 142
Таблица 34 Характеристика помещений Описание и назначение почен.еиий Обозначение на рис. 29 Помещения без мебели с небольшим количеством работающих в них людей (металлообрабатывающие цехи, вентиляционные камеры, испытательные стен- ды и др.) . . . '................................. г Помещения с жесткой мебелью и небольшим ко- личеством работающих в них людей (кабинеты, лаборатории, деревообрабатывающие цехи) ... в Помещения с большим количеством находящихся в них людей с мягкой мебелью или облицованным потолком (рабочие помещения административных зданий, залы заседаний, аудитории, конструктор- ские бюро, залы ожидания и др.) .................... б Помещения со звукопоглощающей облицовкой потолка и стен (помещения диспетчеров, вычисли- тельные центры, помещения фабрик механизиро- ванного счета и др.) . . .................. с Таблица 35 Частотный множитель Объем поме- щения , Л3 Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 2С0 гоо 1000 2000 4000 £000 Р<200 0.80 0,75 0,70 0,80 1,0 1,4 1,8 2,5 200< V<500 0,65 0,62 0,64 0,75 1,0 1,5 2,4 4,2 V>500 0,50 0,50 0,55 0,70 1,0 1,6 3,0 6,0 Примечание постоянной помещения житель |Хр. =Biooo !>• Постоянная помещения на расчетной частоте равна на частоте 1000 гц. умноженной на частотный мно Пример 4. Определить частотную характеристику постоянной помещения В, в котором размещена лаборатория. Размеры поме- щения в плане 10X15 м, высота потолка — 4 м. По табл. 34 определяем характеристику помещения, учиты- вая, что в лаборатории находится жесткая мебель и работает небольшое количество людей. Это будет характеристика в. Знай 143
Таблица 36 объем помещения Р=|10Х1бХ4?=600 лЗ, п0 прямой в на рис 29 определяем постоянную помещения Рюоо на частоте 1000 гц; она составит 60 л=. По табл. 35 для помещений объемом более 500 м3 находим частотный множитель р и записываем в первую строку табл. 36. Умножив В10оо на р, получаем постоянную помещения В. Потери звуковой мощности в различных элементах воздуховодов рассчитываются на прямых участках, поворотах, при изменении сечения, в тройниках, решетках и др. Общее снижение уровней звуковой мощности по пути распространения шума определяется сложением потерь во всех последовательно расположенных элементах вентиляционной сети. Потери на прямых участках воздуховодов. Снижение звуковой мощности на прямых участках воздуховодов незначительно. Причем в бетонных и кирпичных возду- ховодах, а также в металлических воздуховодах круг- лого сечения ввиду малой величины потери не учиты- ПроизВедение частоты на ширину поВарота^гц-м Рис. 31. Потери звуковой мощности в прямоугольных не- облмцованных поворотах воздуховодов 144
ваются. Для прямых участков металлических воздухо- водов прямоугольного сечения потери следует прини- мать по табл. 37. Потери на поворотах. Потери звуковой мощности в прямоугольных необлицованных поворотах принимаются по графику, изображенному на рис. 31. При угле пово- рота менее или равном 45° снижение уровней звуковой мощности не учитывается. В плавных поворотах возду- ховодов на частотах 63, 125 и 250 гц потери равны 0, на частотах 500—1000 гц—2 дб, а на более высоких частотах — 3 дб. Потери при изменении поперечного сечения. Сниже- ние уровней звуковой мощности при резком изменении Таблица 37 Потери звуковой мощности в металлических воздуховодах прямоугольного сечения, дб/м Поперечное сечение воздуховода, мм Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 63 125 250 500 и т. л. 160X160 0,4 0,4 0.3 0,20 500X500 0,4 0,4 0.2 0,10 1000X1000 0.3 0.2 0,1 0,03 поперечного сечения Д0 п. с воздуховода для всех частот определяется по формуле где Si и S2 — площади поперечного сечения воздухо- вода соответственно до и после измене- ния сечения, м2. При плавном переходе от-Si к S2 потери не учиты- ваются. Потери в разветвлении воздуховода. Снижение уров- ней звуковой мощности в разветвлении воздуховода Др р. в для всех частот рассчитывается по формуле Мб
( •Sm?£ +1 V Дрр.в=101ё ----Д дб, (38) ‘-’отв . ‘-’маг где S маг — площадь поперечного сечения магистраль- ного воздуховода перед разветвлением, м2; 5 отв —площадь поперечного сечения рассматри- ваемого ответвления воздуховода, м2; YSOTB —суммарная площадь поперечных сечений всех отверстий воздуховодов данного раз- ветвления, м2. Потери в результате отражения от открытого конца воздуховода или решетки. Снижение уровней звуковой мощности в результате отражения от открытого конца воздуховода или решетки в зависимости от частоты зву- ка, площади поперечного сечения решетки или выпуск- ного отверстия и их расположения в помещении прини- мается по графику на рис. 32. Превышение норм шума Д0п. и. в расчет- ных точках в помещениях и снаружи рассчиты- вается для каждого источника в октавных полосах спектра по формуле ДРп.Н = Р ОКТ —Рдоп дб, (39) где р окт — октавный уровень звукового давления в расчетной точке, определенный по форму- лам (33) — (36) с учетом потерь; Рдоп —допустимый уровень шума по нормам. Мероприятия по снижению в расчетных точках шума, распространяющегося от вентилятора и двигателя из всасывающих и выхлопных отверстий, а также шума, излучаемого трубопроводами, должны пре- дусматриваться при проектировании вентиляционных установок. Снижение шума может быть достигнуто применением малошумных вентиляторов, рациональ- ной планировкой зданий, рациональной ориентаци- ей источников шума, их изоляцией, установкой глу- шителей. Тип и размеры глушителей определяются расчетом в зависимости от требуемого снижения шума, скорости движения и расхода воздуха, местных условий. Необхо- димое свободное сечение глушителей следует опреде- лять из соотношения 146
м-, (40) vAOn где Q — расход воздуха, проходящего через глуши- тель, м?!сек; £'доп —допустимая скорость движения воздуха в глушителе. Величина пдоп принимается в зависимости от ин- декса предельного спектра N и составляет: Для Л'=25 » N=33 » Лг=45 » Лг=50 4 м!сек 6 » 8 » 10 » Для производственных зданий промышленных пред- приятий оДоп<:12 м!сек. Необходимая длина глушителя определяется исходя из требуемого заглушения шума и заглушения шума в глушителе длиной 1 м. Величина заглушения глушите- лем длиной 1 м берется по альбому типовых чертежей глушителей или по результатам расчета согласно ме- тодике, рассмотренной в разделе «Глушители шума». При устройстве вентиляционных камер или кожухов глушите- ли следует выносить за их пределы или от- делять от вентилято- ров стенкой со звуко- изолирующей способ- ностью, определенной расчетом. При распо- ложении глушителей в камерах или кожухах наружный кожух глу- шителя и воздуховод после него необходи- мо дополнительно изо- лировать с таким рас- четом, чтобы звукоизо- лирующая способность стенок отвечала тре- буемой по расчету. Произведение частоты f на величину , ги ы Рис. 32 Потери звуковой мощности в результате отражения от откры- того конца воздуховода или ре- шетки: 1—конец воздуховода устраивается запод- лицо со стеной; 2—конец воздуховода вы- ступает в. помещение, SB — площадь попе- речного сечения воздуховода в л2 147
Вентиляционные камеры следует располагать вдали от тихих помещений. При отсутствии такой возможности ограждения должны отвечать требованиям звукоизоля- ции. Камеры и кожуха для вентиляционных агрегатов не- обходимо выполнять по расчету. В табл. 38 показана эффективность трех способов изоляции вентиляторов, которая была выполнена без расчета. Как" можно ви- деть, наиболее эффективным оказался кожух из досок. Кожух из фанеры не уменьшил шум на низких часто- тах и дал недостаточное снижение -на высоких. Двухмашинные агрегаты, генераторы, стенды для испытания двигателей, форсунок, топливных насосов Шум многих агрегатов снизить в источнике его воз- никновения чаще всего не удается. Поэтому рекомен- дуется стенды для испытания двигателей, форсунок, топливных насосов, а также генераторы, редукторы и другие механизмы устанавливать в отдельных помеще- ниях или заключать их в звукоизолирующие кожуха. Ко- жух может быть изготовлен из металла, досок, стекла, пластмассы, прессованных плит и других звукопогло- щающих материалов. Для уменьшения колебаний металлический кожух с внутренней стороны облицовывается звукопоглотителей. Лучше всего звукопоглощающий материал к металлу приклеивать. Для уменьшения передачи возникающих вибраций связи между кожухом и изолируемым агрегатом устраи- ваются нежесткими, а сам кожух устанавливается на амортизирующие прокладки. При изготовлении кожу- хов из уголкового металла и стекла последнее крепят к раме при помощи резиновых прокладок. “ В локомотивном депо Львов-Запад стенд для испы- “ тания топливных насосов изолировали в отдельное по- = мещеиие. В результате шум в общем помещении цеха ремонта топливной аппаратуры значительно снизился. « Дополнительно в помещении испытания топливных на- сосов ограждения облицевали звукопоглощающими ма- териалами, что снизило шум на 7 дб. Эффективность звукоизоляции вентиляторов 148
Уровень Среднегеометрические частоты октавных шума полос, гц 8$ I S • • ' 09 1 3 9 с С С 5 2 i ’В'' Э 3 ’ * • в 3 ! г 1 O' r u i С х Hf . J ex . . я : и 1 3 s ч : g я : «= [ Е с 5g -1 о • • . cd a ' ’5 с 1 c i c i 9 5 . 1 ’ c u £ CO ’ о я : 2 1 • 3 ,. »-< • 4 c : cu » * • Ex»s Ф c . « Г C ) л S? . • Я о. - ь «S §• п Шсо о — 5 • s ‘« я л а? 3 S * . g ** _ СО < p 3 яв. _ 52 • ' э >» о ’ S'?00 s P 3 и >>ф У я x • 1 ™ СХ ст E Q S 1 (X (I) n. О C > О *5 • Н св «5 ! S tr* rt я « o S « * 0> Q > = : о 5 5 : w S • x Cu X t л эе : g 3 S S’ • n er J я “ 3 S : я • X о ► «« : □ a.o a з ok CQ : л >t£ * g S ” tf •« 3 Q, О . , • X и • X !=t • • • св Й • . . o о. »X o • • • x 2 ’ 5 •a •« i -a • ь • 2.S <v ® о £ о • ffl — о co • S x F- ~ X ° ’ «X Л o ^ • £ S 3 ° .. 3 3 *0. a- M £ я 53&OS g3 _ <u a <u x ч *5£ л о ™ a> X £ £ <v к 5 м * x и * <u я S x о « 2 x « £ « X О S S = b x о u * 3 <-> n и 146
Редукторы, ременные передачи и другое оборудова- ние часто ограждают полукожухами, выполненными из листовой стали. Дребезжание таких ограждений ведет к увеличению шума. Замена этих полукожухов более массивными и герметичными с дополнительной обли- цовкой звуко- и вибропоглощающими материалами поз- воляет снизить шум. В кожухах должны предусматриваться застекленные толстым стеклом смотровые окна, съемные крышки, не- обходимые для осмотра и ремонта агрегатов. Кожуха для больших агрегатов можно делать.разборными. При выводе из него трубопроводов, валов и органов управ- ления рекомендуется применять активные глушители шума. Кожуха для компрессоров и других агрегатов, где возможно тепловыделение, следует оборудовать вен- тиляционными устройствами. Двухмашинные агрегаты, преобразователи тока, насосы в помещениях компрессорных и котельных и дру- гое оборудование могут заключаться в кожуха, изготов- ленные по типу, указанному на рис. 33. Там же показа- но положение активных глушителей шума в вентиляци- онных каналах. Эффективность звукоизоляции зависит не только от свойств звукоизолирующего и звукопоглощающего ма- териалов, но и от качества изготовления кожуха. Сле- дует учитывать, что его звукоизоляция будет всегда ниже, 'чем звукоизоляция материала, из которого он сделан. Это объясняется наличием различных неплот- ностей и отверстий. Звукоизоляция кожуха обычно составляет 15—20 дб. Наиболее эффективно кожуха заглушают высокочастотный шум. В случаях когда известен спектр шума агрегата, кожух рассчитывается по спектральным составляющим в октавных полосах частот. При расчете по общим уров- ням шума значение коэффициента звукопоглощения аср принимается по частоте 500 Гц. При проектировании звукоизолирующего кожуха необходимо стремиться к тому, чтобы звукоизолирую- щие и звукозаглушающие свойства всех его частей бы- ли примерно одинаковы. Так, если заглушающее дейст- вие воздуховодов равно 15 дб, то звукоизоляция и зву- копоглощающие облицовки также должны обеспечивать снижение шума примерно на 15 дб. При проектирова- 150
Рис. 33. Схемы звукоизолирующих кожухов: а—двухмашинный агрегат; б—электродвигатель; /—корпус кожуха; 2—перфорированный лист; 3— стеклоткань; 4—пластинчатый глуши- тель; 5 — звукопоглощающий материал нии кожухов, кроме того, следует учитывать рекомен- дации, изложенные в разделах о звукоизоляции и зву- копоглощении. Пример. В помещении, требующем разборчивой речевой свя- зи и связи по телефону, установлен агрегат с уровнем шума 80 дб. Спектр шума широкополосный (табл. 39, п. 1). Требуется определить превышение иорм шума в помещении и провести рас- чет кожуха на агрегат и глушителя. По табл. 2 находим допустимые уровни шума для помеще- ний, требующих разборчивой речевой связи, и записываем их в и. 2 табл. 39. Поправки к нормам равны 0. Вычитая из п. 1 табл. 39 сумму пп. 2 и 3, определяем превышение норм. В вентиляционных каналах кожуха предусмотрены активные глушители шума (см. рис. 33). Размеры сечения каналов 100Х Х200 мм. Кожух предполагается выполнить из стали толщиной 1 мм и весом G=8 кг/м2 с внутренней облицовкой минераловат- ным войлоком на битумной основе (коэффициент звукопоглоще- ния приведен в табл. 39). <151
Таблица 39 Расчет превышения шума над нормами Шум в помещении, требующем разборчивой речевой связи, дб . . Предельно допусти- мая норма шума (табл. 2, п. 2), дб . . Поправка к норме . Превышение шума над нормами, дб . . Коэффициент звуко- поглощения а минера- ловатного войлока на битумной основе . '. . 50 75 О 55 60 70 54 0 16 67 50 0 17 63 47 0 16 0,53 0,69 0,67 0,67 50 45 0 5 0,67 3 4 5 По формуле (20) определяем необходимую звукоизоляцию стенок кожуха RK. Так, для частоты 1000 гц, где превышение шума максимально и равно 17 дб, звукоизоляция R составит /?1ooo=/?K-101ga=17-101gO,67=16 дб. Расчет звукоизоляции для тонкостенных конструкций выпол- няется по формуле (16): Riooo=2O IgGf—60=20 lg8-1000—60=18 дб. По формуле (24) определяем необходимую длину глушителей шума в вентиляционных каналах из расчета сечения канала 100X200 мм. Расчетную величину заглушения шума глушителем принимаем по величине /?юоо= 18 дб-. 77 ~ V,W 1,3а-у 1,3-0,67 0>02 Аналогично определяем снижение шума на остальных часто- тах. Длину глушителя принимаем по наибольшему значению, найденному в одной из октавных полос. •В случаях когда атрегат выделяет при работе много тепла или когда конструкция агрегата не позволяет 152
полностью закрыть его кожухом, целесообразно приме- нять полукожуха или частичные кожуха, облицованные звукопоглощающим материалом. Эффект уменьшения шума при этом ниже, чем при полной изоляции, но да- же частичные кожуха со звукопоглощением дают за- метное ослабление шума, особенно на высокочастотных составляющих. Звукоизолирующие кожуха являются наиболее прос- тым и доступным Средством ослабления шума, поэтому они должны найти широкое применение. Стенды для испытания тепловозных дизелей, тяговых двигателей, мотор-компрессоров и мотор-вентиляторов Дизельные агрегаты, как правило, испытываются в отдельных помещениях небольшим числом работников. Снижение шума в этйх помещениях может быть достиг- нуто установкой стационарных глушителей, примене- нием звукоизолированных кабин для испытателей и облицовкой ограждений звукопоглощающими материа- лами. Вне кабин работники должны пользоваться про- тивошумными наушниками или шлемами. Стенды для испытания тяговых двигателей, мотор- компрессоров, мотор-вентиляторов в локомотивных депо обычно располагаются по двум схемам. По первой схе- ме главные генераторы, тяговые двигатели и вспомога- тельные агрегаты испытываются в одном из концов электромашинного цеха, огороженном от остального помещения металлической сеткой. Здесь же производит- ся испытание мотор-компрессоров и мотор-вентилято- ров. При такой схеме расположения пунктов испытания высокие уровни шума (96—НО дб) воздействуют не только на испытателей, но и на работников всего цеха. По второй схеме наиболее шумные агрегаты (главные генераторы) установлены в отдельном изолированном помещении, а мотор-компрессоры, мотор-вентиляторы и тяговые двигатели испытываются в общем помещении цеха. Как в первом, так и во втором случае высокие уровни шума воздействуют на работников всего цеха. Для снижения воздействия шума на работников це- ха необходимо места испытаний отделить от остального 163
Рис 34. Раз&орный кожух для стенда обкатки тяговых двига- телей: Г—тяговый двигатель; 2—кожух; 3—съемная крышка помещения сплошными ограждениями, обработанными звукопоглощающими штукатурками. Испытателей тре- буется обеспечить индивидуальными средствами защи- ты от шума. Проводить испытания следует в часы, ког- да в цехе занято минимальное число работников. Испытываемые агрегаты могут быть заключена в звукоизолирующие разборные кожуха. На рис. 34 при- ведена схема кожуха для обкатки тяговых двигателей. При подаче тяговых двигателей в кожух кранами следует сверху предусмотреть съемную крышку, а при подаче двигателей на тележках по рельсам необходимы раздвижные или подъемные двери. Во всех случаях ко- жуха должны быть рассчитаны. Методика расчета изло- жена в разделе о звукоизоляции. На всасывании и выхлопе мотор-компрессоров и ди- зелей следует устанавливать стационарные активные или реактивные глушители шума. Электрические машины и трансформаторы На предприятиях железнодорожного транспорта ра- ботает большое количество различных электрических машин, поставляемых специализированными заводами. 154
Кроме того, ряд электрических машин изготавливается или капитально ремонтируется транспортными пред- приятиями. Работа электрических машин сопровождается, как правило, значительным шумом. Так, электроприводы но- вых колесотокарных станков, установленные вблизи от них, при работе станка на холостом ходу создают высо- кочастотный шум, уровень которого равен 85—93 дб. В сварочных отделениях шум электромашин достигает 90—95 дб. Различные преобразователи тока вызывают шум в 83—93 дб, а зарядные агрегаты—-в 87-*—92 дб. В электромашинных цехах при испытании двигателей и вспомогательных машин локомотивов главные генера- торы создают шум, уровень которого достигает 88—116 дб. Для снижения шума следует электроприводы коле- сотокарных станков устанавливать не рядом со станка- ми, а в отдельных помещениях или оборудовать их звукоизолирующими кожухами. Электрические машины могут быть установлены в бетонные гидроизолирован- ные колодцы и закрыты крышкой. Стенки и крышка ко- лодца облицовываются звукопоглощающими материа- лами. Вентиляция’ колодца осуществляется через сото- вые или пластинчатые глушители шума. Шумные двух- и трехмашинные преобразовательные агрегаты целесо- образно заменять бесшумными кремниевыми или селе- новыми выпрямителями. В случаях когда указанные рекомендации невыпол- нимы, агрегаты следует заключать в звукоизолирующие кожуха (см. рис. 33). Если шум распространяется по конструкциям зданий, то агрегаты необходимо устанав- ливать на амортизаторы. На предприятиях Львовской железной дороги дос- тигнуто значительное снижение шума электрических машин за счет их звукоизоляции. Например, в электро- машинном цехе вагонного депо Львов-Пассажирский электрические машины разместили в специальной при- стройке, что позволило снизить шум в цехе на 12—28 дб (табл. 40). В локомотивном депо Львов-Запад электри- ческие машины в аккумуляторном и сварочном отделе- ниях изолировали в другое помещение. Измерение шу- ма показало, что изоляция машин даже при неплотных дверных проемах снизила шум в аккумуляторном отде- 155
Таблица 40 Эффективность звукоизоляции электрических машин Вагонное депо Львов-Пассажирский Шум в электрома- шинном цехе до изоля- ции электрических ма- шин в пристройке , . 74 То же, после изоля- ции ...................60 Снижение шума ... 14 80 64 16 78 62 16 85 83 60 55 25 28 74 54 20 70 50 20 71 45 26 1 2 3 Локомотивное депо Львов-Запад 4 5 6 7 8 9 Шум в аккумулятор- ном отделении до звуко- изоляции электрических машин.................. То же, после звуко- изоляции .............. Снижение шума . . . Шум в сварочном от- делении до звукоизоля- ции электрических ма- шин ................... То же, после звуко- изоляции .............. Снижение шума . . 75 71 4 76 74 2 80 74 6 79 72 7 83 70 13 85 84 81 76 73 65 9 11 16 72 66 57 62 15 4 73 78 78 74 67 63 11 11 52 51 12 7 5 8 лении на 4—43 дб (табл. 40, п. 6), а в сварочном — на 2—11 дб. Шум в цехе стал ниже нормы. Для снижения шума трансформаторов тяговых под- станций применяют демпфирование металлических кор- пусов резиной, звукоизолирующие кожуха или боксы, облицованные звукопоглощающими конструкциями. Воздействие шума трансформаторов тяговых, подстан- 166
ций, расположенных вблизи жилых зданий, может быть уменьшено за счет экранирования их стенками-экрана- ми или густолиственными зелеными насаждениями. Цехи периодического ремонта электровозов и тепловозов В последние годы построено и реконструировано много цехов для ремонта локомотивов, в которых соз- даны хорошие условия труда. Однако вопросам сниже- ния шума не всегда уделялось достаточно внимания. В отдельных цехах локомотивных депо уровень шума достигает 80—115 дб. Высокие уровни шума создаются при обдувке воздухом высоковольтных камер электро- возов и коллекторов электродвигателей (превышение шума над нормами составляет 18—27 дб). Поэтому эту работу необходимо проводить в отдельных звукоизоли- рованных помещениях при наличии у работников про- тивошумов (шлемов или наушников). Высокие уровни шума создаются также при работе компрессоров (93 дб), зарядных агрегатов (96 дб), при испытании тяговых двигателей (90—118 дб), компрес- соров и вентиляторов (90—105 дб). Шум, создаваемый при стендовых испытаниях, зависит как от типов испы- тываемых агрегатов, так и от их расположения в цехе. Испытания двигателей, .компрессоров и вентиляторов в локомотивных депо обычно проводятся в цехах боль- шого объема и шум испытательных стендов действует не только на персонал, проводящий испытания, но и на других работников цеха. Для снижения шума пункты испытаний следует располагать в отдельных изолиро- ванных помещениях. Многие шумные агрегаты могут быть заключены в звукоизолирующие кожуха или от- горожены звукопоглощающими экранами. Интенсивный шум в цехах периодического ремонта электровозов и тепловозов создается установками ре- циркуляции воздуха, отопительными агрегатами и вен- тиляторами воздушно-тепловых завес в воротах. Сни- жение шума вентиляторов установок рециркуляции воз- духа и отопительных агрегатов может быть достигнуто применением глушителей шума на всасывание и нагне- тание. 167
Рис. 35. Глушители шума на всасывание (оправа) и «а на- гнетание (слева) для установок рециркуляции: / — вентилятор ВО-4; 2 — корпус глушителей; 3 — звукопоглощающий материал; 4 — болты крепления внутренней трубы Испытание кольцевых активных глушителей прове- дено на вентиляторе ВО-4. Глушители шума (рис. 35) к вентилятору установлены на всасывание и нагнета- ние. Корпус с глушителями выполнен из стали толщи- ной 1 мм и облицован звукопоглощающим материалом. В опытных образцах глушителей корпус облицован зву- копоглощающими материалами типа ВТ-4С и АТИМС. К корпусу болтами прикреплена малая внутренняя тру- ба, облицованная техническим войлоком. Внутренняя труба на всасывание перфорирована отверстиями диа- метром 5 мм при шаге перфорации 10 мм и облицована с двух сторон, внутренняя труба на нагнетание обли- цована с одной стороны. Испытания глушителей, вы- полненных по схеме рис. 35, показали, что глушители значительно снизили высокочастотные составляющие в спектрах шума (рис. 36). При необходимости боль- шего снижения шума следует проектировать пластин- чатые или сотовые глушители. Для установок воздушно-тепловых завес ворот 163
Рис. 36. Спектры шума вентиляторов ВО-4 на расстоянии 1 м от глушителя: а — на всасывание; б — на нагнетание, / — без глушителя; 2 — с глушителем применяются вентиляторы типа ОВЖ-8. Одноступенча- тые вентиляторы ' ОВЖ-8 вызывают шум, уровень кото- рого равен 94—95 дб, двухступенчатые вентиляторы создают более высокие уровни шума—102—103 дб. Уровни шума зависят от качества изготовления венти- ляторов, угла наклона лопаток, скорости вращения ко- леса. Максимальные составляющие в спектрах шума вентиляторов тепловых завес ворот обычно располо- жены на частотах до 1000 гц, они кратны числу оборо- тов в секунду и числу лопаток. Максимальные состав- ляющие шума вентиляторов ОВЖ-8 вызываются аэро- динамическими процессами. Спрямляющие аппараты увеличивают высокочастотные составляющие шума. Испытания различных типов глушителей для уста- новок тепловых завес с вентиляторами ОВЖ-8 прове- дены в Авдеевских ремонтно-механических мастерских Донецкой железной дороги. Как показали эти испытания, облицовка стенок диффузора и конфузора звукопоглощающим материа- лом, а также расположение в них пластинчатых глу- шителей позволяют значительно снизить высокочастот- ные составляющие в спектрах шума [6]. 159
Механическая обработка металлов Средние уровни шума в механических цехах состав- ляют 85—95 дб. На рабочих местах уровни шума еще выше и достигают 95—100 дб, а иногда и больше. Спектры шума носят, как правило, высоко- и средне- частотный характер. Наиболее высокие уровни шума возникают при работе колесотокарных, токарно-ре- вольверных, фрезерных и шлифовальных станков, а также при правке листов ударами и в других случаях. Основными источниками шума в станках являются приводы и зубчатые передачи. Значительный шум мо- жет создаваться резцом и ударами материала о стен- ки направляющей трубы при обработке длинных прут- ков на токарных станках. При получении станков с заводов-поставщиков необходимо проверять соответствие их шума норматив- ным требованиям. Экспериментальным научно-исследовательским инс- титутом металлорежущих станков разработана отрас- левая нормаль Н 89-10, устанавливающая предельно допустимые общие уровни и спектры шума металло- режущих станков. Согласно нормали для выпускаемых Таблица 41 Предельные уровни шума металлорежущих станков Мощность привода, кет Уровни звукового давления, дб, в 13- октавных полосах спектра в пределах частот 25—200 гц £00 -3200 гц Выше 3200 гц Свыше 10 90 Снижение 70 5 дб на октаву От 6,3 до 10 85 То же 65 » 4,0 » 6,3 80 » 60 » 2,5 » 4,0 75 55 » 1,6 » 2,5 70 » 50 > 1,0 » 1,6 65 45 До 1.0 60 » 40 160
Таблица 42 Предельные уровни шума прецизионных металлорежущих станков Станки Уровни звукового давления, дб в 1/а-окТавных полосах спектра в пределах частот 25—800 гц 800 — 3200 гц Выше 3200 гц Токарно-винторезные и коорди- натно-расточные . . Круглошлифовальные, резьбошли- фовальные, червячношлифовальные, 70 Сниже- ние 5 дб на ок- таву 60 зубопрофилешлифовальные .... 65 То же 55 Зуборезные Доводочные станки и делительные 70 » 60 машины 60 » * 50 Контрольно-обкаточные 65 55 промышленностью станков общий уровень шума, изме- ренный по шкале «В» шумомера, не должен превышать 80 дб. Уровни звукового давления отдельных состав- ляющих Уз-октавного спектра в зависимости от мощ- ности привода станка не должны превышать значений, приведенных в табл. 41. Для прецизионных металлорежущих станков пре- дельные уровни спектральных составляющих в ’/з-ок- тавньпГ полосах частот установлены нормалью Н 89-20 (табл. 42). Контрольные измерения шума металлорежущих станков согласно нормалям Н89-10 и Н89-20 произво- дятся на холостом ходу на тех оборотах и подачах, при которых отмечается наибольший шум. Шум дол- жен измеряться на рабочих местах и на расстоянии 0,5 м от наиболее шумной части станка. Высота рас- положения микрофона— 1,5 м от пола. Интенсивный шум металлорежущих станков возни- кает вследствие погрешностей, допущенных при изго- товлении отдельных деталей, и вследствие’ динамиче- ских процессов. Возбудителями повышенного шума мо- гут быть зубчатые передачи, шарикоподшипники, шли- 6 Е. В. Бобин 161
целые соединения, кулачковые муфгы, электродвига- тели, неуравновешенные вращающиеся массы, прогибы и крутильные колебания валов и т. п. Общими методами борьбы с шумом металлорежу- щих станков являются: замена возвратно-поступатель- ного движения вращательным, уменьшение неуравнове- шенных сил, замена ударных процессов безударными, а металлических деталей — деталями из незвучных материалов, демпфирование отдельных вибрирующих деталей путем механического сопряжения с материала- ми, обладающими большим внутренним трением, умень- шение излучения звуков большими деталями и поверх- ностями за счет их облицовки или заполнения спе- циальных полостей демпфирующими материалами, а также применения упругих прокладок и амортизаторов; смазка соударяющихся деталей, обеспечение мини- мальных допусков при изготовлении деталей и сборке, статическая и динамическая балансировка и др. Высокие уровни шума создают ременные передачи из-за ударов ремня или стыковых соединений. Замена ременных приводов трапецеидальными бесконечными значительно снижает шум. Уменьшение шума ударов стыковых соединений может быть получено заменой сшивных стыков склеиваемыми стыками. Повышенный шум зубчатых передач является следст- вием погрешности изготовления зацепления зубчатых колес (шага, профиля, направления зубьев и др.), а также погрешности монтажа колес. На предприятиях железнодорожного транспорта этот шум достигает- очень больших величин. Так, коробка передач старо- типного колесотокарного станка излучает шум до 112 дб, зубчатые передачи кранов ПК-6 — до 105 дб. Снижение шума зубчатых передач может быть дос- тигнуто за счет совершенствования их конструкции и технологии изготовления. Если придать зубьям бочко- образную форму, то шум снизится благодаря измене- нию положения точки контакта. Другим средством сни- жения шума является фланкирование профилей зубьев с целью компенсации погрешности изготовления и де- формации зубьев при работе их под нагрузкой. Важное средство уменьшения шума зубчатых колес представ- ляет собой шевингование зубьев, повышающее плав- ность зацепления. Снижение шума зубчатых колес до- 162
стирается также применением в шестернях шевронного и косого зуба, повышением точности изготовления, за- ключением передачи в кожух или масляную ванну, ис- пользованием демпфирующих прокладок, заменой одно- го из стальных колес в паре пластмассовым и др. | По экспериментальным данным различные меро- приятия обеспечивают следующую величину снижения шума зубчатых передач (в дб): . Фланкирование профиля зубьев . . 6 Придание зубьям бочкообразной формы .............................. 3 Подбор зубчатых колес парами по шуму ............................... 4—10 Обкатка зубчатых колес.............. 4—40 Заключение открытой передачи в ко- жух с звукопоглощением................. 10—20 Замена в паре одной из стальных шес- терен пластмассой...................... 15—20 Демпфирование зубчатых колес свин- цом или битумизированным войлоком . 3—6 Большое распространение получили шариковые под- шипники, которые часто создают значительный шум из-за радиального биения вала, неточности изготовле- ния сепаратора, поверхности дорбжек и самих шари- ков, загрязнения смазочных материалов, некачествен- ной сборки и др. Уменьшить шум шарикоподшипников можно повышением точности изготовления шариков, же- лобков направляющих колец и канавок, применением высококачественных сплавов и изготовлением сепарато- ров из нерезонирующих материалов, улучшением точ- ности сборки и хорошей смазкой. Хороший эффект дает замена подшипников качения подшипниками скольже- ния (особенно подшипниками с масляной или воздуш- ной подушкой). Вибрации в механизмах часто обусловливаются не- уравновешенностью вращающихся масс, соударением деталей и трением. Неуравновешенность вращающихся масс устраняется динамической балансировкой деталей. Соударение деталей происходит из-за наличия зазоров между деталями, углового и параллельного смещения, .искривления валов и других причин. Неприятный высо- кочастотный шум, вызываемый сухим трением, можно устранить повышением чистоты обрабатываемых по- верхностей и улучшением смазки. 6* 163
Уровни высокочастотного шума от ударов прутко- вого материала о направляющую металлическую трубу при работе токарно-револьверных станков достигают 100—106 дб. Этот шум можно уменьшить заменой ме- таллической трубы пластмассовой или ее облицовкой тремя-четырьмя слоями противошумной мастики и тон- кого технического войлока. Снижается шум при демп- фировании трубы резиной или войлоком. Поверх демп- фирующего слоя может быть также надета в виде ко- жуха вторая труба. Для устранения ударов пруткового материала о на- правляющую трубу между прутком и трубой помещают направляющие пружины с переменным диаметром вит- ков. С целью уменьшения передачи колебаний пружину необходимо обернуть резиной или войлоком и плотно прижать к внутренней поверхности трубы. На токарно- револьверных станках, в которых подача прутка осу- ществляется толкателем посредством троса и груза, рекомендуется приваривать накладку поверх прорези так, чтобы палец толкателя вместе с тросом находился внутри трубы. Высокочастотный шум возникает при черновой об- точке колесных пар на колесотокарных станках КЗТС. Шум создается вибрацией резца и достигает 100—105 дб. Уровень этого шума зависит от вылета резца, материа- ла, из которого сделан резец, формы его заточки и остроты режущей кромки, величины' снимаемой струж- ки, обрабатываемого материала, материала и качества резцедержавки. Снижение вибрации, а следовательно, и шума, соз- даваемого резцом, может быть достигнуто различными путями. Во-первых — это уменьшение вылета резцедер- жавки. Вылет ее от опоры не должен превышать 3—3,5 диаметра. Резцедержавки рекомендуется изготовлять из специальных материалов методом порошковой ме- таллургии. Такие резцедержавки содержат большой процент вольфрама, обладают повышенным модулем упругости и значительно меньше прогибаются под на- грузкой, чем резцедержавки из обычной стали. Обычные стальные резцедержавки могут быть демп- фированы свинцовыми пластинами, плотно прижатыми к поверхности державки. Однако при этом свинцовая пластина разрушается стружкой, что вызывает необхо- 164
Рис 37 Виброгасители резцов а в—виброгаснтелн. б—резец с пониженной режущей кромкой; I—резцедержавка, 2—пружина, 3—массивная головка димость применения специальных устройств для отвода стружки. Уменьшение вибрации резцов достигается также применением виброгасителей, резцов, у которых режу- щая кромка расположена ниже нейтрального слоя, и пружинных резцов. На рис. 37 показаны некоторые типы виброгасите- лей и резец с пониженной кромкой. Наиболее эффекти- вен виброгаситель с массивной головкой. В корпус рез- цедержавки 1 ввернут стержневой виброгаситель и вставлена стальная пружина 2. Поворачиванием мас- сивной головки 3 резец настраивается на гашение коле- баний определенной частоты. Высокочастотный тональный шум («вой») при об- точке колесных пар возникает из-за применения на резцедержавках пластин, не соответствующих обраба- тываемому материалу колесной пары. Так, замена пластин ВК-8 титанокобальтовыми Т-15-К-Ю снизила автоколебания резца и создаваемый им шум. Интенсивность шума колесотокарных станков зави- сит от жесткости и массы системы станок — деталь — резец. Существует критическая скорость резания, при которой вибрации резца достигают максимального зна- чения. С увеличением скорости интенсивность вибрации уменьшается, что объясняется зависимостью силы реза- ния от скорости резания. Ширина критической зоны скоростей резания обусловливается жесткостью систе- мы, шириной и толщиной среза, геометрией резца, высо- той режущей кромки, свойствами материала резца и обрабатываемого материала. Чем больше ширина и тол- щина среза, тем интенсивнее колебания резца. Главный 165
угол заточки резца в плане влияет на интенсивность колебаний в основном за счет изменения ширины и толщины среза. Передний и задний углы заточки, ра- диус округления вершины резца оказывают влияние на величину его колебаний. Уровни вибрации резцов зависят и от технического состояния станка. Улучшение технического состояния станка, уменьшение вылета резцедержавки и повышение ее жесткости снижают шум, создаваемый резцом. В некоторых механических цехах установлены не- большие стальные вращающиеся барабаны для очист- ки деталей. Шум, возникающий при ударах перекаты- ваемых деталей, можно уменьшить демпфированием стенок барабана и заключением его в звукоизолирую- щий кожух. Рекомендуется также барабаны устанавли- вать в отдельных помещениях или отгораживать стен- ками. Высокие уровни шума создаются заточными полиро- вочными и шлифовальными станками. При работе за- точных станков уровни шума на рабочем месте дости- гают 88—103 дб, что превышает норму на 10—15 дб. Интенсивный шум возникает не только от трения обра- батываемых предметов об абразивный круг, но часто и при холостой работе станка. Обычно он создается подшипниками И плохой балансировкой круга. Шум по- лировочных и шлифовальных станков образуется в основном электродвигателями, вибрацией подшипников и трением обрабатываемой детали о круг. Чаще всего он носит высокочастотный характер и превышает нор- му на величину до 15 дб. Для уменьшения шума при заточке, полировке и шлифовке могут быть рекомен- дованы следующие мероприятия: установка станков в отдельные помещения или их звукоизоляция, механиза- ция и автоматизация процессов заточки, полировки и шлифойки, применение станков-автоматов с абразивной лентой. Необходимо устранять вибрацию станков. Сни- жению вибрации и шума способствует своевременная замена абразивных кругов, а также применение вой- лочных кругов с абразивной накаткой. Высокие уровни шума возникают при правке листов металла ударами. При этом звучит не только лист, но и плита или рельс. Для снижения вибраций под пли- той и рельсом, а также по бокам рельса необходимо 166
плотно закреплять бшумизированный войлок пли ре- зину. Обрабатываемые металлические детали должны плотно закрепляться на столе пневматическими зажи- мами. Круглые детали могут быть демпфированы ре- зиновым шлангом, которым обертывают деталь несколько раз. Для плотного прилегания и лучшего демпфирования в шланг нагнетают сжатый воздух. При обработке больших поверхностей целесообразно на свободную от ударов поверхность укладывать резину. Наибольший эффект дает внедрение новых технологи- ческих процессов, например правки стальных листов вальцовкой, правки люков полувагонов прессами и др. Перечисленные мероприятия не всегда обеспечивают требуемое снижение шума. Поэтому часто необходимо применять дополнительные меры: рациональное разме- щение станков, установку наиболее шумного оборудова- ния в отдельных помещениях, устройство звукопогло- щения на стенах и потолке, ограждение наиболее шум- ных станков и др. В случаях когда установке огражде- ний мешают краны, обслуживающие работу станков, целесообразно устраивать переносные звукопоглощаю- щие щиты высотой, 2,5—3 м. Такие щиты-экраны умень- шают вредные высокочастотные составляющие шума. ЛИТЕЙНЫЕ ЦЕХИ Литейные цехи считаются одними из самых шум- ных. Это объясняется тем, что в них сосредоточены такие шумные процессы, как пневматическая обрубка литья (102—118 дб), очистка отливок (НО—116 дб), очистка литья в барабанах (102—114 дб). Большой шум создают формовочные машины (97—101 дб), трамбов- ки (97—100 дб), шаровые мельницы (95—100 дб), бе- гуны (97—107 дб), выбивные решетки (100—112 дб), генераторы (98—100 дб) и другое оборудование. Уменьшению шума в литейном производстве в зна- чительной степени способствуют автоматизация обруб- ки и очистки литья, широкое внедрение точного литья ;(в оболочковых формах, под давлением и др.). При работе выбивных решеток шум может быть Снижен применением накатных звукоизолирующих ук- 167
рьпий— кожухов. Кожуха па выбивные решетки могут также устанавливаться кранами. Эффективный путь снижения шума при формовке — это замена метода встряхивания методом прессования. Установки и авто- матические линии для изготовления литейных земляных форм методом прессования под высоким давлением внедрены на многих заводах. Применение этого ме- тода позволило уменьшить не только шум, но и запы- ленность в цехах. В некоторых случаях обрубка приливов пневмати- ческими инструментами, создающими высокие уровни шума, может быть заменена газовой резкой, воздушно- дуговой строжкой или электродуговой резкой. Газовая резка представляет собой в основном хими- ческий процесс. Разрезаемый металл сгорает в струе кислорода с последующим выделением окислов метал- ла, азота, углерода, кислорода и пыли. Для газовой резки применяют ацетилено-кислородные резаки типов УР, РР, Р2 и др. Воздушно-дуговая строжка — физический процесс, при осуществлении которого металл расплавляется электрической дугой и выдувается из зоны дуги сжа- тым воздухом. Наиболее высокие производительность труда и качество очищаемой поверхности обеспечива- ются при использовании омедненных угольных электро- дов. Строжка выполняется специальными воздушно-ду- говыми резаками, состоящими из ручки, воздушной трубки с вентилем и головки для крепления угольных электродов. Питание резаков осуществляется от стан- дартных сварочных трансформаторов постоянного тока. Строжка производится на обратной полярности (плюс на электроде). Воздух к резаку должен подаваться под давлением не менее 4 ат. Электродуговая резка, осуществляемая установками ЭДР-60, основана на расплавлении металла электри- ческой дугой с последующим удалением его из зоны резки струей сжатого воздуха. При всех трех способах обрубки приливов выде- ляется большое количество вредных продуктов сгора- ния. Поэтому необходимо эту работу производить в специально оборудованных помещениях с хорошей вен- тиляцией. Дополнительно следует предусматривать ме- роприятия по защите органов зрения и дыхания, по 168
предотвращению взрывов, ожогов, поражения электри- ческим током и др. Снижение шума при механической очистке отливок от заусенцев достигается заменой ее электроконтакт- ной очисткой. Снятие заусенцев в этом случае произво- дится металлическими дисками, к которым подведен ток низкого, напряжения. При сближении отливки и дисков металл заусенцев сильно нагревается и размяг- чается, а быстро вращающиеся диски снимают заусен- цы. При этом значительно уменьшается не только шум, но и выделение пыли. Уменьшению шума способствует демпфирование об- рабатываемых деталей, правильная организация рабо- чего места, замена пневматического инструмента элек- трическим. Обрубку и очистку следует проводить в от- дельных помещениях с оборудованием мест обрубки звукопоглощающими конструкциями и обязательным обеспечением рабочих индивидуальными средствами защиты от шума. Снижение шума при обдувке и очистке отливок от ржавчины, грязи достигается путем внедрения новых методов гидроочистки в специальных звукоизолирован- ных камерах. При очистке литья в барабанах шум возникает от ударов перекатываемых деталей о стенки барабана, а иногда создается и редуктором. Так, в литейном цехе вагоноремонтного завода незагруженный барабан при вращении создавал шум в 98 дб\ при вращении загру- женного барабана уровень шума повышался только на 4 дб. Максимальные составляющие в первом и втором случаях отмечались на тех же частотах. Для снижения шума, излучаемого стенками бараба- на, рекомендуется облицовывать их.снаружи листовой резиной или техническим войлоком. Облицовка крепит- ся к барабану стяжками. Эффект заглушения при этом методе небольшой (5—8 дб). Более высокое заглуше- ние достигается при изготовлении барабана с двойны- ми стенками и с заполнителем между ними из вибро- демпфирующих материалов (резина, асбест, технический войлок и др.). Важно, чтобы между внутренней и на- ружной стенками не было жестких связей, *а также что- бы демпфирующий материал плотно прилегал к стен- кам. Такой барабан позволяет снизить шум на 160
10—25 дб, т. е. примерно в 2—4 раза по субъективной громкости. В небольших по размерам барабанах про- межуток между стенками может быть заполнен сухим песком или маслом. Дополнительное снижение шу- ма дает звукоизоляция барабана кожухом или заклю- чение его в отдельную звукоизолированную выгородку. При очистке отливок в барабанах шум ударов о стенки излучается всей поверхностью барабана. Из- вестно, что уменьшение поверхности излучения обычно приводит к снижению шума. В барабанах этого можно достичь изготовлением перфорированных стенок или стенок из стальных решеток. Испытание моделей четырех типов барабанов, изго- товленных из стали, показало, что барабан, площадь стенок которого была перфорирована на 36% (диаметр отверстия 20 мм, расстояние по центрам 30 лои), дал снижение шума по сравнению с обычным барабаном на 7 дб, барабан с перфорацией 18% площади — на 9 дб. Шум барабана со стенками, покрытыми четырьмя слоями ткани, пропитанной противошумовой мастикой, снизился на 13 дб, а барабана, облицованного рези- ной,— на 11 дб. Таким образом, наибольший эффект обеспечило демпфирование стенок барабана резиной и противошумовой мастикой. Наибольшее снижение шума отмечалось на высоких частотах. На различных предприятиях применяется гидравли- ческая и электрогидравлическая очистка отливок и по- ковок. При гидравлической очистке отливки помещают в гидрокамеру и подвергают воздействию водяных струй под большим давлением. Электрогидравлическая (электрохимическая) очистка осуществляется в ваннах с водой или растворами щелочей. При высокой разно- сти потенциалов между отливкой и электродами в растворе образуются ударные волны и большое число заряженных частиц. В результате их совместного воз- действия происходит интенсивное отслаивание и разру- шение пригара. Оба эти способа очистки бесшумны. Очистка деталей от окалины или ржавчины может производиться также специальными ультразвуковыми установками, разработанными Ленинградским цент- ральным конструкторским бюро ультразвуковых и вы- сокочастотных установок. 170
Высокий уровень шума при выбрасывании деталей из барабана в металлические ящики можно снизить устройством направляющих или изготовлением бунке- ров из перфорированной стали и из незвучных мате- риалов. Шум и вибрации пневматический трамбовки умснг. шаются установкой простого глушителя на выхлоп и демпфированием корпуса трамбовки или применением механизированной формовки вместо виброформования. При этом формы изготовляются прессованием под большим давлением. Наиболее интенсивный шум при работе бегунов устаревших моделей в основном создается двигателем и редуктором. Его можно снизить, заключив двигатель и редуктор в кожух или выгородку. Шум при движении вальцов может быть снижен установкой герметизиро- ванного кожуха на смеситель. Если эти мероприятия почему-либо невыполнимы, то следует для обслужи- вающего персонала устанавливать звукоизолированную кабину. Полностью избежать воздействия шума бегу- нов можно автоматизацией процесса с использованием более совершенных типов бегунов. Уменьшение шума шаровых мельниц обычно достигается путем примене- ния кожухов или изготовления двойных стенок с запол- нением промежутка звукопоглощающим материалом. Очистка и обдувка деталей и агрегатов сжатым воздухом Уровень шума при очистке и обдувке деталей сжа- тым воздухом достигает 102—110 дб. Такой шум при воздействии более 4 ч в смену превышает норму на величину до 32 дб, или в 6—7 раз по громкости. Для уменьшения шума обдувку и очистку необходи- мо проводить в специальных звукопоглощающих каме- рах. Крупные агрегаты (электродвигатели) следует очи- щать в боксах или специальных больших камерах. В локомотивных депо применяются различные ка- меры для обдувки и очистки деталей. Выпускаются специальные камеры для очистки косточковой крот- кой. Применение камер позволяет снизить шум на ра- бочих местах на 8—12 дб (примерно в 2 раза). Опыт Д>71
применения камер в локомотивных депо подтверждает их достаточную эффективность. Камеры для обдувки мелких деталей необходимо устанавливать на всех ра- бочих местах. Осмотр камер и данные анализа шума показывают, что эффективность снижения шума камерами можно увеличить за счет совершенствования конструкции ка- мер и улучшения состояния нарукавников. Нарукавники следует изготовлять из двойного прорезиненного бре- зента. Металлические стенки камер с внутренней сторо- ны необходимо облицовывать звукопоглощающими материалами под перфорированным покрытием, а с на- ружной покрывать вибродемпфирующими материалами. Стекло для смотрового окна следует выбирать толщи- ной 6—8 мм и крепить на резиновых прокладках. Хорошая конструкция большой камеры для обдувки тяговых электродвигателей и других машин изготовле- на в депо Лихоборы Московской дороги. По внешнему виду камера напоминает небольшой металлический га- раж, к которому подведен рельсовый путь. По рельсам передвигается тележка с кругом на платформе. Элект- родвигатель устанавливается на круг и тележка по рельсовому пути подается в камеру. Дверцы камеры за- крываются. Камера имеет застекленное смотровое окно и брезен- товые рукава с перчатками. В ней смонтирован возду- ховод с металлическим наконечником, соединенный с магистральным воздуховодом. Находясь вне камеры, слесарь просовывает обе руки в рукава, берет наконеч- ник и обдувает двигатель, который вместе с кругом вра- щается на тележке. Камера подобного типа изготовлена в электромашинном цехе локомотивного депо Львов- Запад. Она выполнена в виде пристройки к цеху; не за- громождает его и не мешает внутрицеховым потокам. Уплотненные поднимающиеся двери хорошо защищают цех от проникновения в него шума из камеры. В ре- зультате внедрения камеры шум в электромашинном цехе значительно снизился (рис. 38,я). С учетом вре- менной поправки (см. табл. 3) шум на рабочем месте обдувщика нормы не превышает (см. табл. 2), а в цехе значительно ниже нормы. В цехе испытания топливных насосов локомотивного депо Львов-Запад пункт обдувки деталей топливной 172
Рис. 38. Спектры шума при обдувке агрегатов сжатым воз- духом: в—при обдувке электродвигателей; б—при обдувке деталей топливной аппаратуры; 1—в камере; 2—па рабочем месте обдувщнка; 3—в центре цеха; 4—норма прн действии шума более 4 ч в смену; 5—в помеще- нии обдувки; б—в изолированном помещении частота, гц аппаратуры изолировали от цеха стенкой из фанеры и стекла. В результате шум в общем помещении цеха снизился (рис. 38,6) и также не превышает нормы. При сооружении камер и изолированных помещений необходимо добиваться того, чтобы в конструкциях от- сутствовали щели, а звукоизоляция стенок и дверей была достаточна. Повышение эффекта заглушения мо- жет дать облицовка стен с внутренней стороны звуко- поглощающими материалами. Цехи ремонта котлов Котельные цехи, так же как и литейные, являются наиболее шумными на железнодорожных предприятиях. Шум ряда производственных процессов в этих цехах значительно превышает санитарные нормы: клепка и очистка котлов, резка труб, очистка жаровых и дымо- гарных труб, правки различных деталей ударами. При постановке заклепок шум вблизи котла обычно выше нормы на 30—35 дб, а по субъективному вос- приятию— в 10—15 раз; в противоположном конце большого цеха уровень шума составляет 90—95 дб и превышает норму на 15—20 дб. В связи с этим клепку 173
котлов необходимо производить в вечернюю смену, ког- да в цехе занято меньше рабочих. Снижение шума при котельных работах в основном сводится к замене клепки другим процессом и к демп- фированию обрабатываемой поверхности котла. Пнев- матическая клепка все более заменяется сваркой или постановкой заклепок при помощи гидравлической прессовки. Барабаны для очистки жаровых и дымогарных труб обычно устанавливают в отдельных помещениях, в ко- торых уровень ударного высокочастотного шума дости- гает НО—118 до. Этот шум проникает в соседние поме- щения и хорошо слышен вдали от цеха. Он возникает от ударов перекатываемых труб и вибраций стенок ба- рабанов. Очищают жаровые и дымогарные трубы в основном тремя способами: сухим, мокрым и при помощи меха- нических роликов. При сухой очистке барабан устанавливают над по- лом на двух неподвижных опорах. Это дает возмож- ность полностью звукоизолировать его резиной или вой- локом, а загрузку и выгрузку труб производить с торца. Однако эффект звукоизоляции обычно недостаточен для снижения шума до норм. Измерения показали, что ба- рабан, облицованный техническим войлоком и рейками, снижает уровень шума только до 100—102 дб. На высо- ких частотах составляющие спектра шума уменьшают- ся на 15—20 дб. Установка для «мокрой очистки» труб состоит из железобетонной ванны, барабана и механизма для его подъема и вращения. Процесс очистки заключается в следующем: ванну заполняют водой, затем в барабан загружают трубы, опускают в ванну и включают меха- низм вращения. Во время вращения барабана вода смывает с труб накипь. Для ускорения процесса очист- ки применяют также растворы ингибированной кис- лоты. Для снижения шума существующих устройств в за- висимости от местных условий могут быть рекомендо- ваны два способа. Первый — это звукоизоляция бара- бана съемным полукожухом, закрывающим ванну. Кожух изготовляют из шпунтовых досок. Внутреннюю поверхность облицовывают звукопоглощающим мате- L74
риалом, маслостойкой полиэтиленовой пленкой толщи- ной 30—60 мк и перфорированным покрытием. Уста- новка и подъем кожуха производятся краном. При дос- таточной герметичности кожуха снижение шума будет доведено до нормы. Может быть рекомендован и второй способ. Бара- бан изготовляют из двух цилиндрических камер, двой- ного дна и двойных крышек цилиндра. Пространство между стенками заполняют водой, песком или другим демпфирующим материалом, уменьшающим ударный шум, излучаемый внутренними стенками барабана. Очистку труб роликами следует производить в спе- циальных звукоизолированных камерах. Высокие уровни шума в котельных цехах возникают при резании, рихтовке и гибке труб. Резание труб и металла механическими ножовочными пилами создает уровень шума в 88—90 дб при норме 80—83 дб, реза- ние фракционными дисковыми пилами — в 95—'100 дб при норме 80—85 дб; резание на станках с бакелито- вым кругом — в 96 дб при норме 85 дб. Во всех слу- чаях наиболее высокочастотные составляющие шума возникают при резании металла. Шум электродвигателей, как правило, не превы- шает санитарных норм. Процесс резания механическими ножовочными и циркульными дисковыми 'пилами более длителен, чем процесс резания на станках с бакелитовым кругом. При этом шум станков на высоких частотах менее интенси- вен, что позволяет рекомендовать их для работы. Для уменьшения воздействия шума достаточно вблизи стан- ков установить звукопоглощающие экраны. Снижение излучения шума при правке труб удара- ми достигается демпфированием труб резиной; в слу- чаях когда это возможно, рихтовку следует проводить с местным подогревом. Шум трубогибочных станков, определяемый в основ- ном шумом электродвигателей, может быть снижен установкой кожухов. Рассмотренные мероприятия без изменения техно- логического процесса не дают достаточного снижения шума вблизи котлов. В связи с этим необходимо обес- печивать работающих средствами защиты от шума, а шумные процессы заменять малошумными. 175
Сборочные цехи ремонта вагонов При ремонте вагонов шум значительной интенсив- ности вызывается ударными процессами разборки и правки люков полувагонов, металлических бортов плат- форм, срубкой гаек, болтов обшивки. Интенсивный шум создается пневматическими гайковертами, пневматиче- скими клепальными молотками, установками рецирку- ляции воздуха и вентиляторами. Во многих цехах уста- новлены стационарные и передвижные преобразова- тельные электромашинные агрегаты, создающие допол- нительный шум.. Комплекс мероприятий по борьбе с шумом в ре- монтно-сборочных цехах рассмотрим на примере вагон- ных депо Клепаров и Ковель Львовской железной дороги. Правка металлических бортов платформ в этих де- по производится пневматическим прессом, оборудован- ным глушителем шума. Взамен пневматического гайко- верта сконструирован электромеханический гайковерт, смонтированный на тележке, а взамен пневматических клепальных молотков изготовлена пневмогидравличе- ская установка. Описание устройств дано в [1]. Внедрение этих ме- роприятий позволило снизить шум в цехе со 100—115 дб до 70—75 дб, т. е. в 5—8 раз по субъективной гром- кости. Ударная правка люков полувагонов заменена прес- совой правкой, ударная рубка гаек болтов заменена малошумными гидравлическими кусачками. Такая за- мена позволила снизить не только шум, но и воздейст- вие вибраций на руки работающих. Повысилась куль- тура труда и его производительность. Преобразовательные агрегаты изолированы в от- дельное помещение. Мероприятия по снижению шума установок рецир- куляции воздуха и вентиляторов рассмотрены в преды- дущих разделах. Гидравлические и пневматические прессы и автома- тические линии. На многих предприятиях по ремонту подвижного состава сконструированы и изготовлены ав- томатические линии ремонта деталей подвижного соста- ва, работают гидравлические и пневматические прессы 176
для правки бортов плат- форм, люков полувагонов, для распрессовки подшипни- ков, испытания рессор и др. Гидравлические автома- тические линии и прессы, как правило, работают бесшум- но. При работе пневматиче- ских автоматических и полу- автоматических линий и прессов интенсивный шум вызывается выхлопом сжа- того воздуха. Уровни шума выхлопа нередко превышают уровни шума процессов удар- ной правки. В связи с этим на все пневматические линии и прессы необходимо уста- навливать глушители шума, которые могут быть выпол- нены по схемам, приведен- ным на рис. 12—16. сЯр На автоматической линии ремонта контейнеров при выхлопе сжатого воздуха из воздухораспределителей соз- дается шум, в 5—6 раз пре- вышающий допустимые уровни. Значительное умень- шение шума достигнуто применением реактивного глу- шителя (рис. 39). В локомотивном депо Львов-Запад для снижения шума выхлопа пневматического пресса распрессовки подшипников применен металлокерамический фильтр, выполненный из пористой меди. Установка глушителя позволила снизить шум на 9 дб, т. е. в 2 раза по субъ- ективной громкости. В вагонном депо Клепаров для пневматических прессов правки бортов платформ и деталей автосцепки применены глушители, выполненные по схеме, изобра- женной на рис. 40, а. Глушитель изготовлен из двух трубок разного диаметра. Объем между трубками раз- делен на камеры с перегородками из пористого пено- Рис. 39. Глушитель шума вы- хлопа сжатого .воздуха из воз- духораспределителей автомати- ческой линии передвижения контейнеров: 1— воздухораспределители; 2—вых- лопной клапан; 3—глушитель 177
Р.ис. 40. Глушитель шума для прессов: а—схема; б—-глушитель в собранном виде; в—то же в разобранном виде; /—наружная труба; 2—перегородки; 3— внутренняя труба; 4—крышка пласта. В перегородках рассверлено большое количест- во мелких отверстий. Применение глушителей обеспе- чило достаточное снижение шума (рис. 41). За счет сопротивления глушителя процесс правки стал более равномерным, при этом снизилась интенсивность и удар- ных процессов правки. На Горьковском автомобильном заводе применены малогабаритные глушители для пневматических прес- сов, выполненные из полиэтилена высокого давления. Отработанный сжатый воздух из пневмоклапанов через Частота, гц Рис. 41. Спектры шума при работе пневматических прессов: а — пресс для правки бортов платформы; б — пресс правки деталей автосцепки; / — без глушителя; 2 — с глушителем: 3 — норма прн действии шума более 4 ч в смену 176
клапан последовательного включения поступает в по- лость глушителя и проходит через 216 отверстий диа- метром 2 мм, расположенных друг к другу под углом 60°. Применение таких глушителей снизило шум вы- хлопа со 104 до 84 дб. Отделения ремонта автосцепки и триангелей. Наи- более высокие уровни шума в отделениях ремонта автосцепки и триангелей вызываются пневматическими гайковертами, шлифовальными машинами, электросва- рочными машинами и вентиляторами. Вопрос снижения шума в этих отделениях хорошо решен в вагонном депо Клепаров. Здесь на автомати- ческой линии ремонта триангелей взамен пневматиче- ских гайковертов применены электромеханические ре- дукторы РМ-250 и РМ-350, что позволило снизить шум в цехе со 113 до 75 дб или в 9 раз по субъективной громкости. В отделении ремонта автосцепки на старо- типный гайковерт установлен глушитель шума. Шлифо- вальная машина ШР-2 также оборудована глушителем шума (конструкции глушителей рассмотрены ниже). Электрическая машина ПСМ-1000 вынесена наружу и изолирована в стальной кожух. В результате внедрения этих мероприятий шум в отделениях не превышает нормы. Пневматический инструмент. На предприятиях же- лезнодорожного транспорта широко применяются пнев- матические инструменты ударного и вращательного дей- ствия (рубильные и отбойные молотки, сверлильные ма- шины, гайковерты и др.). Пневматические инструменты обеспечивают высокую производительность труда при разборке и сборке узлов подвижного состава и на дру- гих работах. Большинство пневматических инструмен- тов вызывает интенсивный шум, значительно превы- шающий допустимые уровни. В зависимости от конст- рукции и механического состояния инструмента, а так- же от вида обработки материала .уровни и спектры шума весьма различны. Поэтому и диапазон превыше- ния уровней шума над нормами весьма велик и состав- ляет от 10 до 38 дб, что по субъективной оценке равно превышению в 2—13 раз. При работе пневматических инструментов шум соз- дается в основном выхлопом сжатого воздуха, ударами инструмента по обрабатываемой поверхности, соударе- .179
ниями деталей самого инструмента и ударами бойка по вставному инструменту. Общими рекомендациями по снижению шума при работе пневматического инструмента являются: уста- новка глушителей на выхлоп; демпфирование обрабаты- ваемых поверхностей или деталей, замена пневматиче- ского ’ процесса другим, менее шумным (например, пневматического инструмента — электрическим, клеп- ки— сваркой и др.); демпфирование поверхности инст- румента и изготовление ударных частей из незвучного материала. При разработке мероприятий по снижению шума • пневматического инструмента необходимо к каждому инструменту подходить с учетом его конструкции и об- ласти применения. Глушители должны быть по возмож- ности небольших размеров, не мешать работе, не утя- желять инструмент и не создавать большого сопротив- ления выходу воздуха. Шлифовальные пневматические машины. Наиболее широко применяются горизонтальные и вертикальные шлифовальные машины ШР-2, УШР, ШР-06-2, И-44 и др. Уровень шума при их работе достигает 92—НОдб, т. е. превышает нормы на 10—30 дб, или в 2—8 раз по субъективной громкости. Основными источниками шума являются выхлоп воздуха и трение круга об обрабатываемую поверх- ность. Шум самого механизма достигает больших зна- чений только при работе технически неисправных машин. При обработке массивных деталей шум, вы- званный трением круга о металл, обычно на 15—25 дб ниже шума выхлопа. При обработке сварных швов на больших тонкостенных поверхностях (кузов вагона или локомотива, цистерны, поверхность котла, корпус вен- тилятора и др.) общие уровни шума, вызванные трением круга об обрабатываемую поверхность, дости- гают уровней шума выхлопа и тем выше, чем больше обрабатываемая поверхность. Спектры шума выхлопа всегда высокочастотные, поэтому на шлифовальные машины необходимо устанавливать глушители. Глушитель шума для горизонтальных шлифоваль- ных машин ШР-2 и УШР показан на рис. 42. Он со- стоит из звукопоглощающих втулок 2 и 4, выполнен- ных из пористого поролона или поливинилхлоридного 180
Рис. 42. Схема глушителя для шлифовальной машины гори- зонтального типа: / — кожух; 2, 4 — звукопоглощаю- щие втулки; 3 — втулка из метал- ла; 5 — гайки шпилек; 6 — хобот; 7 — статор машины войлока толщиной 8—10 мм, внутренней втулки 3 и на- ружного кожуха 1. Втулка 3 и кожух 1 изготовляются из листового металла тол- щиной 0,5—1 мм. Кожух может быть изготовлен также из резипы, пластмас- сы и других материалов. На втулке и кожухе рас- сверлены отверстия (в ре- зине они не нужны), сум- марная площадь которых не должна превышать пло- щади выхлопных каналов на статоре машины. Для установки глушите- ля на машине отвинчивают гайки шпилек 5, снимают хобот 6 и удаляют типовой защитный кожух. На статор 7 надевают втулку из по- ролона 4, а сверху — металлическую втулку 3 и соби- рают машину. После сборки устанавливают звукопо- глощающую втулку 2, которая плотно поджимается к корпусу машинй кожухом /. При сборке глушителя необходимо втулку 3 и кожух 1 смещать так, чтобы их отверстия не совпадали с выхлопными отверстиями в статоре машины. Конструкцию глушителей можно упростить. Так, в вагонном депо Клепаров в цехе автосцепки на маши- ну ШР-2 установили глушитель, схема которого пока- зана на рис. 43, а. Под типовой кожух была поставле- на втулка из поролона, а сверху на типовой кожух надета втулка из войлока. В ' локомотивном депо Львов-Запад под типовой кожух была плотно помеще- на втулка из поролона (рис. 43,6). Результаты испы- тания этих глушителей приведены в табл. 43. Из табл. 43 видно, что шум выхлопа при работе шлифовальных машин ШР-2 с глушителем ниже по общему уровню на 19—21 дб и по субъективной гром- кости — в 4—5 раз. Снижение в основном получено за счет высокочастотных составляющих спектра шума. При обработке горизонтальными пневматическими шлифовальными машинами с описанными выше глу- 181
ши гелями крупных и массивных деталей шум выхлопа не слышен, а слышится только шум трения шлифоваль- ного круга об обрабатываемый материал. При обра- ботке тонких Листовых поверхностей возникает интен- сивный шум, вызванный трением шлифовального круга о металл. Уменьшить этот шум можйо установкой обра- батываемой детали на демпфирующие прокладки из войлока или мягкой резины, которые должны плотно прилегать к обрабатываемой поверхности. Чем большая площадь обрабатываемой поверхности демпфирована и чем плотнее прижат материал к поверхности, тем зна- чительнее будет снижение шума. На 10—15 дб можно снизить шум, возникающий при зачистке больших по- верхностей тонкостенных конструкций и емкостей бла- годаря применению гибких абразивов вместо жестких. Глушитель шума для вертикальной шлифовальной машины И-44 также прост по конструкции (рис. 44 и 45). Корпус глушителя, заполненный звукопоглощаю- щим материалом, устанавливается на выхлопное отвер- Рис. 43. Шлифовальные машины с глушителями шума: а ~ глушитель с внутренней втулкой из пористого поролона и наруж- ной из войлока; б — глушитель с внутренней втулкой из пористого поролона; / — наружная втулка; 2 — внутренняя втулка 182
Таблица 43 Эффективность глушителей шума пневматических шлифовальных машин ШР-2 Шлифовальная ма- шина ШР-2 в локо- мотивном депо Львов-Запад: до постановки глушителя . . . с глушителем Снижение шума . Шум шлифовальной машины ШР-2 в ва- гонном депо Клепа- ров: до постановки с глушителем Снижение шума '110 91 19 НО 89 21 87 73 14 91 87 4 95 77 18 99 83 16 109 83 26 101 89 12 102 82 20 97 76 21 70 50 20 108 82 26 10Й 82 20 КМ 78 26 92 72 20 90 67 23 80 60 20 стие машины и плотно крепится к ней стяжкой с на- тяжным замком. Корпус глушителя изготовляется по профилю корпуса машины из листового металла или пластмассы. Звукопоглощающие поролон, поропласт или войлок вырезаются по размеру корпуса глушителя. Для выхода воздуха в корпусе глушителя высверлива- ются отверстия, по площади равные площади выхлоп- ных отверстий машины. Пневматические гайковерты. Средние уровни шума при работе гайковертов достигают 96—115 дб, что вы- ше нормы на 18—35 дб, или в 4—16 раз по субъектив- ной громкости. Наиболее высокие уровни шума вызы- ваются выхлопами воздуха. Вторым по интенсивности (ниже первого на 10—15 дб) является шум, возникаю- щий при работе механизма гайковерта. Более высокие уровни шума создаются большими гайковертами (ти- пов 312-01, ПРГ-80, И-51 и др.) для гаек М-32-М50. 183
Рис 44 Схема постановки глушителя на вертикальную шлифовальную машину 1 — корпус глушителя, 2 — звукопоглощающий материал 3 — хомут Рис 45 Общий вид шлифоваль- ной машины И 44 с глушителем ш\- ма / — корпус тушителя, 2 — хомут Уровень звукового давления при работе этих гайковер- тов достигает НО—118 дб (норма 75—80 дб) По субъективной оценке такой шум превышает нормы в 11—16 раз. При работе малых гайковертов для гаек Ml 0—М14 уровни звукового давления достигают 95—105 дб (норма 75—85 дб), что выше допустимого шума по громкости в 4—5 раз. Спектры шума при ра- боте всех гайковертов высокочастотные Для заглушения шума больших гайковертов разра- ботано два типа глушителей' на переносных гайковер- тах следует применять малогабаритный глушитель (рис. 46,а), на стационарных — выносной активный глушитель (рис. 46,6). В гайковерте И-51А малогабаритный глушитель или гибкий шланг от стационарного глушителя присоеди- няется к выхлопному отверстию Делается это следую- щим образом. Втулка реверсивного механизма и ось двухходового крана гайковерта удлинены на 65 мм В удлиненную втулку реверсивного механизма вставлена пробка с отверстием для пропуска оси, на которую на- девается рукоятка изменения направления вращения гайковерта. Кроме того, в удлиненную втулку запрес- сована одним концом трубка 4 диаметром 10 мм. Эта трубка изогнута и вторым концом вставлена в отвер- стие, просверленное на приливе основного выхлопного отверстия. К концу основного выхлопного отверстия приварен фланец 5 с четырьмя отверстиями для креп- 181
Рис 46 Гайковерт И-51А с глушителем шума а — гайковерт с матогабаритным гтушнтетем б — гайковерт с выносным активным глушителем 1 — удтинеиная втулка реверсивного механизма, 2 — пробка 3 — рукоятка 4 — переходная трубка 5 — фланец приварен’ ный к отливу выхлопного отверстия 6 — малогабаритный гчушнтечь 7 — фланец 8 — стационарный глушитель ления малогабаритного глушителя 6 или переходного фланца 7, служащего для отвода воздуха в стационар- ный глушитель. Крепление к фланцу 5 глушителя 6 или переходного фланца 7 производится с прокладкой из мягкой резины. На фланце 7 завальцована трубка, к которой гибким резиновым шлангом присоединяется выносной глушитель шума. Стационарный глушитель (рис. 47) представляет со- бой перфорированную трубу, заключенную в кожух. Пространство между трубой и кожухом заполнено зву- Рис. 47 Схема глушителей шума для пневматических гай- ковертов И-51- а — выносной глушитель» б — малогабаритный глушитель; 1 — ко- жух, 2 — звукопоглощающий материал, 3 — перфорированная труба, 4 — корпус. 5 — перегородка, 6 — отверстие, 7 — втулка, 8 — винт 185
Рис. 43. Схеца постановки глуши- теля шума для гайковерта ГПМ-14- / — перегородки; 2 — верхняя часть глу- шителя; 3 — рукоятка реверса; 4 и 5 — пластины; б ~ звукопоглощающая про- кладка; 7 — уплотняющая пластина; 8 — опорная пробка; 9 — соединитель- ные трубки; 10 — ннжиня часть глуши- теля копоглощающим материалом (капроновым волокном или .войлоком). Малогабаритный глушитель состоит из отдельных камер (рис. 47,6), облицованных звукопогло- щающим материалом. Испытание гайковерта И-51А с малогабаритным и выносным (стационарным) глушителями показало, что уровень шума выхлопа снижается по сравнению с гай- ковертом без глушителя со 118 до 92—94 дб, т. е. на 24—26 дб, или в 5—6 раз по субъективной громкости. При этом шум больших гайковертов все же превышает санйтарные нормы. Для дальнейшего его снижения не- обходимо уменьшить шум, создаваемый механической частью гайковерта. Для гайковерта ГПМ-14 разработан малогабарит- ный глушитель, который надевается на корпус гайко- верта (рис. 48 и 49). Глушитель изготовляется из лис- тового алюминия или стали, толщиной 1—2 мм. Он состоит из двух разъемных частей: верхней и нижней. В верхней части корпуса глушителя вырезаны удлинен- ное отверстие для рукоятки (штифта) реверса и отвер- стия для выхода воздуха. В нижней части имеется от- верстие для ручки. Между верхней и нижней частями прокладываются две перегородки 1, вырезанные по профилю корпуса. В них выполнено по одному отвер- стию диаметром 6—8 мм для прохода воздуха. 186
Рис. 49. Общий вид гайковерта ГПМ-14 с глушителем шума: Z — верхняя часть глушителя; 2 — нижняя часть глушителя Для установки глушите- ля на гайковерт выверты- вают типовую пластмассо- вую опорную пробку 8, снимают рукоятку реверса и заменяют ее более длин- ной 3 так, чтобы она вы- ступала из кожуха. Затем ставят на место опорную пробку, не довертывая ее до упора на 3—4 мм, наде- вают нижнюю часть глуши- теля, ставят перегородки 1, на рукоятку 3 реверса на- девают уплотняющую плас- тину 7. Сверху помещают звукопоглощающую прокладку 6 из полиуретана или войлока толщиной 15—20 мм. Прокладку по ширине вырезают в соответствии с размерами пластины 5. Все это накрывают верхней частью корпуса глушителя. Обе части стягивают и закрепляют соединительными раз- резными трубками 9. На рукоятку реверса накидывают пластину 4 и затягивают гайкой. После этого опорную пробку завинчивают до упора. Верхняя и нижняя части глушителя, а также пере- городки 1 должны быть точно подогнаны по профилю гайковерта. При недостаточно точной подгонке между корпусом и глушителем следует поместить прокладку из тонкой резины. Вес глушителя из алюминия не превышает 120 г. Такой глушитель прост в изготовлении и не мешает в работе. Испытания гайковерта ГПМ-14 без глушителя и с глушителем показали, что уровни шума снизились со 102 до 83 дб, т. е. на 19 дб, или в 4 раза по субъек- тивной громкости. При этом значительно уменьшились высокочастотные составляющие шума. В деревообделочном цехе вагонного депо Клепаров применение гайковерта ГПМ-14 с глушителем позво- лило снизить шум со 101 до 80 дб. Как видно из рис. 50, при этом значительно снизились высокочастот- ные" составляющие спектра и шум в цехе не превышает нормы. 187
Частота. г и Рис. 50 Спектры шума при работе гайковерта ГПМ-14У- 1 — без глушителя; 2 — с глуши- телем; 3 — норма при действии шума более 4 ч в смену Пневматические сверлиль- ные машины. Шум, возни- кающий при работе боль- ших сверлильных машин (типа И-34 и др.), дости- гает 100—102 дб >при норме 80—85 дб. Уровни шума превышают допустимые на 13—18 дб, или в 2,5—4 ра- за по субъективной гром- кости. Малые сверлильные машины (типа РС-8) вызы- вают шум, уровень которо- го равен 88—95 дб, при этом нормы превышаются на 10—15 дб, или в 2—3 раза по субъективной гром- кости. Основным источни- ком шума является выхлоп воздуха. Вращение движу- щихся частей машины, а также процесс свершения не играют существенной роли в образовании шума. К большим сверлильным машинам применимы мето- ды борьбы с шумом, рекомендуемые для снижения шу- ма гайковертов (см. рис. 46, 47). Для малых сверлиль- ных машин может быть также применен глушитель от гайковерта ГПМ-14 с соответствующей подгонкой его к корпусу сверлильной машины. Пневматические рубильные и отбойные молотки. В механизмах ударного действия основными источника- ми шума являются соударения ударника и хвостовика, удары инструмента об обрабатываемый материал и вы- хлоп воздуха. Интенсивность шума возрастает с увели- чением силы и числа ударов. Уровни шума пневмати- ческих рубильных молотков при клепке редукторов колесных пар, завальцовке бандажа, клепке швеллер- ной балки полувагона, обрубке шва на тележке состав- ляют 104—115 дб при норме 75—80 дб. Установленные нормы превышаются на 26—38 дб, или в 8—15 раз по субъективной громкости. Интенсивный шум вызывается также вибрацией обрабатываемой поверхности. Мероприятия по- демпфированию обрабатываемых деталей и установка глушителей не могут обеспечить снижение шума рубильных и отбойных молотков до 188
нормы. В данном случае необходимо стремиться изме- нить производственный процесс. Так, вместо клепки пневматическими молотками следует применять запрес- совку заклепок, которая более производительна, не тре- бует больших физических усилий и бесшумна. Запрес- совка выполняется гидравлическим способом, при этом заклепки разогреваются электрическим током. Уплотне- ние обода бандажей колесных пар пневматическим ударным инструментом рекомендуется заменять уплот- нением гидравлическим прессом. Обрубку сварных швов целесообразно заменять фрезеровкой. При обруб- ке одинаковых деталей процесс может быть автомати- зирован. Для заглушения шума пневматических машин, рас- положение отверстий которых отличается от рассмот- ренного выше, может быть применен универсальный глушитель (рис. 51). Этот глушитель состоит из корпу- са 1, пяти разделительных стенок 3 с отверстиями, рас- положенными в шахматном порядке, и перфорирован- ного конуса 4. Разделительные стенки выполнены из пенопласта ПВХ-1 толщиной 5—6 мм. Расстояние между стенками 10, 15, 20, 25, 30 мм выдерживается при помощи шайб 2. Конус выполнен из перфорирован- ной стали. К корпусу глушителя, который конструк- Рис 51. Универсальный глушитель шума выхлопа пневматического инструмента: / — корпус; 2 — шайба; 3 — разделительная стенка, 4 — перфорированный конус, 5 — скоба 189
тивно может быть расположен в любом положении по отношению к корпусу машины, приварена скоба 5 для крепления глушителя на инструмент. Крепление произ- водится с прокладкой из мягкой резины. Наиболее простые глушители, достаточно эффектив- но снижающие высокочастотные составляющие в спект- рах шума пневматических машин, внедрены в вагон- ном депо Клепаров и на ленинградском заводе «Рус- ский дизель». В депо Клепаров на старотипном гайко- верте отверстие выхлопа закрыли пористым поролоном толщиной 10 мм и перфорированной металлической на- кладкой. На заводе «Русский дизель» для пневматиче- ской пилы «Дружба» применили глушитель в виде замкнутого объема, заполненного крошкой (3—5 мм) из маслостойкой резины, заключенной в сетку. В первом случае шум по общему уровню снизился на 21 дб, во втором снижение шума в октавных полосах спектра со- ставило от 13 до 27 дб. В обоих глушителях отработав- ший воздух проходит через поры звукопоглощающего материала и теряет часть звуковой энергии. В последние годы промышленностью выпущены но- вые менее шумные пневматические шлифовальные ма- шины типа ИП-2001 (см. табл. 15), разработаны шли- фовальные, сверлильные машины и гайковерты типов ГУП, ГПР, уровни шума которых также значительно снижены. Взамен пневматических шлифовальных машин с ротационными двигателями предложены машины ти- пов ПШТ-2 и ПШО-6 с микротурбинами. Шум и вибра- ция, создаваемые этими машинами, значительно ниже. Выпускается и ряд других менее шумных пневматиче- ских машин. Деревообделочные и столярные цехи В деревообделочных и столярных цехах наиболее вы- сокие уровни шума возникают при работе круглопиль- ных, фрезерных и строгальных станков, а в некоторых случаях вызываются установками для удаления отхо- дов и пЫли. 4 Уровень шума при распиловке древесины. кругло- пильными станками достигает 95—112 дб при норме 75—81 дб. По субъективному восприятию такой шум превышает допустимый в 4—10 раз. При работе на 190
холостом ходу уровень шума круглопильных станков составляет 86—98 дб при норме 75—83 дб. Наиболее высокие уровни шума создаются вибраци- ей полотна пилы, завихрением воздуха на зубьях и ви- брацией обрабатываемого материала. Интенсивность шума зависит от числа оборотов, раз- мера и толщины пильного диска, заточки и числа зубьев, вида обрабатываемого материала и его толщи- ны, а также от скорости резания и подачи, конструкции пилы, качества ее подготовки к работе и точности ба- лансировки. При увеличении скорости вращения особое влияние на шум оказывает проковка пильного диска. При неправильной проковке появляются изгибы, склад- ки и другие дефекты, увеличивающие шум. Шум дисковых пил в зависимости от причин возник- новения может быть механическим и аэродинамиче- ским. Механический шум вызывается в основном коле- баниями и вибрацией пильного диска и процессом ре- зания. Аэродинамический шум возникает от завихрения воздуха в области Зубчатого венца пилы. С увеличением размеров и числа зубьев диска пилы и с повышением окружной скорости аэродинамический шум возрастает, а с увеличением толщины пилы умень- шается. Механический шум возрастает при увеличении колебаний периферийной части диска пилы. Для снижения шума необходимо уменьшить люфты и биения, отрегулировать балансировку диска пилы, улучшить заточку и текущее содержание, а в некото- рых случаях заменить диск. Неуравновешенность дис- ковых пил устраняется углублением впадин между зубьями в тяжелой ее части. Уменьшение вибрации пильного диска достигается установкой на нем демпфирующих прокладок из свин- ца, меди или фетра. Прокладки устанавливаются по размеру необходимой высоты пропила материалов и ограничивают колебания главным образом только средней части пильного диска. Для снижения наиболее интенсивных колебаний периферийной его части приме- няют ограничивающие ролики, склеивание диска из не- скольких листов и обклеивание с обеих сторон стальной или алюминиевой фольгой. Ограничивающие ролики изготовляют из твердых пород, древесины и устанавливают на подшипниках под 191
крышкой стола па расстоянии 10 мм от зубьев. Диа- метр роликов рекомендуется выбирать в пределах 0,15—0,2 величины диаметра пилы. Эффективность применения демпфирования при помощи роликов оце- нивается в 10—45 дб. Однако снижение шума будет достигнуто лишь при хорошем состоянии роликов, в противном случае они могут увеличить шум. Склеивание пильных дисков из двух стальных лис- тов приводит к снижению шума как за счет увеличения толщины диска (пильный диск толщиной 3,5 мм соз- дает шум на 5—6 дб меньший, чем диск толщиной 2 мм), так и за счет увеличения трения между диска- ми. При этом не только снижается величина колебаний пильного диска, но и обеспечивается быстрое затуха- ние .колебаний. Все это приводит к снижению шума на 10—20 дб. Оклеивание диска пилы фольгой приводит к сни- жению колебаний диска и уменьшению шума при хо- лостом ходе на 10—20 дб, а при пилении — на 5—10 дб. Толщину фольги и клеевого слоя выбирают с учетом величины развода зубьев. Фольгу наклеивают на весь диск или только на его периферийную, наиболее ко- леблющуюся часть. Наружный диаметр фольги выби- рается меньше диаметра пилы на величину зубьев и припуска на заточку. Наклейка фольги и склеивание металлических дис- ков выполняются при помощи полиэфирных клеев и смол (фенольных эпоксидных или полиамидных). Пе- ред их нанесением склеиваемые поверхности должны быть тщательно очищены наждаком, стальными щет- ками или шлифованием. Механическая обработка, помимо очистки поверхно- сти, сообщает ей шероховатость, способствующую склеи- ванию. Очистка поверхностей может быть осуществле- на также протиркой растворителями или протравкой в ваннах. После очистки диски пилы ополаскивают теплой во- дой и просушивают. Клей наносят на поверхность сра- зу же после просушки, затем диски плотно сжимают струбцинками или прессом. При склеивании фенольны- ми смолами лучшее затвердевание происходит при на- гревании и высоком давлении. Эпоксидная смола за- твердевает при комнатной температуре в течение 50 ч, 192
а при нагревании до 100°С в течение 2 ч. Затвердева- ние полиамидных смол происходит как в теплом, так и в холодном состоянии. Полиэфирные клеи затвердева- ют без нагрева. Шум пильного диска можно снизить, заключив часть диска в звукопоглощающий кожух. Недостатком кожуха является то, что он забивается опилками. В связи с этим кожух должен быть съемным и обеспе- чивать возможность быстрой очистки. Кожух на пиль- ном диске дает снижение шума примерно на 8 фон. Конструкции новых пил с числом зубьев от 6 до 16 уменьшают сопротивление резанию, снижают шум и расход электроэнергии. Из станочного оборудования в цехах предприятий железнодорожного транспорта наиболее распростране- ны строгальные станки (фуговальные, рейсмусовые и четырехсторонние). Измерения шума станков СП-30-1, СК-15, СФ6-2, С2Ф-4, СР-6-5Г и других показали, что его уровень достигает 91—108 дб при норме 75—93 дб. При холостом ходе уровень шума составляет 90— 106 дб и превышает норму на 7—23 дб. Ножи строгальных станков, устанавливаемые на вращающиеся ножевые валы, должны иметь одинако- вый вес во избежание появления вибраций и шума. Не- обходимо, чтобы центры тяжести парных ножей были расположены на равном расстоянии от режущей кром- ки. Балансировать ножи необходимо как по ширине, так и по длине. Сначала балансируются ножи, затем должны быть отбалансированы ножевые валы с уста- новленными ножами. Наиболее высокие уровни шума создаются в ре- зультате вибраций деталей станка и обрабатываемого материала, а также срыва воздушных вихрей на кон- цах вращающегося инструмента. Квадратные ноже- вые головки, как правило, создают больший шум, чем круглые. Основным мероприятием по' уменьшению шума строгальных станков является замена прямых ножей спиральными (чертежи спиральных ножей разработа- ны для фуговальных станков СФ-6-2 на ленинградском заводе «Электросила»). Спиральные -ножи позволяют снизить шум на 20 фон и улучшают чистоту обработ- ки. Шум строгального станка со спиральньвми ножами 7 Е. В. Бобин 193
как при холостом ходе, так и при работе не превышает норм. На современных строгальных станках передний и задний столы изготавливаются из массивных стальных плит. Вместо массивной плиты можно устанавливать съемные накладки со сквозными прорезями (100X8мм), расположенными параллельно оси ножевого вала. Та- кие накладки позволяют снизить звуковые колебания. Снижение шума при работе эксплуатируемых стро- гальных станков с прямыми ножами может быть до- стигнуто за счет улучшения балансировки вращающих- ся ножевых валов, уменьшения зазоров и люфтов в сочленениях, демпфирования колебаний отдельных узлов. Исследования, проведенные НИИДревмашем и за- водом «Красный металлист», позволили наметить но- вые пути снижения шума строгальных станков. При- менение текстолитовых или капроновых корпусов под- шипников, установка алюминиевой воронки и перфори- рованного специального заднего зажима дают сниже- ние шума рейсмусовых станков при холостом ходе на 7—8 дб, а при обработке заготовок — на 12—14 дб. Меньший шум создают ножевые валы с гидравлическим и механическим креплением ножей. Однако в большин- стве случаев на существующих станках не достигается необходимое снижение шума, поэтому наиболее шум- ные станки необходимо заключить в отдельные боксы, звукоизолирующие кожуха или кабины. Интересные результаты получены при замене на фрезерном станке ФШ-4 прямозубой фрезы спираль- ной. При работе прямозубой • фрезой уровень шума до- стигал 92—93 дб и превышал норму на 13—14 дб. Ха- рактер шума — высокочастотный. При резании спи- ральной фрезой общий уровень шума снизился на 2—3 дб, а составляющие в спектре шума на частотах выше 800 гц уменьшились на 10—20 дб. В результате шум не превышал санитарных нор.м. Шум фрезерных станков может быть также умень- шен применением полукожуха, облицованного звуко- поглощающим материалом, заменой подшипников ка- чения подшипниками скольжения и улучшением дина- мической балансировки. Деревообделочные цехи железнодорожных предприя- 194
тий обычно имеют большие площади. В них заняты не только станочники, но и рабочие, непосредственно не связанные с шумными процессами (столяры, сборщики и др.). Надо стремиться к тому, чтобы воздействию шума подвергалось как можно меньшее число людей, необходимо выявить наиболее шумное оборудование в цехе, работающее длительное время. В каждом из деревообрабатывающих цехов реко- мендации по снижению шума должны внедряться в за- висимости от местных условий. Рассмотрим мероприя- тия по снижению шума в двух вагонных депо Львов- ской железной дороги. В деревообделочном цехе вагонного депо Клепаров в общем помещении расположены технологически свя- занные автоматическая линия изготовления бортовой доски для железнодорожных платформ (ее обслужива- ют два человека) и полуавтоматическая конвейерная линия сборки бортов платформ, на которой занято де- сять человек. На автоматической линии установлены четырехсторонний строгальный станок и маятниковая пила. Шуму этих машин подвергались не только обслу- живающие автоматическую линию работники, но и ра- ботники линии сборки бортов платформ. Уровни шума в помещении цеха достигали 100 дб и превышали нор- мы на 20 дб при холостом ходе и 25 дб при строгании, т. е. в 4—5 раз по субъективной громкости. Наиболее высокие уровни шума возникали при ра- боте строгального станка. Поэтому при создании бла- гоприятной рабочей обстановки в цехе строгальный станок был изолирован в специально построенной ка- бине (рис. 52). Одной стороной кабина примыкает к наружной сте- не цеха. Она полностью закрывает станок, лишь в бо- ковых ее стенках сделаны отверстия для входа и вы- хода досок. В кабине имеются две двери для прохода рабочего, обслуживающего станок. Стружка удаляется эксгаустерной установкой, трубопроводы которой про- ложены под полом. Каркас кабины выполнен из стального уголка 50X50 мм. Нижняя часть ее и потолок собраны из стальных листов толщиной 2 мм, сваренных между со- бой и с каркасом. Снаружи стальные поверхности об- лицованы технической кожей и жестью толщиной 7* 195
Рис. 52 Звукоизолированная кабина для четырехсторон- него строгального станка 0,8 .мм. Верхняя часть передней и две боковые стенки имеют двойное остекление из стекол толщиной 4 мм с воздушным промежутком 3—4 мм. Стекла установлены на П-образных резиновых прокладках и закреплены деревянными штапиками. Входное и выходное отверстия для досок выполнены из 2-мм стали и имеют удлиненную форму. Сечение входного отверстия — 430X180 мм, выходного — 360Х Х120 мм, длина — по 270".ил. Верхняя часть отверстий изнутри облицована пористым поролоном толщиной 10 мм. Оба отверстия закрыты резиновыми фартучка- ми, прикрепленными сверху. Во время работы автома- тической линии фартучки приподнимаются доской на высоту ее толщины (50—60 мм). Звук, проникающий в отверстия, частично экранируется фартучками, час- тично поглощается поролоном. На расстоянии 10 см от входного и выходного отверстий уровни звукового давления не превышают 88—90 дб. Измерения, выполненные шумомером с октавными фильтрами, показали, что шум в цехе после сооружения кабины значительно снизился. На расстоянии 1,5 м от кабины общие уровни шума в цехе уменьшились по 196
Рис 53 Спектры шума четырехстороннего строгального станка, изолированного в кабине а — кабина без облицовки; б — кабина с облицовкоп, 1 — при строгании в кабине. 2 — то же в цехе; 3 — при холостом ходе станка в кабине. 4 — то же в цехе на расстоянии 1,5 м от тередней стенки кабины на высоте 1,2 м от пола, 5 — норма при длительности шума более 1 ч в смену, ь — то же при длительности шума or 1 до 4 ч сравнению с уровнями в кабине при строгании на 16 дб, при холостом ходе — па 17 дб. Шум в цехе (рис 53, а) при холостом режиме работы не превышал санитарные нормы. Однако при строгании (спектр 2, рис. 53, а) шум был выше норм с учетом длительности его воздействия более 4 ч в смену. С целью дальнейшего снижения шума внутренние поверхности нижней части передней и боковых стен, а также заднюю стенку и потолок кабины облицовы- вали звукопоглощающим материалом, прибитым по де- ревянным рейкам на расстоянии 50 ,м.м от стального листа. Для облицовки были использованы гладкие гип- совые перфорированные плиты толщиной 10 мм типа АГШБ (см. табл. 22), но можно использовать и более эффективные звукопоглощающие материалы. Для по- вышения коэффициента звукопоглощения плит в воз- душном промежутке между гипсовыми плитами и сталью поместили слабонатяпутый брезент. Примене- ние такого звукопоглощения позволило еще на 3 дб снизить общие уровни шума в кабине как при холостом ходе, так и при строгании. Понизились уровни шума и в цехе. При холостом ходе шум не превышает сани- 197
тарные нормы (спектр 4, рис. 53,6), а при строжке (спектр 2, рис. 53, б) он не превышает нормы для длительности воздействия до 4 ч в смену. В деревообделочном цехе депо внедрен и ряд дру- гих рекомендаций. Проведено испытание на фуговаль- ном станке вала со спиральными ножами, изготовлен- ного по чертежам ленинградского завода «Электроси- ла». Испытание показало, что на холостом ходу шум вала со спиральными ножами незначительно отличает- ся от шума вала с прямыми ножами, при строжке он на 10 дб ниже. Резко уменьшена (на 12—15 дб) высо- кочастотная часть спектра. При работе вала со спиральными ножами были вы- явлены эксплуатационные и конструктивные недостат- ки. Ножи быстро тупятся. Сложность заточки требует разработки специального заточного устройства. Кроме того, спираль вала направлена не к упору, а в сторо- ну работника, что «ведет» доску в его сторону и соз- дается опасность травмирования рук. Выявленные не- достатки требуется устранить. Для дальнейшего снижения шума в деревообделоч- ном цехе депо Клепаров намечена облицовка потолка звукопоглощающими конструкциями. Эта работа долж- на быть выполнена при надстройке второго этажа. В вагонном депо Львов-Пассажирский в центре де- ревообделочного цеха были установлены фрезерный, фуговальный, строгальный станки и циркульные пилы (характеристики шума указаны в табл. 15). В различ- ных точках помещения располагались верстаки столя- ров. Шум машин действовал на всех работников цеха. Уровни шума в различных точках превышали нормы на 10—30 дб, или в 2—7 раз по субъективной гром- кости. Для снижения шума деревообделочные станки сгруп- пировали в одной части цеха, отгороженной от поме- щения столяров звукоизолированной стенкой с дверным проемом. Стены цеха как в «тихом» помещении столя- ров, так и в «шумном» помещении машин облицевали звукопоглощающими материалами. В результате шум- ность в помещении столяров резко снизилась. Если раньше работающие подвергались воздействию шума в течение всей смены, то теперь каждый из них находит- ся в шумном помещении не более 1 ч в смену. Шум в 198
помещении столяров ни- же допустимого для ка- бин наблюдения и ди- станционного управления. Дополнительное сниже- ние шума в «тихом» и «шумном» помещениях Рис 54 Демпфирующее прижим- ное устройство к пильном^ диску 1 — ребро кронштейна, на котором крепится устройство, 2 — винт, 3 — вкладыш 4 — пружина. 5 — стакан, 6 — стержень фетровый, 7 — вкладыш может быть получено облицовкой потолка зву- копоглощающими конст- рукциями и улучшением звукоизоляции двери между этими помещени- ями. В деревообделочном цехе выполнены эксперимен- тальные работы по снижению воздействия шума цир- кульных пил. Изготовлена пила с малым числом зубь- ев. Проведено испытание демпфирующих прижимов на пильном диске (рис. 54). Следует отметить, что пила с малым числом зубьев при работе на холостом ходу снизила шум на 3 дб по сравнению с обычной типовой пилой, при пилении, на- оборот, шум был на 2 дб выше По характеру спектр шума экспериментальной пилы менее высокочастотный, т. е. менее вредный. Однако числом зубьев на обычных талкивание материала. Учи- тывая незначительное сни- жение шума и выталкива- ние материала, такие пилы пока не следует рекомендо- вать для широкого внедре- ния на предприятиях. Демпфирующие прижи- мы внедрены в депо Клепа- ров на пильном диске ба- лансирного станка. Однако конструкция демпфирующе- го устройства пока не отра- ботана. Фетровый стержень 6 (см. рис. 54) быстро из- нашивается и выбрасывает- ся диском пилы. Предложе- при работе пилы с малым станках наблюдается вы- 400 800 1600 3700 6400 Частота , гц Рис. 55. Частотные спектры шума: 1 — недемпфированных пил; 2 — демпфированных пил 199
но вместо демпфирующих прижимов применять полосы от автомобильных покрышек. При правильном изготов- лении такие полосы, как и демпфирующее устройство, снижают наиболее высокочастотные составляющие в спектре шума (рис. 55). Необходимо продолжить исследования по примене- нию быстрорежущих пил (ГОСТ 980—53): Такие пилы не дают обратного выброса материала, уменьшают уси- ление на 40%, снижают расход мощности на 20%, умень- шают шум и повышают производительность труда. Помещения фабрики механизированного счета, телеграфных и телефонных станций, диспетчерских, помещений счетно-решающих машин В помещениях фабрик механизированного счета (ФМС), телеграфных и телефонных станций, помеще- ниях счетно-решающих машин на небольших площадях установлено большое количество вычислительных и других 1машин и аппаратов, создающих интенсивный шум. Измерения, проведенные в помещениях ФМС, телеграфных и телефонных станций Октябрьской, Львовской и Свердловской железных дорог, на Тби- лисском электровозостроительном заводе, показали, что уровни шума в этих помещениях составляют 74—89 дб. Превышение шума над нормами (см. табл. 2, пп. 1—5) достигает 8—23 дб в основном на частотах выше 1000 гц (табл. 44). По субъективной громкости уровни шума в 2—5 раз больше нормативных. Наиболее интенсивный шум в рассматриваемых по- мещениях создается ударными процессами. Возможно- сти снижения шума в источнике его возникновения здесь весьма ограничены. Поэтому основными направ- лениями уменьшения шума в данном случае являются рациональная планировка помещений и оборудования, звукоизоляция наиболее шумных машин и применение звукопоглощающих облицовок в соответствии со спект- ральными характеристиками шума машин. Табуляторы, сортировочные машины, магнитные барабаны, перфораторы следует устанавливать в от- 200
Таблица 44 Спектры шума счетно-вычислительных, телеграфных и пишущих машин Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Манины О О ю 04 О о о о о о о О CN ид о» «г OJ Уровни звукового давления дб Табуляторы: Т-5М 78 76 75 74 80 73 72 66 Т-5МУ ... 73 74 60 65 61 65 66 61 ТУМИ 68 72 73 63 69 63 62 56 Шум в счетно-анали- тическом цехе при ра- боте всех машин . . 78 77 78 80 82 75 74 67 Электронно - сортиро- вечные машины: С-ВО-5М . . , . 71 72 67 69 65 63 62 58 С-45-5М . . . 70 73 75 77 78 7'6 77 79 С-80-1 . . . , . 70 76 78 78 78 75 73 70 С-80 76 80 74 84 86 83 80 78 Счетные машины типа Мерседес (20 машин) . 71 73 75 77 79 74 72 68 Перфораторы ПД-45-1, ПД-45-2 71 74 68 71 68 67 68 64 Контрольники К-45-2 71 79 62 68 64 69 73 69 Пишущие машинки . 70 71 67 66 68 68 70 67 Телеграфные аппара- ты: СТ-35, СТА . 67 72 77 76 76 75 74 66 СТ 56 52 60 63 63 64 65 62 РТАИ . . 42 40 50 52 60 58 58 62 ЛТАИ 50 42 50 51 55 57 57 56 Вычислительные ма- шины: Урал-1 80 82 81 83 82 76 73 66 Урал-2 . . . 71 72 73 76 76 74 76 74 Минск-220 . . . 72 71 75 80 79 7'8 79 76 БЭСМ-3 . ... 70 68 72 73 70 67 61 53 Минск-27 . 75 77 78 77 79 75 74 72 201
Рис 56. Схема установки звуко- поглощающей конструкции малых вычислительных машин, теле- графных аппаратов или счетно- печатающих машин дельных изолированных помещениях, облицован- ных звукопоглощающими конструкциями. При уста- новке в общих помеще- ниях эти агрегаты необ- ходимо изолировать в специальные кожуха. Вентиляционные системы и кондиционирующие ус- тановки' должны быть оборудованы глушителя- ми шума и расположены так, чтобы шум не мешал работающим в помеще- нии. Практика (показала, что только звукопоглоще- ние стен и потолка в рас- сматриваемых помещениях не обеспечивает сниже- ния шума до нормы. В связи с этим в помещени- ях необходимо применять экранирующие сооружения (см. рис. 10) и звукоизолирующие кожуха (см. рис. 33). Для уменьшения шума малых машин, устанавливае- мых на столах, рекомендуется в крышках столов делать углубления, облицованные звукопоглощающими мате- риалами. Над машиной и между машинами следует устанавливать звукопоглощающие конструкции (рис. 56). Распространение структурного звука, передаваемого на конструкции, можно снизить установкой машин на резиновые, войлочные и эластичные прокладки. Щебеночные заводы На щебеночных заводах наиболее высокие уровни шума создаются при процессах дробления, грохочения и транспортирования горных пород. Шум возникает также при работе транспортеров, электродвигателей и вентиляторов. Уровень шума дробилок типов ШКД-7, СМ-16, КСД н других достигает 108—115 дб при норме 87—90 дб. При работе грохотов уровни шума состав- 202
ляют 105—115 дб (норма 75—87 дб), при движении щебня и камня по течкам и желобам — 98—106 дб (норма 75—88 дб). Источниками шума в камнедробилках являются ударный процесс дробления камня, а также шум при- водного и передаточного механизмов. Уменьшить шум в источнике возникновения не представляется возмож- ным. Существующие меры борьбы с шумом предусмат- ривают изоляцию Дробилок в отдельные изолирующие кожуха или помещения. Кожуха изготовляются из ме- талла или дерева. Опыт эксплуатации кожухов, вы- полненных из 5-мм стали, показал, что стенки кожуха изнутри необходимо облицевать звукопоглощающим материалом, а снаружи покрыть противошумовой мас- тикой. В случаях когда кожуха, изготовленные из оди- нарных стенок, дают недостаточное снижение, их мож- но выполнять двойными с воздушным промежутком между ‘стенками. Внутренний кожух изготовляется из стали и облицовывается изнутри звукопоглощающим материалом. Наружный кожух выполняется из дерева и крепится к внутреннему с резиновыми прокладками. Кожуха должны быть герметичными. При необходи- мости их можно делать разборными, состоящими из отдельных каркасных щитов. Для производства ремон- та. и осмотра в кожухах изготовляются плотно закры- вающиеся смотровые двери и окна. С целью уменьше- ния запыленности кожуха следует снабжать пылеотса- сывающими устройствами. -Для снижения шума грохотов также могут быть применены звукоизолирующие кожуха или боксы. Желоба (течки), по которым камень поступает в дробилки или выходит из дробилок, следует звукоизо- лировать кожухами из стали или досок. При этом внутренние поверхности облицовываются звукопогло- щающими материалами, а металлические наружные — антивибрационными покрытиями. Шум транспортеров обычно создается ударами сты- ковых соединений ремня о направляющие ролики. На Камяницком щебеночном заводе взамен сшивного ме- тода применен метод стыкования транспортных лент при помощи склеивания или вулканизации. Это позво- лило в 2 раза снизить шум и, кроме того, в несколько раз увеличить срок службы ленты. 203
Дезинтеграторы должны устанавливаться в отдель- ных помещениях, боксах или в звукоизолирующих гер- метичных кожухах с плотно закрывающимися дверями. Размеры кожухов принимаются по типам оборудова- ния. Для обеспечения доступа к отдельным частям в кожухах могут быть предусмотрены съемные щиты, двери, окна и т. п. Кожуха должны быть оборудованы вентиляционными пылеотсасывающими устройствами. Применение кожухов позволяет не только снизить шум отдельных процессов, но и уменьшить запылен- ность в цехах. В случаях когда интенсивный шум соз- дается вентиляторами, следует предусматривать соот- ветствующие мероприятия по его снижению. На щебеночных заводах применяются (ограничен- но) различные типы пневматических бурильных молот- ков и перфораторов, при работе которых также соз- дается интенсивный шум. При работе перфораторов РПМ-17 уровень шума достигает 100 дб при норме 83 дб. Бурильные .молотки типа ОМ создают шум, равный 100—112 дб. а ручные перфораторы типа ПА-105—НО дб при норме 80—85 дб. Ленинградский завод «Пневматика» серийно выпус- кает перфораторы, шум и вибрация которых не превы- шают нормы. Снижение шума на машинах прежних выпусков может быть достигнуто установкой на выхло- пе одного из типов глушителей, рассмотренных ранее. Известны также глушители шума других типов. И. Ш. Сумецким, А. Ф. Шелепановым и Б. Я. Ко- нограем для бурильных молотков разработан глуши- тель шума, представляющий собой цилиндрический кожух, располагаемый на пневмоподдержке бурильно- го молотка. Через шарнирное соединение цилиндриче- ского кожуха с пневмоподдержкой направляется вы- хлоп воздуха. Поступая из цилиндра молотка, выхлоп проходит через камеры глушителя, теряет часть своей энергии и через узкую щель выходит наружу. Другой тип глушителя предложен В. М. Василье- вым. Глушитель совмещен с корпусом перфоратора и снабжен виброгасящей кареткой — трубчатой рамой с амортизирующими пружинами, на которой смонтиро- ван трехкамерный реактивный глушитель шума. Ка- ретка крепится к перфоратору посредством цапфы. Глушитель устанавливается на цапфе и поджимается 204
к выхлопному отверстию перфоратора при помощи уплотнения из резины или другого мягкого материала. Интенсивный шум возникает также в кабинах по- грузочных кранов и экскаваторов при выемке и по- грузке породы. Обычно этот шум превышает нормы на 5—15 дб. Мероприятия по уменьшению шума в каби- нах кранов, экскаваторов имеют много общего с ана- логичными мероприятиями для локомотивов. Рассмотренные рекомендации не во всех случаях приводят к снижению шума до нормативных величин. В связи с этим работающие в цехах должны быть обе- спечены индивидуальными средствами защиты от шу- ма. Необходимо также устанавливать, где это целесо- образно, дистанционное управление агрегатами из спе- циальных шумо- и виброизолированных кабин. Заводы железобетонных шпал и конструкций Цехи заводов железобетонных конструкций счита- ются такими же шумными, как литейные и кузнечные. Наиболее высокие уровни шума (НО—120 дб) созда- ются виброплощадками, бетоноукладчиками, центри- фугами, бетономешалками, пилами для резки армату- ры и другими агрегатами. Многотипность оборудования, выпускаемого про- мышленностью, для заводов железобетонных конструк- ций, а также большое количество нестандартных и ус- таревших агрегатов местного изготовления затрудня- ют работу по борьбе с шумом. Общими рекомендация- ми по борьбе с шумом на этих заводах являются: ра- циональный выбор конструкции и тщательный уход за агрегатами, звукоизоляция цехов и отдельных машин, звукопоглощение в виде облицовок помещений цехов. Указанные мероприятия в каждом случае следует при- менять с учетом местных условий и возможностей. При приготовлении и уплотнении бетонных смесей и изготовлении изделий используются вибрационные ме- тоды. Чем больше вибрация, тем больше излучаемый шум. В связи с этим уменьшение паразитных вибраций является важным фактором снижения шума. Мероприятия по снижению шума различных меха- низмов зависят от типов агрегатов и их монтажа. 205
Виброплощадки. Уровни шума виброплощадок до- стигают 105—122 дб. Такой шум превышает нормы на 10—40 дб, или в 2—8 раз по субъективной громкости. Анализ спектров шума виброагрегатов, работающих в различных условиях, показал, что наименьшим пре- вышением шума над нормами обладают агрегаты, на- ходящиеся в хорошем техническом состоянии. В боль- ших цехах, а также при работе агрегатов на откры- том воздухе шум в 2—3 раза ниже, чем в малйх цехах. Однако в больших цехах шум виброплощадок воз- действует на значительное число людей. При удале- нии от виброплощадок на расстояние до 50—100 м шум в цехах‘превышает нормы более чем в 2 раза. Борьба с шумом на существующих виброплощад- ках представляет большие трудности. В источнике воз- никновения некоторое снижение шума может дать точ- ная регулировка дебалансов, правильное крепление вибраторов и пружин, своевременная замена изношен- ных деталей, замена металлических деталей пластмас- совыми и т. п. Основной причиной шума при работе виброплоща- док является соударение верхней и нижней металличе- ских рам в местах опирания. Этот шум снижен в но- вой конструкции виброплощадки, разработанной на ле- нинградском заводе «Баррикада». Верхняя рама такой виброплощадки, сваренная из стальных труб, опирает- ся по всему периметру на нижнюю, изготовленную так- же из стальных труб, разрезанных по продольной оси. Вся поверхность рам облицована резиновой полосой толщиной 20 мм. Интенсивный шум излучают двигатели и вибраторы, расположенные под виброплощадкой. В случаях когда вибраторы расположены ниже уровня пола, целесооб- разно изолировать шахту с вибраторами. Для этого стены шахты и пол облицовывают звукопоглощающим материалом (рис. 57,а). Если вибростол расположен выше уровня пола, то его со всех сторон изолируют звукопоглощающими стенками (рис. 57,6). Для уменьшения1 распространения шума следует все щели между виброплощадкой и полом, виброплощадкой и звукоизолирующими стенками закрыть резиновыми ковриками или фартуками. 206
Рис. 57. Схема звукоизоляции gi звукопоглощения вибрапло- щадок: а — ъибростол расположен на уровне пола; б — то же выше уровня по- ла; 1 — швеллер внброплощадкн; 2 ~ плита; 3 — резиновое покрытие; 4 — металлическая или асфальтовая плита: 5 — амортизаторы; 6 — звуко- поглощающий материал Устройство над виброплощадкой звукоизолирующе- го перекрытия в виде кожуха, облицованного звукопо- глощающим материалом, также способствует сниже- нию шума, особенно высокочастотных его составляю- щих. Однако это возможно только в тех случаях, когда виброплощадки работают с виброштампом, вибропри- жимом или накладываемым пригрузом. Пригруз следу- ет совмещать со звукоизолирующим кожухом, который должен закрывать всю виброплощадку. Уровни шума при хорошей конструкции кожуха снижаются до нормы. С точки зрения шума и экономичности виброплощад- ки сконструированы часто нерационально. При работе виброплощадок для вибрирования изделия нередко тре- буется затрачивать меньше мощности, чем иа вибрацию самой виброплощадки, формы и опалубки. Вибрация металлических форм и поверхности виброплощадки вы- зывает дополнительное излучение шума. Более рацио- нально для изготовления блоков пустотных перекрытий и настилов применять вибровкладыши-пустотообразова- тели. В этом случае основная часть затрачиваемой энергии расходуется на вибрацию самого изделия. Для дополнительного снижения шума на установках с вибровкладышами необходимо заднюю часть вибро- вкладышей вместе с электродвигателями помещать в ме- таллический или деревянный звукоизолирующий кожух с откидной задней стенкой (рис. 58). Кожух должен иметь в передней стенке для прохождения вкладышей 207
Рис 58 Схема звукоизоляции установки с вибровкладышами- / — звукоизолирующий кожух, 2 — прнжимиой винт, 3 — откидная стенка, 4 — резиновая прокладка, 5 — эластичная демпфирующая обойма, 6 — пуан- сон отверстия, уплотненные резиновыми или ‘войлочными манжетами. При откинутой задней стенке кожух может легко надвигаться на свое место, скользя по направляю- щим. Стенки кожуха изготовляются из досок или дре- весных плит с обивкой изнутри звукопоглощающим ма- териалом. Снаружи кожух обшивается металлом или пластиком. В месте соударения корпусов пуансонов с металличе- ской формой следует помещать эластичные обоймы из резины. Большое влияние на шум оказывает крепление форм к виброплощадкам. .Правилами по технике безопасности и производственной санитарии при производстве железо- бетонных изделий запрещена формовка изделий на ви- броплощадках без креплений форм или их неисправно- сти. Однако это правило нередко нарушается, в связи с чем при отсутствии или плохом креплении форм наблюдается интенсивный высокочастотный шум (лязг, звон). Кроме того, при этом снижается качество приго- товления смесей. Для уменьшения этого шума необхо- димо все формы обеспечить надежными механически- ми (эксцентриковыми или пружинными) электромаг- нитными или пневматическими креплениями. В некоторых цехах заводов железобетонных шпал формы изготовлены из материалов, не соответствую- щих стандарту, недостаточно применяются очистка и смазка форм. Недостаточная жесткость и неправильная, технология, а также плохие крепления приводят к не- исправности форм. В результате этого выемка изделий из форм производится вибрированием их площадочны- ми вибраторами или ударами молотов. При этом уров- 208
ни шума достигают 120 дб. Снижение шума при выем- ке изделий из форм во многом зависит от их исправ- ности и обработки специальными смазочными эмуль- сиями. Процесс выемки должен быть механизирован и выполняться'с применением пневматических или гид- равлических прессов. ’ Большое влияние на спектр шума и вибраций, со- здаваемых виброплощадками, оказывает режим вибро- формования. Уровни шума и вибрация повышаются с увеличением интенсивности протекания этого процесса. Поэтому при виброфор.мовании следует строго при- держиваться необходимых по технологии величин ви- браций (амплитуда смещения вибростолов 0,3—0,5 мм, частота 50—300 гц). Завышение режима вибрации при- водит к возрастанию шума, лишнему расходу мощно- сти, а иногда и к ухудшению качества и прочности изделий за счет подсоса воздуха в смесь. Повышение частоты виброформования и одновременное снижение амплитуды смещения создает более благоприятные санитарно-гигиенические условия труда без ухудшения прочности изделий. На ряде заводов вертикальная вибрация заменена горизонтальной, это также дало возможность несколько снизить шум. Специальное конструкторское бюро Главмосстрой- материалов, Московский завод железобетонных изде- лий № 6 совместно с Научно-исследовательским ин- ститутом железобетона и ДСК № 2 Главмосстроя раз- работали новый способ уплотнения бетонных смесей путем вибрирования и вибровстряхивания с дистанци- онной подачей гидравлических импульсов, обеспечившей снижение шума и вибраций при формовке. Исследования, выполненные за последние годы, вы- явили Новые возможности снижения ш\ма при работе виброплощадок [16, 28, 29]. Снизить высокочастотный шум вибратора, одного из основных источников, мож- но поместив его в звукоизолированный кожух. Эффек- тивность такой звукоизоляции показана на рис. 59 (спектр 2). Как можно видеть, кожухом снижается только высокочастотная часть спектра (на частотах вы- ше 3200 гц). А. П. Пронин и И. В. Горенштейн [16] установили, что интенсивным источником шума при работе вибро- площадок являются также удары вала дебаланса в 209
подшипниках. Эти уда- ры распространяются от подшипника по кор- пусу вибромашины и формы и излучаются ийи в виде воздушно- го шума. Часть звуко- вой энергии излучает- ся непосредственно в воздух корпусом под- шипника и валом де- баланса. Снижение этого шума может быть достигнуто уст- ройством упругих про- кладок между корпу- сом вибратора и под- вижной рамой вибро- площадки Подбором жесткости упругой свя- зи с учетом собствен- ной частоты системы Частота , гц Рис 59 Спектры шума вибропло- дцадки- 1 — в стандартном исполнении, 2 — при постановке на вибратор звукоизолирую- щего кожуха; 3 — с упругой связью меж- ду вибратором и рамой и звукоизолиру- ющим кожухом на вибраторе и соотношения колеблющихся масс вибратора и рамы с формой можно получить требуемую величину ампли- туды зиброформования при минимальной амплитуде колебании вибратора. За счет упругой связи спектр шума при работе виброплощадки снижается (см. рис. 59, спектр 3). А. В. Терлецкий и Г. Я. Хасабов (авторское свиде- тельство № 1888228) предложили размещать вибро- площадки в приямках (ваннах), звукоизолированных от окружающих частей зданий. Приямок заполняется строительной пеной. Испытание виброплощадки типа ВС-1, помещенной в бетонном приямке, заполненном пеной на клееканифольной основе до уровня на 15 см выше формы с площадкой, показало, что это меро- приятие снизило шум на частотах выше 800 гц на 20 дб и более. Различные детали виброплощадок для формирова- ния железобетонных конструкций чаще всего изготов- ляются из наиболее звучной стали марки Ст. 3. Иссле- дования, проведенные в Московском институте стали и сплавов, показали, что если металлические детали из- 210
готовлять из специальных железохромовых, железони- келевых или железомарганцевых сплавов, то шум зна- чительно снизится за счет того, что эти стали облада- ют высокой скоростью затухания звука, пониженной продолжительностью звучания и низкочастотным ха- рактером излучения. Ю. А. Джапаридзе на Львовском заводе железобе- тонных конструкций проведено испытание вибропло- щадки на резино-кордных пневматических баллонах. Выявлено, что за счет уменьшения передачи звуковых вибраций шум в цехе снизился примерно в 2 раза. Бетоноукладчики. Уровни шума при работе бетоно- укладчиков достигают 98—115 дб. Норма шума при этом превышается на 13—30 дб, или в 3—6 раз по субъективной громкости. Наиболее высокие уровни шума при работе бетоноукладчиков создаются вибра- торами, установленными на бункерах с целью предот- вращения зависания и слеживания массы. Вибраторы жестко связаны с бетоноукладчиком и вызывают ин- тенсивное колебание стенок и шум. На Рязанском заводе железобетонных изделий при- менены новые опытные бетоноукладчики без вибрато- ров. Оказалось, что бетонная смесь при придании бун- керу особой формы обладает хорошей текучестью. На многих заводах изменена конструкция и размеры раз- даточной щели, а под бункерами поставлены ленточ- ные питатели. Применение специальной формы бунке- ров и- ленточных питателей позволило обходиться без бункерных вибраторов и тем самым в 3—4 раза сни- зить шум. Научно-исследовательский институт железобетона разработал конструкцию роторнрго бетоноукладчика для безвибрационного уплотнения мелкозернистых бе- тонных смесей. Уплотнение происходит за счет кине- тической энергии удара бетонной смеси о форму. При работе роторного бетоноукладчика шум снижается. Центрифуги. Железобетонные трубы изготовляются на центрифугах открытого и закрытого типов. Центри- фуги открытого типа создают шум, уровень которого достигает НО дб. При работе на центрифугах закры- того типа, изолированных в кожуха, шум, воздействую- щий на персонал, в 2—3 раза ниже, чем при работе на открытых установках. В связи с этим рекомендуется 211
центрифуги заключать в звукоизолирующие кожуха. В цехах, где центрифуги установлены в отдельных по- мещениях, для обслуживающего персонала следует предусматривать звукоизолированные кабины с выво- дом туда органов управления механизмами Бетоносмесительные отделения. Интенсивный шум в этих отделениях вызывается бетономешалками и зуб- чатыми зацеплениями. Наиболее высокие уровни шума создаются при выгрузке раствора бетономешалками, обо- рудованными вибраторами (112—115 дб при норме 79—90 дб). Бетономешалки, работающие без- вибрато- ров, создают шум’, уровень которого равен 90—98 дб. На вновь проектируемых заводах процесс приготовле- ния бетонной смеси следует автоматизировать. На не- автоматизированных предприятиях снижение воздейст- вия шума на обслуживающий персонал достигается установкой звукоизолированной кабины с выводом ту- да органов управления. Наружные и поверхностные вибраторы. При изго- товлении больших железобетонных конструкций высо- кие уровни шума (НО—115 дб) создаются вибратора- ми, жестко закрепленными на бортах металлических форм. Для снижения этого шума необходимо приме- нить новые способы виброформования, рассмотренные ранее, или изменить технологию формования. Напри- мер, на Куйбышевгидрострое при эксплуатации стенда ТП-906 взамен жестко закрепленных на бортах вибра- торов применили поверхностный вибратор, к площадке которого были приварены плоские стержневые ножи сечением 20X120 мм- и длиной 0,8—1,2 м. Такая конструкция позволила снизить шум. Однако площа- дочные вибраторы сами являются интенсивным источ- ником шума. Для его снижения необходимо площадоч- ные вибраторы прикреплять к формам, а сверху устанавливать легкие съемные звукоизолирующие ко- жуха. Резка арматуры. Резка арматуры железобетонных конструкций между отдельными изделиями и на кон- цах изделий после их изготовления производится бензорезами, газовыми горелками или дисковыми пи- лами. Дисковые пилы являются наиболее шумными источниками. Уровни шума при резке дисковыми пила- ми достигают 113—116 дб и превышают допустимые 212
нормы в различных точках помещения в 2—8 раз. Дисковые пилы изготовляются ив тонкой листовой стали (марки не выше СтЗ). Диаметр диска зависит от толщины железобетонных изделий. Чем больше диаметр, тем интенсивнее колеблется наиболее удален- ная от центра периферийная часть диска. Для снижения шума, возникающего при резке ар- матуры, могут быть применены различные способы. Первый способ предусматривает формовку нескольких однотипных изделий в общей форме без разделитель- ных вкладышей и перегородок. После изготовления изделия бетон вместе с арматурой разрезается алмаз- ными пилами, разработанными Киевским институтом синтетических и сверхтвердых инструментов. Шум при этом не превышает нормы. Второй способ заключается в замене резки дисковыми пилами газовой резкой. . Снижение шума самих дисковых пил представляет большие трудности. Шум, создаваемый резанием и ви- брацией диска, может быть несколько снижен, если диски изготавливать из двух тонких листов, склеивае- мых специальными клеями (процесс склеивания описан в разделе о деревообрабатывающих и столярных це- хах). При резании арматуры шум создается не только за счет резания, но и за счет трения перерезанной арма- туры о боковую поверхность диска. Уменьшить этот шум можно предварительным изгибом арматуры в месте соединения двух соседних изделий под действием собственного веса. Если резку вести с выпуклой сто- роны изгиба, то перерезанные проволоки отходят от диска, благодаря чему снижается трение, а следова- тельно, и шум, ускоряется процесс резки. Перемещение изделий на стационарных рабочих местах резки может осуществляться гидравлическими или пневматическими подъемниками. Верхняя часть диска по условиям безопасности всегда закрыта металлическим кожухом. Облицовка этого кожуха изнутри звукопоглощающим материалом несколько снизит шум. Пилы, работающие стационар- но, следует полностью заключить в звукоизолирован- ный кожух со звукопоглощением. Передняя часть ко- жуха для наблюдения за процессом резки изготавли- вается из оргстекла. Отверстия для входа и выхода из- 213
делий оборудуются активными глушителями шума и фартучками, приподнимаемыми изделием при движе- нии. Кожуха должны быть легкими и удобными в ра- боте. Для их перемещения используются краны или тележки. Резка арматуры может проводиться в складах го- товой продукции. Изделия в склады должны поступать по рольгангам или транспортерам, проходящим через специальные звукопоглощающие активные глушители шума. Многие помещения заводов железобетонных конст- рукций (цехи подготовки деталей’арматуры, слесарные и механические мастерские, технические конторы, ис- пытательные лаборатории и др.), не содержащие соб- ственных источников шума, часто бывают расположе- ны в одном здании с шумными цехами. Поэтому в этих помещениях шум и вибрация значительно превы- шают нормы. Некоторое снижение шума в подсобных помещениях может дать применение звукоизоляции и звукопоглощения. При проектировании и реконструк- ции заводов необходимо использовать архитектурно- планировочные мероприятия как средство борьбы с шумом. Актуальной задачей борьбы с производственным шумом на заводах железобетонных конструкций яв- ляется разработка новых малошумных агрегатов, ус- тановок и устройств,-создание средств автоматизации и дистанционного управления, освоение безударных процессов изготовления бетонных конструкций. Пер- спективен метод экструзии, при котором жесткие не- пластичные смеси (цемент, щебень и др.) продавлива- ются через отверстия и спрессовываются под большим давлением. При этом спрессованные изделия не нужда- ются в термообработке, а также полностью исключаются шум, вибрация и запыленность. Применение волокнис- тых смесей также является перспективным. Путевые работы Многие виды работ по текущему содержанию и ре- монту пути выполняются машинами. Новая техника, позволившая на целом ряде путевых работ ликвиди- 214
ровать тяжелые ручные операции и повысить произво- дительность труда, вместе с тем обусловила появление таких неблагоприятных факторов, как шум и вибрация. Уровни шума в кабинах управления балластно-очисти- тельных машин достигают 104—108 дб, щебнеочисти- тельных машин — 99—105 дб. При работе четырех шпалоподбоек ЭШП-6 уровни шума в области головы работающих составляют 93 дб. Шум новой шпалопод- бойки ЭШП-7 не превышает 87 дб и находится в пре- делах, допустимых санитарными нормами. Наибольший шум возникает при работе выправочно-подбивочно- отделочной машины ВПО-ЗООО. Шум в кабине этой машины достигает 102—120 дб, высок также уровень и наружного шума (табл. 45). Нормы шума для путевых машин установлены Еди- ными требованиями безопасности и производственной санитарии к конструкциям машин, проектируемых и изготовляемых в транспортном строительстве (Оргтранс- строй, М., 1970 г.) [15]. В соответствии с Едиными требованиями уровни звукового давления в октавных полосах частот для рабочих мест обслуживающего пер- сонала установлены такими же, как и для кабин теп- ловозов, электровозов, дизель-поездов и автомотрис (см. табл. 13, п. 1). Поправку к нормам на время дей- ствия шума следует принимать по табл. 3. Путевые машины обычно работают в «окно». Время действия шума за рабочий день, как правило, не пре- вышает 4 ч в смену. При действии шума до 4 ч к значениям п. 1 табл. 13 следует добавлять 6 дб. Норма шума для машин ВПО-ЗООО с учетом поправки на вре- мя действия приведена в п. 5 табл. 45. В п. 6 показано превышение норм при действии шума до 4 ч в смену. При работе более 4 ч в смену превышение норм будет на 6 дб выше значений, приведенных в п. 6. В условиях эксплуатации путевых машин некото- рое снижение шума может быть достигнуто за счет применения глушителей шума, звукоизолирующих ка- бин и кожухов, звукопоглощающих конструкций и мер личной профилактики. При проектировании машин не- обходимо учитывать мероприятия, изложенные в Еди- ных требованиях безопасности и производственной са- нитарии к конструкциям 'машин, проектируемых и из- готавливаемых в транспортном строительстве [15]. 215
При изготовлении машин следует шире применять пластмассы, малозвучные стали, вибродемпфирующие покрытия. Исследования по снижению шума путевых машин проведены в ЦНИИ МПС и ЛИИЖТе. Результаты этих исследований опубликованы [32]. Удачно решена проблема снижения шума на одной из зарубежных выправочно-подбивочно-рихтовочной ма- шин модели «5000». Пульт управления и рабочее место машиниста изолированы в звуко-пыленепроницаемой кабине, оборудованной кондиционирующей установкой («Железнодорожный транспорт», 1971, № 2, стр. 93). , 4. УМЕНЬШЕНИЕ ШУМА НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЯХ Шум на железнодорожных станциях зависит от технологического оснащения, объема работы и типа станций. Источниками интенсивного шума на всех станциях являются процессы маневровой работы, громкогово- рящая связь, компрессоры, обдувка стрелок. На сор- тировочных станциях дополнительный шум создается торможением вагонов на замедлителях или тормозных башмаках, пневматическими почтами для пересылки документов и т. д. На грузовых станциях шум возни- кает при работе конвейеров, пневматических установок для погрузки и разгрузки, кранов, подъемников, авто- и механических погрузчиков, механических лопат, ва- гоноопрокидывателей, инерционных и вибрационных погрузочных устройств, виброрыхлителей, вибрацион- ных устройств для очистки вагонов и др. На пасса- жирских станциях и вокзалах повышенный шум вызы- вается машинами для доставки багажа и почты, элект- рокомпостерами, уборочными машинами. Шум на станциях оказывает неблагоприятное воз- действие не только на работников, но и на большое число пассажиров и население,“ проживающее вблизи станций. Это объясняется тем, что жилые районы все ближе придвигаются к станциям, а также тем, что объем работы, техническая оснащенность, мощность перерабатывающих средств и соответственно шум на 216 217
Таблица 46 Характеристика источников шума на железнодорожных станциях СЗ Н 35 Общий уровень звукового лавке- ° а ния, дб Источник шума X « X Йй «е Превыше- О «г » я х X X X 'я н = Ч & «=г а> норм, дб CU к Ч 2 2 X X о Выхлоп воздуха из тор- мозных цилиндров замед- лителей КВ-1, КВ^4 . . , 1 ПО 127 118 25-33 200—300 51 70 58 20—26 Громкоговорящая связь '1 90 100 95 10—20 200—300 52 68 58 20—26 Удары автосцепок ваго- нов в сортировочном парке 2-5 106 115 ПО 20—30 200—300 52 70 60 17—36 Очистка замедлителей сжатым воздухом .... 1 105 ПО 107 20-25 Удары вагонов на замед- лителях 2 90 96 92 5-10 Торможение вагонов на тормозных башмаках . . 2-5 106 115 111 25—32 200—300 60 80 73 20—40 Движение вагонов и ло- комотивов на кривых ма- лых радиусов 3 100 113 104 15—28 200—300 55 71 58 20—30 Пневматические почты: без глушителей . . . 1 116 118 117 30—35 с глушителями . . . 1 94 97 95 -— без глушителей . . . 200—300 «6 70 -—• 30—40 с глушителями . . . 200—300 Ниже уровня шума города Компрессоры: без глушителей . . . 1 но 118 116 25—30 с глушителями . . . 1 95 104 — — Экскаватор ЦУМЗ-10 - при выгрузке песка из платформ ТОО 58 62 60 23-31 Электрический башенный кран при выгрузке песка . 100 57 60 59 23—25 Продувка паровозов . . Удар металлического пат- 10 100 ПО .108 10—20 рона малой пневматиче- ской почты .1 70 83 — 8—15 Примечание: Характеристики шума локомотивов рассмотре- ны в главе V. 218
станциях все время возрастают. Характеристика шума на железнодорожных станциях приведена в табл. 46. Ответственность за разработку плана мероприятий по снижению воздействия шума на население в соот- ветствии с приказом МПС № Г-33466 от 20 декабря 1967 г. возложена на начальников железных дорог, начальников отделений дорог и руководителей пред- приятий. Мероприятия по .снижению шума на станциях могут проводиться по следующим основным направлениям: снижение шума в источнике путем создания новых малошумных машин, механизмов и технологических процессов; увеличение санитарно-защитных зон и их озелене- ние; снижение шума на пути его распространения градо- строительными средствами; улучшение звукоизолирующих качеств зданий; правильное расположение зданий по отношению к источникам шума. При застройке новых жилых районов учет всех на- правлений борьбы с шумом может снизить воздействие шума до нормы. В существующих жилых районах зна- чительно труднее добиться благоприятного шумового режима. Для каждого района станций в зависимости от источников шума необходимо' разрабатывать кон- кретные рекомендации. Пассажирские станции. Наибольшее число жалоб от населения поступает на шум громкоговорящей свя- зи. Снижение воздействия шума громкоговорящей свя- зи на население, проживающее вблизи станций, дости- гается увеличением количества точек и снижением мощности и высоты подвески громкоговорителей, сек- ционированием громкоговорителей по районам, уста- новкой световых индикаторов в помещениях служебно- го персонала. В ночное время необходимо снижать громкость передаваемых команд и отключать точки, наиболее близко расположенные к жилым зданиям. На каждой станции в зависимости от местных условий необходимо ввести стрЪгую регламентацию порядка пользования громкоговорящей связью. Следует также подбирать дикторов с хорошими голосовыми данными 219
и проводить их обучение В парках станций шум гром коговорящей связи полностью устраняется при за мене ее индивидуальными радиоприемными устрой сгвами Шум электрокомпостеров, потомоечных и убороч ных машин снижается методами звукоизоляции и звукопоглощения Сортировочные станции. Наиболее шумными объек тами на сортировочных станциях являются горки, про цесс торможения вагонов на тормозных башмаках ил i замедлителях, компрессоры и пневматические почты Средние уровни звукового давления этих объектов до стигают 90 дб а максимальные уровни вблизи источни ков шума — 130 дб Интенсивные шумы возникают также в горловинах станций при приеме и отправле нии поездов и в станционных парках при переработке вагонов Особенно выделяются на сортировочных станциях нестационарные шумы выхлопы из цилиндров замед лителей, удары автосцепок вагонов, визг на кривых участках пути при вытаскивании вагонов из подгороч иого парка на горку, шум при продувке котлов паро возов и полача команд составительской бригаде по громкоговорящей связи В помещениях горочных постов, технических кон тор и в других служебных позгещениях, расположен ных в парках станций, высокие уровни шума созда ются наружными и внутренними источниками При этом спектры шума занимают широкую область частот Уровни шума в помещениях горочных постов от наружных источников достигают при выхлопе воздуха из цилиндров замедлителей — 85 дб при работе коу1 прессоров — 73 дб, при ударах вагонов на замедлите лях — 85 дб Высокие уровни создаются также движс нием патрона по трубопроводу пневматической почты (70—92 дб), ударами патрона в патроноприемниках (88—93 дб), радиосвязью (70—79 дб) и приемоу! рас поряжений по селектору (до 84 дб) Уровень шума при срабатывании реле составляет 67 дб В жилых зданиях, выходящих окнами на станцию, уровни шума также достигают высоких значений При двойном остеклении окон в квартирах, расположенных 220
на расстоянии 50—100 и от горки \ровни звукового давления достигают 56—59 дб а на расстоянии 300—350 и — 49—54 дб Большинство жителей прожи вающих на расстоянии до 350 и от горки, отмечают мешающий шхм работы станции При строительстве новых и реконструкции сущсст веющих сортировочных станций рекомендеется созда вать дтя жилых районов специальные санитарно за щигные зоны от сортировочных горок — 400—500 и от путей движения транзитных поездов и маневровых районов—100—150 м Ниже рассмотрены некоторые мероприятия по спи жению тема от ильных источников на сортировочных станциях Вагонные за м ед ште л и На новых горках следует применять этсктрогидравличсские замедлители вместо электропневматических Это позволит полно стыо устранить шум выхлопа На существующих сорти ровочных станциях для уменьшения шума выхлопа ре Рис 60 Глушители шума вы хлопа для замедлителей М 39 М 40 М 50 а — корпус глушителя б — глу цитель на у гаков с / — глуши гель 2 — воздухосборник Рис 61 Глушитель шума вы слот для замедлителей КВ 1 и КВ 4 « корпус глушителя б — глу шитель нл установке / — глуши теть 9 — воздухосборник 221
комендуется углубление воздухосборников с электро- пневматическими клапанами в специальные колодцы, закрытые сверху крышкой. Это мероприятие позволяет снизить шум выхлопа на 20 дб, а составляющие на высоких частотах — на 25 дб. Облицовка стенок колод- ца звукопоглощающими материалами и хорошее уплотнение крышки дают возможность довести шум выхлопа до нормы. При углублении воздухосборников в колодцы необходимо их гидроизолировать. Для снижения шума выхлопа замедлителей разра- ботаны типы глушителей, устанавливаемых на выхлоп- ные трубы. Испытание глушителя для замедлителей М-39, М-40 и М-50 (рис. 60) показало, что уровень шу-‘ ма этим глушителем снижается на 14 дб. Глушители для замедлителей RB-1 и КВ-4 (рис. 61) позволили снизить уровень шума на 19 дб, при этом уменьшение шума произошло на всех частотах выше 500 гц (рис. 62). Громкость шума за счет уменьшения высокочастотных составляющих в спектрах шума снизилась в 3—5 раз. В качестве глушителей шума выхлопа замедлителей частота,гц Рис. 62. Спектры шума выхлопа воздуха из цилиндров за- медлителя КВ-1: / — без глушителя; 2 — с глушителем 222
из стали толщиной 3—5 мм и заполненные металлической стружкой, капроновым волок- ном или другим материалом. Цилиндр сверху закрывается стальной или деревянной крышкой, перфорированной от- верстиями размером 3—5 мм. Схема такого глушителя пока- зана на рис. 63. Новые замедлители следует выпускать в комплекте с глу- шителями шума выхлопа. Шум, вызываемый ударами Рис. 63. Схема глушите- ля выхлопа для замед- лителей деталей замедлителей, уменьшается при улучшении текущего содержания пути и самих замедлителей, при замене металлических со- ударяющихся деталей пластмассовыми и установке ре- зиновых прокладок между рельсами и рамой земедли- теля. В настоящее время проходят испытание новые типы замедлителей — электромагнитные. Они позволяют полностью устранить шум выхлопа и меха- нический шум. При хо- рошей! изоляции дви- гателей шум этих за- медлителей ниже нор- мы. Тормозные баш- маки. Шум, возни- кающий при тормо- жении вагонов на тор- мозных башмаках, мо- жет быть несколько уменьшен за счет при- менения самосмазы- вающихся графитной смазкой тормозных башмаков, установки на тормозных пози- циях прокладок меж- ду рельсом и шпалой, а также изготовления Рис. 64. Схема снижения шума воздуходувок пневматических почт: 1 — глушитель шума Г-1031; 2 — глу- шитель шума Г-1032; 3 — всасываю- щий фильтр; 4 — всасывающая тру- ба; 5 — нагнетательная труба; 6 — воздуходувка типа РГН-1200-П-Д; 7 — гибкий шланг 223
полоза тормозных башмаков из малозвучных сталей. Пункты продувки паровозов. На большин- стве железнодорожных станций паровозы на маневро- вой работе заменены тепловозами. Оставшиеся на ма- лодеятельных станциях и подъездных путях пункты продувки паровозов необходимо перенести дальше от служебных зданий и жилых районов. В городской черте пункты продувки должны быть оборудованы глушите- лями шума. П и е BiM а т и ч е с к а я почта. Для пересылки поезд- ных документов и натурных листов на сортировочных станциях широко применяется пневматическая почта. Сжатый воздух, необходимый для движения патронов с документами, вырабатывается компрессорами или возду- ходувками РГН-1200-ПД Мелитопольского завода. В последние годы воздуходувки выпускаются и ря- дом других предприятий, но шу,м от этих воздуходувок значительно сильнее, чем от выпускаемых Мелитополь- ским заводом. Интенсивный шум от воздуходувок распространяет- ся по трубам в помещения контор и излучается через всасывающий фильтр наружу. Первоначально для сни- жения шума, передающегося в помещения контор, на нагнетательной линии устанавливались резиновые вставки и два глушителя (рис. 64). Наружный шум на расстоянии 1 м. от всасывающего фильтра достигал 116 дб, а на расстоянии 0,5 м—120 дб (рис. 65, спектр 1). Испытания показали, что в нагнетательной линии снижение шума в помещениях контор обеспечи- вается резиновыми вставками в трубопроводах и одним глушителем Г-1031. Второй глушитель Г-1032 может быть установлен на всасывающей трубе 4 (см. рис. 64). Таким способом был снижен наружный шум воздухо- дувок на станции Ленинград-Сортировочный-Москов- ский и других станциях. При установке глушителя Г-1032 на трубе 4 шум значительно снизился (см. рис. 65, спектр 3) на всех частотах спектра. Проведе- но также испытание глушителя Г-1031 на всасывание (спектр 2). Оба глушителя обеспечивают значительное снижение шума, однако стоимость их высока и состав- ляет 120—130 руб. Рассматриваемые глушители Г-1031 и Г-1032 выпол- нены активного типа. 224
В качестве звукопо- глощающего материа- ла глушителей Г-1031 п Г-1032 применена пакля. Проведено испыта- ние более экономич- ных глушителей с за- полнителем из техни- ческого войлока и от- ходов капронового во- локна. Глушители вы- полнены квадратными и круглыми (рис. 66). Стоимость таких глу- шителей — примерно 15 руб. Квадратные глуши- тели представляют со- бой каркас, сваренный из проволоки диамет- ром 6 мм. Каркас обернут стальной сет- кой, стеклотканью и слоем 50-лм( техниче- ского войлока или от- ходов капронового во- локна. Снаружи глу- шитель облицован жестью (см. рис. 66, а). Длина глушителя — 1 м. Круглые глушите- ли изготовлены из ста- ли толщиной 1 мм. Внутренняя труба перфорирована отвер- стиями диаметром 4—5 мм при шаге пер- форации 8—10 мм. Труба обернута стек- лотканью и помещена в наружный кожух, Рис 65 Спектры наружного ш\м’ воздх.ходузок пневматических почт I — без гтчшителя, 2 — с глушителе'' I 1<»32 { - с г.пшителем Г-1031 Рис 66 Внешний вил глуши- телей пневмопочт: а — квадратною, б—круглого (Ч I В ьобнн 225
Рис. 67. Спектры шума воздуходувок пневматических почт яа станции Лени-нпрад-Сортировочный-Московский: а — квадратный глушитель с заполнителем; б — круглый глушитель: 1 — без глушителя; 2 — с глушителем при заполнении техническим вой- локом; 3 — то же капроновым волокном; 4 — реактивный глушитель со схемой, изображенной иа рис. 19, б; 5 — с глушителем длиной 1, 3 к, 6 — то же длиной 1,5 м Частотами изготовленный из жести и покрытый звукопоглощающей .мастикой. Пространство между трубами заполнено от- ходами капронового волокна. Из рис. 67, а видно, что квадратные глушители с заполнением из технического войлока и отходов капро- нового волокна дали почти одинаковое снижение шу- ма. Величина снижения примерно на 5 дб ниже сни- жения, обеспечиваемого глушителями, схемы которых приведены на рис. 64. Круглые глушители длиной 1,3 и 1,5 м. дали значительно большее снижение шума (на рис. 67, б) по сравнению с глушителями, рассмотрен- ными выше. Опыт эксплуатации активных глушителей показал, что при достаточной степени заглушения они имеют и ряд существенных недостатков: значительное гидравли- ческое сопротивление, высокую стоимость (глушители Г-1031 и Г-1032). Кроме того, латунная или стальная сетка,- покрывающая звукопоглощающий материал, и сам материал быстро загрязняются и требуют еже- годной очистки. В зимнее время звукопоглощающий материал, насыщенный влагой, смерзается, поскольку 226
Рис. 68. Реалтявиые глу- шители шума воздухо- дувок пневмопочт: а —. схема глушителя: б — рекомендуемая схема уста- новки глушителей; 1 — кор- пус глушителя: 2 — пере- городки; 3 — соединитель- ные трубки; 4 — фланец; 5 — всасывающий фильтр; 6 — реактивный глушитель; 7 — нагнетательная труба; 8 —> гибкий шланг; 9 воздуходувка РГН-1200-П-Д большинство глушителей устанавливается в неотапли- ваемых помещениях, и эффект заглушения резко пада- ет. Дополнительно к этому происходит коробление сет- ки и изменение внутреннего сечения глушителей. На воздуходувках пневматических почт испытаны также и реактивные глушители шума. Схемы установ- ки реактивных глушителей показаны на рис. 19, б и 68. Глушитель, выполненный по схеме рис. 19, б, дал наи- большее снижение шума (см. рис. 67, спектр 4). Ис- пытание малогабаритных глушителей, изготовленных по схеме рис. 68, а, проводилось с целью выявления возможности уменьшения габаритов и стоимости глу- шителей. Глушители испытывались при длине соединительных трубок 100 и 200 мм. Из рис. 69 видно, что глушитель 8* 227
Частота, * гц Рис. 69. Спектры шума воз- духодувки: 7—без глушителя; 2—с реактивным глушителем со схемой, изображен- ной на рис 68, а и с длиной соеди- нительных трубок 200 мм; 3—то же с длиной 100 мм дувок приняты заводом и с длиной соединительных трубок 200 мм дал не- несколько большее сниже- ние шума. Эффективность снижения шума реактивны- ми и активными глушите- лями примерно одинакова. Но при равном снижении шума реактивные глушите- ли не требуют затрат вре- мени на периодические ос- мотры, они более экономич- ны в изготовлении и, кро- ме того, оказывают мень- шее сопротивление движе- нию воздуха. При их ис- пользовании скорость дви- жения патронов с докумен- тами ускорилась почти на 20%. В настоящее время реак- тивные глушители воздухо- выпускаются серийно как на всасывание, так и на нагнетание. Опыт эксплуатации реактивных глушителей на станции Ленинград-Сортировочный-Московский пока- зал, что при использовании некоторых воздуходувок, изготовленных не по стандарту, а также при изменении места расположения глушителя на всасывающей трубе эффективность уменьшения шума несколько ниже, по- казанной на рис. 69. Для таких воздуходувок следует применять активные глушители длиной 0,5—1 м, вклю- чаемые параллельно, по схемам, приведенным на рис. 64 и 67. Взамен активных глушителей можно дополнительно к типовому глушителю установить однокамерный или двухкамерный реактивный глушитель, рассчитанный на необходимую величину снижения шума по формулам (25)-(28). Интенсивным шумом сопровождается движение па- тронов пневмопочт по трубам, уложенным над землей. Для снижения этого шума рекомендуется на ряде уча- стков трубы покрывать шумопоглощающей мастикой. 228
Уменьшение шума малой пневматической почты в помещениях горочных постов на 10—20 дб достигается установкой кожухов на пункты приема патронов и за- меной стальных патронов полиэтиленовыми. Грузовые станции. Грузовые операции выполняют- ся почти на всех железнодорожных станциях. Интен- сивность шума при выполнении этих операций зависит от принятой схемы механизации и видов перерабаты- ваемых грузов. Перспективным является строительст- во многоэтажных складов с внутренним вводом путей. Шумность таких складов значительно ниже, чем обыч- ных складов, так как в них предусмотрены наружные звукоизолирующие ограждения. Многоэтажные скла- ды с внутренним вводом путей имеют не только акус- тическое, но и техническое и экономическое преиму- щество. Снижение шума машин и механизмов, используемых при переработке грузов, может быть достигнуто за счет применения рассмотренных выше мероприятий по борьбе с шумом, снижения шума в источнике, звуко- изоляции и звукопоглощения; использования глушите- лей и личных защитных средств. На некоторых станциях и предприятиях применя- ются чрезмерно шумные и нерациональные способы пе- реработки грузов. Например, на подъездном пути Ле- нинградского завода железобетонных конструкций им. 40-летия ВЛКСМ для разгрузки платформ с пес- ком используются дизельные экскаваторы ЦУМЗ-10. Дальнейшее перемещение груза осуществляется электри- ческим башенным краном. При работе экскавато- ра повышенный шум создается дизелем, а при работе башенного крана — электрическим двигателем. Сни- жение шума дизеля может быть получено установкой глушителя на выхлоп. Шум башенного крана значи- тельно снизится при заключении двигателя в кожух. Применение дизельных экскаваторов ЦУМЗ-10 для раз- грузки железнодорожных платформ не только создает чрезмерный шум, но и нередко приводит к порче под- вижного состава. Замена экскаваторов электромеханическими стал- кивающими лопатами обеспечит снижение шума, а так- же ускорит выгрузку и повысит сохранность подвиж- ного состава. 229
В большинстве служебных помещений- железнодо- рожных станций шум превышает лормы. Исследования показали, что звукоизоляция окон в служебных поме- щениях, комнатах отдыха и др. из-за наличия щелей и неплотностей очень мала и не превышает 10—12 дб. Применение упругих прокладок и утолщенных стекол позволит повысить звукоизоляцию окон и .уменьшить проникновение внутрь помещений наружного шума на величину до 15—18 дб. Устройства СЦБ, создающие шум, в помещениях железнодорожных станций, необходимо устанавливать в отдельных помещениях или закрывать звукоизоли- рующими кожухами. Чрезмерно громкие селекторные и телефонные звонки следует заменить менее громкими.
Глава IV. БОРЬБА С ШУМОМ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Значительный рост объема перевозок и скоростей движения поездов является одной из причин увеличения шума подвижного состава. Снижение шума подвижно- го состава — актуальная задача, решение которой должно способствовать уменьшению неблагоприятного воздействия шума на поездные бригады, пассажиров, а также население, проживающее вблизи железных дорог. 1. ПАССАЖИРСКИЕ ВАГОНЫ Шум в вагонах вызывается вибрациями и ударами различных наружных и внутренних частей вагона. Главными источниками наружного шума являются удары колес при движении на стыках и неровностях рельсов и трение гребня бандажа о головку рельса. На- ружный шум производится также ударами в ходовых частях, дребезжанием и стуком тормозных тяг и коло- док, стен и крыши вагона, стуком автосцепки, тормо- жением, работой генераторов и др. Внутренним^ источ- никами шума являются дребезжание и стук дверей, полок, перегородок, оконных переплетов, вентиляцион- ных решеток, светильников, труб отопления и т. д. При движении поездов со скоростью 70—80 км/ч по рельсам, уложенным на деревянных шпалах, уро- вень шума около колесных пар достигает 125—130 дб. При движении по рельсам, уложенным на железобе- тонных шпалах, уровень шума незначительно повы- шается (на 1—2 дб). С увеличением скорости движения на 1 км/ч в пре- делах от 20 до 100 км/ч уровень наружного шума на 231
высоте окна вагона возрастает в среднем для пасса- жирских вагонов на 0,37 дб, для грузовых —на 0,3 дб и для локомотивов —на 0,23 дб. При скорости дви- жения ПО—120 км/ч уровни наружного шума'дости- гают ПО—115 дб, при более высоких скоростях они несколько повышаются, а для некоторых типов вагонов уменьшаются (на 1—2 дб). Наружный шум передается внутрь вагона тремя путями: по воздуху — через щели, отверстия, неплотно- сти и вентиляционные каналы (воздушный шум); по конструкциям в виде вибраций — через колесные пары, подшипники, буксы, рессоры, тележки, кузов вагона (структурный шум), через ограждающие конструкции кузова. Величина шума в вагонах зависит от интен- сивности наружного шума, наличия отверстий, звуко- изоляции стен, крыши пола и от величины звукопогло- щения внутри вагона. Уровни звукового давления в однотипных вагонах при одинаковых условиях значительно различаются (рис. 70). Это объясняется разным техническим состоя- Рис 70 Уровни звукового давления в вагоне межобластного сообщения в зависимости от схороспи движения: 1—разброс уровней, 2—сргдчие уровни 232
нием вагонов и другими многочисленными факторами: скоростью движения поезда, типом верхнего строения и состоянием пути, режимом вождения, окружающей местностью, количеством пассажиров и др. При ско- рости 70—80 км/ч средние уровни звукового давления в цельнометаллических вагонах повышаются при дви- жении по стрелкам на 3—7 дб, при торможении — на 3—5 дб, при встречном поезде и при движении по мос- ту— на 2—4 дб, при движении в тоннелях — на 8—'10 дб. Дребезжание и стук тормозных тяг и ходо- вых частей увеличивают шум на 3—10 дб. При движе- нии по рельсам с волнообразным износом уровни шума возрастают на 6—12 дб. Общие средние уровни звукового давления в сере- дине цельнометаллических вагонов различных типов при скорости движения 90—100 км/ч достигают 83—89 дб. В концах вагонов и в купе над тележками уровни шума выше, чем в середине на 2—6 дб. В ва- гонах с пассажирами уровни шума ниже, чем в пустых вагонах на 1—3 дб. Максимальные составляющие в спектрах наруж- ного шума при движении поезда расположены в низко- и среднечастотных областях. При увеличении скорости движения максимальные составляющие спектров на- ружного шума сдвигаются в сторону высоких частот. При скорости более 100 км/ч вблизи колесных пар составляющие на частотах 600—800 гц достигают 120—124 дб. Максимум звуковой энергии внутри вагона находит- ся обычно в области до 400 гц. Высокие уровни звуко- вых давлений в области частот выше 400 гц частично можно объяснить плохой звукоизоляцией окон и нали- чием отверстий у тормозных кранов, труб отопления и др., а также дребезгом из-за ослабления креплений внутреннего оборудования. Исследования показали, что проникающие в вагон воздушный и структурный звук примерно равны. В свя- зи с этим следует одновременно проводить мероприя- тия по уменьшению как воздушного, так и структурно- го шума, что достигается совершенствованием конст- рукции отдельных частей вагона и железнодорожного пути, преграждением путей проникновения шума внутрь вагона и поглощением его в вагоне. 233
Уменьшение шума ударов колес на неровностях и стыках рельсов достигается снижением волнообразного износа рельсов, установкой бесстыкового пути и уклад- кой резиновых прокладок между подошвой рельса и шпалой. Общий эффект снижения воздействия шума, который дает реализация этих мероприятий, составляет ориентировочно 10—15 дб. Следует различать мероприятия по уменьшению шу- ма на эксплуатируемых и на строящихся вагонах. При текущем содержании и ремонте вагонов экс- плуатируемого парка особое внимание должно быть обращено на заделку щелей и отверстий в кузове, зву- коизоляцию окон и дверей, уменьшение вибрации тор- мозных тяг и генераторов, на улучшение состояния внутривагонного оборудования (вентиляционных реше- ток,' системы отопления и др.). Тележка КВЗ-ЦНИИ с гидравлическими демпфера- ми и сбалансированными колесными парами умень- шает шум ударов ходовых частей и улучшает пла_в- ность хода вагонов. В результате уровень звукового давления в вагонах при скоростях движения выше 100 км/ч снижается на 8—10 дб по сравнению с ваго- нами на тележках прежних выпусков. Составляющие шумов на высоких частотах снижаются значительно больше. Шумы при торможении вагонов и удары тормозных тяг полностью устраняются заменой колодочных тормо- зов дисковыми, которые обладают и рядом других пре- имуществ. Преграждение путей проникновения структурного шума в вагон достигается применением резиновых упругих элементов в ряде деталей рессорного подве- шивания и опорах. Это позволяет не только уменьшить передачу шума в вагон, но и снизить динамическое воздействие на железнодорожный путь. Меры по уменьшению проникновения воздушного шума в вагон заключаются прежде всего в улучшении звукоизоляции окон и дверей. Окна и двери делаются двойными со стеклами разной толщины. Стекла уплот- няются резиной, рамы плотно укрепляются в стенах. Особое внимание должно быть уделено ’звукоизоля- ции пола и нижней части стен вагона. Для уменьшения передачи вибраций и шума стальная обшивка вагона 234
с внутренней стороны покрывается специальной проти- вошумовой мастикой. Звукопоглощение шума в вагоне достигается обли- цовкой стен тамбура, внутренних перегородок в купе, потолка и полок специальными звукопоглощающими материалами. Большое количество вагонов выпускается с уста- новками кондиционирования воздуха. Применение шум- ных кондиционеров, а также воздуховодов без звукопо- глощения приводит к увеличению шума в вагонах как за счет работы вентиляторов, так и за счет проникнове- ния наружного шума. Для снижения шума вентилято- ров следует проводить мероприятия, изложенные в со- ответствующем разделе. В воздуховодах необходимо располагать сотовые и пластинчатые глушители шума. Снижению шума при движении поездов способствуют также обтекаемая форма подвижного состава, умень- шение разностороннего износа бандажей колес, кото- рый вызывает не только шум, но и поперечные колеба- ния с частотой 3—5 гц, значительно ухудшающие ходо- вые качества вагонов. 2. МОТОРНЫЕ ВАГОНЫ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ И ЛОКОМОТИВЫ В моторных вагонах электропоездов Сд и Сз на стоянке уровень шума составляет 80—93 дб, а в ваго- нах электропоездов ЭР1 — 76—78 дб. При движении более высокие уровни шума создаются тяговыми двига- телями и достигают в вагонах Сд и Сз 86—100 дб, в вагонах ЭР 1 и ЭР6 85—90 дб. В кабинах электровозов на стоянке уровни шума при работе вспомогательных машин составляют 82—88 дб. Во время движения добавляется шум тяговых двигате- лей. На электровозе В Л 22м при скорости движения 50—80 км/ч уровни шума достигают 92—93 дб в каби- не электровозов ЧС1 и ЧСЗ при скорости движения 100—120 км/ч— 93—97 дб, в кабине электровоза ВЛ23 при скорости 70—100 км/ч— 92—101 дб. На электрово- зах ВЛ8, ВЛ 10, ВЛ60, ВЛ80 уровни шума — 92—96 дб. Основными источниками шума на электровозах яв- ляются мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, мотор- ‘ 235
генераторы, тяговые двигатели и ходовые части. При работе мотор-компрессоров и мотор-генераторов уров- ни шума в кабинах электровозов достигают 82—87 дб, а в машинных отделениях — 98—101 дб. При работе мотор-вентиляторов уровни шума повышаются на 5—7 дб и составляют в кабинах 87—92 дб, в машин- ных отделениях—105—11156. Шум вентиляторов зависит от их конструкции и числа оборотов в минуту. Чем больше скорость вра- щения и чем хуже качество механизма; тем выше шум. Ходовые части также оказывают влияние на шум в ка- бине электровозов. Однако при движении с постоянной скоростью и работающих агрегатах шум в кабине на 5—7 дб выше, чем при движении с выключенными агрегатами. Максимальные составляющие спектров шума в мо- торных вагонах и кабинах электровозов на стоянке расположены в области частот ниже 400—500 гц. При движении добавляются шумы тяговых двигателей и хо- довых частей и спектры шума расширяются. Разница, общих уровней шума в кабинах электро- возов при открытых и закрытых дверях в машинное отделение очень мала и составляет на различных се- риях от 1 до 10 дб. На высоких частотах эта разность уровней несколько увеличивается. Все это свидетельст- вует о том, что шум в кабине электровозов опреде- ляется долей структурного шума. Исходя из сказанного борьбу с шумом на электро- возах надо начинать с уменьшения проникновения в кабину структурного звука. Следует повысить зву- коизоляцию стенки и дверей между машинным от- делением и кабиной. Необходимо также в огражде- ниях кабины тщательно заделать все щели и от- верстия. Для уменьшения распространения структурного звука из машинного отделения в кабину электровоза требуется все металлические поверхности в кабинах с внутренней стороны покрыть шумовибропоглощающей мастикой. Кроме того, кабина должна быть облицова- на звукопоглощающими конструкциями. Структурный звук распространяется от агрегатов в кабину в виде вибраций. Поэтому все вибрирующие агрегаты необходимо амортизировать. 236
На тепловозах интенсивный шум (создается дизелем и вспомогательным оборудованием, жестко связанным с кузовом и рамой. Шум в машинном отделении зави- сит от количества двигателей, их мощности, числа обо- ротов и других факторов. В машинных отделениях не- которых магистральных тепловозов уровень шума дос- тигает 120 дб, а маневровых тепловозов—116 дб. В ка- бины тепловозов шум из машинного отделения прони- кает значительно ослабленным (табл. 47), однако, он всегда выше шума ходовых частей. Например, на теп- ловозах ТЭ7 при выключенных двигателях уровни шу- ма в кабине на 2—6 дб ниже, чем при его работе. На тепловозе ТЭП60 при скорости движения 80 км/ч уров- ни шума в октавных полосах спектра при выключенных двигателях на 5—12 дб ниже, чем при включенных. Составляющие спектров шума в кабинах тепловозов расположены в широкой полосе частот и в большинстве случаев превышают санитарные нормы. При работе тепловозов создается интенсивный на- ружный шум, обусловленный главным образом выхло- пом и забором воздуха, а также работой дизеля. Этот шум проникает в кабину через окна и ограждения ка- бины. Важным условием обеспечения безопасности движе- ния поездов является хорошая разборчивость речи членов локомотивных и составительских бригад, а так- же четкое восприятие звуковых сигналов. Разборчи- вость речи зависит от ее громкости, уровня маскирую- щего шума и его спектра. В кабинах паровозов раз- борчивость речи значительно ухудшается при уровнях шума выше 92—93 дб, тепловозов ТЭ1, ТЭМ1, ТЭ2, ТЭЗ и других при уровнях шума выше 90—93 дб. На- ружный шум локомотивов затрудняет восприятие зву- ковых сигналов и команд при уровнях шума выше 90—95 дб. Проблема снижения шума на тепловозах — очень сложная. Факторы, определяющие шум дизеля, много- численны, причем весьма трудно установить долю уров- ня шума отдельных источников в общем его уровне. Величина шума отдельных источников и общего шума в различных сериях электровозов и тепловозов колеб- лется в широких пределах. Основным источником шума на тепловозе является дизель. При работе дизеля шум 237
Таблица 47 Характеристика шума кабинах и машинных отделениях локомотивов 5Г «\> о о »? о С К 3 и ш ь о 2 ь со я- <и X X а» tr X Д о ф ф. X ф, О 0008 Уровни звукового давлении в кабинах локомотивов, дб CQ СМ СТ b- N X ю I 1 1 С*3 СТ 1 ’О Г- СО Ср ср с© ср 1 llr- с— » с© э о э Г- оо ст г-г-г-г- 1 I о г- in in 1 со с- ср Г* ооог ю со ко Ь- о Q 00 C4QL*' СЧГ-СЧ г- со г- КРЬ-СОООГ- ©©CQ cQV-V^ э э э ср СМ СТ СТ СТ Г- СМ о ор 00 О СМ'—О Г- оо X Г>ХХ«Х ©СТ СТ oOCOqo | 500 | о оо ст ссмсмюсо О см со со Ср оо ооосрэсоср ь-о оЬоооо 250 1 Ь- —’ *-* LC S Q ю О О —• Ю Г— СТ С> X О О ОС ОС СТ СТ СТ Ъ-Срсъ OpCQOQ 125 5 ® 8 E38S3 ®с>8 888 СО <0 о см ст г-см со см см ^22*2 СТ СТ О <75ФССО стстст ст х ст J3 X ф Ю'С в кабине О § 3 588 8 I 1 — ч—« —< , —-• •—• •— 1 Общий \ шума в машин- ном отде- лении 102 112 120 116 115 118 '120 118 III Тип и режим работы локомотива. ' А * £ ' * *3* О * * Н (-< а ... ° Я 2 2 а ^.-5. к S -2. . О сх, Си 5* >* О ’ о S S 2**mS «-2.3 -о. So. о.О ®о.х ST... 5 —ою Е Й«о а о 5 _ Л t- « Я S "•?Н« =3 ч ’|*2§ ’£ g.8 8&§'gg£S “gSoS’g ’й -g&§-sg°§-go • • m ± к<® й с. о ~ о а а ч м . . . й 5 и ч <и ~ оо - „ 3 О о 3 S о ч О п° <0 ^о' - .4“® -Йо • 2h ль 3*кф®$ро ч®°Я —Л й«&о£2оою<|)нин2^лл “SB a.nHgHbHflHclS снь иННИ Л Д S 238
создается главным образом ударами в механизмах, процессом сгорания газов в. цилиндре, впускной и вы- пускной системами, топливовпрыскивающей аппарату- рой, вибрациями отдельных узлов и др. Шумы возни- кают также при ударах ’ поршня о стенки цилиндра, штанг и коромысел, от ударов в распределительном механизме. Шумы от ударов усиливаются с увеличением нагрузки дизеля. При создании новых тепловозов проводятся работы по вибро- и звукоизоляции и звукопоглощению. Задача уменьшения шума выхлопа решается путем установки реактивных глушителей. Шум впуска зависит от регу- лировки клапанов и аэродинамических свойств впуск- ной системы. На тепловозах и электровозах шум проникает в ка- бину через отверстия и щели, по конструкциям, а так- же через пол и перегородку между машинным отделе- нием и кабиной. Необходимо одновременно вести рабо- ту по устранению всех путей проникновения шума. Для уменьшения передачи колебаний и шума в ка- бину машиниста требуется амортизировать дизель и все вспомогательные механизмы. Однако это иногда оказывается невыполнимым. Поэтому следует вибро- изолировать кабину от машинного отделения и от рамы, что достигается устройством «плавающего» пола кабины. Для уменьшения передачи колебаний от ходо- вых частей применяются упругие элементы в опорах и ряде узлов рессорного подвешивания. Для ограниче- ния распространения структурного звука стальные по- верхности с внутренней стороны покрываются проти- вовибрационным материалом. Перегородку между кабиной и машинным отделе- нием рекомендуется делать из двойных листов. Между стальными листами толщиной 1 мм помещается слой твердой пластмассы (4 мм). Крепление перегородки по контуру должно выполняться с резиновыми проклад- ками. На морских судах и в стационарных условиях ди- зели иногда заключают в звукоизолирующие кожуха. На тепловозах из-за ограничения их веса и габаритов не представляется возможным дизель полностью за- ключить в кожух. Однако может быть применена час- тичная звукоизоляция верхних и боковых поверхностей 239
дизеля при помощи съемных звукопоглощающих кол- паков и щитов, которые обеспечат некоторое снижение шума в машинном отделении Кроме того, в машинных отделениях электровозов и тепловозов необходимо применять кожуха для звуко- изоляции вспомогательного оборудования — компрес- соров, воздуходувок, вентиляторов и др. Кожуха выпол- няют из металлических листов, внутренняя сторона которых облицовывается слоем (толщиной 25—50 мм) асбопухшнура, стекловаты или звукопоглощающего ма- териала АТИМСС и покрывается полимерной пленкой и перфорированной жестью В кожухах предусматри- ваются специальные окна и съемные щиты, необходи- мые для осмотра и ремонта отдельных узлов оборудо- вания. Несмотря на осуществление ряда мероприятий по снижению шума, отечественные тепловозы все еще не отвечают требованиям санитарных -норм. Тепловозостроительными заводами выпущен ряд опытных образцов тепловозов с улучшенной звукоизо- ляцией. На тепловозе ТЭЗ-001 в качестве звукоизоля- ции применены маты из капронового волокна ВТ-4 и шлаковой ваты. Уровень шума в кабине снизился со 105—106 до 94—96 дб, но все же превышал нормы. На тепловозе ТЭЗ-4240Б на заднюю стенку кабины с внут- ренней стороны высоковольтной камеры, под деревян- ными настилами пола, в боковые стены и крышу ка- бины были поставлены термошумоизоляционный картон и мипора. Эти мероприятия не дали заметного положи- тельного эффекта. В кабине тепловоза ТЭЗ-2510 мероприятия по звуко- и виброизоляции осуществлены по рекомендациям Все- союзного научно-исследовательского тепловозного ин- ститута (ВНИТИ). Виброизоляция кабины выполнена путем отвязки ее от кузова и рамы с помощью резино- вых амортизаторов. Металлические трубопроводы сое- динены резиновыми шлангами. Эти мероприятия снизи- ли уровень шума в кабине при номинальном числе оборотов дизеля на стоянке до 82 дб, т. е. на 23—24 дб по сравнению с серийной кабиной. Коломенским тепловозостроительным заводом зву- коизоляция кабины на тепловозах ТЭП60 была выпол- нена в нескольких вариантах: на тепловозе ТЭП60-001 240
применена минеральная пробка (толщиной 35 мм) и капроновая вата (65 мм); на тепловозе ТЭП60-002— минеральная пробка (35 мм), стекловолокно АТИМС (55 мм) и дополнительно капроновая вата (15 мм), на тепловозе ТЭП60-006 — минеральная пробка (40 мм), маты из стекловолокна, пропитанные смолой (30 мм), и капроновая вата (30 мм). Звукопоглощающий мате- риал закрыт перфорированными листами из алюминия с диаметром отверстий 3 мм и шагом перфорации 4,5 мм. На тепловозе ТЭП60-006 дизель установлен на резиновые амортизаторы. Машинное отделение обра- ботано звукопоглощающим материалом и алюминиевы- ми перфорированными листами. В результате проведен- ных мероприятий уровни шума в кабине снижены до 90—96 дб, а в машинном отделении до 107—114 дб. На тепловозе ТЭ11 кабина со всех сторон была обрабо- тана однослойной звукоизоляцией и сверху обшита плотным картоном. Уровни шума в кабине после изо- ляции составили 98—101 дб. На тепловозе ТЭЗ-6695 высоковольтная камера пере- несена в машинное отделение. Из кабины в машинное отделение ведет только одна уплотненная дверь. Уси- лена звукоизоляция пола кабины. В результате общий уровень шума в кабине уменьшен на 3 дб (см. табл. 47, пп. 2 и 3), составляющие в спектрах на частотах до 1000 гц снижены на 3—7 дб, а на частотах 2000— 8000 гц — на 12—13 дб. Комплекс рекомендаций по борьбе с шумом осу- ществлен на тепловозе М62-018. Дизель-генератор отде- лен от кабин тамбурами. Ширина разделяющих тамбу- ров для одной кабины кратна 3А, а для другой — ‘А длины звуковой волны на частоте-125 гц, что обес- печило значительное снижение шума в низкочастотной области спектра [33]. Дизель-генераторная группа установлена на 18 резиновых амортизаторах, что позво- лило снизить проникновение в кабину структурного звука. Звукоизолирующие перегородки выполнены ком- бинированными из многослойных конструкций. Усилена конструкция пола в кабине, уплотнены окна, двери и проходящие в кабину трубопроводы. Внедрение всех этих мероприятий позволило значительно снизить шум в кабине тепловоза М62-018 по сравнению с другими тепловозами (см. табл. 47). 9 Е В. Бобин 241
Наиболее полно комплекс мероприятий по борьбе с шумом внедрен на тепловозе ТЭ-109 [11, 33]. Здесь дополнительно к мероприятиям, выполненным на тепло- возе М62-018, применено снижение шума в источнике, виброизоляция и вибропоглощение, звукоизоляция и звукопоглощение, демпфирование. Установка* генерато- ра переменного тока вспомогательных механизмов за- менена групповым приводом, что позволило отказаться от редуктора. Так же, как и на тепловозе М62-018, ку- зов разделен перегородками на изолированные друг от друга отсеки. В кабине машиниста уплотнены двери. Металлические листы обшивки кабины изнутри покры- ты вибропоглощающей мастикой марки 579 или 580 (МХП-272 и МПП-4468-55) толщиной 4—5 мм. В боко- вых стенах, потолке и задней стенке кабины уложены два слоя стекловолокна марки ЛВ (ТУ 4465—58) тол- щиной 40 мм с наружной стороны стального листа и капроновое волокно толщиной 30 мм (ТУ 148—68) с внутренней стороны. Покрытие в кабине выполнено алюминиевым перфорированным листом. На зарубежных тепловозах V-60 и V-2000 кабина отгорожена от машинного отделения звукоизолирующей перегородкой из полимерных плит толщиной 90 мм, уложенных в каркасе, обшитом перфорированным алю- миниевым листом (с процентОхМ перфорации 12%). Пол кабины «плавающий». Крыша и боковые стены выпол- нены из каркаса с наружной и внутренней листовой обшивками, между которыми уложены стекловолокнис- тые маты толщиной 30 мм. На тепловозе V-200 приме- нены резиновые упругие элементы в ряде узлов рессор- ного подвешивания в опорах. В результате на теплово- зе V-60 уровень громкости в кабине не превышает 88 фон, а на тепловозе V-200 — 86—89 фон. В поездах трансъевропейского экспресса (ТЕЕ) об- шивка наружных стен с внутренней стороны обработа- на демпфирующим покрытием. На пути распростране- ния вибраций поставлены упругие элементы из резины и пробковых пластин. Кабина машиниста «отвязана» упругими элементами от кузова и снабжена соответст- вующей звукоизоляцией. Все это позволило снизить уровни громкости шума, которые в кабине не превы- шают 86 фон, а в купейных вагонах — 69 фон. Высокие уровни шума в кабину тепловоза проникают из выхлоп- 242
ной трубы и впускной системы. Следовательно, в комп- лекс рекомендаций по борьбе с шумом на тепловозах должна входить разработка малошумных конструкций выхлопных и впускных систем. Некоторые конструкции глушителей шума рассмотрены в работах [6, 11, 28, 31, 33]. Для уменьшения внутренних источников шума в кабине локомотива требуется установить глушитель на выпуске сжатого воздуха из крана машиниста. При проектйровании и строительстве новых локомо- тивов должен быть применен весь комплекс известных мероприятий по борьбе с шумом, в том числе и рацио- нальные планировочные решения расположения агрега- тов и др. На локомотивах, находящихся в эксплуатации, при ремонте необходимо предусматривать мероприятия по улучшению звукоизоляции кабины, внедрению звукопо- глощающих и вибродемпфирующих покрытий. Особое внимание следует обратить на усиление звукоизоляции дверей и окон кабины, заделку отверстий, через кото- рые проходят трубы, электропроводка и др. Перегород- ку между машинным отделением и кабиной нужно по- крывать вибропоглощающим и звукопоглощающим ма- териалом. В кабинах малого объема может не быть места для звукопоглощающих конструкций, например в дизель-поездах ДП-01 и ДП-06. В этих случаях целе- сообразно перегородку покрыть вибропоглощающей мастикой «ли линолеумом. 3. СНИЖЕНИЕ НАРУЖНОГО ШУМА ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДОВ И РАБОТЕ ЛОКОМОТИВОВ При маневровой и поездной работе, а также при об- служивании и ремонте подвижного состава возникает интенсивный шум, беспокоящий многих людей, прожи- вающих вблизи железной дороги. Высокие уровни шу- ма оказывают неблагоприятное воздействие и на рабо- тающих на станциях, заглушают звуковые сигналы, создавая угрозу безопасности лиц, находящихся на пу- тях, и движению поездов. Интенсивными источниками шума при маневровой и поездной работе являются дизели тепловозов и вагонов-электростанций, вспомога- 9* 243
тельное оборудование локомотивов, звуковые сигналы, шум ударов ходовых частей при движении и т. д. Шум при движении поездов и работе локомотивов. Уровень шума, возникающий при движении поездов, зависит от их скорости, типа и технического состояния подвижного состава, а также верхнего строения пути. Например, у поездов, движущихся со скоростью 80 км/ч по рельсам без волнообразного износа', шум на расстоянии 1 м от вагонов достигает 105—ПО дб, а с увеличением скорости на каждые 10 км/ч возрастает на 3—4 дб. При движении по рельсам с волнообразным износом шум еще выше. Уровни шума тепловозов повышаются по мере уве- личения числа оборотов дизеля. Так, если у дизеля, работающего на холостом ходу во время стоянки, они на расстоянии 1 м от тепловоза составляют 80—88 дб, то с увеличением числа оборотов повышаются до 95—106 дб. При включении нагрузки на реостат или движении с поездом эти уровни еще выше и достигают ПО—120 дб. Особенно высокие уровни шума создаются в летнее время при испытании тепловозов с открытыми люками и жалюзийными решетками в машинных отде- лениях. Измерение шума поездов и локомотивов показывает, что частотные составляющие спектра общего шума из- меняются в зависимости от типа и конструкций под- вижного состава, режима работы, состояния подвижно- го состава и пути, а также других факторов. Большей частью преобладают высокочастотные составляющие в спектрах шума (табл. 48). Шум распространяется на большие расстояния от подвижного состава. Правилами планировки и застрой- ки населенных мест (СНиП II—К. 2—62, п. 4.11) допус- кается расположение жилой застройки от оси крайнего железнодорожного пути: в городах — на расстоянии не менее 100 м, а в поселках — 50 м. Пункты реостатных испытаний тепловозов должны располагаться не ближе чем в 300 м от жилых зданий. Измерения показали, что на предусмотренных нор- мами и правилами расстояниях уровни шума превы- шают-допустимые величины как в жилых домах, так и на территории жилой застройки (Санитарные нормы №785-69 и 872-70). Таблица 48 244
Характеристика наружного шума локомотивов и поездов Среднегеометрические частоты октавных полос, гц 8000 1 ’ Уровни звуконого давления, дб 1 1ЗЁ 3 1 S3 S38 О о SJS5S g? SSS 2000 ’ С с с оооос!о> о г?ооБ> оОО<» о о £? сото OQ Оф О О ф Ь- OQ О Ф О О 2Г0 смою OQOQ<J)0 О Ь^ OQ OQ OQ ф О 125 £2 со О 6- *—* с© со со со со СОфСО СП b-t>CT> F-coS СО СО со СО ОО CD <С 6-OQ Г- о ф к ‘есоя •ОК11Э1 ННИдВЯ ю эинкохээв^ —‘~—СЧ —« —’ — — —. Источники шума ’ • s £ • • • • • . . о « . Д ’ ' ’ си *® • НК ... ... о S г- о ей <у О г- W ... ... Я 3 ° ш « -3 -3 8 • • о5 в и <и - о ш..о 3 ¥ £® К га ¥ °- ¥ й- rt S . 0 Л О F- Я О Я О о « яс 8 н о « ’ га ю о: ’гео а о гйс^оо. о ы:о о «о ° fl ' S я о Я • Р н - я с «ЙиЗ^ёо в> 8 о 5 £ га о Ь а га о 3 ь ® * £ = = сч и я * £ 5 я X g я ’§ га С ” § й S И « 8 S « « СЧ Р 5 2 .Q JJ 6- р я 5S О О к у О о Й К ^04 Ч о О X S о О и к “oo.“ogs £°с« SccL° QxoSf-Hy ^xuS 1-1 НН 245
Продолжение 0) д Среднегеометрические частоты октавных полос, гц Источники шума S Н о Я Ч ь я . 63 125 250 500 1000 2000 4000 £000 «’О " Ахи у ровии звукового давления, дб ТЭМ1-0102 при отправлении со станции: трогание с места набор скорости Реостатные испытания при макси- мальных оборотах дизеля тепловозов: 2 2 73 87 73 89 75 93 74 93 70 87 65 80 52 74 50 68 ТЭ2-0159 ТЭЗ-1027 ТЭЗ-3753 ТЭ7-0014 1 1 1 1 102 95 106 94 НО 105 117 98 105 107 109 111 107 110 ПО 114 НО 115 105 115 103 115 100 111 100 108 94 101 90 95 89 90 Паровозы Шум форсунок перед отправлением паровоза с поездом: Л-5362 Л-4527 Л-11762 1 1 -1 77 88 69 85 90 81 82 92 86 83 82 90 88 85 91 90 87 93 83 83 91 88 75 81 СО-17-2883 П-36-0150 1 1 73 81 83 82 83 90 77 90 81 69 80 77 74 82 62 69 Продувка паровозов: Л-3163 Л-1631 5 5 93 98 97 102 104 104 97 405 93 100 89 93 85 80 87 79 Грузовые и пассажирские поезда (средние спектры из 10 поездов каждого типа) При движении со скоростью- 60—70 км/ч ... 90—100 км/ч ..... 5 5 83 92 91 98 95 104 92 95 90 100 87 98 79 88 70 80 Электропоезда При движении со скоростью: 60—70 км/ч 50—70 км/ч Вагон-электростанция ... 5 10 5 87 77 90 89 80 88 89 88 94 92 88 89 94 85 88 84 77 82 86 69 74 74 64 72
В реальных условиях развития станций и локомо- тивных депо и массового строительства жилых районов многие здания оказались на более близких расстояниях, чем предусмотрено нормами. Для уменьшения шума следует снижать его в источ- нике не только на подвижном составе, но и в путевом хозяйстве, а также применять градостроительные меры защиты (частичное или полное экранирование и др.). При движении поездов шум и вибрации от подвиж- ного состава передаются наружу двумя путями: через твердые материалы различных сооружений (рельсы, шпалы, балласт, земляное полотно, конструкции мостов, путепроводов и др.) и через воздух. Звуковые колеба- ния при движении поездов вызываются в основном вертикальными и горизонтальными перемещениями ко- лесных пар и кузова. Эти перемещения являются след- ствием наличия стыков, неровностей поверхности рель- сов, их волнообразного износа, случайных нарушений, неровностей поверхности катания колесных пар и др. Применение упругих прокладок под рельсовыми прокладками несколько снижают шум. Для снижения шума при проходе поездов по мостам применяются как упругие прокладки, так и длинные упругие подушки, располагаемые под подошвой рельса. Применение та- кой изоляции уменьшает вибрации на элементах конст- рукций на 10 дб, а уровень шума в воздухе — на 7 дб. Во Франции проведен эксперимент с использова- нием профилированного многослойного резинового ков- ра типа «изолиф». Ковер укладывается между баллас- том и основанием земляного полотна на ширине 2,9 м (по 1,45 м в каждую сторону от оси пути). Применение материала типа «изолиф» позволило снизить уровень шума на 14 дб А под путем на плитном основании, уменьшить в 10 раз вибрации плит, снизить уровень шума на 3—4 дб в воздушном пространстве вблизи пу- ти (конструкции различных профилей плит «изолиф» описаны в журнале «Железные дороги мира» (№ 2, М., 1971, с. 3—19). Интенсивный шум возникает при движении подвиж- ного состава на кривых малых радиусов вследствие продольных и поперечных скольжений между колесом и рельсом. Вследствие трения создается высокочастот- ный шум — визг, скрежет. Снижение этого шума может 248
быть достигнуто смазкой внутренней боковой поверх- ности головки рельса и реборд у бандажей колес при помощи лубрикаторов. Для снижения наружного шума при работе локомо- тивов и вагонов с автономными дизельными двигате- лями необходимо улучшать конструкции глушителей шума, а также внедрять мероприятия, рассмотренные ранее. Реостатные испытания тепловозов. Пункты реостат- ных испытаний тепловозов обычно располагаются в зда- ниях депо или вблизи производственных зданий. В зда- ниях депо для испытаний выделяется крайнее стойло или строится отдельное помещение. Уровень наружного шума при реостатных испыта- ниях тепловозов в закрытых стойлах без каких-либо мероприятий по снижению шума достигает в зависимо- сти от положения ’ рукоятки контроллера машиниста 100—120 дб. При этом в кабине тепловоза уровни шума составляют 90—105 дб и превышают допустимые нор- мы. • Если стойло испытаний расположено в общем производственном здании, то шум по воздуху и через ограждающие конструкции передается во все соседние цехи и помещения. Пункты реостатных испытаний в закрытых стойлах должны располагаться отдельно от других зданий. Внутренние ограждающие конструкции необходимо облицовывать звукопоглощающими мате- риалами (маты АТИМСС, плиты из пенопласта марки ФФ и др.), а для обслуживающего персонала необхо- димо строить отдельные звукоизолированные кабины, также облицованные изнутри звукопоглощающим мате- риалом. Стойла следует оснащать стационарными глу- шителями шума и приточно-вытяж.ной вентиляцией. Работающие в машинных отделениях должны быть обеспечены индивидуальными средствами защиты от шума. Чаще реостатные испытания производятся вне цеха, на открытых стойлах. В соответствии с правилами по технике безопасности и производственной санитарии открытые стойла реостатных испытаний могут нахо- диться не ближе 300 м от жилых зданий. Однако при испытаниях в летнее время такое расстояние недоста- точно. Например, при реостатных испытаниях теплово- за ТЭЗ-2753 общий уровень шума на расстоянии 1 м от 249
тепловоза при шестнадцатом положении контроллера достигал 108—118 дб. Для снижения шума при реостатных испытаниях мо- гут быть предложены следующие мероприятия: сооружение новых, а также перенос существующих пунктов испытаний на место, достаточно удаленное от жилых районов. Новые жилые районы следует распо- лагать на большем расстоянии от пунктов испытаний; строительство закрытых стойл и боксов для испы- таний; защита жилых районов при помощи экранов и зеле- ных насаждений. Экранирующие сооружения. На предприятиях же- лезнодорожного транспорта построено два экранирую- щих сооружения. Для защиты школы-интерната от шу- ма, создаваемого движением поездов, в г. Выборге построено специальное экранирующее сооружение, со- стоящее из насыпи высотой 2 м и бетонного забора высотой 3 м. Длина сооружения 180 м. Экран располо- жен на расстоянии 10 м от головки рельса и 24 м от жилого здания. По расчету высота сооружения для за- щиты от шума при движении Рис 71. Схема расположения пунк- та реостатных испытаний в локомо- тивном депо Львов-Запад /—тепловозы, 2—поворотный круг; 3— цех ремонта тепловозов; 4—экранирующее сооружение; 5—жилой массив поездов должна была быть 8 м, однако при строительстве произ- вольно высоту снизили до 5 м. В связи с этим вместо необходимого снижения шума в 4 ра- за (на 20 дб) получе- но только двукратное снижение (на 10 дб). Экранирующее со- оружение для защиты от шума тепловозов построено на Львов- ской дороге. Пункт реостатных испытаний тепловозов в локомо- тивном депо Львов- Запад расположен на открытом воздухе (рис. 71) на расстоя- нии 90 м от жилого 250
района. При испытаниях теп- с) ловозов ТЭЗ создавались высо- я5 кие уровни шума, мешавшие § но жителям прилегающего к депо | жилого района. Вблизи тепло- возов уровни звукового давле- 'Х 100 ния в октавных полосах спект- о ра достигали 104—113 дб, a g „0 перед окнами жилых зданий— 93 дб (рис. 72). Из-за чрез- мерно высоких уровней шума £ во тепловозы в ночное время не “ испытывались, а это приводи- ло к задержкам их после вы- хода из ремонта и большим экономическим потерям. В стесненных условиях Львов- ского узла не удалось найти удобного места для переноса пункта реостатных испытаний. Удаление же пункта от депо вызвало бы большие строи- тельные расходы и задержку тепловозов при пропуске на пункт. Проведенные исследования характеристик шума и расче- ты выявили возможность за- щиты жилых зданий от шума тепловозов в пункте испыта- ний при помощи специальной стенки-экрана. По местным условиям экранирующее со- Рис 7Q. Спектры шума при реостатных испытаниях теп- ловозов 'В локомотивном депо Львов-Запад: а—до строительства экрана; б—после строительства экра- на, /—минимальные и макси- мальные уровни шума в шести точках вокруг тепловозов и над крышей на расстоянии 1 м; 2—на расстоянии 2 м от жилых зданий, 3—минимальные и мак- симальные уровни в шести точках вокруг тепловозов на расстоянии 1 м оружение могло быть располо- жено на расстоянии 18 л от тепловозов и 72 м от жилых зданий (см. .рис. 71). Соглас- но расчетам, выполненным для этих условий, для сниже- ния спектральных уровней до пределов, допустимых сани- тарными нормами, требова- лось построить экран высо- той 15 м. 251
Экранирующее сооружение высотой 15 м и длиной 37 м построено из кирпича с учетом возможного в перспективе перехода на электротягу и использования сооружения в качестве одной из стен здания депо. Для снижения шума, отражаемого на территорию депо, экран со стороны пункта испытаний облицован звуко- поглощающей штукатуркой. Испытания показали, что экран уменьшил распро- странение шума в жилую зону по общему уровню бо- лее чем на 20 дб. Перед окнами жилых зданий шум на основной частоте снизился с 93 до 71 дб (рис. 72,6). Для дополнительного снижения шума по обе стороны экрана высажены зеленые насаждения. В квартирах зданий, расположенных близ депо, при открытых фор- точках шум не превышает санитарные нормы. Прове- денный опрос жителей показал, что они больше не испытывают мешающего воздействия шума. Строительство экрана позволило отказаться от пере- носа пункта реостатных испытаний тепловозов в другое место, на что потребовалось бы не менее 50 тыс. руб. Общая стоимость строительства экранирующего соору- жения составила около 19 тыс. руб. Таким образом, только на строительных расходах была сэкономлена 31 тыс. руб. Кроме того, сократились задержки тепло- возов в ожидании испытаний. Положительный опыт строительства первых в нашей стране экранирующих сооружений свидетельствует о возможности их широкого применения для защиты от шума, создаваемого при испытании тепловозов, при движении поездов и т. д. В качестве экранов могут быть использованы не только стены, но и земляные ка- вальеры, экранирующие здания: магазины, гаражи, склады и-т. д. Эффективность защиты в каждом отдель- ном случае должна подтверждаться расчетом. Расчет экрана. Для определения эффективности экранов необходимо рассчитать функцию W по форму- ле (41), когда источник шума и точка наблюдения расположены на одной высоте. Если отметки высоты разные, то функция W рассчитывается по формуле (42): WD 252
b(H—hx) \-|/ 2a cos « a K J V kb(a+b) ’ (42) X — длина волны. Остальные обозначения, принятые в формулах, по- казаны на рис. 73. На рис. 74 приведен график зависимости снижения уровня шума ЛГэкр от функции W. Подсчитав величи- ну W, по рис. 74 определяем эффективность экрана в дб. Пример 1. Рассчитать снижение шума за экраном, если от- крытое стойло реостатных испытаний тепловозов расположено на расстоянии 90 м от жилого района. Расстояние от тепловоза до экрана а=5 м, от экрана до жилого района Ь=85 м. Высота тепловоза hi = 5 м, высота экрана /7=8 м. Окна жилого дома расположены на расстоянии от земли К=2 м. Рассчитываем функцию W для частоты 63 гц: 2-5-0,85 5,4-85(54-85) =2,62. По графику рис. 74 определяем снижение шума АТ-экр — 21 дб. Результаты расчета для всех частот сведены в табл. 49. Сравнение данных табл. 49 с данными табл. 48 и с нормами (см. табл. 2) показывает, что экран может защитить от шума тепловозов жилой район или район маневровой работы. При строительстве экранов необ- ходимо обеспечивать звукоизоляцию не ниже эффектив- ности экранирования. В экране не должно быть щелей и неплотностей. Рис. 73. Схема для расчета эффективности экрана: а—расстояние от источника шума до экрана; расстояние от экрана до защищаемого здания; hi — высота источника шума; Я —высота эк- рана, К\ — высота точки приема звука _ 253
Рис. 74. График для определения снижения уровней звукового дав- ления в функции Для уменьшения от- раженных звуков целе- сообразно экран со сто- роны источника шума облицовывать звукопо- глощающим материалом. Чтобы звукопоглощаю- щий материал не подвер- гался воздействию осад- ков, экран делают с на- весным козырьком. Не- которое дополнительное снижение шума могут дать посадки густых зе- леных насаждений на площади между источниками шума и жилым районом. При высоте зеленых насаждений 2—4 м шум локомоти- вов и поездов снижается незначительно. Насаждения высотой 7—8 м и более могут служить экраном от транспортного шума. Причем чем выше частота звуко- jpi>ix волн и чем выше и гуще насаждения, тем проис- ходит большее снижение шума. На частотах до 200 гц практически снижения шума не происходит. На более высоких частотах снижение уровня звука составляет от 0,1 до 0,5 дб на 1 м ширины густых высоких листвен- ных насаждений. Частота, гц . . . . Снижение уровня звука в густых листвен- ных насаждениях, дб)м 250 500 1000 2000 4000 8000 0,1 0,2 0,3 0,4 0,45 0,5 Таблица 49 Расчет снижения шума тепловоза экраном Расчетная величина Среднегеометрические частоты октавнык полос, гц 63 125 250 600 1000 2000 4000 6000 х= -f- 5,4 2,72 1,36 0,68 0,34 0,17 0,085 0,043 W 2,62 3,65 5,13 7,41 10,26 14,8 20,5 29,0 А^ЭКр 21 24 27,1 30 30 30 30 30 254
Пример 2, Определить величину снижения шума зелеными насаждениями — Д£з. и, если между экраном и жилым районом (см. рис. 73 и пример 1) расположена полоса густых высоких лесопосадок шириной 30 м. Расчет выполнили для октавной полосы со среднегеометри- ческой частотой 1000 гц L3. н=0,3-30=9 дб. Таким образом, зеленая защита на частоте 1000 гц дает сни- жение шума на 9 дб, т. е. примерно в 2 раза по субъективной громкости. Аналогично выполняется расчет и для других частот. Общее снижение шума СШО за счет расстояния до источника поглощения в воздухе, экрана и зеленых насаждений ведется по формуле СШ0=р2-Д₽ Экр—ДР з.н дб, (43) где рг — снижение шума за счет расстояния до источника, определяемое по формулам (7) и (в), дб; АР экр—снижение шума экранирующим сооружением, опреде- ляемое по формулам (41) и (42), дб; ДРз. и—снижение шума зелеными насаждениями, определяемое согласно примеру 2, дб. Пример 3. Рассчитать общее снижение шума СШа в жилом районе, расположенном в 90 м от пункта реостатных испытаний за счет расстояния от источника шума, поглощения в воздухе, экрана и зеленых насаждений. Расстояние от тепловоза до экрана, высота экрана и другие данные приведены на рис. 73 и в приме- ре 1. Характеристика шума испытываемого тепловоза ТЭЗ-3753 при максимальной нагрузке приведена в табл 48 Ширина зоны зеленых насаждений между экраном и жилым зданием равна 30 м. Расчет следует проводить для всех октавных полос частот. Для примера рассчитаем снижение для одной октавной полосы со среднегеометрической частотой 1000 гц. Снижение шума за счет расстояния (90 м) и поглощения опре- деляем по формуле (7). Величину Pi принимаем по табл. 48. ₽2=₽1— 20 lgr2—Д-8= 105—20 lg90— (6-К)-6-1000-90) —8 = 57 дб. Снижение шума экраном рассчитано в табл. 49, а снижение зелеными насаждениями шириной 30 м для частоты 1000 гц в примере 2. Общее снижение шума составит СШО ! СШ0 =57—30-9=18 дб. Аналогично производится расчет для всех октавных полос. Для частоты 1000 гц допустимый уровень шума на расстоянии 2 м от жилых зданий равен 35 дб (см. табл. 2). Без экрана и зе- леных насаждений уровень шума на этой частоте составлял 57 дб. В данном примере экран снижает шум более чем на 30 дб, а зе- леная зона — на 9 дб. Общее снижение шума равно 39 дб. Следо- вательно, уровень шума при частоте 1000 гц возле здания nocJie осуществленйя мероприятий будет равен 18 дб, т. е. на 17 дб ниже нормы. Такой шум даже при открытых окнах в квартирах не будет беспокоить жителей. 255
Звуковые локомотивные сигналы. Чем меньше ин- тенсивность рассмотренных выше шумов, создаваемых при движении поездов и работе локомотивов, тем бла- гоприятнее условия для людей. Этого нельзя сказать о звуковых сигналах локомотивов. Требования, предъ- являемые к ним, противоречивы. С одной стороны, по условиям безопасности движения звуковые сигналы должны быть слышимы на возможно больших расстоя- ниях и безошибочно восприниматься, а с другой сто- роны, для уменьшения вредного влияния шума сигна- лы не должны быть громкими. На железнодорожном транспорте проведена боль- шая работа по снижению шума звуковых сигналов локомотивов. Все локомотивы оборудованы сигналами малой громкости. Не подаются сигналы при отправ- лении поездов, опробовании тормозов. Эти мероприятия позволили снизить в 3—5 раз не только мощность, но и количество подаваемых сигналов. Однако мешающее влияние шума сигналов все еще велико, что объясняет- ся следующими основными причинами: 1) сигналы большой и малой интенсивности, уста- дювленные на локомотивах, значительно различаются по уровням звукового давления. Так, различие изме- ренных уровней звукового давления сигналов малой громкости на 100 локомотивах разных серий достигало 17—34 дб. На одних и тех же локомотивах в передней и задней кабинах управления уровни звукового давле- ния сигналов также различались на величину до 20 дб [4]. Наиболее мощные звуковые сигналы не только оказывают большее неблагоприятное влияние, но и воспринимаются большим числом людей. Следова- тельно, снижение уровней звукового давления наиболее мощных свистков должно значительно уменьшить ме- шающее влияние шума звуковых локомотивных сигна- лов. Однако следует помнить, что занижение интенсив- ности некоторых сигналов может поставить под угрозу безопасность движения и личную безопасность лиц, ра- ботающих на путях. С целью снижения шума сигналов локомотивов и одновременного обеспечения безопасно- сти движения и личной безопасности работников необ- ходимо добиваться того, чтобы сигналы соответствова- ли стандарту; 256
2) спектры многих сигналов носят высокочастотный характер (до 6000 гц) неблагоприятной тональности. Высокочастотные звуки сигналов не только оказывают более вредное влияние, но и слышны на более корот- ких расстояниях. Они больше поглощаются в воздухе и хуже воспринимаются работающими, особенно в зим- нее время при наличии головных уборов. При выборе спектров шума звуковых сигналов следует также учи- тывать физиологическую сторону — слуховое ощущение расстояния и направления. Устройство уха таково, что низкочастотные составляющие представляются располо- женными вблизи, а средне- и высокочастотные — рас- положенными вдали. Низкочастотные звуки в созвучии с высокочастотными воспринимаются как более гром- кие, они вызывают объемность звучания, на них бази- руется слуховое ощущение человеком расстояния и на- правления звука; 3) звуковые сигналы при маневровых передвиже- ниях локомотивов на станциях подаются в виде услов- ных сочетаний звуков рожками стрелочников, свистка- ми составителей и гудками локомотивов. Количество звуков на многих станциях соответствует номеру пути. Так, на одной из станций каждый из локомотивов, перемещающихся 'из парка прибытия в депо, проходил через путь № 26 и подавал 26 коротких сигналов. В табл. 50 приведены условные сочетания звуковых сигналов, применяемые на разных четырех маневровых станциях. Как видно из таблицы, количество подаваемых сиг- налов очень велико. На каждой из четырех станций применяются свои условные сочетания звуков. Наимень- шее число звуков подается на ст. В. Применяемые здесь сочетания легко запоминаются и воспринимаются членами маневровых бригад. Условные сочетания, при- меняемые на ст. А, более чем в 2 раза увеличивают количество подаваемых сигналов. Если учесть, что на станциях работают несколько локомотивов, каждый из которых делает сотни передвижений по путям за сутки, а маневровая работа производится на путях с номером выше 7—10, то внедрение на станциях А, Б и Г услов- ных сочетаний звуков, применяемых на станции В, зна- чительно уменьшит количество подаваемых сигналов на маневровых работах; 257
Таблица 50 Условные звуковые сигналы при маневрах на станциях Станции А Б В Г Примечание Знак «—» обозначает длинный ..Игнат знак « »—корот кий сигнал 4) большое число жалоб поступает на звуковые сиг- налы, подаваемые у постоянных сигнальных знаков «С» (свисток). Жалобы вызваны большей частью непра- вильной установкой этих знаков. Например, в г. Вы- борге знак «С» установлен напротив окон стального корпуса школы-интерната, защищенного специальным экранирующим сооружением от шума ходовых частей, создаваемого поездами. В результате каждый локомо- тив при проходе мимо школы подает сигналы, оказы- вающие неблагоприятное воздействие, особенно в ноч- ное время. Постоянные сигнальные знаки «С» следует устанавливать с учетом правил безопасности движения поездов и снижения воздействия шума на население Знаки «С» не должны устанавливаться вблизи школ, больниц, -близко расположенных жилых районов. Тре- 258
боваппя безопасности необходимо предусматривать в местных инструкциях и в правилах для движения локо- мотивов на каждом участке. Сигналы локомотивов в городской черте следует подавать только при угрозе безопасности или жизни людей. Внедрение новой техники на железнодорожных стан- циях показало, что количество звуковых сигналов резко снижается при централизации стрелок, радиофикации всех участков маневровой работы, ограждении террито- рий станций и пригородных железнодорожных линий, устройстве переходов в разных уровнях на линиях с большим движением поездов и пешеходов.
Глава V. БОРЬБА С ВРЕДНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВИБРАЦИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 1. ИСТОЧНИКИ ВИБРАЦИЙ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ Источниками вибраций на предприятиях железно- дорожного транспорта являются многие технологиче- ские процессы: укладка бетонных смесей, формовка железобетонных изделий на виброплощадках, вибро- прокатный и кассетный методы производства крупно- панельных изделий. Интенсивные вибрации возникают на фундаментах машин, настилах, перекрытиях бетоно- смесительных узлов и на вибромашинах, создаются компрессорами, стендами для испытания топливных на- сосов и форсунок, барабанами для очистки жаровых и дымогарных труб, вентиляторами, насосами, генерато- рами и др. Эти вибрации передаются конструкциями через фундаменты и пол, соприкасающийся с фунда- ментом. Интенсивные вибрации возникают при работе ручного механизированного инструмента, а также в подвижном составе железных дорог. Основными параметрами, характеризующими вибра- цию, являются частота колебаний, амплитуда смеще- ния, колебательная скорость, колебательное ускорение и спектр частот вибраций. Величина, обратная периоду колебаний (рис. 75), называется частотой колебаний [см. формулу (1)]. Основная частота колебаний f определяется чис- лом колебаний в секунду (f=-^ гц), где п — число оборотов или ударов в минуту. Колебания чаще всего вызываются периодическими силами, возникающими вследствие толчков, ударных нагрузок, вращающихся неуравновешенных масс и т. п. Такие колебания называют вынужденными, а энергия этих колебаний поддерживается возмущающими сила- 260
ми Диапазон частот вибраций —от долей гер- ца до 5—10 кгц. Амплитуда сме- щения X гармоническо- го колебательного дви- жения есть величина на- ибольшего отклонения от положения равнове- сия. Единицы измерения амплитуды смещения вибраций — микрон (мк), мм, см. Колебательная скорость определяется по формуле v=aX=2nfX (см/сек, м/сек), (44) где со — круговая частота (число полных колебаний, совершенных за время, равное 2л сек). Колебательное ускорение определяется по формуле а=<о2Х=(2«/)2Х= 4^- Х(см/сек2, м/сек-). (45) X СИ Рис 76 Графики колебаний с различными частотами и ампли- тудами смещения вибраций По аналогии с шумом величина вибрации может быть оценена в децибелах. Уровень колебательной скорости в децибелах рас- считывается по формуле (46), а уровень колебательно- го ускорения — по формуле (47): V =201g -%- дб-, (46) VQ / Цо £a=101gM2=201g^- дб, (47) где L,, La — уровни колебательной скорости и ускоре- ния, дб; v, а — колебательная скорость и ускорение; v0, °о — пороговые значения колебательной скоро- сти и ускорения. За пороговые значения приняты: колебательная ско- рость Оо=5-10~6 см/сек, соответствующая смещению 261
8-10-10 см, и колебательное ускорение ао=3-10~2 см!сек2. с)ти величины соответствуют порогу звукового давления 2-Ю-5 н/м2. .2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА / По характеру воздействия на человека различают /общую и местную вибрации. Общей вибрации работаю- I щие подвергаются, находясь непосредственно на вибри- рующем объекте. Местной вибрации подвержены рабо- I тающие с ручным механизированным инструментом, а также рабочие, разравнивающие лопатами и скребками вибрирующую бетонную смесь. Кроме того, местная вибрация воздействует при контакте рук работающих с вибрирующими элементами установок. Часть работаю- щих подвергается одновременному воздействию как общей, так и местной вибрации. Наибольшее влияние на организм оказывает общая вибрация. Чем больше время воздействия вибраций, тем более значительные физиологические сдвиги происходят в организме. Человек ощущает вибрации с частотой колебаний от долей герца до 5—8 кгц. Вибрации по частоте могут быть разделены на три области: низкочастотную (до 30 гц), среднечастотную (30—100 гц) и высокочастот- ную (выше 100 гц). Низкочастотные колебания (толч- ки) в зависимости от частоты, амплитуды и длительно- сти воздействия могут вызывать укачивание. Вибрации с сильной отдачей приводят к костно-суставным изме- нениям в кистевых, локтевых и плечевых суставах. Среднечастотные вибрации могут приводить к костно- суставным изменениям, вибрационной болезни и спаз- мам сосудов. Высокочастотные вибрации вызывают (вибрационную болезнь и спазмы сосудовЛ Наиболее вредное воздействие на организм оказывают вибрации, частота которых совпадает с собственными частотами колебания отдельных частей тела человека. Для всего тела человека резонанс на частоте — 6 гц, для внутрен- них органов — 8 гц, для головы — 25 гц, для централь- ной нервной системы — 250 гц. При проектировании вибрационных агрегатов и тех- нологических процессов необходимо стремиться к тому, чтобы их частоты были ниже 20 гц или выше 250 гц, 262
а также чтобы в области частот до 250 гц агрегаты и механизмы не создавали резонансные для тела чело- века вибрации. Воздействие вибраций на человека в основном определяется величиной ко- лебательной скорости или ускорения. Для частот до 10 гц характер воздейст- вия колебаний на человека определяется ускорением рабочего места, а для час- тот выше 10 гц — скоростью колебаний. Характер воз- Рис 76. Чувствительность че- ловека к вибрации I — вибрация ие ощущается, 2 — ощущается слабо; 3—ощущается отчетливо; 4— неприятна; 5—силь- но беспокоит; 6 — причиняет боль действия вибраций на человека может быть оценен шестью зонами (рис. 76). При увеличении частоты вибраций чувствительность человека к ней резко воз- растает. Чем больше время воздействия вибрации, тем выше опасность развития вибрационной болезни. Вибрацион- ная болезнь имеет три стадии, причем только на первой и второй стадиях она излечима. В связи с этим необ- ходимо своевременно выявлять начало вибрационной болезни и переводить работников с ее признаками на работу, не связанную с воздействием вибраций. Симптомы первой стадии вибрационной болезни: головные боли, снижение порога вибрационной чувст- вительности,. раздражительность, слабость, нарушение сна. По мере развития болезни усиливаются приступы головокружения с потемнением в глазах, возникает быстрое утомление и общая слабость, отмечается пло- хой аппетит. На второй стадии все эти признаки посте- пенно усиливаются. При воздействии местной вибрации дополнительно возникают боли в кистях и предплечьях, слабость рук, повышается чувствительность к холоду, руки начинают «неметь», синеют или белеют. Развитию вибрационной болезни способствуют низкая температура окружающей среды, напря- жение мышц, неудобное положение тела, наличие ин- тенсивного шума, значительный вес ручного инстру- мента. 263
3. НОРМИРОВАНИЕ ВИБРАЦИЙ В зависимости от характера производственных про- цессов Министерством здравоохранения СССР утверж- дены нормы местных, общих вибраций и вибраций на подвижном составе железнодорожного транспорта. Нормирование местных вибраций. Предельно допус- тимые уровни местных вибраций установлены как для действующих, так и для вновь проектируемых пред- приятий и оборудования Санитарными нормами и пра- вилами при работе с инструментами, механизмами и оборудованием, создающими вибрации, передаваемые на руки работающих (№ 626-66 от 13 мая 1966 г.). По нормам оценка степени вредности вибраций произво- дится по спектру виброскорости в диапазоне частот от 11 до 2800 гц, который включает восемь октавных час- тотных полос со среднегеометрическими значениями частот 16, 32,63, 125, 250, 500, 1000, 2000 гц. Для каждой октавной полосы устанавливается предельно допустимое значение среднеквадратичной величины виброскорости v в сл/сек и ее уровня Lv в дб относительно 5-10~е см) сек, определяемого по формуле (46). Предельно допустимые величины уровней виброско- рости Lv и соответствующие им абсолютные величины виброскоростей v для октавных полос, измеряемые на Таблица 51 Предельно допустимые уровни вибраций, передаваемые на руки работающих 264
поверхностях, с которыми контактируют руки работаю- щих, указаны в табл. 51. Нормирование общих вибраций. Предельно допус- тимые величины общих вибраций предусмотрены Сани- тарными нормами и правилами по ограничению вибра- ций рабочих мест (№ 627—66 от 13 мая 1966 г.) и Санитарными нормами проектирования промышлен- ных предприятий (СН 245—71). Согласно нормам № 627—66, предельно допустимые величины общей ви- брации на частотах до 11 гц установлены по основной частоте колебаний в следующих размерах: Основная час- тота, гц .... До 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Смещение, мм 0,6 0,5 0,4 0,2 0,1 0,08 0,07 0,05 0,045 0,04 0,035 На частотах выше 11 гц предельно допустимые уровни общей вибрации устанавливаются для скорости как в абсолютных, так и в относительных величинах по спектру частот от 11 до 355 гц, который включает пять октавных частотных полос со среднегеометрическими значениями частот 16, 32, 63, 125, 250 гц. Для каждой октавной полосы устанавливается (табл. 52) предельно допустимая среднеквадратичная величина виброскоро- сти v в см] сек и ее уровня Lv в дб относительно 5-Ю~6 см]сек, определяемого по формуле (46). Таблица 52 Предельно допустимые уровни вибраций на рабочих местах Показатели Диапазон граничных частот, гц 11-22 22-45 45-S0 SO-180 180-355 Среднегеометрические частоты октавных полос» гц 16 32 63 125 250 Уровни вибро- скорости L v, дб Виброскорость V, см/сек . . 97 0,35 93 0,22 95 0,27 97 0,35 97 0,35 265
Таблица 53 Предельно допустимые уровни выбраций на подвижном составе железнодорожного транспорта Амплитуда мм Ускорение, см сек3 Повторяемость, % Частота, гц До 100 Не более 20 До 100- Не более 80 I класс До 2 2,5 3,1 40 60 3 1,1 '1,7 40 ' 60 4-5 0,63—0,34 0,65—0,4 30 40 6—8 0,10-0,06 0,14—0,035 15 20 9—16 0,12-0,04 0,185—0,028 40 60 17—18 0,03—0,025 0,043-0,039 30 50 119 0,014 0,034 20 50 20—25 0,009—0,006 0,0125—0,08 15 20 26—30 0,008 0,0180-0,014 30 50 30 0,007 80 — II класс До 2 1,88 2,5 30 40 3 0,83 1,1 30 40 4-5 0,31-0,2 0,47—0,03 20 30 6-8 0,104-0,059 0,014—0,035 15. 20 9-16 0,092—0,029 0,012—0,04 30 40 17-18 0,017-0,015 0,03-0,025 20 30 10 0,013 0,02 20 30 20-25 0,009-0,006 0,0125-0,008 15* 20 26-30 0,007-0,006 0,008 20 30 30 0,007 — 8(} — Нормативы общих вибраций соответствуют непре- рывному воздействию вибрации в течение рабочего дня. При продолжительности воздействия не более 20% ра- бочего времени в смену величины смещения и скорости допускается увеличивать, но не более чем в 1,5 раза. Предприятия и организации, выпускающие вибраци- онные машины и механизмы, должны указывать в пас- портах изделий характеристики вибраций, а агрегаты, где вибрации превышают нормы, обеспечивать вибро- изолирующими устройствами. Нормирование вибраций на подвижном составе же- лезнодорожного транспорта. В зависимости от длитель- 266
ности действия вибрации и типов подвижного состава установлены два класса норм (табл. 53): I класс — ра- бочие места в кабинах локомотивов и на тормозных площадках грузовых вагонов, где обслуживающий пер- сонал подвергается воздействию вибраций не более 7 ч в смену; II класс — пассажирские вагоны, в которых воздействию вибраций подвергаются поездные бригады и пассажиры в течение более длительного времени. Нормы установлены как для вертикальных, так и для горизонтальных вибраций. Типовыми требованиями по технике безопасности и производственной санитарии для проектирования и строительства магистральных электровозов и теплово- зов («Транспорт», 1965) предельно допустимые вели- чины ускорений на рабочих местах машиниста и его помощника установлены в следующих размерах: на резонансных для организма частотах 6—8 и 16—30 гц ускорения колебательных движений при повторяемо- сти 100% не должны превышать 15 см!сек2\ при повто- ряемости до 20% —не более 20 см1сек2. Ускорения бо- лее 20 см)сек2 на резонансных частотах не допускают- ся. На нерезонансных для организма частотах 1—5 и 9—15 гц при повторяемости 100% предельно допусти- мое ускорение составляет 40 сл/се№; при повторяемости не более 20% — до 60 см]сек?. Колебания с частотами выше 30 гц могут иметь ускорение не выше 80 см/сек2. 4. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМИРУЕМЫХ ВЕЛИЧИН. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА Измерения нормируемых параметров вибраций, пе- редающихся на руки работающих, осуществляются на стендах или в производственных условиях. При стендо- вых испытаниях в паспортном режиме работы измеря- ются величины .виброскорости и силы нажатия для обо- рудования с регламентированным йажатием. В произ- водственных условиях величины виброскорости также необходимо измерять в паспортном режиме работы. При этом испытуемое оборудование должно работать при усилии нажатия в пределах от 80 до 100% номи- нальной величины, требуемой для паспортного режима. Параметры местных вибраций для сравнения с норма- 267
ми измеряются в направлении наибольшей вибрации по спектру Испытание оборудования, создающего вибрации ра- бочих мест, производится при паспортном режиме ра боты и включает снятие вибропрограммы смещения и измерение величин виброскорости в октавных полосах частот в диапазоне нормируемых частот Общие вибра ции измеряются в трех взаимно перпендикулярных на- правлениях колебаний на местах контакта рабочего с вибрирующей поверхностью, для сопоставления с нор- мами выбирается наибольшая из замеренных величин Измерения как местных, так и общих вибраций по вторяются не менее трех раз Результаты их усредня ются арифметически по величине виброскорости с вне сением поправок на чувствительность приборов по ре зультатам их проверки Приборы, предназначенные для измерения вибраций, необходимо проверять в организациях Государственно го комитета стандартов в установленные сроки Измерительная аппаратура для определения норми руемых характеристик должна регистрировать уровни виброскорости и вибросмещения в диапазонах частот, установленных нормами В комплект виброизмеритель ной аппаратуры вхочят датчик вибраций, допускающий возможность крепления его к объекту вибраций; изме рительные приборы, позволяющие измерять уровни среднеквадратичных значений виброскорости и вибро смещения, и частотный фильтр или анализатор с набо- ром октавных, полуоктавных и Vs-OKTaBHbix полосовых фильтров Допускается применение и другой аппарату ры, обеспечивающей измерение устанавливаемых нор мами величин С одной стороны, приборы по способу отсчета и расшифровки можно подразделить на позволяющие вес ти отсчет по шкале и записывающие виброграмму или спектр на фотобумагу или киноленту с последующей расшифровкой виброграммы общепринятыми методами С другой стороны, приборы можно подразделить на из- меряющие вибрации неэлектрическими методами или преобразующие механические колебания в электриче- ские Промышленностью выпускаются различные датчики для измерения вибраций Наибольшее распространение 268
получили индукционные (вес 100—1000 г) и пьезоэлек- трические датчики (вес 20—50 г) Индукционные дат- чики (типов ВИЛ63, Р 37-14, ВД-4М и др ) состоят из укрепленной в корпусе прибора магнитной системы, в зазоре которой перемещается подвижная катушка, вы- полняющая одновременно роть сейсмической массы Действие пьезоэлектрических датчиков основано на пьезоэффектс, заключающемся в способности кристал- лов (кварца, титаната бария) поляризоваться под дей ствием механических деформаций Достоинства пьезо- электрических датчиков — небольшой вес, высокая соб- ственная частота колебаний Электрический сигнал от датчиков посте его усиле- ния может регистрироваться стрелочным прибором или шлейфным осциллографом на фотобумаге (пленке) В качестве регистрирующих устройств широко приме- няются многоканальные осциллографы различных ти- пов (Н-102, Н-105, Н 700, К-12-21, ОТ-24 и др ) Осцил- лографы записывают исследуемую вибрацию в виде осцилтограммы, которая затем расшифровывается Для измерения частоты колебаний строительных кон- струкций и виброагрегатов применяются малогабарит- ные транзисторные частотомеры типов ИНА-3, ИНА-ЗА и др Прибор ИНА-ЗА измеряет диапазон частот 3—500 гц, вес прибора 2 кг, питание — батарейное Виброграф ВР-1 (рис 77) предназначен для регист- рации частоты и амплитуды смещения колебаний в диа- пазоне частот 5—100 гц Пределы измерения ам- плитуд смещений 0,05— 6 ии Виброграф состоит из рычажного и ленто- протяжного механизмов, пружинного завода и от- метчика времени При нажатии штифта на вибрирующую поверх- ность перо на движущей- ся восковой ленте произ- водит запись виброграм- мы, которая затем рас- шифровывается Частота определяется подсчетом Рис 77 Виброграф BP 1 /—отметчик времени 2—восковая лен та 3— перо 4—штифт 5—ручка за во 269
Рис 78 Виброизмсрительные приборы а — типа В XI 2, б — типа УР 101 (ГДР) количества колебаний в 1 сек, а амплитуда "’смеще- ния— измерением половины полного размаха коле- баний с учетом коэффициента увеличения масштаба. Недостатком прибора является малая точность (0,05 мм) и искажение формы вибрации при записи, а также то, что прибор позволяет определять вибрации только относительно неподвижного объекта. Поэтому прибор ВР-1 может быть использован только в стацио- нарных условиях и непригоден для измерения вибра- ции на локомотивах, в вагонах и т. и. Таганрогским заводом «Виброприбор» для измере- ния вибраций выпускаются приборы УБП-1, УБ11-2, ВА-1 и др. Институтом автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР разработан прибор ВА1-2 (рис. 78, а). Все приборы снабжены вибродат- чиками различных конструкций. Пределы измерений приборов УБП-1 следующие: по частоте—15—100 гц, по амплитуде смещения — до 125 мк\ а приборов УБП-2М по частоте 2—200 гц, по амплитуде смещения до 1 мм. Пределы измерений приборов ВА-1 состав- ляют по частоте 2—20 000 гц, по смещению 0,01—1 мм. Прибор ВА1-2 измеряет амплитуды смещения 0,01—1 мм в диапазоне частот 2,5—800 гц. Приборы УБП-1 и УБП-2 предназначены для измерения частоты и ампли- туды смещения колебаний, а прибор ВА-1—для изме- рения частоты и колебательных ускорений. Прибор типа НВА завода «Виброприбор» измеряет уровни 270
1—50 гц колебательной скорости в октавных no,Wax Со средне- геометрическими частотами 2, 4, 8, 16; 31,5; 63; 125 и 250 гц. Все эти приборы снабжены шкалой для отсче- та величины колебаний и электрическцм выходом для записи вибраций на осциллограф. Оригинальный малогабаритный перСП0Сный прибор VP-101 (рис. 78,6) выпущен в ГДР. Ьго пределы из- мерений— соответственно 10—1000 гц н 0,01—0,5 мм. Прибор снабжен датчиком и показц1вает частоту и амплитуду смещения на шкале. Кишиневским заводом измерительны^, приборов вы- пускается для измерения вибраций ацпаратура типа К-001, комплектующаяся осциллографе^ Н-700 и элек- тродинамическими датчиками Пределы измерения виб- раций: по частоте 2—20q гц и по смещению до 1 лип 1 Выпускаются также виброизмерите^вцые приборы типа ВВП (с пределами измерений соответственно ।__сл ги и 1—300 л«к); ВЭГИК (1~х50 гц, 3 мм), ИВПШ (50—10 кгц, 0,6—6,5-Ю3 см/сек), ИВ-63, АЧ-63 и др Кроме того, применяется аппаратура англий- ской фирмы «Доу» (виброметр 1402 с анализатором 1401Dx)m наиболее совершенная аппаратура датской фирмы «Брюль и Къер\ Эта аппаратур выпускается как в переносном варианте с автоно\пым питанием (измеряет скорости и ускорения вибраций в октавных полосах частот), так и в стационарном исполнении (измеряет спектры вибраций в ’/з-октавцых и октавных полосах частот). Для калибровки виброизмерительноц аппаратуры ппименяются вибростенды типов ВУТ-30()/б (5—100 гц, ^50 L) ВЭДС-Ю (5-5 000 гц, ±6 ВЭДС-100 ___5 000 гц, ±7,5 лиг), ВУС-70/200 0Q—200 гц, QQ5--1 мм). в ГДР выпускается небол!1ШОй калибро- вочный прибор типа МЕТ-1. При калибр0ВКе виброиз- меритсльной аппаратуры необходимо стремиТЬся к то- му чтобы общая погрешность не превЫ1иала 2—3 дб. ’При измерениях датчики должны плотно крепиться к вибрирующей поверхности. Плохое крецление приво- дит к искаженным результатам измерений, особенно на высоких частотах. Измерение вибраций Следует прово- пить при условиях, в которых наибольшее время нахо- дятся работники, а также при максимальных и номи- нальных режимах работы. Вибрации ручного пневма- 271
тического и электрического инструмента измеряются на рукоятках, корпусе и вставном инструменте. При анализе виброграмм должны расшифровывать- ся все частоты колебаний как основные, так и более высокие. Амплитуда смещения основной частоты дол- жна уменьшаться в соответствии со смещениями вы- соких частот колебаний. При сопоставлении результатов измерений вибра- ций с нормами следует ориентироваться на составляю- щие спектра, дающие наибольшее - превышение над нормами. 5. МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА В каждом отдельном случае необходимо проанали- зировать всю вибрирующую систему и пути распростра- нения вибраций. Наиболее рациональными методами снижения вибраций являются: ликвидация вредного вибрационного процесса путем изменения технологии, уменьшение вибрации в источни- ке ее возникновения, устранение резонансных явлений; повышение прочности конструкций; тщательная сборка, балансировка, устранение слиш- ком больших люфтов; правильная эксплуатация оборудования и др. Надежными и долговечными являются механизмы (компрессоры, двигатели и др.), вибрации которых не превышают 84 дб (0,5 g). Лучшие образцы машин соз- дают вибрацию величиной — до 70 дб (0,1 g). В слу- чаях когда мероприятия по снижению вибраций в ис- точнике их возникновения неосуществимы, необходимо виброагрегаты устанавливать на амортизаторы, пре- граждать пути передачи вибраций, применять специаль- ные фундаменты, изолированные от строительных кон- струкций и т. п. Если и эти меры невыполнимы, то следует виброизолировать рабочее место и проводить профилактические мероприятия по снижению воздейст- вия вибраций. Производственные процессы должны исключать не- обходимость нахождения рабочих, выполняющих трудо- вые операции, на вибрирующих агрегатах или изделиях. 272
Производственное оборудование, способное создавать и передавать вибрации на рабочие места, должно конст- руироваться и устанавливаться так, чтобы обеспечива- лась надлежащая их виброизоляция, а вибрация на ра- бочих местах не превышала санитарные нормы. Если устранить вибрацию невозможно, то управление маши- нами и процессами осуществляется автоматически или дистанционно. Работа вибрирующими инструментами должна производиться в отапливаемых помещениях. Для уменьшения воздействия вибраций и исключе- ния контакта рук работающих с холодными металли- ческими поверхностями инструмента и поддержек их не- обходимо покрывать в местах соприкосновения с рука- ми виброгасящими и теплоизоляционными материалами (пористая резина, поролон, фетр, войлок и др.). Обра- батываемые изделия и материалы в целях снижения вибраций и шума должны укладываться на подставки и плотно закрепляться. Активная и пассивная виброизоляция. Расчет виброизоляции 'К активной виброизоляции относятся мероприятия, обеспечивающие уменьшение колебаний конструкций и оснований машин, перевод работы механизмов на ди- станционное управление и вывод работников из зоны вибрации. Пассивная виброизоляция заключается в изо- ляции от вибраций рабочего места (площадка или ка- бина на амортизаторах) и в основном производится на действующих предприятиях, где при монтаже оборудо- вания не была предусмотрена активная виброизоляция и где рабочее место постоянно (например, место дежур- ного по компрессорной). Виброизоляция должна рассчитываться в соответст- вии с инструкциями по проектированию и расчету виб- роизоляции машин с динамическими нагрузками и обо- рудования, чувствительного к вибрациям [27, 29 и др.]. Выбор виброизоляции в каждом отдельном случае осуществляется в зависимости от местных условий, ти- па агрегата, количества работающих, подвергающихся вибрации, постоянства рабочего места, экономических и других факторов. IQ Е. В. Бобин 273
При проектировании новых устройств и механизмов необходимо предусматривать изоляцию технологическо го оборудования, создающего на рабочих местах вибра- ции, превышающие предельно допустимые, или являю- щегося причиной возникновения шума в помещениях, путем устройства специальных фундаментов или уста- новки на амортизаторы. Проектирование виброизоляции в основном заклю- чается в выборе типа и количества упругих изолирую- щих элементов и в расположении их относительно изолируемого объекта. Необходимо по возможности применять стандартные амортизаторы. Существуют различные типы амортизаторов: сталь- ные пружины, листовые рессоры, упругие материалы (резина, пробка и др.), амортизаторы гидравлические, пневматические и комбинированные. Амортизаторы из упругих материалов хорошо гасят высокочастотные вибрации. Пружинные амортизаторы могут применять- ся для ослабления вибраций низких и высоких частот. Гидравлические и пневматические амортизаторы также весьма эффективны. Приближенный расчет амортизаторов из упругих материалов выполняется обычно только для вертикаль- ных колебаний. Задача состоит в том, чтобы частота собственных колебаний fo амортизируемого объекта бы- ла ниже частоты возмущающей силы f. Частота собственных колебаний системы приближен- но может быть рассчитана по формуле f = 5 (48) где Х^т —статическая осадка амортизаторов под дей- ствием веса установки, см; Хст определяется из выражения (49} где h —толщина прокладки, см; а —допустимое напряжение в прокладке, кг!см2; Ed —динамический модуль упругости материала, кГ/см2 274
Толщина упругого материала может быть определе- на по формуле (49). Площадь S поверхности амортизаторов под установ ку весом Р находится из соотношения S— ~ см-. (50) Размеры отдельных прокладок определяются исходя из условия равномерного распределения веса на все прокладки. Следует иметь в виду, что резина является материалом несжимаемым и ее упругие свойства про- являются только тогда, когда имеется возможность расширения ее в стороны. Поэтому резиновые проклад- ки следует изготавливать в виде полос или отдельных пластин, ширина которых не должна превышать тол- щину в 2—3 раза. Иногда резиновые амортизаторы из- готавливаются из рифленых и дырчатых пластин. При выборе фундамента его вес принимается в 3—5 раз больше веса агрегата. Для облегчения расчета амортизаторов из упругих прокладок в табл. 54 приведены характеристики неко- торых распространенных материалов. Таблица 54 , Допустимое напряжение (а ], модуль упругости (Е о| и допустимая величина статической осадки (Хст| Материалы кПсм* ed, кГ/см? ЕР <3 хс;. гм Резина губчатая . 0,3 30 100 0,01 h Резина мягкая . . 0,8 50 63 0,016 ft Ребристая резино- вая плита или плита с отверстиями . . . 0,8-1,0 40—50 50 0,02 h Резина средней же- сткости 3-4 200-250 64 (0.015- Пробка натураль- ная 1,5—2,0 30-40 20 0,016) h 0,05 ft Плита из пробко- вой крошки .... 0,6-1,0 60 60—100 (0,01— 0,017) h Войлок мягкий . , 0,2 —0,3 20 65—100 (0,01- Войлок жесткий прессованный . . . 1,4 90 64 0,015) Л 0,0155 ft 10' 275
Эффект, достигаемый применением прокладок в ка- честве вИброизрляторов, определяется коэффициентом виброизоляции К. показывающим, какая часть динами- ческих сил передается фундаменту. Коэффициент виб- роизоляции определяется по формуле ' С5*) где п — число колебаний в минуту. Пример 1. Определить, какая часть динамических сил от вибра- ции частотой 100 гц, создающейся электродвигателем, будет изо- лирована прокладкой из резины средней жесткости толщиной 5 см. Из табл. 54 определяем Хет =0,015Л=0,015-5=0,075 см. Число оборотов «=/60= 100-60=6000 обIмин. Подставляя данные в формулу (51), получим К- 9106 , 0,075 60002 ~3 °0’ Таким образом,-прокладкой из резины толщиной 5 см пример- но 3% динамических, сил от вибрации частотой 100 гц будет пере- дано основанию, а 97% —изолировано. Пример 2. Требуется рассчитать внброизоляцию электродвига- теля весом 100 кг с числом оборотов «=3000 об/мин. Принимаем вес фундамента в 4 раза больше веса двигателя. Тогда общий вес машины и фундамента будет равен 500 кг. „ , п 3000 гл Основная частота f— -gg = - оО гц Выбираем в качестве прокладок резину средней жесткости. По табл 54 находим а X„=hp—=0,015ft см. Принимаем толщину прокладки ft =6 см, тогда Хст=0,09 см По формуле (48) определяем частоту колебаний установки на амортизаторах 5 Тж=17 гч- Таким образом, )0=17 гц<(~50 гц примерно в 3 раза. 276
Рис 79 Схема виброизоляции насосного агрегата 1 — Электромотор; 2—железобетонная плита; 3 — резнно вые амортизаторы Пр формуле (51) определяем коэффициент виброизоляции 9 10е _11п 0,015-6-9-10е / Площадь всех прокладок под агрегат 500 S -у-=166 см2 . О Количество виброизолягоров 'принимаем равным 8 (рис. 79) Тогда площадь одной прокладки составит- 1668=20 см. Прини- маем размеры 4X5 см при высоте 6 см. Расчет показывает, что увеличение высоты прокладки ведет к повышению статической осадки X ст и снижению резонансной час- тоты f0. При установке виброизоляторов необходимо следить за тем, чтобы анкерные болты не соприкасались с пли- той. На болты надеваются резиновые трубки. Под гайку болтов укладываются резиновые прокладки толщиной 25—30 мм с металлическими шайбами. Гайки завинчи- ваются до соприкосновения с шайбой и шплинтуются. Методика и примеры расчета пружинных -виброизо- ляторов приведены в инструкциях [29]. Целесообразно применять серийные пружинные виброизоляторы, разра- ботанные Московским институтом ГПИ сантехпроект и ЦНИИСК. Описание конструкций и основные характеристики выпускаемых промышленностью амортизатЬров типов АП, АКСС, АЧ, АУ, АС, АН, АО, АВ приведены в [8, 20, 29 и др.]. 277 х
Профилактические мероприятия по борьбе с вибрациями Профилактические мероприятия по борьбе с вибра- циями могут быть подразделены на технические и сани- тарно-гигиенические. К техническим мероприятиям относятся: своевремен- ный ремонт, надлежащий уход и смазка, проверка ха- рактеристик вибраций на рабочих местах и проверка характеристик вибраций после ремонта агрегатов, обу- чение работников правильным приемам и методам. Санитарно-гигиенические мероприятия предусматри- вают обеспечение всех работающих индивидуальными средствами защиты: от воздействия местных вибра- ций — антивибрационными рукавицами и от воздействия общих вибраций—антивибрационными ботинками. Ру- кавицы изготавливаются из синтетики или брезента. В рукавицах из брезента в наладонники вставляются виброгасящие вкладыши из мягкой микропористой ре- зины или поролона. Вкладыши по размеру ладони вставляются в специальный карман рукавицы. Специ- альные перчатки из синтетики снижают передачу вибра- ций в 2—2,5 раза. Рукавицы из брезента с мягким вкладышем частично уменьшают отдачу и снижают воздействие высоких частот. Рукавицы не только умень- шают воздействие вибраций, но и предохраняют руки рабочих от переохлаждения. Антивибрационные ботинки, выпущенные фабрикой «Уралобувь», из-за чрезмерно толстых и жестких по- дошв недостаточно снижают вибрацию и неудобны в носке. Конструкцию ботинок следует изменить, предус- мотрев амортизирующую подошву и отдельный амор- тизирующий каблук. Целесообразен выпуск мягких микропористых стелек и амортизирующей обуви типа босоножек, которые могли бы легко надеваться на обычную обувь. Наблюдения показали, что стопа сама хорошо амортизирует колебания, поэтому в первую очередь необходимо снизить передачу колебаний на пятку, т. е. разработать амортизированный каблук, спо- собный легко крепиться к любой обуви. Тонкая по- дошва из микропористой резины вместе с каблуком, приспособленные для любой обуви, позволят несколь- ко снизить передачу вибраций. 278
Рабочие, подвергающиеся воздействию вибрации, должны строго соблюдать режим труда и отдыха; не рекомендуются сверхурочные работы, во время работы необходимо проводить десятиминутные паузы после каждого часа работы. Рабочие, подвергающиеся общей вибрации, во время пауз должны делать гимнастику, а после работы принимать веерный душ на позвоночник. Рабочим, подвергающимся местной вибрации, необхо- димо принимать теплые ручные ванны. Температура воды в ваннах должна быть 36—38°С. При приеме ванн рекомендуется проводить массаж рук. В осенние и весенние периоды при температуре воз- духа ниже 14°С работники, занятые на полигонах, дол- жны быть обеспечены теплой одеждой и помещением для обогрева. В цехе, где работают с виброагрегата- ми, необходимо поддерживать температуру воздуха не ниже 16°С при относительной влажности 40—70%. Общее время работы при воздействии вибрации ре- комендуется не более 50% рабочего времени. В связи с этим на предприятиях целесообразно создавать комп- лексные бригады с взаимозаменяемыми профессиями. Тогда работники будут подвергаться воздействию ви- браций меньшее время. На работу, связанную с воздействием вибраций, рекомендуется принимать мужчин не моложе 20 лет в соответствии со списком противопоказаний (приказ министра здравоохранения СССР № 400 от 30 мая 1969 г.). Этим приказом предусмотрены предваритель- ные медицинские осмотры рабочих при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры. При сис- тематической работе с пневматическими инструментами и другим оборудованием, генерирующим местную или общую вибрацию, срок периодического медицинского осмотра установлен один раз в 12 месяцев, в том числе отоларингологом — 1 раз в 2 года. Цель периодических медицинских осмотров — выявление начальных стадий вибрационной болезни и своевременный перевод работ- ников на работу, не связанную с воздействием вибра- ций. Приказ предусматривает также перечень врачей-спе- циалистов, участвующих в проведении предварительных и периодических медицинских осмотров. В приказе установлен перечень противопоказаний, препятствую- 279
щих приему на работу, связанную с общей и местной вибрацией, в том числе: органические заболевания цент- ральной нервной системы, выраженное астеническое состояние и вегетативная дисфункция, стенокардия, ги- пертоническая и язвенная болезни, заболевания эндо- кринных желез, невриты и полиневриты, заболевания опорно-двигательного аппарата с нарушением двига- тельной функции, стойкое понижение слуха, отосклероз и другие заболевания уха, хронические заболевания и выраженные анатомические изменения женской половой сферы и др. Профилактическим мероприятием для работающих с виброагрегатами является также прием витаминов (по назначению врача), которые должны выдаваться рабо- чим бесплатно. Целесообразно проводить среди рабо- чих разъяснительную работу о вредном воздействии шума и вибраций и мерах защиты от них Для работников ряда профессий, связанных с воз- действием вибраций, законодательством установлен сокращенный рабочий день и дополнительный отпуск Например, при работе на вибростолах, виброплощад- ках, с ручными вибраторами, на путевых работах с ударным инструментом предоставляется дополнитель- ный отпуск 6 рабочих дней. Дополнительный отпуск обрубщиков равен 12 рабочим дням и т. д. Ручной механизированный инструмент На предприятиях железнодорожного транспорта ши- роко применяются различные ручные механизированные инструменты ударного и вращательного действия: кле- пальные, рубильно-чеканные, отбойные молотки, шли- фовальные и сверлильные машины, гайковерты, пнев- матические трамбовки и др. Инструменты ударного действия. Вибрация кле- пальных, отбойных и рубильно-чеканных молотков без средств защиты характеризуется частотами в 20—50 гц и амплитудами смещения до 2,7 мм. При этом факти- ческая вибрация превышает допустимую в 2—5 раз. Радикальным методом борьбы с вибрацией ударного инструмента является замена ударных процессов без- ударными — сваркой, прессовкой и т. п. Целесообразно 280
P ic 80. Схема вибраизоляции пневматических отбойных и рубильных молотков /—виброизолированная муфта 2—резина, 3—пружина выступ на зубиле также применять инструменты с виброгашением и шу- могашением. Наибольшие рибрации рубильно-чеканных и отбой- ных молотков передаются обрубщику на левую руку, в которой он держит зубило. Для защиты левой руки на зубило следует надевать виброгасящую муфту из поро- лона или мягкой губчатой резины (рис. 80,а). Для за- щиты правой руки рекомендуется рукоятку молотка оклеивать листовой резиной толщиной 3—5 мм. Такое мероприятие несколько снижает вибрацию на высоких частотах. Испытания, проведенные на ленинградском заводе «Русский дизель», показали, что замена обычных бре- зентовых рукавиц рукавицами с виброгасящей проклад- кой совместно с применением виброгасящей муфты позволили значительно снизить уровень вибраций, дей- ствующих на руки работающих. На ленинградском за- воде «Пневматика» для снижения воздействия колеба- ний на руки рабочего разработано виброгасящее устройство (рис. 80, б), состоящее из муфты, покрытой снаружи мягкой резиной, и пружин, расположенных в выточках с обеих сторон муфты и упирающихся тор- цами в выступы на теле зубила. Пружины гасят про- 281
Рис 81. Схемы устройств для амортизации отдачи пневмати- ческого ручного инструмента ударного действия: а—виброзащнтная рукоятка Института горного дела нм. Скочинско- го; б — внброзащнтное устройство К Тупицина и А. Петрова; в — внб- розащнтное устройство Б. Суднишникова и В. Петухова: 1—рукоятка; 2—пружина; 3— шарикоподшипники; 4—корпус; 5—золотник; «—цилин- дрическая проточка; 7—компенсирующая щель; 8—поршень; 9— цилиндр, 10—калиброванное отверстие; //—камера, 12—ползушка дольные колебания, а резина, покрывающая муфту,— поперечные колебания. Для амортизации ударов ис- пользуются пружинные виброизоляторы, гидравличе- ские и пневматические устройства. На рис. 81 показаны три схемы амортизации отдачи ручного пневматического инструмента ударного дейст- вия. Принцип работы амортизатора можно видеть из рис. 81, а. В амортизаторе (см. рис. 81,6) между корпу- сом инструмента и подвижной рукояткой имеется воз- душная подушка, воспринимающая отдачу. Важная де- таль пневмоинструмента — золотник. Он выполнен в виде стержня и на резьбе ввернут в корпус. В подвиж- ной ручке просверлено отверстие, в которое входит зо- лотник. В схеме, показанной на рис. 81, в, для снижения от- дачи поршень на конце, обращенном к воздушной камере, снабжен продольной щелью, перекрываемой при нажатии на рукоятку инструмента ползушкой, дви- жущейся вместе с поршнем. Осуществление этого ме- тода в конструкции клепального молотка КМБ-2-5 обеспечило снижение амплитуды смещения вибрации в 5 раз по сравнению с другими молотками того же клас- са. Этот же метод был применен в перфораторах типа ПТ-29, ПР-22, вибрации которых снижены до нормы. 282
На ленинградском заводе «Пневматика» разработа- на виброгасящая рукоятка для снижения вибраций обычных рубильных молотков. Рукоятка позволила сни- зить амплитуду смещения колебаний с 2 до 0,35 мм, т. е. более чем в 5 раз. Эта рукоятка соединяется со стволом молотка через пружинный амортизатор. Сжа- тый воздух поступает из рукоятки к молотку через трубки, снабженные резиновым уплотнением. Для сни- жения суммарной жесткости пружин и улучшения виб- роизоляции молотка пружины амортизатора соединены последовательно. На этом же заводе разработана конструкция ру- бильного молотка с виброгашением, обеспечивающая значительное снижение вибраций при помощи длинной пружины. Полость, в которой расположена пружина, одновременно снижает шум выхлопа воздуха. Инструменты вращательного действия. Вибрация инструмента вращательного действия (шлифовальные и сверлильные машины ШР-2, И-44, И-54А и др.) при обработке подшипников, полоза токосъемника, зачист- ке поверхностей характеризуется частотами 60—350 гц прц амплитудах смещения 0,05—1 мм. Снижение вибраций инструментов вращательного действия достигается тщательной балансировкой, цент- ровкой, уменьшением слишком больших люфтов в под- шипниках. При зачистке тонких металлических поверх- ностей снижение вибраций обеспечивается применением гибких абразивов' вместо обычных абразивов, выпол- ненных на бакелитовой связке. Уменьшение воздействия вибраций шлифовальных машин может дать применение виброгасящих втулок из мягкой резины на рукоятках и частях, которые кон- тактируют с руками работающих. Для переносных шли- фовальных машин могут быть применены выносные рукоятки, соединяющиеся с корпусом при помощи пру- жинных или пневматических амортизаторов. Пневматические трамбовки. При работе пневмати- ческих трамбовок на основной частоте колебаний 10 гц амплитуда смещения достигает 7—16 мм. Там, где это возможно, следует заменять работу ручных пневмати- ческих трамбовок механизированной формовкой. При ручной формовке необходимо обеспечивать амортиза- цию. В схеме ручной пневматической трамбовки, пока- 283
Рис 82 Схема виброизоляции пневматической трамбовки (пред- ложена К. В. Бакиным и Е. Ф. Ляминым)- / — корпус, 2, 5, 6 — упоры: 3 — пружина; 4 — трубки задней на рис. 82, снижение воздействия колебаний осуществлено путем заключения корпуса в скользящие продольно-подпружиненные скрепленные между собой кольца. Трамбовка во время работы удерживается за виброизолированные трубки, благодаря чему передача вибраций на руки работающих значительно ослаб- ляется. Шпалоподбойки. Вредное воздействие иа работаю- щих оказывают электрические шпалоподбойки вибраци- онного типа. Когда это возможно, электрические шпа- лоподбойки необходимо заменять шпалоподбивочными машинами с дистанционным управлением. При работе на участках с большим движением целесообразно при- менять легкие малогабаритные однониточные шпало- подбивочные машины с двумя или четырьмя подбивоч- ными органами. Ручки управления этих машин долж- ны быть амортизированы. В электрических шпалоподбойках старых типов 1 не- обходимо рукоятки крепить к раме через амортизи- рующее устройство (пружинное или пневматическое). Большое значение для уменьшения вредного влия- ния вибрации имеет правильный уход за виброинстру- ментами и виброагрегатами, соблюдение правил экс- плуатации и своевременный ремонт. Фундаменты для машин Молоты, компрессоры, двигатели, виброагрегаты, камнедробилки, насосы, вентиляторы и т. п. являются источниками интенсивных вибраций, передаваемых че- 1 Выпускаемые электрошпалоподбойки снабжаются амор- тизаторами. 284
рез фундаменты на конструкции. Для того чтобы коле- бания, передаваемые через фундаменты, не превышали установленных норм, необходимо при проектировании учитывать как статические, так и динамические на* грузки, правильно выбирать конструкцию, размеры и материал фундамента. Фундамент следует проектировать так, чтобы час- тота его собственных колебаний была ниже или выше частоты возмущающей силы (в 3—4 раза). Работа многих машин сопровождается большими динамическими нагрузками. Для снижения вибраций, вызываемых динамическими силами, агрегаты также необходимо амортизировать и устанавливать на фун- даменты. Расчет фундаментов и амортизаторов дол- жен проводиться по методикам, изложенным в инст- рукциях строительных нормах и правилах. Рис S3 Схема вибро- и шумоизоляции компрессора: 1 — компрессор. 2 — всасывающий трубопровод, 3 — фильтр. 4 — реактив- ный глушитель, 5 «- фундамент; 6 — крупнозернистый песок; 7 — техниче- ский войлок, £—гйдронзолвровЛииый колодец, S — амортизаторы, 10—воз- душный промежуток; 11 — резиновая или асфальтовая крышка; 12 — ко- жух; /3 — звукопоглощающая облицовка; И — виброизолирующие вставки; /5 — глушитель ресивера. 1Ь — ресивер 285
Рнс. 84. Типы амортизаторов а. б — резнно-металлическне; в —« типа АКСС; г — комбинированный пру- жинно-резиновый: I — наружный корпус; 2 — ннжияя плита, 3 — резина. 4 — резьба для крепления: 5 — пружина Проекты виброизолированных фундаментов для ма- шин с динамическими нагрузками разработаны Воро- нежским институтом ЭНИКМАШ, ленинградским ин- ститутом Фундаментпроект, московским Центральным институтом типовых проектов. Пример установки компрессора на фундамент и амортизаторы, а также схема шумоизоляции компрес- сора приведены на рис. 83. Различные типы амортиза- торов показаны на рис. 84. Каждый фундамент дол- жен быть спроектирован с учетом местных условий (тип грунта, глубина промерзания и т. п.). Он не дол- жен иметь жестких связей со строительными конструк- циями. Амортизаторы необходимо защищать навесами или фартуками от попадания на них строительных ма- териалов и отходов, особенно бетонной массы. Не до- пускается излишняя затяжка пружин, так как это не* избежно снижает виброизоляцию. В соответствии с Правилами техники безопасности и производственной санитарии для предприятий промышленности строи- тельных материалов (ГКПСМ-1-63) изготовленные фун- даменты должны быть приняты специальной, комисси- ей с участием работника, ответственного за монтаж. 286
Насосные установки и электрические машины При работе насосов звуковая вибрация через фун- дамент, вол и стены, а также через трубопроводы пе- редается по всему зданию, вызывая шум. В связи с этим насосы и электромоторы необходимо устанавли- вать на виброизоляторы. Все трубы, соединяющие аг- регаты со стенами, следует виброизолировать путем устройства разрывов и включения в них упругих вста- вок длиной не менее 90—100 см. Вставки должны рас- полагаться вблизи насоса. В качестве вставок могут быть применены резиновые трубы (ТУ Р-1052—60), на- порные рукава (ГОСТ 8318—57), полиэтиленовые тру- бы и др. Насосные установки и электрические маши- ны следует виброизолировать резиновыми (см. рис. 79) или пружинными (рис. 85) амортизаторами, устанавли- ваемыми под специальную плиту, на которой жестко крепится электродвигатель или насос. Типовые чертежи для виброизоляции различных типов электродвигателей и насосов разработаны ин- ститутом «Моспроект». Вентиляционные установки Вентиляционные установки рекомендуется монтиро- вать на массивных виброизолирующих основаниях (см. рис. 79, 85), например на железобетонных плитах, устраиваемых на амортизаторах различных типов, или на подвесных амортизаторах. Установка вентиляторов на тяжелой плите споз собствует приближению центра тяжести к точкам опо- Рис. 85. Виброизоляция агрегатов на амортизаторах: а — комбинированные амортизаторы: б — пружинные амортизаторы; I — пру- жина: 2 — резннорыйамортнзатор 287
ры, что обеспечивает большее равновесие. Подвесные амортизаторы позволяют обойтись без специального фундамента или массивного виброизолированного ос- нования. В качестве простых амортизирующих устройств для вентиляторов могут быть использованы изношен- ные автомобильные шины, песчаная подушка или пневматические резиновые амортизаторы. Для снижения передачи колебаний по воздуховодам необходимо в трубы включать вставки из прорезинен- ного брезента. Вставки по длине армируются кольца- ми из проволоки, вшиваемыми в брезент. Воздуховоды вентиляторов, компрессоров, насосов и других агрега- тов должны крепиться к стенам и потолкам только с применением виброизолирующях прокладок из резины, войлока, асбеста и т. п. Уменьшение вибраций поверхностей может быть достигнуто покрытием их специальными материалами, обладающими высоким внутренним трением. Могут применяться также мастики, изготовленные из строи- тельного битума (марки 3 или 4), смешанного в го- рячем состоянии с асбестовыми очесами. Хорошо пе- ремешанная смесь в 'горячем состоянии наносится на холодные поверхности и обертывается 'Мешковиной или стеклотканью. Поверхность сверху окрашивается. Для горячих поверхностей применяются специальные вер- микулитовые, асбестовые или минераловатные демпфи- рующие покрытия. Металлорежущие станки Вибрации станков вызываются главным образом несбалансированностью частей станка или установлен- ного на нем изделия. В фрезерных станках большие возмущающие силы возникают вследствие процесса ре- зания металла фрезой. Неуравновешенность самого ме- таллорежущего станка определяется неуравновешен- ностью вращающихся масс отдельных -Элементов (шкивов, муфт и т. п.). Частоты колебаний станка, вызванные неуравновешенностью той или иной массы, равны или кратны числу оборотов этой массы в се- кунду. Интенсивные колебания могут быть также вы- званы дефектами в передачах (шестерни, подшипники). .288
Для борьбы с вынужденными колебаниями необхо- димо прежде всего установить источник возмущающей силы и устранить или уменьшить его. Основным средством борьбы с вибрациями станков является повышение жесткости упругой системы ста- нок— обрабатываемая деталь — инструмент. Сущест- венным фактором, обеспечивающим снижение вибра- ций станка, является устранение дефектов и всех из- лишних зазоров, тщательная балансировка движущих- ся частей. Соединения валов следует выполнять из упругих муфт. На токарных станках вибрации снижа- ются при пользовании резцами с большими углами (бо- лее 45°) в плане н с большими передними углами. Обточку рекомендуется вести при уменьшенных глуби- нах резания и быстрых подачах. В случаях когда при определенных режимах резаийя трудно создать условия работы без вибрации, прибегают к применению специ- альных виброгасителей (см. рис. 37). Установка виброгасителей и демпферов на .валах и других частях машин, имеющих большие колебания, уравновешивание вращающихся частей, изменение чис- ла оборотов и жесткости конструкций, выбор рацио- нальной конструкции фундамента снижают колебания станков до допустимых норм. Заводы железобетонных конструкций и щебеночные заводы На заводах железобетонных конструкций и щебе- ночных заводах особенно интенсивное воздействие ви- браций происходит в том случае, е?ли работники на- ходятся непосредственно на вибрирующих установках, бетоноукладчиках, вибростолах и платформах. Общие вибрации при нахождении людей на вибрирующих пло- щадках достигают 0,1—1,5 мм при частоте колебаний 20—100 гц, что во много раз превышает нормы. Сани- тарными правилами категорически запрещено нахож- дение людей на работающих виброплощадках и виб- роагрегатах. В случаях когда вибрации передаются через пол или фундамент виброагрегата, необходимо проверить качество изготовления фундамента и при необходимо- го
сти устранить все жесткие связи его с полом и конст- рукциями или заменить фундамент. Если невозможно снизить вибрации, передающиеся через фундамент, то агрегаты требуется устанавливать на амортизаторах. На ряде предприятий фундаменты устроены с при- менением крупнозернистого песка (см. рис. 83). На заводе «Баррикада» фундамент виброплощадкй окру- жен двойной деревянной опалубкой, заполненной тор- фом слоем в 20 см. Торфяную рубашку окружает за- сыпка из крупного щебня слоем 40—50 см. В резуль- тате этого колебания пола сведены до минимума. Нередко .между виброплощадкой и фундаментом, грохотом и фундаментом, бетономешалкой, камнедро- билкой и фундаментом устанавливают резиновые про- кладки. Это мероприятие, а также пружинные амор- тизаторы, примененные без расчета, часто не дают должного эффекта. В связи с этим в каждом конкрет- ном случае амортизаторы должны быть рассчита- ны применительно к условиям работы данного оборудо- вания. На заводах ЖБК для снижения колебаний иногда применяется пневматика. На Ленинградском заводе ЖБК № 6 и Московском заводе ЖБК № 8 вибропло- щадки установлены на автомобильные шины. Это меро- приятие обеспечивает снижение передачи колебаний. Вокруг виброплощадок и стендов для изготовления крупнопанельных изделий на существующих заводах часто устраивают деревянные или металлические на- стилы, жестко прикрепленные к полу или к фундамен- там и конструкциям виброагрегатов. Такие площадки не всегда защищают работников от вибрации, так как вследствие резонансных явлений вибрации на них уси- ливаются. Поэтому рабочие площадки необходимо де- лать жесткими и амортизировать их. Площадки не должны иметь жестких связей с вибрирующими конст- рукциями. Исследования, проведенные проф. А. Е. Дессовым, показали, что наилучшее уплотнение бетонной смеси происходит только при определенных параметрах ко- лебаний. Чем выше частота колебаний, тем требуется меньшая их амплитуда. Повышение частоты и увели- чение смещения колебаний выше оптимальных не улучшают, а наоборот, ухудшают качество изделий. 290
при этом усиливается вредное воздействие вибрации на обслуживающий персонал. В связи с этим при эксплуа- тации виброагрегатов необходимо тщательно контроли- ровать параметры вибраций. При создании новых аг- регатов- следует применять методы высокочастотного вибрирования с меньшими амплитудами колебаний. Дробильные установки. Дробилки должны устанав- ливаться на виброизолированные фундаменты, а при необходимости и на амортизаторы. Рабочие места об- служивающего персонала камнедробилок необходимо выносить из зоны вибраций или устанавливать на амортизаторы. В звукоизолированную кабину управ- ления, снабженную виброизоляцией, следует подводить все устройства дистанционного управления. Электро- двигатели и двигатели внутреннего сгорания, обеспечи- вающие работу дробилок, требуется устанавливать на амортизаторы и изолировать в помещениях с- шумопо- глощением. Двигатели внутреннего сгорания необхо- димо обеспечить глушителями шума на выхлопных и всасывающих трубопроводах. Передаточные механиз- мы (зубчатые, цепные и ременные передачи, муфты) должны тщательно балансироваться и закрываться зву- копоглощающими кожухами. Центрифуги. При работе центрифуг повышенные вибрации возникают из-за плохих фундаментов, иеот- балансированных форм, а также форм, имеющих тре- щины и лыски на бандажах. Для снижения вибраций центрифуги необходимо монтировать на специальные фундаменты. Полуформы должны быть тщательно сбалансированы и попарно промаркированы. Эксплуа- тация непарных полуформ не допускается. При центри- фуговании должно быть обеспечено плавное враще- ние формы, заполненной бетоном. Периодически сле- дует проводить проверку и регулировку форм и под- держивающих роликов. Бетоноукладчики. Работающие на бетоноукладчи- ках подвергаются воздействию общей и местной вибра- ции. Для снижения воздействия вибраций бетоноуклад- чиков следует применять дистанционное управление. На предприятиях, где. это еще не выполнено, рабочее место (подножку) иа бетоноукладчике необходимо снабдить пассивным виброизолированным настилом, а рукоятки штурвала рблицевать мягкой резиной. Целе- 291
сообразно применять роторные методы безвибрацион- ного уплотнения бетонной смеси. Для снижения пере- дачи местных вибраций бетоноукладчики необходимо обеспечивать устройствами для механического разрав- нивания бетонной смеси. Бетоносмесительные узлы. Бетоносмесительные уз- лы обычно располагают на перекрытиях. Оборудование обслуживается небольшим числом работников, рабочие места которых обычно фиксированы. Поэтому целесооб- разно оборудовать рабочие места виброизолированны- ми настилами. Управление агрегатами' может быть дис- танционным и осуществляться из вибро- и шумоизоли- рованных кабин. Виброгрохоты. При работе на виброгрохотах рабо- чее место также необходимо оборудовать вибронзоли- рованными настилами. Во многих случаях виброизоли- рованиые настилы целесообразно устраивать на пнев- моподушке (рис. 86). Такие настилы были внедрены Рис. 86. &иброизолированный настил" на пневматической подушке: / — деревянный настил; 2 — автомобильная камера; 3 — поперечные бру- сья; 4, 5 — верхний и нижний защитные резиновые листы, 6 — крепежные кожаные нлн брезентовые ремни 292
на ряде заводов ЖБК. Достоинством амортизационных -настилов является их низкая стоимость, простота кон- струкции, широкий диапазон снижения колебаний и возможность регулирования характеристик амортизации изменением давления воздуха. Вибраторы. 'При производстве железобетонных из- делий используются вибраторы различного назначения: поверхностные, внутренние и наружные. Поверхностные вибраторы (С-413, С-414, И-7 и др.) применяются для уплотнения бетонных сме- сей в полах, плитах и изделиях небольшой толщины. Колебания, вызванные экцентриками, насаженными на вал ротора, передаются бетонной смеси через рабо- чую площадку и одновременно на руки работающих через рукоятки вибратора (частота 30—50 гц; смеще- ние 0,2—0,75 мм). Для уменьшения воздействия мест- ных вибраций, передающихся на руки работающих, Правилами техники безопасности запрещается прижи- мать и передвигать руками поверхностные вибраторы во время работы. Рекомендуется производить переме- щение вибраторов во время уплотнения при помощи гибких тяг, а рукоятки вибраторов снабжать амортиза- Рис. 87. Виброизоляция «пло- щадочного вибратора: t •• вибратор; 2 — внброгаси- тели; 3 — направляющие торами. Виброизоляция площадочных вибраторов может быть произведена по схеме, показанной на рис. 87. При этом отношение частоты вынужденных колебаний к собственной частоте амортизированного объекта должно быть больше 3—4. Внутренние вибраторы в виде вибростерж- ня, вибролопаты или виброштыка применяются при бетонировании фундаментов, опор мостов и т. п. Глу- бинный вибратор типа И-50 (вибробулава) имеет основ- ную частоту колебаний 95 гц. Для снижения воздейст- вия вибраций нижнюю часть вибробулавы (рис. 88) с верх- ней частью необходимо соеди- нять фланцами через резино- вый амортизатор или гаси- тель колебаний. Рукоятка должна быть покрыта рези- ной и отвязана от корпуса 293
Рнс.. 88. Виброизолиро- ванная вибробулава И-50: I — стальной кожух: 2 — штанга; 3 — амортизатор; 4 — мягкая насадка из ре- зины, 5 — выключатель; 6 — рукоятка путем устройства пружинных, гидравлических или пневматиче- ских амортизаторов.Место штан- ги, удерживаемое рукой рабоче- го, должно быть также вибро- изолировано мягкой резиной. При обработке больших объе- мов желательно отдельные виб- раторы объединять в пакет, под- вешиваемый «а крюке -крана или специальных устройствах с ди- станционным управлением. На вибраторах с гибким ва- лом типом И-Ф16А, С-623, С-649 (основные частоты колебаний 166—233 aq) муфта, соединяю- щая вал двигателя с гибким ва- лом, должна быть сконструиро- вана так, чтобы основные коле- бания гасились муфтой. Для внутренних вибраторов простое и аффективное решение достигается применением труб- чатых резиновых амортизаторов, соединяющих рабочий наконеч- ник со штангой. Для снижения местных виб- раций, ' воздействующих на руки рабочих при заглаживании и разравнивании бетонной смеси, следует ручки лопаты и скребки снабжать насадками из мягкой резины. Общими рекомендациями по снижению вибраций на заводах ЖБК являются: обеспечение соответствия частот и амплитуд сме- щения колебаний вибраций паспортным характеристи- кам виброатрегатов. На заводах должен быть органи- зован профилактический уход и ремонт виброагрегатов с проверкой их характеристик после ремонта; установка виброагрегатов на специальные фунда- менты, а при необходимости и на амортизаторы; 294
виброизоляция электродвигателей и синхронизато- ров от кожухов и конструкций; замена металлических деталей пластмассовыми (на- пример, стальных подшипников и шестерен полимерны- ми или текстолитовыми); устранение резонансных явлений подбором частоты колебаний, уменьшение неуравновешенности масс, ус- тановление минимальных допусков; автоматизация технологического процесса, включая укладку, разравнивание и уплотнение бетона, с дистан- ционным управлением из шумо- и виброизолированно- го рабочего места. Необходимо шире применять новую технологию из- готовления железобетонных изделий в кассетах и мето- дом проката. Это позволяет не только снизить вибрации, но и сократить потребление энергии, требуе- мой для производства изделий. Одной из мер снижения вредного воздействия ви- браций на формовочных участках является внутрипу- ансонный метод вибрирования при помощи вращаю- щихся дебалансов, расположенных внутри пуансонов — пустотообразователей. Снижение колебаний обеспечи- вается при использовании для уплотнения бетонных смесей верхних вибраторов (внбронасадок) вместо нижних вибростолов. Применение виброплощадок ти- пов СМ-476, СМ-865, СМ-863, созданных на базе уни- версальных виброблоков, также дает снижение воздей- ствия колебаний. „ Подвижной состав железнодорожного транспорта / Вибрации на подвижном составе зависят от конст- - рукции вагонов и локомотивов, места расположения вагонов в составе поезда, профиля, конструкции и со- стояния пути. Низкочастотные колебания до 7 гц обус- ловлены в подвижном составе колебаниями кузова, возникающими вследствие подпрыгивания, галопирова- ния, виляния и боковой качки при взаимодействии пути и подвижного состава. Вибрации с частотами 18—30 гц создаются колебаниями колесных пар и передаются кузову через систему рессорного подвешивания и опо- 295
ры кузова. Колебания с частотами выше 30 гц обуслов- лены работой двигателей и вспомогательного оборудо- вания вагонов и локомотивов, а также отклонением размеров колеса и рельса от точной геометрической формы, неравноупругостью пути, трением гребня коле- са о рельс, скольжением между колесом и рельсом, колебаниями оси колесной пары и др. На стыковом пу- ти, а также на стрелках амплитуды вертикальных и горизонтальных низкочастотных колебаний могут до- стигать 6 мм. Высокочастотные вертикальные вибра- ции гасятся мягким амортизированным сиденьем, низ- кочастотные колебания при этом снижаются незначи- тельно, а на некоторых типах локомотивов колебания на сиденьях машиниста и помощника машиниста ино- гда даже выше, чем на полу локомотива. Высокочас- тотные горизонтальные вибрации сиденьем гасятся плохо. Это объясняется низким их качеством. Колебания, возникающие при взаимодействии пути и подвижного состава, передаются не только на по- движной состав, но и на конструкции пути и близлежа- щие здания. В связи с этим мероприятия по снижению колебаний следует проводить как в конструкциях пути, так и в подвижном составе. При движении поезда по рельсовому пути динами- ческое воздействие колес на рельсы в значительной степени зависит от величины упругой деформации пу- ти. При движении по рельсовому пути с упругим под- рельсовым основанием колесная пара испытывает не- большие ударные воздействия. При жестком основании на каждой опоре возникает большая ударная нагрузка в виде кратковременных импульсов, в результате чего возникают колебания рельсов и подвижного состава. Эти колебания снижаются при применении упругих резиновых перфорированных прокладок под подошвой редьса, а также при соответствующем улучшении кон- струкции подвижного состава. На бесстыковом пути колебание значительно ниже. Основными мероприятиями по снижению вибраций подвижного состава являются следующие: улучшение рессорного подвешивания и применение упругих резиновых, пружинных или гидравлических амортизаторов; 296
применение резиновых элементов в опорах кузова, обеспечивающих некоторое снижение высокочастотных вибраций и шума; отвязка кабины локомотивов от рамы и машинного отделения установкой кабин на амортизаторы; аморти- зация двигателей и вспомогательных машин на подвиж- ном составе; замена в эксплуатируемых локомотивах пружинных сидений поролоновыми, обеспечивающими снижение высокочастотных колебаний; покрытие вибропоглощающей мастикой для сниже- ния распространения звуковых колебаний ограждаю- щих конструкций (рамы, листовые поверхности); при- менение рациональных угловых соединений.
Список рекомендуемой литературы 1. Автоматизация и механизация ремонта вагонов. (Опыт ва- гонного депо ст. Клепаров Львовской дороги). М., «Транспорт». 1968, 167 с. Авт: Н. С. Сиренко, П. IM. Палагута, В И. Калашни- ков, А. П. Алексеенко. 2. Алексеев С. П., Казаков А. М„ Колотплов Н. Н. . Борьба с шумом и вибрацией .в машиностроении. М., «Машино- строение», 11970. 208 с. 3. Гигиена труда при работе ручным механизированным инст- рументом. Под рад. троф. Е. Ц. Андреевой-Галаниной. Л., «Меди- цина», 1967, 242 с. 4. Бобин Е. В. Борьба с производственным шумом и вибра- цией на железнодорожном транспорте. Изд. 2-е. перераб. и дол. М., «Транспорт», 1967, 203 с. 5. Борьба с производственным шумом на промышленных пред- приятиях. Материалы семинара. Л., ЛДНТП, 11970, 67 с. 6. Борьба с шумом и вибрациями на железнодорожном тран- спорте. Труды Ленинградского ин-та инж. ж.-д. транспорта, вып.286, Л., 1968, 60 с. 7. Борьба с шумом -и звуковой вибрацией. Материалы семинара М., МДНТП, 1972, 1172 с. В, Борьба с шумом. Под ред. проф. Е. Я. Юдина. М., Строй- издат, 1964, 700 с. 9. Борьба с шумом на транспорте. Переводы и рефераты из иностранных журналов. М., 1960, 442 с. (Гос. иаучно-исслед. .ин-т научной м технической информации). 10. Боголепов Г. В., Авферонок Э. И. Звукоизоляция на судах. Л., «Судостроение», 1970, |192 с. 11. Бутаков Г. В., Лебедянский Л. Л., Пительгу- зов Н. А. Улучшение звукоизоляции кабины машиниста тепловоза ТЭЗ. В кн.: Снижение .вибрации и шума тепловозов. Серия «Тран- спортное 1машиностроение». Выл. 5-7О-4Г7, -1970, с. 52—65 (НИИИн- формтяжмаш). 1.2. В о ж ж о в а А И., Захаров В. К. Защита от шума и вибрации на современных средствах транспорта. Л, «Медицина» 1968, 326 с. 16. Волков А. 'М. Гигиеническое нормирование шума и виб- рации подвижного состава железнодорожного транспорта. М, «Ме- дицина», 1970, 250 с. , |14. Гладких П. А. Борьба с шумом и вибрацией в судо- строении. Л„ «Судостроение», .19711,1176 с. 115. Единые требования безопасности и производственной сани- тарии к конструкции машин, проектируемых и изготавливаемых в транспортном строительстве. М., Оргтранострой, 1970, 48 с. 298
16. Елизаров Ю. М. Снижение шума и вибрации при фор- мировании сборного железобетона. М., Стройиздат, >1670, 176 с. 117. Заборов В. И. Теория звукоизоляции ограждающих кон- струкций. М., Стройиздат, 1969, ’185 с. ИЛ Зинченко В. Н., Григорьян Ф. Е. Шум судовых газотурбинных установок. Л., «Судостроение», 1969, 343 с. '19, Измерение шума машин и оборудования. М., Иэд-.во стан- дартов, 4968, 147 с. ЙО. Ильинский В. С. Вопросы изоляции вибрации и уда- ров. М., «Советское радио», I960, 158 с. 21, Карагодина И. Л., Осипов Г. Л., Шишкин И. А. Борьба с шумом в городах. М., «Медицина», 11072, 150 с. Й2,К икнадзе О. А., Бу а две А. Н. Новые задачи по сни- жению шума на электровозе ВЛ|10. В кн. Вопросы .конст.руироваиия и исследования электровозов постоянного тока. Об. статей. Тбилиси, «Сабчота сакартвело», 19711, с. 81—96. 23. Клюкин И. И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л., «Судостроение», 1974, 4116 с. 24. Ковригин С. Д., Захаров А. В., .Герасимов А. И. Борьба .с шумами в гражданских зданиях. М., Стройиздат, 4969, 328 с. 05. Осипов Г. Л. Защита зданий от шума. М., Стройиздат, 1972, 214 с. 26. Пособие по проектированию осаждающих конструкций зда- ний. М., Стройиздат, 1967, 443 с. 27. Потемкин Г. А. Вибрационная защита и проблемы стан- дартизации. М., Изд-во стандартов, 1969, 196 с. 28. Проблемы защиты от шума и вибрации на железнодорож- ном транспорте и в транспортном строительстве. * Материалы Все- союзной научно-технической конференции. Л„ ЛИИЖТ, 11972, >126 с. 29. Руководство по проектированию виброизоляции машин и оборудования. М„ Стройиздат, 11972, 459 с. 30. Санитарные нормы и правила по ограничению шума на территориях и в помещениях производственных предприятий. М„ 1969, 18 с. 01. Ско бцо.в Е. А., Изотов А. Д., Ту з о в Л. В. Методы снижения вибраций и’шума дизелей. Л., Машгиз, 1962, 1191 с. 32. Снижение шума и 'вибрации путевых машин. Серия «Тран- спортное машиностроение*. Сб. статей. Вып. 5. М., 4970, 86 с. (НИИИнформтяжмаш). 30. Снижение вибраций и шума тепловозов. Серия «Транспорт- ное машиностроение». Сб. статей. Вып. 5. М., '4966, 107 с. (НИИ- Информтяжмаш) < 34. Снижение шума на промышленных предприятиях. М., Строй- издат, 1972, 167 с. (Ленинградский государственный проектный ин- ститут). 35. Звукопоглощающие материалы и конструкции. Справочник. М, «Связь», 1970, 104 с. 36. Указания по акустическому расчету «вентиляционных уста- новок (СН 399—459). М., Стройиздат, 4970, 49 с. 37. Чу д« о® В. И. В поисках тишины. М., «Московский ра- бочий», 1971, 127 с. 38. Юдин Е. Я. Глушение шума вентиляционных установок. М., Госстройиздат, 1058, 158 с. 299
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ................................................3 Глава I. Шум и его измерение 1. Общие понятия о шуме.....................................5 2. Единицы измерения. Спектры шума.......................7 3. Дифракция и интерференция. Суммарный уровень шума нескольких источников. Распространение шума 12 4. Измерение и анализ шума............................ . 15 Глава II. Воздействие шума иа организм. Нормирование шума 1. Воздействие шума на организм человека 18 2. Нормирование производственного шума . .19 3. Нормирование шума в помещениях жилых и общественных зданий ....................................................29 4. Нормирование шума на подвижном составе железнодорож- ного транспорта............................................36 Глава III. Уменьшение производственного шума на предприятиях железнодорожного транспорта 1. Характеристика шума на предприятиях железнодорожного транспорта . . .........................39 2. Общие методы снижения шума . 59 Снижение шума в источнике ... .60 Звукоизоляция 63 Звукопоглощение................... .81 Глушители шума . .101 Личная профилактика...........................110 3. Способы .борьбы с шумом на предприятиях железнодорож- ного транспорта...........................................115 Компрессорные 115 Котельные установки депо н заводов . . 125 Кузнечные цехи ...............................128 300
Зентиляционные установки ... 130 Двухмашинные агрегаты, генераторы, стенды для чепытания двигателей, форсунок, топливных на- сосов ..........................................148 Стенды для испытания тепловозных дизелей, тя- говых двигателей, мотор-компрессоров и мотор- зентиляторов . 153 Электрические машины и трансформаторы . 154 Цехи .периодического ремонта электровозов и тепловозов . 157 Механическая обработка металлов , . 160 Литейные Цехи .............................................167 Очистка и обдувка деталей и агрегатов сжатым воздухом . ................. 171 Цехи ремонта котлов . . .173 Сборочные цехи ремонта вагонов .... 176 Гидравлические и пневматические прессы и авто- матические линии...........................176 Отделения ремонта автосцепки и трнангелей 179 Пневматический инструмент . 179 Деревообделочные н столярные цехи..........................190 Помещения фабрики механизированного счета, телеграфных и телефонных станций, диспетчерских, помещений счетно- решающих машин : . . 200 Щебеночные заводы ................. 202 Заводы железобетонных шпал и конструкций . 205 Путевые работы..................................f. 214 4. Уменьшение шума на железнодорожных станциях 217 Глаза IV. Борьба с шумом подвижного состава железнодорожного транспорта 1 . Пассажирские вагоны ... .231 2 Моторные загоны электропоездов и локомотивы . 235 3 Снижение наружного шума при движении поездов и рабо- те локомотивов 243 Шум три движении поездов и работе локомотивов , 244 Реостатные испытания тепловозов . . . 249 Экранирующие сооружения .... 250 Звуковые локомотивные сигналы . . . 256 Глаза V. Борьба с вредным воздействием вибраций на предприятиях и подвижном составе железнодорожного транспорта 1. Источники вибраций. Единицы измерений . . 260 2. Воздействие вибраций на организм человека 262 301
3. Нормирование вибраций..................................264 4‘. Условия измерения нормируемых величин. Измерительная аппаратура.............................................267 5. Методы снижения вибраций на предприятиях и подвижном 'составе железнодорожного транспорта .... 272 '^Активная и пассивная виброизоляцня. Расчет виброизоляции 273 Профилактические мероприятия по борьбе с вибрациями - 278 Ручной механизированный инструмент . . 280 Фундаменты для машин.................................284 Насосные установки и электрические машины . . 287 Вентиляционные установки .................................287 Металлорежущие станки . . 288 Заводы железобетонных конструкций и щебеночные заводы . 289 Подвижной состав железнодорожного транспорта 295 Список рекомендуемой литературы......................298
Евгений Васильевич Бобин БОРЬБА С ШУМОМ И ВИБРАЦИЕЙ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Редактор Т. В. Айбашева Обложка художника Г. П. Казаковцева Технический редактор Н. И. Первова Корректор Р- А Стоналова Сдано в набор.25AZ 1973 г Подп. к печ 6/XI 1973 г Бумага 84X108’/з=, типографская .V? 3. Печ. листов 9,5 (условных 15,96). Уч.-изд л 16,91 Т 16637. Тираж 6000 Изд № 1 -3-1,7 № 4878 Зак. тип. 1793. Цена 96 коп Изд-во «ТРАНСПОРТ», Москва, Басманный туп.. 6а. Тип изд-ва «Коммунар», г. Тула, ул, Ф. Энгельса. 150.