Методика расчета шума с использованием звукопоглощающих конструкций Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

о

Аннотация. В работе рассмотрена методика расчета эффективности снижения шума звукопоглощающими конструкциями в резинооплеточном цехе о чулочно-носочной фабрики, имеющим размеры: D'W'H, с известным

количеством «п» работающих в нем однотипных машин, например, типа ОРН-1 со скоростью вращения веретен 6000 об/мин.

Ключевые слова: производственная среда, рабочая зона, уровень звуковой мощности, уровень звукового давления, звукопоглощающая

конструкция.

Методику рассмотрим на примере расчета эффективности снижения шума звукопоглощающими конструкциями в резинооплеточном цехе (рис.1) чулочноносочной фабрики, имеющим размеры: D'W'H, количество “п” работающих в нем однотипных машин, например, типа ОРН-1 со скоростью вращения веретен 6000 об/мин, причем габаритные размеры станка известны: lmax, l, hmax (рис.2). Октавные уровни звуковой мощности одного станка Ьро (дБ) приведены в табл.43 [3]. Считаем, что все станки имеют одинаковые уровни звуковой мощности. Расчет выполняем с учетом основных положений методики, изложенной в «СНиП II -22-77. Защита от шума. Нормы проектирования» [1-4]. Октавные уровни звукового давления (УЗД) L1, дБ, до установки звукопоглощающих конструкций в цехе на рабочих местах определяем по методике, изложенной в работах [4-6]. Октавные уровни звукового давления в зоне прямого звука L^y^, дБ, при наличии в цехе звукопоглощающих конструкций определяем с учетом максимально возможного звукопоглощения следующим образом:

274

а

о

SCIENCE TIME

(1)

о

где Si - площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы , окружающей i- й источник шума и проходящей через расчетную точку.

Если расстояние г от расчетной точки (Р.Т.) до акустического центра (А. Ц.) станка определяется зависимостью: r < 2 l max , то для прямоугольного параллелепипеда Si определится по формуле

Si = 2( l max + 2a)h + 2( l + 2a)h + ( l max + 2a)( l + 2a) ; (2) m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, n - общее количество источников шума в помещении с учетом среднего коэффициента одновременности работы оборудования,

ci - коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля, принимаемый по графику на рис.2а в зависимости от отношения r / l max,

Фi - фактор направленности i-го источника шума, безразмерный, определяемый по технической документации на источник шума (для ИШ с равномерным полем звука следует принимать Фi = 1,0),

^1-j - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику на рис.2б в зависимости от отношения

B1-j /s

огр?

где S огр = 2[ DxW + (D+W)XH] - общая площадь ограждающих поверхностей помещения, м2 ,

В1_| - постоянная помещения после его акустической обработки,м ,которая определяется по формуле:

, (3)

о

где A^a^mp -S^) - эквивалентная площадь звукопоглощения

поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; a = B^B+S^) -средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; В- постоянная помещения до его акустической обработки,м2, [1,2,3]; a1-j - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соот ношением:

, (4)

БА]- - величина максимально достаточного добавочного звукопоглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, штучными

275

о

SCIENCE TIME

звукопоглотителями или экранами, определяемого по формулам:

АА = a S ■

^^1 '-лобл-обд ’

д а = а Ч + А N *

u/12 lA'o6jikJa6;i ' шт ’

д я = п Ч + А N •

обл ^ ош .max ' Лн«и J¥ wm.max >

Д^4 =

(5)

(6)

(7)

(8)

о

j =1,2,3,4 - число последовательных приближений к выбору максимально достаточной площади DAj дополнительного звукопоглощения в цехе,

где аобл - коэффициент звукопоглощения облицовки стен и потолка, (см.табл.42 [3]),

So6i = Sot^-Sq^-DW - площадь звукопоглощающей облицовки стен и потолка, м2,

S^ - площадь оконных и дверных проемов в цехе, м2,

A^ - эквивалентная площадь звукопоглощения штучных

звукопоглотителей,м2 ([3]),

Nmx = 1,5DW/B2mx - количество штучных звукопоглотителей в цехе,

S06imax - максимально допустимая площадь звукопоглощающей облицовки с учетом оконных и дверных проемов, а также технологических проходов и колонн,м2,

Nmrmax - максимально допустимое количество штучных звукопоглотителей (с учетом оптимального расстояния между ними B^.),

DAэKр - величина дополнительного звукопоглощения акустическими экранами, м2, устанавливаемыми в цехе:

(9)

о

где a^.^ - коэффициент звукопоглощения облицовки экрана (см.табл.42 [3]), Si экр - площадь i-го экрана, м2 (при двухсторонней облицовке экрана ее следует увеличить в 1,5 раза), k - общее количество экранов, установленных в цехе.

Например, для третьего и четвертого приближений средний коэффициент звукопоглощения a1-j запишется в следующем виде:

а

1-3

а,

1-4

(А1+АА3)/8огр

(Д + АД,)/ *C?P

Г А -А- (/у Ч

1Л1 V ^ обл ^ обл .тгх ' " шт" ’ шш.тах

[А\ + (a0&1St

оол оол. max

+ А + А

,N_

N

)]/s,

огр

шт" шш.тах

АД ,р)]/$

огр •

Вычислим эффективность звукопоглощающей облицовки в зоне прямого звука на рабочих местах в расчетных точках помещений:

DVj = L1 - L2-j (10)

276

о

Рис. 1 Расчетная схема цеха: 1-6 -акустически обработанные ограждения,

7-8-штучные звукопоглотители

о

о

Рис. 2 Расчетная схема оборудования, установленного в цехе

277

а

о

SCIENCE TIME

Вычислим эффективность снижения уровней звукового давления в расчетных точках, расположенных в зоне постоянного пребывания персонала, не связанного с работой оборудования (в зоне отраженного звука) с учетом максимально возможного звукопоглощения.

о

Рис. 3 Расчетные уровни звукового давления машины ОРН-1 в сравнении с нормативными уровнями

о

На ПЭВМ был выполнен расчет по вышеизложенной методике для резинооплеточного цеха АО «Чулочно-носочная фабрика им. Н.Э. Баумана». Параметры цеха: размеры, м,: длина D =11,75 ; ширина W =5,75 ; высота H = 2,7. Площадь оконных и дверных проемов: Sопр=12м . Станок — машина

резинооплеточная марки ОРН-1, скорость - 6000 об/мин. Параметры станка: габаритные размеры, м,: l мах = 4,2; l = 0,6; Бмах=1,8. Уровни звуковой мощности в октавных полосах частот Lpc, дБ). Число станков в цехе n = 3.

278

а

SCIENCE TIME

Рис. 4 Расчетные уровни звукового давления машины ОРН-1 в зонах прямого и отражённого звука

в ц/

AL = lOlg——- (П)

от-$ 43 дхр _

^ J

L2-j(OT) Li — AL0T-j (12)

Сравним полученную эффективность DL^ снижения шума в зоне прямого звука и эффективность DLOT-j только в зоне отраженного звука с требуемой величиной снижения шума в цехе DLXp =L1 - LflOT (LflOT - допустимые УЗД на рабочих местах в цехах текстильных предприятий по санитарно-гигиеническим нормам [5]).

279

о

SCIENCE TIME

Если ALnp.j 3 АЬтр (13)

АЬот-j з ALtp (14) , то расчет заканчивается.

Если нет возможности по технологическим соображениям разместить в цехе экраны, то необходимо для выполнения условий (13... 14) подобрать для операторов средства индивидуальной защиты от шума — СИЗ. При этом необходимо выполнить условия [7-8]:

L1 — ALIip-j — АСиз — АСоп (15)

L1 — ALот-j — АСиз — ALдоп (16)

где АЬсиз = L3i - ALi , L3i — эффективность СИЗ от шума в i-ой октавной полосе частот по нормативно технической документации ( по техническому паспорту данного СИЗ или по табл.1 ), дБ,

АТ3 — поправка на надежность защиты от шума, принимаемая в зависимости от частоты звука [1, 2, 3].

Литература:

1. Кочетов О.С., Белецкий Л.К., Сажин Б.С., Елфимов В.М.. Шум и вибрация и их воздействие на человека. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 1999.-120 с.

2. Кочетов О.С. Текстильная виброакустика. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, группа «Совьяж Бево» 2003.-191 с.

3. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: теория, расчет, технические решения. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2001.-319 с.

4. Кочетов О.С. Лабораторный практикум по производственной санитарии. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, группа «Совьяж Бево» 2004.-168 с.

5. Кочетов О.С., Щербаков В.И., Малышева М.Ф., Дегтярев В.Н. Методы снижения шума резинооплеточных машин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1996, № 2. С. 100...103.

6. Кочетов О.С., Щербаков В.И., Кочетов Л.М., Дегтярев В.Н., Катеруша С.С. Пути снижения шума прядильных машин типа ПСК // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1996, № 4.С. 107-111.

7. Сажин Б.С., Кочетов О.С., Ходакова Т.Д., Буртник А.С., Кочетова М.О. Методика расчета эффективности звукоизоляции ограждающих конструкций текстильных машин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности .2005, № 1.С.128-131.

280