CC BY
19
в жилом помещении не рекомендуется.
Если быть объективным, то стоит признать некорректным сравнение бензиновых и дизельных электрогенераторов. Дело в том, что установки, работающие на этих типах топлива, предназначены для эксплуатации в разных условиях.
Список использованной литературы: 1. Интернет ресурс https://abespb.ru/press/articles/obektivnye-preimushchestva-i-nedostatki-dizelnykh-generatorov/
© Крюков К.А., Липатов М.С., 2020
УДК 656.1/.5
С.С. Кубылин
студент 4 курса МСФ МИВлГУ, г. Муром, РФ М.В. Калиниченко ст. препод. каф ТБ МИВлГУ, г. Муром, РФ
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АНТИДИФРАКТОРА, УСТАНОВЛЕННОГО НА МОДУЛЬНОМ ШУМОЗАЩИТНОМ ЭКРАНЕ
Аннотация
В данной статье описывается модель навесного антидифрактора, устанавливаемого на верхнее ребро шумозащитного экрана. Подробно описываются конструктивные особенности антидифрактора и способ его крепления на экран. Говорится о принципах его работы. Такое устройство повышает эффективность шумозащитного экрана, что очень актуально в условиях современных городов. Схема эксперимента позволяет подробно описать проведенные натурные испытания эффективности работы антидифрактора, выполненного на основе резонатора Гельмгольца.
Ключевые слова Акустический экран, антидифрактор, резонатор Гельмгольца, шум
Введение. Одним из ведущих средств защиты от шума на пути распространения звука между источником шума и защищаемым объектом (рабочее место, жилая застройка и пр.) являются акустические экраны (АЭ). АЭ устанавливаются для защиты селитебной территории от транспортного шума вдоль автомобильных и железных дорог - транспортные АЭ, или по периметру локальных источников шума -технологические АЭ. Имеется возможность снизить шум на рабочих местах в цехах предприятий, в офисах посредством офисно-производственных АЭ. Исследования акустических экранов выполняются как в нашей стране, так и за рубежом [1-3 и др.]. Основная цель исследований - повышение эффективности работы АЭ. Для этого проводятся исследования распространения звуковой волны в пространстве, совершенствуется конструкция АЭ, изобретаются различные виды надстроек на верхнее свободное ребро экрана и др. В данной работе проведены исследования эффективности работы антидифрактора, выполненного на основе резонатора Гельмгольца и установленного на верхнем свободном ребре модульного АЭ.
Принцип работы АЭ. Общий принцип работы АЭ показан на рис. 1. От источника шума (ИШ) звуковая волна 2 распространяется в направлении экрана 3, частично отражается от него (отражённая волна 4), а частично - проходит через экран (прошедшая волна 5) и распространяется в зоне акустической тени 7. Также в зону тени проходят звуковые волны 6, образующиеся в результате дифракции волны 2 на верхних кромках экрана 3.
1 - Источник шума; 2 - Падающая звуковая волна; 3 - Акустический экран;
4 - Отражённая звуковая волна; 5 - Прошедшая через экран звуковая волна;
6 - Дифракция волн на верхних гранях экрана; 7 - Область акустической тени Рисунок 1 - Прохождение звуковой волны через акустический экран
АЭ существенно ослабляет проходящую звуковую волну. При дальнейшем распространении прошедшая звуковая волна может смешиваться с дифракционными волнами и с волнами, огибающими экран сверху или сбоку (при небольшой длине). В силу этого наибольшее ослабление шума ожидается именно в зоне тени. Для ослабления дифракции и снижения уровня вторичного излучения звуковых волн от верхней кромки АЭ применяют антидифракторы.
Согласно [4], антидифрактор - звукопоглощающее устройство с ребром сложного профиля, увеличивающее импеданс свободного ребра АЭ (ухудшающее прохождение дифрагированного звука). По некоторым оценкам [5], наличие антидифрактора на ребре АЭ позволяет повысить его эффективность, особенно в области высоких частот на 3-5 дБ.
Конструктивно такое устройство может быть цилиндрической или иной формы, внутри которого располагается звукопоглощающий материал, предназначенный для поглощения звуковых волн, огибающих свободное верхнее ребро АЭ.
Испытание АЭ с навесным антидифрактором. Для испытания был создан модульный АЭ, конструктивные особенности которого подробно описаны в публикации [6]. Для достижения максимально возможной эффективности экрана при его проектировании акцентировалось внимание на его основных параметрах, таких как высота, длина, конструктивное решение его верхней части, применение в панелях звукопоглощающих материалов (в нашем случае использовался поролон), целостность конструкции, не допускающая щелей и отверстий, а также рациональное расположение АЭ относительно условного защищаемого объекта.
Навесной антидифрактор представляет собой панель коробчатого вида (см. рис. 2). Основу конструкции составляет совокупность брусков и фанерный лист, причём бруски закреплены по периметру листа. Для обеспечения плотности прилегания элементов друг к другу использовался герметик.
А 2
1 - Модульный акустический антидифрактор; 2 - навесной антидифрактор; 3 - рейки, образующие
щелевые зазоры в корпусе антидифрактора Рисунок 2 - Установка навесного антидифрактора на АЭ
~ 53 ~
Внутренний объём получившейся конструкции заполнен шумопоглотителем - минеральной ватой, накрытой сеткой. Затем сверху с креплением к брускам длинной стороны устанавливались рейки, зазоры между которыми образовывают горловины щелевых резонаторов.
С целью создания условий для формирования широкого спектра резонансных частот, сформированного таким образом резонатора установка наружных планок выполнена с переменным зазором между ними. Кроме того, сама конструкция короба выполнена с переменной глубиной.
Таким образом, комбинированный антидифрактор, по принципу действия обладал двумя функциями: увеличивал угол дифракции путем создания полки и использовал интерференцию звука в полости антидифрактора, по типу резонансного устройства.
Для установки антидифрактора на верхнюю часть АЭ использовалась специальная скоба, закреплённая на коробе, посредством которой панель «навешивалась» на экран. В экспериментах панель дополнительно поддерживалась крепёжной косынкой, которая позволяла поддерживать антидифрактор в необходимом положении.
Экспериментальное определение эффективности, установленной на испытательной площадке конструкции проводилось в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51943-2002 «Экраны акустические для защиты от шума транспорта. Методы экспериментальной оценки эффективности» [7]. В качестве искусственного источника шума (ИШ) использовался звукоусилительный комплекс в составе: усилитель РУШ-5 (2 шт), рупорный излучатель НР-10Т, усилительный комплекс МАХ К163. Широкополосный источник шума, обеспечивал уровень звукового давления на частоте 1000 Гц не ниже 100 дБ и частотный диапазон воспроизводимых колебаний от 63 Гц до 8000 Гц. ИШ располагался перед экраном на расстоянии 7 метров и на высоте 1 метр от поверхности земли. Для измерения октавных уровней звукового давления применялось оборудование соответствующее ГОСТ 17187, такие как анализаторы шума АССИСТЕНТ и ВШВ-003-03 имеющие октавные фильтры по ГОСТ 17168. Испытания проводились на открытом пространстве с ограниченным доступом внешних транспортных и производственных шумов. Климатические характеристики соответствовали требованиям [7].
Ни
Юн__
Кн
20 н
1 - Источник шума; 2 - Акустический экран; 3 - Навесной антидифрактор; т1-т6 - Контрольные точки (КТ) в зоне акустической тени; т7 - Опорная точка (ОТ)
Рисунок 3 - Схема эксперимента
Уровни звука LpA при постоянном шуме источника измерялись одновременно в одной из КТ и ОТ. Контрольных точек было шесть, размещались они в зоне звуковой тени на различных расстояниях согласно схеме (см. рис. 3). Измерения проводились в диапазоне актавных частот с 63 до 8000 Гц.
Теоретические исследования акустической эффективности АЭ с надстройкой на свободном ребре. В основу теоретического исследования акустической эффективности АЭ положено представление о звуковых полях, формирующихся за счет многократных переотражений в присутствии поверхностей источников шума, АЭ, опорной и других отражающих поверхностей [8]. Звуковое поле создаётся в условном объёме, ограниченном упомянутыми поверхностями. Такой подход был сформулирован
~ 54 ~
Шашуриным А.Е в своих научных трудах.
Основные положения и допущения при расчетах эффективности АЭ:
1) звуковое поле рассматривается как квазидиффузное по признаку изотропности звука с множеством отражений, но обладающее дивергенцией по высоте АЭ;
2) для учёта явлений дифракции на свободном ребре АЭ используется, предложенный Н.В. Тюриной, показатель дифракции;
3) АЭ рассматривается как звуконепроницаемая конструкция;
4) интерференционные явления в квазидиффузном поле, а также за шумозащитным экраном не учитываются.
Для расчета акустической эффективности акустического экрана с антидифрактором была использована расчетная схема и математическая модель, представленная в [5].
Результаты эксперимента и их обсуждение. Ослабление звукового сигнала акустическим экраном оценивалось по разности АЧХ в ОТ (т7) и АЧХ в каждой из КТ (т1-т6). Модули, составляющие структуру экрана, были установлены глухой стороной в направлении источника шума. Для определения эффективности работы самого антидифрактора была рассчитана разность значений звукового сигнала при его наличии и без него. Измерения проводились на частотах от 63 до 8000 Гц, разность была определена на каждой из них.
Ниже, на рисунках 4-7 графически изображена разность звукового давления при АЭ с антидифрактором и АЭ без него. Наиболее ощутимый результат был получен на расстояниях 1,5, 5, 7,5 и Юм.
12 10
8 б 4 2 0 -2 -4 -6
Рисунок 4 - ТИ на 1,5 м от АЭ в зоне акустической тени
14 12 10
8 б 4 2 О -2 -4
Рисунок 5 - ТИ на 5 м от АЭ в зоне акустической тени
Рисунок 6 - ТИ на 7,5 м от АЭ в зоне акустической тени
Рисунок 7 - ТИ на 10 м от АЭ в зоне акустической тени
По данным графикам можно сделать следующий вывод. В случае применения навесного антидифрактора на расстоянии 1,5 м можно наблюдать положительный эффект в сравнении со случаем АЭ без навеса. Этот эффект хорошо просматривается на частотах выше 250 Гц, достигая 9,5 дБ. На частотах ниже 250 Гц имеет место отрицательный результат до -4 дБ.
На расстоянии 5 м от АЭ отрицательные значения наблюдаются на частотах 125 и 500 Гц. На остальных частотах имеется заметное снижение УЗД.
Расстояние 7,5 м даёт несколько иную картину. Практически на всех частотах ниже 1000 Гц имеет место не ослабление, а усиление сигнала. Аналогичная, но более сглаженная картина наблюдается на расстоянии 10 м. Сходные зависимости наблюдались в эксперименте и на расстояниях 15 и 20 м. При этом в обоих случаях отмечался резкий подъём на частоте 63 Гц.
Обобщая всё выше сказанное, можно сказать, что в целом, как и принято считать [Иванов Н.И., Шашурин А.Е. Защита от шума и вибрации. -СПб.: Печатный цех, 2019. -284 с.], эффективность антидифракторов повышается на высоких частотах, достигая значений снижения УЗД 10 дБ и более. Имеющее место непостоянство характеристик ослабления на средних частотах и, особенно, усиление, а не ослабление сигнала на низких частотах, может быть отнесено к особенностям планировки участка, на котором размещён экран, а также к несовершенству самого экрана.
Таким образом, проведённые измерения подтверждают высказанное в начальной части работы предположение о потенциально положительном эффекте от применения разработанного и выполненного макета антидифрактора.
Список использованной литературы: 1. Решение проблемы снижения шума на селитебных территориях и рабочих местах в помещениях акустическими экранами: дис. ... докт. тех. наук: 01.04.06 / Тюрина Наталья Васильевна; ВОЕНМЕХ. -С-
~ 56 ~
Пб., 2015. - 322 с.
2. Bulkin V.V., Sereda S.N., Kalinichenko M.V. Assessment of the acoustic screen absorping properties based on the Helmholtz resonator / Akustika, vol.32, March 2019. P.201-205.
3. Guidelines on Design of Noise Barriers / Environmental Protection Department, Hong Kong, SAR, Second Issue, January, 2003.-36 p.
4. СП 338.1325800.2018. Защита от шума для высокоскоростных железнодорожных линий. Правила проектирования и строительства
5. Научное обоснование и применение новых технических и технологических решений для снижения акустического загрязнения основными типами шумозащитных экранов.: Автореф. дис. ... докт. тех. наук: 01.04.06 / Шашурин Александр Евгеньевич; ВОЕНМЕХ. -С-Пб,, 2018. - 48 с.
6. Дудоладов Е.С, Кубылин С.С., Булкин В.В. Оценка эффективности защиты от акустического шума посредством модульного шумозащитного экрана / Информационные технологии (IT) в контроле, управлении качеством и безопасности. Сборник научных трудов VIII Международной конференции. Томск: ТПУ, 2019. - 367 с.
7. ГОСТ Р 51943-2002 Экраны акустические для защиты от шума транспорта. Методы экспериментальной оценки эффективности.
8. Щадинский А.В. Эффективность применения акустических экранов // Молодой ученый. 2015, №7 (87). - С. 226-233.
© Кубылин С.С., Калиниченко М.В., 2020
УДК 007.51
И.Х. Сафин
магистр УГАТУ, гр. ЭН-208М, г. Уфа, РФ Н.И. Шаймуратова магистр УГАТУ, гр. ЭН-208М, г. Уфа, РФ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
Аннотация
В статье рассмотрены системы автоматического контроля, управления и регулирования, виды, принцип регулирования и примеры.
Ключевые слова:
Система, автоматика, регулирование, элемент.
Элементы систем автоматизации по характеру и объему выполняемых действий делятся на системы автоматического контроля (САК), автоматического управления (САУ) и автоматического регулирования (САР).
Система автоматического управления (САУ), схема которой показана на рисунке 1, предназначена для управления любым технологическим процессом. Эта система включает в себя датчик В, усилитель А, который принимает сигнал от датчика и передает его после усиления на исполнительный элемент Р, реализующий конечную операцию автоматического управления - представление контролируемой величины в виде, удобном для наблюдения или записи.
В некотором случае в виде исполнительного элемента Р могут выступать сигнальные лампы или звуковые детекторы.
