Сетевая библиотекаСетевая библиотека

Аверина В.С. Реферат по физике

Дата публикации: 07.01.2012
Тип: Текстовые документы DOCX
Размер: 85 Кбайт
Идентификатор документа: -31626951_40817795
Файлы этого типа можно открыть с помощью программы:
Microsoft Word из пакета Microsoft Office
Для скачивания файла Вам необходимо подтвердить, что Вы не робот


Не то что нужно?


Вернуться к поиску


Министерство Аграрной Политики и Продовольствия Украины

Государственное Агентство Рыбного Хозяйства Украины

Керченский Государственный Морской Технологический Университет

Кафедра «Высшая математика и физика»

Реферат

По дисциплине физика

На тему: «Понятие о шумах. Источники шума естественного и техногенного происхождения. Методы защиты от шумов.»

Выполнила: студентка группы ЭМ-2

Аверина В. С.

Проверила: Гаджилов М.В.

г. Керчь, 2011

Оглавление

TOC \o "1-3" \h \z \u 1.Что такое шум? PAGEREF _Toc312399947 \h 32.Частота шума PAGEREF _Toc312399948 \h 33.Мощность звука PAGEREF _Toc312399949 \h 34.Уровень давления звука PAGEREF _Toc312399950 \h 45.Громкость шума PAGEREF _Toc312399951 \h 56.Шумовые характеристики оборудования PAGEREF _Toc312399952 \h 67.Суммирование источников шума PAGEREF _Toc312399953 \h 68.Способы и средства защиты от шума. PAGEREF _Toc312399954 \h 7Список использованной литературы PAGEREF _Toc312399955 \h 10



1.Что такое шум?Шумы создаются звуковыми волнами, возникающими при расширении и сжатии в воздухе и других средах. В системах кондиционирования и вентиляции шумы могут возникать и распространяться в воздухе, корпусах воздуховодов, передвигающихся по трубам жидкостях и т.д.

Шумы могут иметь различную частоту и интенсивность.

Скорость распространения звука

Шум распространяется с гораздо меньшей скоростью, чем световые волны. Скорость звука в воздухе - примерно 330 м/с. В жидкостях и твердых телах скорость распространения шума выше, она зависит от плотности и структуры вещества.

Пример: скорость звука в воде равна 1.4 км/с, а в стали - 4.9 км/с.

2.Частота шумаОсновной параметр шума - его частота (число колебаний в секунду). Единица измерения частоты - 1 герц (Гц), равный 1 колебанию звуковой волны в секунду.

Человеческий слух улавливает колебания частот от 20 Гц до 20000Гц. При работе систем кондиционирования учитывают обычно спектр частот от 60 до 4000Гц.

Для физических расчетов слышимая полоса частот делится на 8 групп волн. В каждой группе определена средняя частота: 62 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц. Любой шум раскладывается по группам частот, и можно найти распределение звуковой энергии по различным частотам.

3.Мощность звукаМощность звука какой-либо установки - это энергия, которая выделяется установкой в виде шума за единицу времени. Измерять силу шума в стандартных единицах мощности неудобно, т.к. спектр звуковых частот очень широк, и мощность звуков отличается на много порядков. Пример: сила шума при поступлении в помещение воздуха под низким давлением равна одной стомиллиардной ватта, а при взлете реактивного самолета сила шума достигает 1000 Вт.

Поэтому уровень мощности звука измеряют в логарифмических единицах - децибелах (дБ). В децибелах сила шума выражается двух- или трехзначными числами, что удобно для расчетов.

Уровень мощности звука в дБ - функция отношения мощности звуковых волн возле источника шума к нулевому значению W0, равному 10-12Вт. Уровень мощности рассчитывается по формуле:

Lw = 10lg(W/W0)

Пример: если мощность звука вблизи источника равна 10 Вт, то уровень мощности составит 130 дБ, а если мощность звука равна 0.001 Вт, то уровень мощности - 90 дБ.

Мощность звука и уровень мощности независимы от расстояния до источника шума. Они связаны лишь с параметрами и режимом работы установки, поэтому важны для проектирования и сравнения различных систем кондиционирования и вентиляции.

Уровень мощности нельзя измерить непосредственно, он определяется косвенно специальным оборудованием.

4.Уровень давления звукаУровень давления звука Lp - это ощущаемая интенсивность шума, измеряемая в дБ.

Lp = P/P0

Здесь P - давление звука в измеряемом месте, мкПа, а P0 = 2 мкПа - контрольная величина.

Уровень звукового давления зависит от внешних факторов: расстояния до установки, отражения звука и т.д. Наиболее простой вид имеет зависимость уровня давления от расстояния. Если известен уровень мощности шума Lw, то уровень звукового давления Lp в дБ на расстоянии r (в метрах) от источника вычисляется так:

Lp = Lw - lgr - 11

Пример: мощность звука холодильного блока равна 78 дБ. Уровень звукового давления на расстоянии 10 м от него равен: (78 - lg10 - 11) дБ = 66 дБ.

Если известен уровень звукового давления Lp1 на расстоянии r1 от источника шума, то уровень звукового давления Lp2 на расстоянии r2 будет вычисляться так:

Lp2 = Lp1 - 20*lg(r2/r1)

Пример: Уровень звукового давление на расстоянии 1 м от установки равно 65 дБ. Тогда уровень звукового давления на расстоянии 10 м от нее равен: (65 - 20*lg10) дБ = (65 - 20) дБ = 45 дБ..

Вообще, в открытом пространстве уровень звукового давления снижается на 6 дБ при увеличении расстояния до источника шума в 2 раза. В помещении зависимость будет сложнее из-за поглощения звука поверхностью пола, отражения звука и т.д.

5.Громкость шумаЧувствительность человека к звукам разной частоты неодинакова. Она максимальна к звукам частотой около 4 кГц, стабильна в диапазоне от 200 до 2000 Гц, и снижается при частоте менее 200 Гц (низкочастотные звуки).

Громкость шума зависит от силы звука и его частоты. Громкость звука оценивают, сравнивая ее с громкостью простого звукового сигнала частотой 1000Гц. Уровень силы звука частотой 1000Гц, столь же громкого, как измеряемый шум, называется уровнем громкости данного шума. На приведенной ниже диаграмме показана зависимость силы звука от частоты при постоянной громкости.

При малом уровне громкости человек менее чувствителен к звукам очень низких и высоких частот. При большом звуковом давлении ощущение звука перерастает в болевое ощущение. На частоте 1 кГц болевой порог соответствует давлению 20 Па и силе звука 10 Вт/кв.м.

Диаграмма кривых равной громкости



6.Шумовые характеристики оборудованияШумовые характеристики оборудования представляют в виде таблиц, где содержатся:

уровень мощности шума в дБ с разбивкой по полосам частот

общий уровень звукового давления

Звуковое давление в помещениях нормируется санитарными нормативами, допустимые значения различны для разных частот. Шум, создаваемый системами вентиляции и кондиционирования, принимают на 5 дБ ниже допустимого уровня шума в помещении (СНиП 11-12-77).

7.Суммирование источников шумаШум от нескольких источников не соответствует сумме шумов от каждого источника в отдельности. Для двух находящихся рядом установок шум определяется следующим образом:

Если показатели уровня шума одинаковы, то суммарный уровень шума на 3 дБ превышает уровень шума каждой установки.

Если разница уровней шума превышает 10 дБ, суммарный уровень шума равен величине большего из двух шумов.

Например, общий шум от двух установок с уровнями 30 и 60 дБ, равен 60 дБ.

Если разница уровней шума не более 10 дБ, нужно воспользоваться приведенной ниже таблицей. Вычисляем разность уровней шума установок.

Например, L1 = 52 дБ, а L2 = 48 дБ. Разность равна 4 дБ. В верхней строке таблицы найдем 4 дБ, тогда в нижней строке видим показатель 1.5 дБ. Прибавим этот показатель к большему уровню шума: 52 дБ + 1.5 дБ = 53.5 дБ. Это и будет общий уровень шума от двух установок.

Разница уровней шума, дБ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Показатель-добавка, дБ 2,6 2,1 1,8 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6 0,5 0,4

Если источников шума более двух, метод расчета не меняется, и источники рассматриваются парами, начиная с самых слабых.

Например, есть четыре установки с уровнями шума 25 дБ, 38 дБ, 43 дБ и 50 дБ.

Сначала делаем подсчет для двух слабейших установок: 38 - 25 = 13 дБ. Разница больше 10 дБ, и эту установку вообще не учитываем.

Для установок 38 и 43 дБ: 43 - 38 = 5 дБ, поправка из таблицы равна 1.2 дБ. Суммарный шум трех установок: 43 + 1.2 = 44.2 дБ.

Теперь найдем полный шум всех установок. 50 - 44.2 = 5.8 дБ. Округляя разность уровней шума до 6 дБ, по таблице находим поправку 1.0 дБ.

Итак, общий уровень шума четырех установок равен 50 + 1 = 51 дБ.

Таблица уровней шума

Уровень шума, дБ Описание Аналогия

160 невыносимый шум Самолет при взлете

90 Крик

70 Шум, который невозможно не замечать Громкий разговор (5м)

60 50 Шум, который не причиняет неудобств Негромкий разговор (не более 3 м)

45 Практически не слышно 40 Разговор на расстоянии 10 м

35 очень тихо 30 Шепот, различимый с расстояния 5 м

25 Неслышимый звук Тихий сад

20 8.Способы и средства защиты от шума.Методы снижения шума:

1. уменьшение шума в источнике возникновения;

2. изменение направленности излучения;

3. рациональная планировка предприятий;

4. акустическая обработка помещений;

5. уменьшение шума на пути его распространения.

Шум возникает из-за колебаний машины в целом, так и детали. Причины - механические, аэродинамичечские, гидродинамические и электрические явления. Из-за этого различают следующие виды шума: механический, аэродинамичечский, гидродинамический и электрический.

Механические возникают из-за движения деталей механизмов с переменным ускорением, при ударе деталей в сочленения из-за наличия зазоров, наличия ударных процессов (ковка, штамповка).

Основные источники шума - подшипники качения и зубчатые передачи, неуравновешенные вращающиеся части машин. Частота колебаний (и шума) кратна n/60, где n - частота вращения. Звуковая мощность зависит от скорости вращения деталей машин и пропорциональна n7/3. Увеличение частоты вращения подшипников качения с n1 до n2 приводит к возрастанию шума на величину .

Основной причиной возникновения шума в зубчатых передачах является деформация сопрягаемых зубьев под действием передаваемой нагрузки и динамические процессы. Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов. Для уменьшения механического шума необходимо вводить безударные процессы, вместо штамповки - прессование, клепки - сварка, обрубки - резка, возвратно-поступательного движения - равномерным вращением, вместо прямозубых шестерен применять косозубые, заменять подшипники качения подшипниками скольжения, стальные подшипники - на капроновые, использовать принудительную смазку трущихся поверхностей и сочленений.

Аэродинамические шумы вызваны движением жидкостей и газов. Они являются главной составляющей шума вентиляторов, компрессоров, газовых туобин и двигателей внутреннего сгорания. При движении тела в воздушной или газовой среде образуются вихри с область повышенного или пониженного давления. В результате появляется звуковая волна. Этот звук называется вихревым. Для уменьшения вихревого шума необходимо уменьшать скорость обтекания и улучшать аэродинамические свойства установки. Для машин с вращающимися рабочими деталями (вентилятор) есть шум от неоднородности воздушного потока. С этим борются уменьшением аэродинамических характеристик машин. В двигателях внутреннего сгорания шум зависит от числа и продолжительности выхлопов. Широко распространены газотурбинные энергетические установки. Основной источник шума - компрессор. Шум достигает 130-140 дб. Шум аэродинамический может быть снижен увеличением зазора между лопаточными венцами и выбором оптимального соотношения числа направляющих и рабочих лопаток. В основном меры по снижению аэродинамических шумов недостаточны, поэтому часто используют звукоизоляцию.

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании за счет взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных в пространстве и времени магнитных полей. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах.



Список использованной литературы1. Белов С.В.Безопасность производственных процессов. Справочник, М.: Машиностроение, 1985, 615 с.

2. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С.К. Баланцев и др.; Под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983, 432 с., ил.

3. Справочник проектировщика. Защита от шума / Под ред. Е.Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1974, 425 с.

4. Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учеб. пособие для инж.-экон. спец. вузов. -М.:Высш. шк., 1985. -319 с, ил.

5. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник. С.В. Белов, А.Ф. Козяков и др. Под редакцией С.В. Белова - М. Машиностроение, 1989, - 368 с.

6. Карпов Ю.В., Дворянцева Л.А. Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности. М: Химия, 1991, - 120 с.