Мета роботи: ознайомлення з основними методами зменшення шуму. Вибір ефективних засобів зменшення шуму. Короткі теоретичні відомості. Шумом називають небажаний для людини звук або сполучення звуків. З фізичної точки зору шум- неупорядковане сполучення звуків різних за частотою і силою. Людина відчуває звукові коливання повітряного середовища у межах від 16 до 20000 Г Звуки, що мають коливання нижче 16 Гц, називаються інфразвуками, а вище 20000 Гц -- ультразвуками. Слух людини найбільш чутливий до звукових коливань з частотою від 1000 до 4000 Гц. Підвищений тиск, що утворюється в повітрі при проходженні звукової хвилі, називається звуковим тиском, а його середньоквадратичне значення вимірюється в Па. Інтенсивність звуку визначається енергією, яку несе звукова хвиля. Інтенсивність звукової хвилі зменшується обернено пропорційно квадрату віддалі від джерела. За одиницю інтенсивності приймають густину потоку звукової потужності, що протікає через 1 м поверхні в напрямі розповсюдження звукової хвилі і вимірюється у Вт/ м . Людина відчуває інтенсивність звуку в межах від 10 -12 Вт/ м2 (поріг чутливості) до 10 2 Вт/ м2. Поріг больового відчуття перевищує інтенсивність звуку порогу чутливості у 10 раз. Тому для вимірювання рівня інтенсивності застосовується логарифмічна шкала, в якій кожний ступінь відрізняєгься від попереднього у 10 раз. Кожний ступінь такої шкали називається бел, а десята частина його - децибел (дБ). Рівень інтенсивності звуку визначається за формулою: L= lg I / Іо дБ або L= 10 lg I / Іо дБ (1) , де І - інтенсивність даного звуку, Вт/ м2; І- інтенсивність звуку на порозі чутливості при частоті 1000 Гц (10 -12 Вт/ м2). В одиницях звукового тиску людина відчуває звукові коливання у межах від 2·10 -5 Па (поріг чутливості) до 2·102 (поріг больового відчуття). Інтенсивність звуку пропорційна квадрату звукового тиску Р, тобто L= 10 lg 1 / Іо = 10 lg Р2/ Ро2 = 20 lg Р/ РО дБ (2), де Ро- стандартний звуковий тиск на порозі чутливості (2 • 10-5 Па). Таким чином, людина відчуває різні звуки в межах 0 ....140 дБ. Різні інтенсивності різних звуків на віддалі 1 м дорівнюють, дБ: шепіт- 20; тиха розмова-50...б0; голосна- б0-70; шум на вулиці 70...90; шум кульового млина-110; шум реактивного двигуна 130...140. Втомлююча та подразнююча дія шуму визначається рівнем звукового тиску (інтенсивності), частотним складом і тривалістю дії. Рівень звукового тиску пов' язаний з відчуттям його гучності; частотний спектр визначає тембр. Найбільш несприятливі для людини е високочастотні звуки з частотою більш 800 Гц. Весь діапазон звуків, що відчуває людина, поділяється на 8 октавних смуг. За характером шуми бувають: широкосмугасті з неперервним спектром завширшки більше однієї октави і тональні, у спектрі яких маються дискретні тони з рівнем на 10 дБ вище звуку сусідніх 1/3 октавних смуг. З точки зору часу дії шум поділяється на постійний, рівень якого за 8 годин коливається не більше, ніж на 5 дБА, і непостійний. Непостійний шум у свою чергу поділяється на шум, який коливається на протязі часу, шум, який який коливається до рівня фонового шуму й імпульсний, що складається із звукових сигналів тривалістю до 1 с і відрізняється від фону не менше, ніж на 10 дБ. Для характеристики непостійного шуму. а також для оцінки широкосмугастого шуму використовується середньоквадратичне значення рівня звукового тиску, яке називається еквівалентним рівнем звуку та позначається L aeкв (дБА). Дія шуму на людину супроводжується виникненням головного болю, запамороченням безсонниці, загальної слабкості. Одночасно у людини підвищується кров' яний тиск, збільшується частота пульсу і дихання, зменшується гострота слуху і працездатність, послаблюється увага. Цей комплекс змін в організмі називається "шумовою хворобою". На роботу в шумні цехи не приймаються особи молодше 18 років, а також робітники, що страждають пониженим слухом, артесклерозом, неврозом, серцево- судинними та нервовими захворюваннями. Нормування шуму здійснюється згідно з ГОСТ 12.1.003-83 "ССБП. Шум. Загальні гігієнічні вимоги"; проводиться двома методами: нормування за граничним спектром шуму в дБ і нормування інтегрального показника рівня звуку в дБА. Шкала А для орієнтованої оцінки шуму та відображає суб' ективне сприйняття людиною шуму, яка більш чутлива до шуму високої частоти і менш чутлива до низькочастотних шумів. Нормування враховує більшу біологічну небезпеку тонального і імпульсного шуму. Основними методами боротьби з шумом є: - звукоізоляція; - звукопоглинання; - вібродемпферування. Звукоізоляція. Суть звукоізоляції полягає у відгородженні джерела шуму звукоізолюючими стінками, кожухами, будовою кабін управління. Звукоізоляція залежить від маси одиниці площі загородження, частоти звуку, площі загородження і його звукопоглинаючої здатності. Звукоізолююча ефективність загородження визначається за формулою:  EMBED Equation.3 
 (1) де m- маса 1 м2 конструкції загородження, кг; f- частота звуку, Гц; а - коефіцієнт звукопоглинання стінок, а =0.1, а обл –коефіцієнт звукопоглинання акустичних облицювань. Маса 1 м2 деяких конструкцій загороджень приведена в Додатку 2. Коефіцієнти звукопоглинання акустичних облицювань приведені в Додатку 3. Звукопоглинання. Даний метод боротьби з шумом передбачає використання звукопоглинаючої здатності матеріалів і кострукцій. Відбираючи акустичну енергію падаючих повітряних хвиль на звукопоглинаючі матеаіали, які трансформують її в теплову. Звукопоглинаючі конструкції діляться на три групи: облицювання із жорстких однорідних звукопоглинаючих матеріалів без перфорованого покриття (деревоволокнисті плити та ін.). звукопоглинаючі облицювання з перфорованим покриттям (гіпсові перфоровані плити); штучні звукопоглиначі. Перші дві групи звукопоглинаючих облицювань прості у виготовленні і можуть кріпитись безпосередньо до поверхні загородження, або з повітряним проміжком. Штучні звукопоглиначі у вигляді куль, кубів та ін. підвішуються до стелі. Здатність матеріалів і конструкцій поглинати звуки оцінюється коефіцієнтом звукопоглинання а, який представляє собою відношення звукової енергії, поглинаємої матеріалом Е погл до енергії, падаючої на нього Е пад. Акустичними характеристиками приміщення є: постійна приміщення В, м2; еквівалентна площа звукопоглинання А, м і середній коефіцієнт звукопоглинання, а. Зменшення шуму за рахунок звукопоглинаючих облицювань визначається за формулою:  EMBED Equation.3 
 (2) де, В1- постійна приміщення після його акустичної обробки, м2; В- постійна приміщення до його обробки, м2.  EMBED Equation.3 
 (3) де, А1= α(S- Sобл) - еквівалентна площа звукопоглинання поверхнями, незайнятими звукопоглинаючим облицьованням, м2; S- загальна сумарна площа огороджень приміщення, м2; Sобл- облицьована площа огородження приміщення, м ; ∆ А- величина сумарного додаткового звукопоглинання за рахунок звукопоглинаючого облицювання; α1- середній коефіцієнт звукопоглинання облицювань,  EMBED Equation.3 
 (4,5) де αобл- коефіцієнт звукопоглинання облицювань, приведений в Додатку 3. Ашт- еквівалентна площа звукопоглинання одного штучного звукопоглинувача, м2; n- кількість штучних звукопоглинувачів. Середній коефіцієнт звукопоглинання:  EMBED Equation.3 
 (6) Постійна приміщення визначається експериментальне. Її величина приведена в таблиці 1. Таблиця 1. Значення постійної приміщення, В. Вібропоглинання. Вібропоглинанням називається метод ослаблення коливань за ріхунок приєднання до системи додаткових імпульсів (опорів). Акустичний ефект покрить грунтується на введенні додаткового затухання в елементи конструкції, внаслідок чого амплітуди звукових хвиль в конструкціях зменшуються. Вібропоглинаючі покриття діляться на жорсткі і м'які. До жорстких відносяться тверді пластмаси з динамічними модулями пружності 104-105 н/ см2. До м'яких покрить відносяться м'які гуми і пластмаси, бітумізований войлок, мастики з динамічним модулем пружності порядку 103 н/ см2. Зменшення рівня шуму в даному випадку визначається за формулою:  EMBED Equation.3 
 (7) де η1- коефіцієнт втрат вібруючої поверхні до нанесення вібродемпферного покриття:  EMBED Equation.3 
 (8) де η3- коефіцієнт втрат у вібропоглинаючому прошарку; En, Еm - модулі пружності покриття і металу; hn, hm - товщина покриття і несучої конструкції, мм. Фізико- технічні характеристики вібропоглинаючих матеріалів приведені в Додатку 4. Розрахунки. Вихідні дані: для розрахунку звукоізолюючої перегородки: призначення приміщення – операторна; обладнання, яке створює шум, -- вібростенд; матеріал перегородки – сталь; для розрахунку зменшення шуму в приміщенні за рахунок звукопоглинання: призначення приміщення – конструкторське бюро; вид облицювань – ПА/О; сумарна площа огороджувалбних поверхонь – 100; для вибору товщини вібропоглинаючого прошарку для стальних вібруючих конструкій: вібропоглинаючий матеріал – мастика 579; товщина вібруючого прошарку – 0.1; призначення приміщення – машинне бюро. Розрахунок звукоізолюючої перегородки: Розрахунок зменшення шуму в приміщенні за рахунок звукопоглинання: Вибір товщини вібропоглинаючого прошарку для стальних вібруючих конструкій: