Расчет шума

Рассчитаем уровни звукового давления L, дБ на рабочем месте у станка алмазной заточки резцов 3622Д.

Наибольшее влияние на уровень шума будет оказывать оборудование в радиусе 5r_min, где r_min – расстояние до акустического центра ближайшего источника шума, но в расчете учитываются все станки и пылеуловители. Их шумовые характеристики занесены в таблицу 8.8. Рабочее место находится на расстоянии 0,5 м от акустического центра станка.

Таблица 8.8 – Шумовые характеристики оборудования на участке заточки режущего инструмента.

Наименование оборудования	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами
3622Д
3М634
3Б633
ТШ-1
Продолжение таблицы 8.8
ТШ-2
ПУМА 800

Октавные уровни звукового давления в помещении с несколькими источниками шума определяем по формуле:

где L_wi – октавный уровень звуковой мощности i-го источника, дБ;

c – коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r < 2 l _max) для i-го источника (принимаем по рисунку 8.12);

Ф – фактор направленности источника шума (табл. 8.9);

W – пространственный угол излучения источника, рад. (табл. 8.9);

r – расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м;

k – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (табл. 8.10); В – акустическая постоянная помещения, м²;

m – число источников шума, ближайших к расчетной точке (r_i < 5r_min);

n – общее число источников шума в помещении.

Рисунок 8.12 – Определение коэффициента c

Таблица 8.9 – Определение фактора направленности шума

Условия излучения	W, рад	Ф
В пространство – источник на колонне в помещении, на мачте, трубе	4p
В полупространство – источник на полу, на земле, на стене	2p
Продолжение таблицы 8.9
В ¼ пространства – источник в двухгранном углу (на полу близко от одной стены)	p
В 1/8 пространства – источник в трехгранном углу (на полу близко от двух стен)	p/2

Таблица 8.10 – Определение коэффициента k

aср	k
0,2	1,25
0,4	1,6
0,5	2,0
0,6	2,5

Рассчитываем уровень звукового давления в октавной полосе 63 Гц.

3622Д:

L_wi = 103 дБ;

r/ l _max = 0,5/1,28 = 0,39;

Согласно графику на рисунке 8.9 c = 3,8;

Ф = 8, W = p/2, т.к. станок стоит на полу близко от двух стен;

r = 0,5 м;

a_ср определяется по формуле:

где А – эквивалентная площадь звукопоглощения, м²;

S_общ – общая площадь всех ограждающих поверхностей, м².

А рассчитывается по формуле:

где a_i – коэффициент звукопоглощения i-й поверхности (таблица 8.11);

S_i – площадь i-й поверхности, м².

Таблица 8.11 – Коэффициенты звукопоглощения материалов поверхностей

Материалы поверхностей	ai(63 Гц)
Пол помещений типа 2 – с большим количеством оборудования на единицу площади	0,15
Продолжение таблицы 8.11
Стены оштукатуренные, окрашенные клеевой краской	0,01
Потолок оштукатуренный, окрашенный клеевой краской	0,01
Оконный переплет застекленный	0,15

Подставляем значения в формулу (5):

Теперь нам известны все компоненты из формулы (4):

Определяем k по табл. 8.10:

k = 0,5.

В определяем по формуле:

Все данные для формулы (6) найдены ранее:

Аналогично для остальных станков:

3М634:

L_wi = 83 дБ;

r/ l _max = 1,5/1,2 = 1,25;

c = 2,5;

Ф = 4, W = p, т.к. станок стоит на полу близко от одной стены;

r = 1,5 м;

3Б633:

L_wi = 71 дБ;

r/ l _max = 2,5/1,28 = 1,95;

c = 1,1;

Ф = 4, W = p, т.к. станок стоит на полу близко от одной стены;

r = 2,5 м;

ПУМА 800:

L_wi = 93 дБ;

r/ l _max = 1,5/1,6 = 0,94;

c = 3,1;

Ф = 8, W = p/2, т.к. пылеуловитель стоит на полу близко от двух стен;

r = 1,5 м;

Остальное оборудование находится на расстоянии больше 5r_min, поэтому для них необходимо знать только уровни звукового давления:

ТШ-1 – 81 дБ, ТШ-2 – 81 дБ.

Подставляя полученные значения в формулу (3), получаем:

Аналогично рассчитываем уровни звукового давления для остальных октавных полос:

L(125) = 115,4 дБ;

L(250) = 110,9 дБ;

L(500) = 108,5 дБ;

L(1000) = 105,6 дБ;

L(2000) = 102,6 дБ;

L(4000) = 100,5 дБ;

L(8000) = 99,3 дБ.

Очевидно, что уровни звукового давления значительно превышают допустимые нормы, поэтому следует принять все необходимые меры защиты, а именно установка акустических экранов между станками и акустическая обработка помещения звукопоглощающей облицовкой.

Требуемое снижение уровня звукового давления в расчетной точке определяется как разность между фактическим уровнем звукового давления L и допустимым уровнем L_доп:

Допустимые октавные уровни звукового давления указаны в таблице 8.12.

Таблица 8.12 – ПДУ звукового давления в октавных полосах частот

Среднегеометрическая частота
Уровень звукового давления

Рассчитываем требуемое снижение уровня звукового давления для октавной полосы с частотой 63 Гц, подставляя значения в формулу (7):

Аналогично определяется требуемое снижение звукового давления для других октавных полос:

Для снижения шума между станками необходимо установить стальные экраны с панелями жесткости (размер ячеек между ребрами не более 1х1 мм), так как они обладают хорошей звукоизоляцией при минимальной толщине. Так же рекомендуется звукопоглощающая облицовка помещения. Но даже при работе на одном станке уровень звукового давления превышает норму, поэтому работников обязательно оснащают шумозащитными наушниками.