Навигация
Главная
 
Главная arrow БЖД arrow Охрана труда в авиации - Буриченко ЛА
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

74 Профилактика шума

Эффективность противодействия производственным шумам определяют возможностью подробного исследования его физических характеристик Вместе с тем определение суммарного уровня интенсивности шума в течение многих лет было в основным и часто единственным критерием оценки шума Исследование частотного состава шума выполнялось редко, главным образом из-за отсутствия приборов для анализа Но без определения спектра нельзя определить характер шума, выявить его основные источники в механизмах, рассчитать частотные характеристики глушителей, правильно оценить эффект, создаваемый устройств для снижения шумуму.

Современные приборы измерения шума и вибрации, как правило, универсальные Так, например, измеритель шума и вибрации типа ВШВ-003-М2 предназначен для измерения: уровней звука с частотными характеристиками А, В, С; уровня звукового давления в диапазоне частот 2-18 кГц и в октавных полосах частот 2-18 кГц в свободном и диффузном полях; средних квадратических значений виброускорения и виброскоростиі.

Если проанализировать шум непосредственно в производственных условиях (на стоянке ВС, в цехе и т др.) трудно, то в этом случае его можно записать на магнитофонную ленту, а анализ провести в лабораторных условиях

Данные анализа можно записывать быстродействующими самописцы уровней электрических колебаний

При рассмотрении проблемы шума с позиций проектирования новых предприятий и цехов необходимо рассчитывать ожидаемые уровни звукового давления, которые возникнут в расчетных точках рабочих мест, на территории жи итловои застройки Эти данные дадут возможность предусмотреть меры защиты от шума еще на этапе проектирования авиапредприятийа.

Интенсивность звука, создаваемого точечным источником в свободном звуковом поле

де W - звукова потужність, Вт; Ω - тілесний кут, в якому відбувається випромінювання (при випромінюванні у простір Ω = 4π, у напівпростір - Ω = 2π); r - відстань від джерела в излучения до заданной точки.

Фактор направленности излучения

Уровень интенсивности шума при излучении его в полупространство и без учета затухания в атмосфере

где P - уровень звуковой мощности источника звука (берут из справочников или определяют расчетами)

С учетом затухания шума в атмосфере формулу (71) можно переписать следующим образом:

Зависимости затухания шума в атмосфере от частоты приведены в табл 73

Таблица 73

f, Гц

63

125

250

500 1000

2000

4000

8000

0

0,7

1,5

3 июня

12

24

48

С формул (72) и (73) видно, что защита от шума расстоянием - один из способов создания нормальных условий труда

Суммарный уровень интенсивностей шума от одинаковых источников в равноудаленной от них точке

Как видим, два одинаковых источников создают суммарный уровень, на 3 дБ больше, чем каждый из них в отдельности (так 10lg2 = 10 * 03 = 3) 10 источников-на 10 дБ, 100 источников-на 20 дБ и тд

Суммарный уровень интенсивности шума от двух разных по уровню источников1 и2

Рис 73 Определение суммарного уровня шума

Зависимость (75) показывает необходимость изыскания"найгучного"источника звука в процессе решения задачи по снижению шума любого устройства или механизма (рис 73)

Если удастся снизить шум второстепенного источника, то общее снижение уровня шума будет незначительным Зависимости (74) и (75) позволяют также учитывать погрешности при измерении шума механизма в том случае в, если этот шум частично маскируется любым другим шумомом.

Внутри помещения распределение звуковой энергии сложный При попадании звуковой энергии на препятствие (стену, пол, потолок, звукоизоляционный кожух т.д.) часть энергии отражается (рис 74), др. я - проникает в преграду и поглощается ею, превращаясь в тепло, а остаток излучается с другой стороны преградони.

Рис 74 Распределение звуковой энергии при встрече с преградой

Звукопоглощающие свойства определенного материала или конструкции определяют по коэффициенту звукопоглощения, равный отношению поглощенной звуковой энергии к той, что падает:

Отношение отраженной энергии Ивидб той, что падает, называется коэффициентом отражения:

Коэффициентом звукопроводимости преграды называется отношение энергии, проникающий сквозь преграду Др, той, что падает:

Чаще в акустике пользуются понятием"собственная звукоизоляция"преграды в децибелах:

У звичайних конструкціях τ < 0,001, коефіцієнти α і β часто виражаються десятими долями. Відкрите вікно є ідеальним прикладом поглинання звуку, крізь яке звукова енергія з приміщення оходить полностью, не отражаясь назад За единицу поглощения звука принимают поглощения, которое образует 1 м открытом окневікна.

Коэффициент поглощения звука в зависимости от материала такой:

Суммарное звукопоглощения А для определенного помещения определяют арифметической суммой полных поглощений отдельными поверхностями и объектами:

http://0

Среднее значение коэффициента поглощения для помещений

http://1

В приблизительных расчетах для обычных акустическое не оборудованных производственных помещений можно применять

http://2

Из формулы 76 можно сделать следующие выводы:

1 Звукоизолювальна способность преград тем выше, чем они тяжелее Она изменяется по так называемым законом массы Так, увеличение массы в два раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ

2 Звукоизолювальна способность одной и той же преграды возрастает с увеличением частоты шума, т.е. высокочастотные шумы заглушить при одних и тех же затратах можно эффективнее, чем низкочастотные Однако ц этот вывод можно считать достоверным не во всем диапазоне частот, поскольку в нем не учитывается жесткостьть.

Отсюда следует, что однослойные ограждения не эффективны в случае устройства звукоизоляции источников шума высоких уровней, поэтому при решении вопросов звукоизоляции в таких, например, сооружениях, как станция вып испытания двигателей (уровень шума работающего реактивного двигателя может достичь 154 дБ) для стен и устройств системы глушителей необходимо применять многослойные ограждения с воздушными слоям.

Все шумы могут быть разделены на шумы механического происхождения, обусловленные вибрациями твердых тел, и гидроаэродинамические происхождения, возникающие при выхлопов, пульсаций и вихроутворень в газах и жидкостях При решении конкретных задач снижения шума применяют методы устранения причин шума и ослабление шума в источнике и изоляции и поглощения шуму.

К первой группе условно относят шумы от ПС, выполняющих взлет или посадку Снизить шумы этой группы можно за счет уменьшения их в источнике: снижение тяги двигателей при наборе высоты после взлета и посадкии.

Внешний шум можно уменьшить, если снизить частоту вращения лопастей двигателя и увеличить расстояние от лопастей к фюзеляжу Применение многолопастное винтов с малой частотой вращения также может змея еншиты шум на несколько децибел При проектировании ПС эти требования враховуютть.

Уменьшение скорости вращения винтов типов ВС, что существуют, вызывает затруднения, поскольку это приводит к увеличению числа лопастей, снижение КПД винта и связано с серьезными техническими трудно нощамы (изменение редукции в двигателях и т др..).

Снижение шума поршневых авиационных двигателей - это проблема, которую нельзя считать решенной Однако применение коллектора резко снижает шум выхлопа на 10-20 дБ, поэтому, несмотря на некоторую потерю мощности и применения коллекторов на поршневых двигателях является необходимымм.

Снизить шум на выходе из реактивного сопла турбовентиляторного двигателя ТВД и ТРДД можно за счет ускорения перемешивания газовой струи с окружающим воздухом, снижение его скорости и т.д. Подобные и мероприятия дадут положительный результат и при снижении шума на входе воздуха в двигатель Для этого применяют специальные глушители шума, которые устанавливают непосредственно на входе и выходе из двигателеів.

Для снижения так называемых внутренних шумов ТВД и поршневых авиационных двигателей необходимо добиваться максимально возможной амортизации двигателей за счет применения специальных подвесок Разгрузка д деталей конструкции самолета от вибраций повышает срок его службы, комфортабельность и устраняет шум от многих мелких, плохо закрепленных деталей, которые могут дать значительный суммарный уровень шуму.

Силовые установки с мощными ТВД создают повышенный шум и снизить его трудно Общий уровень шума от ТВД определяется в основном скоростью вращения концов лопастей винтов, которая зависит от диа Этра и частоты вращения винта, а последние выбираются при условии получения высоких летных характеристик самолета В связи с этим для уменьшения шума на самолетах с мощным ТВД применяют специальные бага толопатеви укороченные винтти.

В процессе создания новых малошумових турбовентиляторных двигателей необходимо выбирать такие параметры рабочего процесса, которые обеспечивают минимальный шум Например, установка двигателей над крылом или на ф фюзеляже (за крылом и выше его) уменьшает шум компрессора, особенно при посадке Это связано с тем, что земли достигают лишь звуковые волны, излучаемые в полете в нижнюю полусферу, то есть крыло и фюзеляж играют в данном случае роль экрана При улучшении аэродинамических характеристик ПС можно увеличить высоту полета, а также снизить режим работы двигателенів.

Хороший эффект снижения шума в источнике дает применение шумоглушильних сопел (ШГС) реактивных двигателей перспективными из них являются ШГС с изменяемой в полете геометрией и сопла со струйным глушения ям шума Они могут иметь достаточно высокую акустическую эффективность (снижение шума на взлете - 5-7 дБ) при потере тяги на маршевом участке около 0,5 %.

Для снижения шума в турбовентиляторных двигателях применяют также устройства для смешивания газовых потоков первого и второго контуров Существенно снизить шум можно за счет уменьшения числа степени ей вентилятора, увеличение осевого зазора между ротором и статором, регулировка угла установки лопастей ротора, изменения геометрии входного устройства, уменьшение неравномерности потока и начальной турбулент ности тощо.

Специальные приемы пилотирования при взлете или заходе на посадку позволяют снижать шум за счет увеличения расстояния до ПС, пролетающий, и использование такого режима работы двигателей, при котором ство орюеться меньший шум Это достигают использованием большего градиента набора высоты, выполнением разворота в сторону от населенного пункта Во время мероприятия ПС на посадку для снижения шума увеличивают угол глиссады и применяют оптимальный профиль снижение Значительное уменьшение шума на местности достигают с помощью дросселирования двигателей во время полета в зоне ожидания и при посадкедки.

Очень успешно решается задача снижения шума при устройстве лучших взлетно-посадочных полос (ВПП), т.е. направлений ВПП, не связанных с пролетом населенных пунктов на малой высоте, ограничения ни ичних и тренировочных полетов и т.д. Важную роль в последнее время приобретают вопросы снижения шума при реверсировании тяги на этапе пробега ПС.

Устранение шумов второй группы достигают с помощью транспортировки ПС в аэропорту буксира лечебным и средствами Перспективным для тяжелых транспортных самолетов является буксир с электрической силовой установкой, ос сколько слишком мощные тягачи с дизельными двигателями сами создают шум Поэтому в аэропортах предусматривается полный запрет руления самолетов с работающими двигателямми.

Борьба с шумами третьей группы (при испытании авиационных двигателей на земле) - актуальная проблема, которой недавно начали заниматься во многих странах Во время испытания двигателей на земле нет необходимости в получении полезной тяги, поэтому возможно значительно уменьшить шум специальными глушителями (рис 75.5).

В результате экспериментальных исследований установлено, что для снижения уровня звуковой энергии струи на 20-25 дБ глушитель должен иметь диаметр, равный двум диаметрам струи и, т.е. D = 2d длины ина глушителя при этом должна равняться 20d.

Рис 75 Аэродромный глушитель шума выхлопа турбореактивного двигателя:

1,2,3 - турбулизаторы 4 - отстойник, 5 - выходное часть б - труба для подвода воды при форсажных режимах; 7 - диффузор, 8 - эжектор

В правильно сконструированном и изготовленном глушителе энергия шума струи на выхлопе не должна превышать энергии шума первичного струи ослабленного вследствие угасания в глушителе Существует оптимальный ьне значение снижения шума струи в трубчатом цилиндрическом глушительу

где q, и, F - плотность и скорость потока газов и площадь поперечного сечения соответственно, индекс 1 относится к струи на входе в глушитель, индекс 2 - на выходе из глушителя

Глушители на входе в двигатель предназначены для снижения шума компрессора Создание таких глушителей - задача менее сложная, чем снижение шума выхлопа, поскольку поток на входе в компрессор имеет нормальную темпера атуру, высокочастотный спектр шума, а его уровень ниже уровня шума струи выхлопа Наиболее эффективными являются заглушены ангары, которые снижают шум до 50 дБ в широком диапазоне частот (рис 767.6).

Рассмотрены конструкции глушителей предназначены для ПС с ТРДЦ, а для ВС с ТВД эта проблема решается значительно сложнее Кроме шумов на входе в двигатель при выходе газов из реактивного

Рис 76 Снижение шума L с помощью различных шумо-глушильних устройств на расстоянии 80 м от двигателя:

1 - заглушен ангар 2 - стационарные глушители выхлопа и всасывания, С - выхлопной глушитель 4 - багатоструменсвий глушитель, 5 - легкий выхлопной глушитель б - самолетный шумоглушильиий насадок

сопла, необходимо еще погасить аэродинамические шумы винтов Работы в этом направлении ведутся, но уже сейчас ясно, что такое устройство будет сложным и дорого стоить

В глушения шумов четвертой группе классификации достигнуты значительные успехи Современные станции позволяют полностью глушить шум В процессе проектирования станций испытания двигателей необходимо оптимальное розвьяза Ання трех основных задач: ослабление шума в самом помещении для испытания; выбора звукоизоляции между помещениями для испытания и смежными помещениями; ограничения распределения шума на открытом воздухе, если помещение для испытания открытое или имеет внешние отверстия, их решение позволит защитить от сильного шума людей, работающих на станциях испытания двигателей, а также тех, хт в живет непосредственно возле этих предприятв.

При работе в помещении, где установлены двигатели, громкости шумов не должны превышать 80-90 дБА В случае превышения этих уровней следует пытаться ослабить шумы за счет соответствующих изменений в в технологии испытаний, а также за счет размещения в помещении звукопоглотителей (когда уровень намного превышает 90 дБА).

Там, где эти способы осуществить невозможно, для обслуживающего персонала создают защиту от шума, применяя закрытые камеры для испытаний Звукоизолювальна способность преград камеры должна быть не мен ншою 70 дБ, что обеспечивается соответствующими конструкциями.

Подобное устройство для испытания авиационных двигателей (рис77) снижает шум настолько, что его можно даже располагать в густонаселенных местах

Строительно-планировочные мероприятия, направленные на снижение раздражающего действия шума, имеют отношение практически ко всем группам уже рассмотренной квалификации шумов аэропортов

Они заключаются в удалении источника шума, применении экранирующих и специальных шумозащитных устройств, учете положительного воздействия ветра и характера рельефа земной поверхности, использовании зеленых на асаджень, рациональных способов застройки, применении методов звукоизоляции и звукопоглощения при строительстве зданий и сооружений тощ.

Рис 77 Схема испытательного стенда турбореактивного двигателя 1 - экран, 2 - цилиндрические звукопоглотителем 3 - диффузор, 4 - эжекторная труба, 5 - двери повышенной звукоизоляции б - окно повышенной звук коизоляции, 7 - ворота повышенной звукоизоляции, 8 - звукопоглотителем, 9 - низкочастотные звукопоглотителемачі

Технологическое оснащение ремонтных и эксплуатационных авиационных предприятий мало чем отличается от того, которое применяют на авиастроительных и машиностроительных заводах Снижение шумов и вибраций, как ки относятся к пятой группе классификации, ведут на многих предприятиях и уже накоплен большой опыт также снижение при работе электрических машин, станочного оборудования, вентиляторных с истема, пневматического инструмента тощо.

 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы