Снижение шума в кабине машиниста. Источники шума. Аэродинамические и гидродинамические шумы

Установлено [], что человек подвергающийся действию интенсивного шума, затрачивает в среднем 10-20% физических и нервно-психических усилий больше, чем работающий в комфортных, с точки зрения шума условий. У работающих в шумных помещениях отмечается увеличение на 10-15% заболеваний общего характера.

Психофизиологическое действие шума представляет в условиях управления пассажирским поездом особую опасность, т.к. от машиниста требуется повышенное внимание в условиях быстроменяющейся обстановки(сигналы светофоров, посадка и высадка пассажиров, команды диспетчера, возможному нахождению людей на путях и т.д.)

Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровни. Санитарные уровни шума обычно нормируют методом предельных спектров [].

Источники шума

По природе возникновения шумы машин делятся на механические, аэродинамические, гидродинамические и др.

В ряде случаев преобладает механический шум, основными источниками которого являются зубчатые передачи, цепные (ременные) передачи, подшипники качения и др. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуках в зазорахт и т.п. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума является форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материалов, состояние поверхностей взаимодействующих тел.

Аэродинамические и гидродинамические шумы разделяют на: шумы, обусловленные периодическим выбросом газа в атмосферу, работой винтовых насосов и компрессоров, двигателей внутреннего сгорания;

шумы, возникающие из-за образования вихрей потока у твердых границ. Эти шумы наиболее характерны для вентиляторов, турбокомпрессоров, воздуховодов;

кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами.

Источниками шума на тепловозе являются работающий дизель и вспомогательные машины, удары колес на стыках и неровностях пути. Колебательная энергия этих источников частично излучается в окружающее пространство(воздушная составляющая), а частично распространяется в виде вибрации по элементам конструкции (структурная составляющая).

Для борьбы с шумом на тепловозе приняты следующие меры:

Дизель установлен на резинометаллических амортизаторах;

Выпускные газы выходят в атмосферу через глушитель шума;

Для снижения уровня шума, возникающего при работе всех агрегатов тепловоза и движения по неровным участкам пути применяется звукоизоляция кабины машиниста. Между наружными и внутренней обшивками кабин уложены шумоизолирующие пакеты из капронового волокна и звукодемпфирующей резины. Внутренняя обшивка потолка кабины выполнена из перфорированного стального листа, стены из – из листового металлопласта. Пространство под полами заполнено теплозвукоизоляционными матами.

Для повышения акустического комфорта машиниста на проектируемом тепловозе предлагается замена стандартной двери из дизельного помещения в кабину машиниста на стеклоблоки типа БК-98.

Расчет звукоизолирующей способности ограждения от воздушного шума будем производить для стандартной двери, устанавливаемой на серийных тепловозах, и для модернизированной, устанавливаемой на данном локомотиве.

Суммарная площадь ограждающей перегородки кабины машиниста от дизельного помещения:

, где  - ширина перегородки, м;

 - высота перегородки, м.

Площадь двери в кабину машиниста:

, где  - ширина двери, м;

 - высота двери, м.

Площадь ограждающей перегородки без учета двери:

Звукоизоляция ограждающей стенки снижается при наличии в ней дверей, окон и других конструкций имеющих различную звукоизоляцию[]. Суммарная звукоизоляция таких конструкций определятся по формуле:

, где  - общая площадь ограждающей перегородки, м²;

 - площадь отдельного элемента конструкции, м²;

 - изоляция воздушного шума отдельным элементом, дБ.

По справочным материалам [] находим звукоизолирующую способность отдельных элементов конструкции и сводим их в таблицу.

Звукоизолирующая способность конструкций

Таблица

Определяем общую изолирующую способность для двух вариантов:

Стандартный вариант:

 дБ и т.д.

Модернизированный вариант:

 дБ и т.д.

Сводим полученные результаты в таблицу

Общая изолирующая способность перегородки

Таблица

Теперь используя полученные данные определим уровень звукового давления в кабине машиниста до и после установки стеклоблока:

, где  - уровень шума в дизельном помещении, определяемый в основном шумом работы дизеля (по справочным данным []).

Уровень шума в кабине машиниста нормируется по предельному спектру