Amortizoarele sunt utilizate în principal pentru reducerea zgomotului din diferite instalații și dispozitive aerodinamice. În practica controlului zgomotului, se folosesc amortizoare de zgomot de diferite modele. Alegerea tipului de amortizor de zgomot depinde de condițiile specifice de funcționare ale fiecărei instalații, de spectrul de zgomot și de gradul necesar de reducere a zgomotului.
Conform principiului de funcționare, amortizoarele sunt împărțite în absorbție, reactivă și combinată. Amortizoarele de absorbție care conțin un material de absorbție a sunetului absorb energia vibrațiilor sonore, iar cele reactive reflectă undele sonore înapoi la sursă. În amortizoarele combinate apar atât absorbția, cât și reflexia sunetului.
Izolarea fonică este capacitatea structurii de închidere (tavan, perete despărțitor, carcasă, carcasă mașină etc.) de atenuare a sunetului care trece prin el. Atenuarea undelor sonore la trecerea printr-un strat de material a fost analizată în detaliu în secțiunea 5.3. Esența utilizării izolației fonice pentru a reduce zgomotul este că încăperea în care este localizată o persoană este izolată de o cameră mai zgomotoasă de un perete, o perete despărțitor, un strat de material dens. Efectul de izolare fonică este asigurat, de asemenea, prin instalarea de ecrane, hote, carcase pe cele mai zgomotoase părți ale mașinilor și mecanismelor.
Absorbția sunetului este un complex de fenomene asociate cu pierderea de energie a undelor sonore atunci când sunt reflectate din anumite materiale și structuri (amortizoare de zgomot). Principiul acțiunii absorbanților fonici se bazează pe transformarea energiei vibrațiilor acustice în energia termică datorată fenomenelor de frecare interioară și conductivității termice. Pierderile prin frecare sunt cele mai semnificative în materialele poroase, care sunt utilizate pe scară largă în plăcile și structurile de absorbție a sunetului.
Acoperirea cu absorbție de zgomot este utilizată pentru tratarea așa-numită cameră acustică. Procesarea acustică asigură acoperirea cu material de absorbție a sunetului a tavanului și a părții superioare a pereților. În consecință, intensitatea undelor sonore reflectate scade, iar nivelul sunetului în cameră scade (a se vedea secțiunea 7.4).
Trebuie remarcat faptul că tratamentul spațiu acustic conferă un efect notabil asupra premisele unui volum mic. În spații industriale, cu excepția confruntă tavan și pereți cu ecrane absorbant de material absorbant fonic sunt folosite și piesa (volum) absorbanți sub formă de sfere, conuri, cuburi, care sunt aranjate direct adiacente surselor de zgomot așa-numitul. Pentru o absorbție în bandă îngustă și zgomotul tonale, în special în regiunea de joasă frecvență a spectrului, așa-numitele amortizoarele de rezonanță (a se vedea. Secțiunea 10.3).
O metoda interesanta si fundamental noua de reducere a zgomotului este metoda de blocare activa. asociat cu crearea de "anti-sunet", care este egal în amplitudine și opus în faza de sunet. Ca urmare a interferenței sunetului principal și a "antisound" în unele locuri într-o cameră zgomotoasă, puteți crea zone de tăcere.
În cazurile în care mijloacele de protecție colectivă și alte mijloace nu asigură reducerea zgomotului la niveluri acceptabile, ar trebui să se utilizeze echipamente de protecție individuală. Mijloacele de protecție individuală sunt foarte diverse: căști care acoperă auricula în exterior; antisemite, suprapunerea canalului urechii externe; căști de protecție speciale și căști care protejează nu numai zgomotul din aer, ci și zgomotul care se poate răspândi peste oasele craniului. Pentru a lucra în condiții deosebit de zgomotoase, se folosesc costume anti-zgomot.
Mijloacele de protecție individuală pot reduce nivelul de sunet perceput cu (10-40) dB, cu cea mai semnificativă suprimare a zgomotului observată în regiunea de înaltă frecvență, care este cea mai periculoasă pentru oameni.
Cel mai mare efect este oferit de utilizarea integrată a tuturor metodelor enumerate de control al zgomotului și de protecție împotriva acestuia.
Unul dintre cele mai promițătoare tipuri de structuri de absorbție a sunetului este absorbanții de sunet rezonanți (RZP). Astfel de absorbanți sunt ușor de fabricat, economic și, cel mai important, poate asigura buna absorbție a sunetului la frecvențe joase unde amortizoarele convenționale din materiale poroase sunt ineficiente medii și mari. În plus, există o metodologie bine dezvoltată și relativ simplă pentru calcularea caracteristicilor lor acustice. În studierea acestei secțiuni sunt luate în considerare următoarele aspecte:
- construirea celui mai simplu RZP,
- procesele fizice care apar în RZP sub acțiunea unui val sonor,
- mecanismul de absorbție a energiei vibrațiilor sonore,
- Metoda de calcul a coeficientului de impedanță acustică și de absorbție a sunetului (KZP),
- influența parametrilor de bază ai RZP asupra frecvenței de rezonanță și a BWP,
- posibilitatea îmbunătățirii designului RZP (zonal RZP, RZP cu ecran de difracție),
- zona de aplicare posibilă a RZP.
Principalele caracteristici ale absorbanților de sunet rezonanți
Și metodele de calcul al acestora
Cel mai simplu absorbant de sunet rezonant este un panou perforat cu găuri, amplasat la o anumită distanță de peretele rigid. Spațiul din spatele panoului poate fi împărțit prin partiții în compartimente separate (Figura 10.2). Absorberul de acest tip a fost propus inițial de S.N. Rzhevkin.
Acest design este un sistem oscilatorie, în care elementul elastic joacă rolul aerului care umple spațiul din spatele panoului, precum și elementul inerțial iasă în afară prize de aer de umplere panou orificiu. Când se apropie de frecvența undei de sunet, incidentul de pe suprafața frontală a amortizorului, la frecvența naturală a vitezei rezonator a aerului în orificiile crește brusc panoului. Aceasta crește pierderile de energie sonoră datorate acțiunii forțelor de frecare vâscoase.
Figura 10.2 - Absorbantul de sunet rezonant
Proprietățile acustice ale RZP sunt caracterizate de impedanța de intrare Z și coeficientul de absorbție a sunetului a.
Impedanța de intrare a suprafeței de absorbție a sunetului este, prin definiție, raportul dintre presiunea acustică și componenta normală a vitezei vibraționale și, în general, este o cantitate complexă:
De obicei se folosește așa-numita impedanță dimensională sau normalizată:
unde r0c este rezistența la undă a mediului. Pentru aer în condiții normale, r0s = 420 kg / (m 2 x s) (# 961; 0 = 1,27 kg / m 3. s = 330 m / s).
Coeficientul de absorbție a sunetului al RZP este:
Pentru a obține coeficientul maxim de absorbție (a = 1), este necesar ca impedanța de intrare a suprafeței de absorbție a sunetului să fie adaptată la impedanța de undă a mediului. În cazul unei incidențe normale a undelor sonore plane pe suprafața absorbantului, condiția de potrivire are forma:
Din punct de vedere fizic de luarea în considerare a procesului de reflectare a undelor sonore de la ICR se reduce la rezolvarea problemei de difracție a sunetului pe o suprafață neomogen periodică (ICR faceplate), inclusiv vibrații forțate de mediu rezistive scăzut (aer) într-un absorbant de volum (în spatele panoului).
Valoarea componentei reale (active) a impedanței R1 este determinată de disiparea energiei undei sonore în absorber, totuși mecanismele de disipare pot fi diferite.
Dacă se presupune că principala pierdere de energie asociată cu efectul vâscozității și o conductivitate termică ca găurile de circulație a aerului în panoul, apoi pentru a calcula impedanta diafragma poate fi utilizată pentru țeavă Crandall formula impedanță:
în care: - numărul de undă al undei vîscos, m = 2 x 10 -5 Pa x s - coeficient de vâscozitate de aer (în cazul în care materialul de panou are o conductivitate termică ridicată, este necesar să se utilizeze o valoare mare a vâscozității coeficient m „= 2m), w = 2PF - oscilații de frecvență ciclică în val de sunet, r0 - raza găurii, t - grosimea panoului, 2d - corecțiile finale datorate difracția efecte.
Pentru kv r0 >> 1, formula (10.4) trece peste formula Helmholtz:
Folosind această formulă, obținem pentru impedanța activă specifică dimensională a expresiei RZP
unde h este coeficientul de perforare al panoului frontal, egal cu raportul dintre suprafața găurii So = pd 2/4 și suprafața celulei pătrate per gaură, S = a 2.
Pentru a calcula corecția finală pentru ro / a ≤ 0,2, se folosește formula:
unde d = 2ro este diametrul găurii.
Se observă din (10.6) că R1 crește cu creșterea grosimii panoului și micșorând găurile.
Imaginar (reactiv) Y1 componentă impedanță este elasticitate determinată în volum de aer și ICR aer inerție oscilant în vecinătatea găurilor panoului perforate:
unde l este adâncimea cavității RCD (distanța de la suprafața interioară a panoului la peretele rigid).
La rezonanța (f = f cut) Y1 = 0 și la coeficientul de absorbție a sunetului (BCP) al sistemului # 945; atinge valoarea maximă.
Pentru a determina fresa de frecvență rezonantă, ecuația ar trebui rezolvată:
În cazul general, această ecuație necesită o soluție numerică, totuși, cu condiția ca lungimea undelor sonore l >> l (sau 2pfl / c <<1), можно считать
Se vede din expresia (10.8) că frecvența de rezonanță scade cu creșterea adâncimii cavității absorbante.
Pentru a construi dependența de frecvență a coeficientului de absorbție a sunetului ICR rezultă din formula (10.8) pentru a determina frecvența de rezonanță, folosind expresia (10.6), (10.7) și (10.1), găsiți valorile R1. Y1 și # 945; pentru f = f. și apoi calculați R1. Y1 și # 945; pentru 10-15 valori ale frecvenței din interval
Un tip tipic de dependență # 945; (f) este prezentat în Figura 10.3.
Figura 10.3 - Curba de absorbție a sunetului unui absorbant de sunet rezonant
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: