Методика розв’язання задач з прикладних аспектів теорії шуму

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

Задача1.1. У цеху знаходяться 3 джерела шуму, що створюють на робочому місці інтенсивність відповідно 60, 60 і 85 дБА. Нехтуючи зовнішніми шумами, встановити, чому дорівнює рівень шуму в цеху, якщо всі три джерела працюють одночасно?

Розв’язання. Відповідно до формули (1.11) сумарний рівень шуму визначається так:

, дБА.Підрахунок ми здійснювали за допомогою інженерного калькулятора (calc.by/math-calculators/scientific-calculator.html).ƒ

Задача 1.2.Інтенсивність звуку з одного боку перегородки становить 0,1 Вт / м², а з іншого – 0,01 Вт / м².Розрахуйте звукоізоляцію перегородки.

Розв’язання. Звукоізоляція перегородки визначається за формулою, яка аналогічна формулі (1.4), тобто:

R = 10 ×lg (I_пад. / I_пр.) , дБ (1.13)

де I_пад. – інтенсивність шуму, який падає на перегородку, I_пр – інтенсивність шуму, який проходить через перегородку. Підставляємо числові дані:

R = 10 ×lg (0,1 / 0,01) =10 ×lg 10 = 10 дБ.

Задача 1.3. Визначити рівень звукового тиску від двох джерел з однаковими рівнями звукового тиску L₁ = L₂ = 90 дБ.

Розв’язання. Рівні звукового тиску неадитивні, тобто їх не можна додавати. Відповідно виразу (1.10) додавати можна лише інтенсивності шуму (звуку). Маємо:

L = 10 ×lg (I / I₀), де Вт /м². Підставляємо дані : 10 ×lg (I / I₀) = 90Þlg (I / I₀) = 9 Þ

10⁹ = I / I₀ÞI = I₀× 10⁹ = × 10⁹ = Таким чином, сумарна інтенсивність шуму Звідси маємо:

= 93. Тобто рівень звукового тиску від двох джерел L_S = 93 дБ.

Шум електричних машин

Шум електричних машин має кілька складових:

1) механічний шум – обумовлений вібрацією деталей і вузлів від неурав-новешенності ротора, роботи підшипників і щіткових контактів;

2) аеродинамічний шум – обумовлений обертанням ротора і рухом повітряних потоків всередині машини;

3) електромагнітний шум – обумовлений магнітними силами, що діють у повітряному зазорі.

У швидкохідних машинах з повітряним охолодженням загальний шум обумовлюється аеродинамічними і механічними джерелами.Рівень повітряного шуму, створюваний асинхронними двигунами і машинами постійного струму потужністю Р_N в діапазоні від 1 до 1000 кВт і з частотою обертання n на відстані 0,5 м, з достатньою точністю може бути визначений за формулою:

L= 10 lg Р_N + 20 lg n + 10 , дБ . (1.14)

Джерелами магнітних вібрацій і шуму електричних машин є пульсуючі або обертові магнітні сили та моменти, що діютьв повітряному зазорі, а також явище магнітострикції. Магнітострикція– явище зміни розмірів і форми феромагнітного тіла під дією змінного магнітного поля.

Магнітострикцією в шумах електричних машин, як правило, нехтують, оскільки вона не вносять істотного внеску в загальний шум. Основну роль мають сили магнітного тяжіння (сили Ампера), що виникають в повітряному зазорі при наявності магнітної індукції. Вони мають різні напрямки, частоти, величини і розподілені по поверхні статора і ротора.

Величина вказаних сил залежить від електро-магнітних навантажень і конструкції активної частини машини.

Викликані цими силами вібрації визначаються динамічними характеристиками статора, його власними частотами. Низькочастотні магнітні вібрації на подвійний частоті мережі (100 Гц) можуть передаватися по опорним зв'язків на фундамент і інші конструкції, викликаючи в них структурний шум.Магнітний шум залежить від частоти і форми коливань статора, вібро-швидкості та величини і властивостей поверхні, що випромінює. Для більшості типів електричних машин частоти електромагнітних шумів розташовуютьсяв діапазоні від 100 до 4000 Гц.

У трансформаторах основну роль в створюваному ними шумі відіграє магнітострикція. Частота вібрацій і шуму і в цьому випадку дорівнює подвоєною частотою мережі, тобто 100Гц. При нещільномупресуванні пластин магнітопроводу під дією змінних магнітних полів можливо їх періодичне «розпушення», що проявляється в гудінні трансформаторів. У дроселях світильників з люмінесцентними лампами цей ефект проявляється як «дзижчанні» дроселів.

Головними розмірами асинхронного двигуна є зовнішній d_se і внутрішній d_s діаметри статора, а також активна довжина його осердя l_s . Ці розміри жорстко пов’язані з висотою осі обертання вала h (рис.1.2). Висота осі обертання h пов’язана з номінальною корисною потужністю Р_N і синхронною частотою обертанняn_sдвигуна. Попереднє значення h вибирається за табл. 1.4.

Таблиця 1.4

Вибір висоти осі обертання валу двигуна

h, мм	n_s , об / хв
	3000	1500	1000	750
	P_N , кВт
56	0,18; 0,25	0,12; 0,18	–	–
63	0,37; 0,55	0,25; 0,37	0,18; 0,25	–
71	0,75; 1,1	0,55; 0,75	0,37; 0,55	0,25
80	1,5; 2,2	1,1; 1,5	0,75; 1,1	0,37; 0,55
90	3	2,2	1,5	0,75
100	4; 5,5	3; 4	2,2	1,5
112	7,5	5,5	3; 4	2,2; 3
132	11	7,5; 11	5,5; 7,5	4; 5,5
160	15; 18,5	15; 18,5	11; 15	7,5; 11

а) б)

Рис. 1.2. Будова асинхронного двигуна (а) і його зовнішній вигляд (б),

де: 1 – статор; 2 – підшипниковий щит; 3 – кришка вентилятора; 4 – вентилятор; 5 – кришка; 6 – клемна коробка; 7 – клемна панель; 8 – рем-болт; 9 – ротор; 10 – підшипник; 11 – обмотка статора; 12 – лапи.

Задача 1.4. Знайти рівень шуму асинхронного двигуна потужністю Р_N= 11 кВт та з частотою обертання n = 1500 об / хвна відстані 0,5 м.

Розв’язання. Відповідно з виразом (1.14) знаходимо значення величини рівня шуму:

L = 10 lg Р_N + 20 lgn + 10 = 10 lg 11000 + 20 lg 1500 + 10 = 10 lg (11× 10³) + 20 lg (15 ×10²) + 10 = = 10 (lg11 + lg10³) + 20 (lg15 + lg10²) + 10 » 10 (1,0414 + 3) + 20 (1,1761 + 2) + 10) = 10 × 4,0414 + 20 × 3,1761 + 10 = 40,414 + 63,522 +10 = 113,936 » 114 (дБ).

Наближено дію шуму різних рівнів можна охарактеризувати у такий спосіб. Шум до 50 дБА, зазвичай, не викликає шкідливого впливу на людину в процесі її трудової діяльності.

Шум з рівнем 50 ¸ 60 дБА може викликати психологічний вплив, що виявляється у погіршенні розумової діяльності, послабленні уваги, швидкості реакції, утрудненні роботи з масивами інформації тощо.

За рівня шуму 65 ¸ 90 дБА можливий його фізіологічний вплив: пульс прискорюється, тиск крові підвищується, судини звужуються, що погіршує постачання органів кров'ю.

Дія шуму з рівнем 90 дБА і вище може призвести до функціональних порушень в органах та системах організму людини: знижується слухова чутливість, погіршується діяльність шлунку та кишківника, з'являється відчуття нудоти, головний біль, шум у вухах.

При рівні шуму 120 дБА та вище здійснюється механічний вплив на орган слуху, що виявляється у порушенні зв'язків між окремими частинами внутрішнього вуха, можливий навіть розрив барабанної перетинки. Такі високі рівні шуму впливають не лише на органи слуху, а й на весь організм.

Звукові хвилі, проникаючи через шкіру, викликають механічні коливання тканин організму, внаслідок чого відбувається руйнування нервових клітин, розриви дрібних судин тощо.

Завдання 1.Приводами відцентрових насосів слугують три асинхронні двигуни, які мають певні активні потужності P_N та синхронні частоти обертання n (будемо приблизно вважати, що n = n×s) Вказані насоси з приводами знаходяться в невеликому приміщенні та розташовані симетрично відносно точки М (один по відношенні до іншого). За відомимизначеннямиP_N, n, h знайти:

a) рівень шуму, створюваний кожним із асинхронних двигунів на відстані 0,5 м (в геометричному центрі між двигунами);

b) враховуючи властивість адитивності інтенсивності шуму (звуку), знайти загальну інтенсивність шуму І_Sв точці М;

c) встановити, чому дорівнює загальний рівень шуму L_S в приміщенні, якщо всі три джерела працюють одночасно;

d) розрахуйте звукоізоляцію перегородки (стіни), якщо інтенсивність шуму зменшується у mразів;

e) оцінити ступінь шкідливості сумарного шуму (нешкідливий, помітно шкідливий, шкідливий, дуже шкідливий).

Таблиця 1.5

Варіанти завдання 1

№ варіанта	Початкові умови завдання
№ варіанта	h, мм	n, об /хв	Р_N , кВт	m
1	56	3000	0,18; 0,25; 0,25	2
2	56	1500	0,12; 0,18; 0,18	2
3	63	3000	0,37; 0,55; 0,55	4
4	63	1500	0,25; 0,37; 0,37	4
5	71	3000	0,75; 1,1; 1,1	6
6	71	1500	0,55; 0,75; 0,75	6
7	80	3000	1,5; 2,2; 2,2	8
8	80	1500	1,1; 1,5; 1,5	8
9	100	3000	4,0; 5,5; 5,5	10
10	100	1500	3,0; 4,0; 4,0	10
11	160	3000	15,0; 18,5; 18,5	12
12	160	1500	15,0; 18,5; 18,5	12
13	160	1000	11,0; 15,0; 15,0	14
14	132	1500	7,5; 11,0; 11,0	14
15	132	1000	5,5; 7,5; 7,5	16
16	112	1000	3,0; 4,0; 4,0	16
17	80	1000	0,75; 1,1; 1,1	14
18	71	1000	0,37; 0,55; 0,55	12
19	63	1000	0,18; 0,25; 0,25;	10
20	71	3000	0,75; 1,1; 1,1	6
21	71	1500	0,55; 0,75; 0,75	6
22	63	3000	0,37; 0,55; 0,55	4
23	63	1500	0,25; 0,37; 0,37	4
24	56	3000	0,18; 0,25; 0,25	2
25	56	1500	0,12; 0,18; 0,18	2
26	56	1500	0,12; 0,18; 0,18	2
27	63	3000	0,37; 0,55; 0,55	4
28	71	1500	0,55; 0,75; 0,75	6
29	80	3000	1,5; 2,2; 2,2	8
30	160	1500	15,0; 18,5; 18,5	12

3.3

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 124; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!