В зависимости от требуемых характеристик кожуха системы естественной и принудительной вентиляции, а также проемы для транспортирования материалов могут быть снабжены глушителями. Примеры глушителей приведены на рисунках А.7-А.10 (приложение А). Выбор глушителей проводят по ГОСТ 31328.
В панелях вырезают отверстия для прокладки кабелей, механических передач и т.д. После установки этих элементов отверстия герметизируют минеральной ватой и, при необходимости, резиновыми полосами и втулками [см. рисунки А.14-А.16 (приложение А)].
Если звуковое излучение машины обусловлено главным образом вибрацией ее частей (например, у двигателей внутреннего сгорания, электромоторов с водяным охлаждением, генераторов, зубчатых редукторов, компрессоров или трансформаторов), то характеристики кожуха часто предопределены побочным шумом, передаваемым через элементы крепления или места контакта машины со стенками кожуха. Упругая установка кожуха на жесткий фундамент, а также наличие упругих соединительных деталей или втулок обеспечивают повышенное снижение шума [9]. В ответственных случаях применяют комбинированную систему упругой установки с дополнительными упругими элементами между основанием машины и полом помещения по рисунку А.28 (приложение А). Это требуется, чтобы отделить или изолировать основание машины от стенок кожуха. Вместо установки на длинные упругие прокладки по рисунку А.27 (приложение А) для машины с жестким корпусом (станиной) могут быть применены компактные комбинированные системы, у которых между двумя виброизоляторами помещают виброзадерживающие массы.
5.1.2.2 Кожухи, устанавливаемые вне помещения
В дополнение к требованиям, предъявляемым к звукоизолирующим кожухам в производственных помещениях, кожухи вне помещений следует при необходимости защищать от атмосферных воздействий (гальваническими покрытиями и/или окрашиванием внешней поверхности, соответствующей окантовкой отверстий) и предусматривать защиту от ветровых нагрузок (увеличением толщины внешней обшивки или установкой подкрепляющих элементов между внешней и внутренней обшивками), а также от морской воды (алюминизацией внешней поверхности).
Примечание - Измерения шума вне кожуха проводят при включенной системе вентиляции (кондиционирования), чтобы учесть влияние звукового излучения истекающего воздуха из вентиляционных дефлекторов.
Для предотвращения побочного шума через фундамент машины, устанавливаемой на упругих элементах, масса фундамента может быть увеличена с помощью бетонной подушки, если это конструктивно допустимо. В общем случае для кожухов вне помещения не требуется обшивка с большим звукопоглощением и не накладываются какие-либо ограничения по окнам. Следует выполнить специальные требования по безопасности (например, установить откидывающиеся при взрыве люки).
5.1.3 Кожухи для больших машин и группы машин, оборудованные входом
Типичная конструкция кожуха приведена на рисунке 4. Помимо требований, предъявляемых к кожухам в производственных помещениях, следует предусмотреть вентиляцию и внутреннее освещение, а также оборудовать кожух соответствующими предохранительными устройствами безопасности (например, автоматическим выключателем, рубильником), предотвращающими запуск машины кем-либо снаружи. Размеры кожуха - по 6.2.2. На производствах, где используются токсичные газы или машины имеют движущиеся части и т.п., могут потребоваться специальные устройства по обеспечению безопасности. Если к кожуху предъявляют неодинаковые требования к снижению шума в различных направлениях, то это может потребовать разных способов акустической защиты отверстий, расположенных с соответствующих сторон кожуха.
1 - соответствующим образом заглушенные каналы для забора/выпуска воздуха; 2 - окно для наблюдения;
3 - шлюз для подачи и удаления материалов; 4 - дверь (при необходимости); 5 - люк для обслуживания
(навесная панель); 6 - стенка с внутренним звукопоглощающим покрытием и наружной звукоизолирующей
обшивкой; 7 - гермоизоляция; 8 - герметизированная технологическая панель,
иногда снимаемая для обеспечения доступа
Рисунок 4 - Типичная конструкция кожуха машины
Рамы окон и стекла должны быть хорошо герметизированы. Примеры герметизации приведены на рисунках А.25 и А.26 (приложение А).
Особое внимание следует уделить предотвращению проникания звука через дверные щели. Это зависит от типа двери и запора. Различают три типа дверей:
a) сдвижные, створчатые и подъемные двери;
b) навесные двери (с порогом и без него);
c) двери с механизмом прижима.
Сдвижную дверь используют, если недостаточно места для открывания и закрывания навесной двери (например, если персонал проходит в непосредственной близости от двери). Щель шириной должна быть акустически изолирована по периметру участка перекрытия дверью дверного проема шириной [см. рисунок А.13 (приложение А)] с помощью устройства, герметизирующего дверь в закрытом состоянии.
Навесные двери должны открываться наружу, если они являются аварийным выходом. Двери без порога герметизируют резиной по трем сторонам рамы двери. Зазор между дверью и полом должен быть как можно меньше. Дополнительные меры (например, щеточная изоляция) обеспечивают незначительное улучшение звукоизоляции. Несколько более улучшенные характеристики достигают при использовании прикрепляемых к полу порогов с резиновыми вставками. Такие пороги легко переезжать без риска опрокидывания [см. рисунок А.20 (приложение А)]. Основной недостаток такой герметизации заключается в быстром истирании резины и необходимости частого ремонта. При частом открывании двери ее герметизация по полу становится неэффективной.
Лучшие акустические характеристики достигают использованием навесных дверей с порогом. В этом случае герметизирующие уплотнители эффективны на всех четырех кромках двери. Недостатком является большой риск споткнуться о порог.
Двери с прижимом для обеспечения высоких акустических характеристик оборудуются пневматическими или электрическими устройствами, создающими равномерное и заданное обжатие дверных уплотнителей после закрывания двери. Открывание двери происходит в обратной последовательности: сначала снимается давление с уплотнителей, затем дверь открывается.
Навесные двери обычно оборудуют запорами. Обжатие уплотнителей зависит от точности установки петель и конструкции запора. Для увеличения обжатия применяют замки, позволяющие сжать уплотнители с помощью механического устройства, приводимого в действие поворотом ручки двери еще на 90°.
5.1.4 Кожухи с высокими характеристиками
Кожухи с высокими характеристиками по 6.1 используют, например, как камеры для испытаний двигателей, трансформаторов, компрессоров и гофрировочных машин.
Кожухи, эксплуатируемые вне помещения (например, для отдельного оборудования или целых установок), требуют защиты от атмосферных воздействий и штормовых ветровых нагрузок. Для больших кожухов это обычно обеспечивают прочным креплением жестких панелей на несущем каркасе.
Побочный шум может ограничить верхний предел вносимых потерь. Для обеспечения высокой звукоизоляции побочный шум стремятся снизить, если возможно, уменьшая вибрацию в источнике или устанавливая упругие элементы в местах крепления панелей и нанося снаружи вибродемпфирующее покрытие на внешнюю обшивку. Двойные стенки с поверхностной массой и , кг/м , с промежутком между ними , м, заполненным звукопоглощающим материалом (плотностью не более 125 кг/м ), увеличивают звукоизоляцию на частотах свыше 1,4, , где - резонансная частота двойной стенки, Гц, которую рассчитывают по формуле
, (8)
где - числовой размерный коэффициент, Гц·кг ·м ( 60);
Примечание - У стенки из стальных листов толщиной 1 мм и 1,5 мм с промежутком 100 мм, заполненным минеральной ватой, резонансная частота приблизительно равна 80 Гц.
5.1.5 Мобильные и размещаемые на средствах транспорта кожухи
Машины, устанавливаемые на средствах транспорта (например, электрогенераторы, воздушные компрессоры, насосы и гидравлические системы), нуждаются в кожухах для работы на строительных площадках или в других местах временного размещения. Хотя основные акустические свойства таких кожухов должны соответствовать 5.1.2, они имеют определенные ограничения.
Часто бывает, что панели крепят к нежесткому каркасу, который при движении транспортного средства по пересеченной местности может деформироваться. Однако прикрепленные к каркасу панели сильно увеличивают жесткость кожуха. Действующие на них силы необходимо передавать на каркас. Поэтому их надо крепить большим количеством винтов (болтов или анкеров).
Также целесообразно применять как можно более длинные листы обшивки кожуха и даже приклеивать их к каркасу. Листы длиной до 10 м и шириной до 3 м (обычно из алюминиевого сплава) отрезают от рулона. Органы управления машиной должны быть доступны без вскрытия панели. Если возможно, то машина должна работать только при закрытых панелях и двери.
Мобильные кожухи должны быть водонепроницаемыми. Это требует тщательной проработки конструкции стыков панелей, чтобы водонепроницаемость не нарушалась после проведения обслуживания машины или в процессе эксплуатации.
Мобильные кожухи на прицепах должны быть максимально облегченными. Поэтому традиционный способ снижения шума увеличением массы для мобильных кожухов не допускается. Вместо очень толстого (300 мм) слоя звукопоглощающего материала часто применяют стекловолокно плотностью около 30 кг/м . Обычно избегают применения массивной перфорированной металлической облицовки. Упругая установка машины препятствует распространению вибрации, что значительно улучшает акустические характеристики кожуха.
Высокоэффективные кожухи могут быть созданы с использованием двойных стенок, в которых промежуток между стенками используют в качестве глушителя вентиляционного канала. Вентиляция может быть необходима как при работающей, так и при выключенной машине.
5.2 Кабины
5.2.1 Кабины управления и наблюдения
Стены с окнами и дверями, потолок и, если требованиями предусмотрено, пол, являются серийно изготовляемыми стандартными элементами. Подгонка в условиях промышленного использования крайне нежелательна. Для дверей требуются уплотнители многократного действия. Рекомендуется кондиционирование воздуха.
Типичная звукоизоляция по уровню звука составляет около 30 дБА. Если с какой-либо стороны кабины требуется высокая звукоизоляция, то можно установить утяжеленные или двойные стенки с этой стороны.
Специальные кабины с высокой звукоизоляцией для радиовещательных студий, измерений порога слышимости и синхронных переводчиков в настоящем стандарте не рассматриваются. Требования к ним установлены в [10], [11].
5.2.2 Стационарные кабины для операторов
При минимальном объеме кабины требуется обеспечить вентиляцию и рациональное размещение сидячих рабочих мест. Для минимизации объема встроенных воздуховодов кабину следует оборудовать предпочтительно вытяжной, а не приточной вентиляцией. Кабина должна иметь освещение. Органы управления должны находиться внутри кабины, чтобы не было необходимости выходить в места с повышенным шумом.
5.2.3 Кабины, устанавливаемые на средствах транспорта
В этих кабинах требуется снижать как шум, так и вибрацию. В дополнение к общим требованиям к стационарным кабинам следует обеспечивать хороший обзор, соблюдение ограничений по весу и размерам, кондиционирование и в особенности требования безопасности.
Низкочастотный шум почти полностью передается через стенки кабины и места ее крепления. Легкие стенки обладают низкой звукоизоляцией и легко возбуждаются вибрацией. Звукопоглощение кабин на низких частотах и звукоизоляция упруго закрепленных кабин довольно малы. Поэтому весьма эффективным может быть применение систем активного шумоглушения, имеющих вспомогательные управляемые источники шума. Они уменьшают шум в кабине за счет интерференции и звукопоглощения.
6 Акустические требования, планирование и подтверждение при контроле шума
6.1 Планируемые данные
Основываясь на существующих уровнях звукового давления без кожуха или кабины, пользователи или проектировщики кожухов и кабин, как правило, требуют данные о максимально возможном:
a) уровне звука (для кожухов - уровне звука излучения) или октавных уровнях звукового давления излучения:
- на расстоянии 1 м от кожуха,
- среднем на охватывающей поверхности,
- на рабочем месте,
- внутри кабины,
- в контрольной опорной точке (при отсутствии рабочего места) в непосредственной близости;
b) корректированном по частотной характеристике уровне звуковой мощности или уровням звуковой мощности в октавных полосах частот при установленном кожухе и без него.
Предпочтительными являются данные о звуковом излучении в октавных полосах частот.
Разность уровней звука или (как предварительная оценка) разность корректированных по уровней звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц без кожуха и с кожухом задает акустические требования к кожуху. Различают следующие пять групп кожухов в зависимости от разностей, дБА:
