а) до 10 - особые требования к кожуху отсутствуют;


b) от 10 до 20 - типичные кожухи без значительных утечек звука;


c) от 20 до 30 - типичные кожухи с тщательно исключенными утечками звука и с упругой установкой машины;


d) от 30 до 40 - тщательно спроектированные и собранные кожухи с высокими характеристиками;


e) более 40 - специальные конструкции кожухов.


Не располагая детальной информацией об источнике шума, производитель кожуха должен обеспечить следующие заданные параметры: вносимые потери или, по меньшей мере, корректированную звукоизоляцию по звуковой мощности.




6.2 Планирование


6.2.1 Этапы работы


В типовом случае предусматривают следующие этапы:


a) потребитель направляет запрос производителю. Дополнительная информация - по 7.1;


b) потребитель приглашает производителя для первого обсуждения проекта;


c) потребитель собирает все необходимые данные для проектирования, включая размеры, сведения о вентиляции, материальных потоках, указывает допустимые материалы, требования безопасности и т.д.;


d) потребитель приглашает производителя для второго детального обсуждения проекта;


e) производитель разрабатывает эскизный проект кожуха;


f) потребитель (совместно со своими службами эксплуатации и охраны труда) одобряет проект;


g) потребитель организует тендер;


h) производитель, выигравший тендер, представляет на рассмотрение чертежи кожуха;


i) в проект включают конструктивные требования и требования по акустике;


j) потребитель принимает проект и дает производителю согласие на изготовление;


k) производитель производит закупку комплектующих частей;


I) производитель собирает кожух;


m) потребитель принимает кожух;


n) независимая сторона (испытательная лаборатория, консультанты по акустике) подтверждает, при необходимости, акустические характеристики.


Если требуется несколько кожухов для машин одного типа, то целесообразно изготовить прототип и испытать по акустическим характеристикам, на долговечность, проверить удобство эксплуатации и обслуживания и т.п.


6.2.2 Размеры


Минимальные размеры кожуха определяют из условия, что ни одна из частей машины не соприкасается со стенками кожуха. Дополнительные требования к минимальным размерам могут быть обусловлены электромагнитным полем машины.


Чтобы предотвратить снижение акустических характеристик кожуха вследствие резонанса объема воздуха между стенкой и поверхностью машины, воздушный зазор между поверхностью машины и внешней обшивкой кожуха , м, должен удовлетворять условию


, (9)


где 1 м;


- поверхностная масса внешней обшивки, кг/м ;


1 кг/м ;


- наименьшая частота, на которой требуется обеспечить заданное значение потерь на панели, Гц;


1 Гц.


Примечание - Для стального листа толщиной 1,5 мм при частоте 63 Гц минимальный зазор приблизительно равен 400 мм.



Для кожуха с доступом персонала свободное пространство для прохода между машиной и стенкой должно быть не менее 500 мм, и предпочтительно от 600 до 700 мм. В стандартах по безопасности по [12]-[19] устанавливают расстояние между панелями, открывающими доступ, и вращающимися частями машины или ее приводом.


6.2.3 Вентиляция и кондиционирование


Вентиляция требуется для:


- удаления нагретого воздуха;


- замены воздуха в случае возможных утечек ядовитых или взрывоопасных газов;


- обеспечения работы горелок или двигателей внутреннего сгорания.


Необходимо, чтобы все впускные и выходные отверстия были акустически защищены.


Звукоизоляция акустически изолированных отверстий должна быть сопоставима со звукоизоляцией стенок кожуха или кабины.


Для естественной вентиляции требуются входные отверстия в полу и выходные на потолке. Принудительная вентиляция иногда может быть обеспечена с помощью встроенных вентиляторов охлаждения электромоторов по рисунку А.7 (приложение А). Но в общем случае устанавливают приточные или вытяжные вентиляторы в местах, где они не поднимают пыль с пола. Примеры мест установки вентиляторов приведены на рисунках А.8 и А.9 (приложение А).


Скорость обмена воздуха часто выбирают таким образом, чтобы повышение температуры охлаждающего воздуха внутри кожуха не превышало 15 °С. В случае возможной утечки газа легче воздуха обычно обеспечивают 60-кратный обмен воздуха в час, для газов тяжелее воздуха - 120-кратный обмен. Расположение выхлопной трубы должно отвечать требованиям безопасности.


Чтобы избежать необходимости открывать двери и окна кабины, что снижает ее акустические характеристики, используют кондиционеры. Принудительная вентиляция может потребовать установки дополнительных глушителей.


6.2.4 Другие требования


Требования безопасности определяют выбор звукопоглощающих материалов. Минеральная вата имеет существенное преимущество перед открытым пенопластом ввиду ее негорючести. Но следует избегать разрезания минеральной ваты на месте изготовления кожуха, а отходы изолировать для предотвращения загрязнения кожуха и окружающей среды.


Входная дверь должна быть хорошо герметизирована. Должна быть обеспечена возможность открывания двери изнутри.


Для замены частей или перезагрузки машины могут потребоваться большие отверстия в кожухе. Для этого применяют двери различных конструкций (навесные, сдвижные, подъемные), откатывающиеся контейнеры, откидывающиеся потолки и другие решения. При этом следует уделить особое внимание электрическим соединениям подвижных частей.


Для полного доступа к машине часто требуется демонтаж кожуха. Если это происходит регулярно, то следует предусмотреть маркировку его частей, применяя метки, номера, транспаранты или различную окраску. Дополнительно должен быть указан вид крепления, приспособленного к многократной разборке (например, тип винтов, быстросъемных замков).


Срок службы кожуха должен соответствовать сроку службы машины. Поскольку резиновые уплотнители и другие резиновые элементы не могут служить также долго, они должны быть легкозаменяемы. Внешнюю обшивку кожуха можно неоднократно окрашивать. Перекраска внутренней перфорированной облицовки без ее снятия не допускается, так как попадание краски на звукопоглощающее покрытие или на его защиту (пленку, фольгу) может существенно снизить звукоизоляцию.




6.3 Измерения


6.3.1 Методы измерения


Используют следующие методы измерения:


- лабораторные методы испытаний малых кожухов по ГОСТ 31298.1 для заявления значений шумовых характеристик;


- испытания кожухов на месте установки по ГОСТ 31298.2 для приемки или подтверждения значений шумовых характеристик;


- испытания кабин в лабораторных условиях и на месте установки по ГОСТ 31299;


- совместные испытания кожуха на месте установки на вибрацию внешней обшивки и измерения шума вблизи отверстий и щелей;


- новейшие методы измерений, например, с использованием псевдослучайных последовательностей максимальной длины.


Метод измерения выбирают в зависимости от размеров кожуха, условий его применения и внешних условий.


6.3.2 Измерения по ГОСТ 31298.1


Измерения проводят в лаборатории для заявления значений шумовых характеристик свободно стоящего кожуха. Объем кожуха - менее 2 м . Применяют три метода измерений до и после установки кожуха или внутри его и снаружи:


а) измерения с реальным источником шума - машиной, для которой предназначен кожух (предпочтительны как более точные). Измеряют уровни звукового давления одним из методов по ГОСТ 31252 или интенсивность звука по ГОСТ 30457 и определяют вносимые потери (или звукоизоляцию по корректированной по звуковой мощности ). Допускается измерять уровни звукового давления излучения в контрольных точках методами по ГОСТ 31171 и определять звукоизоляцию по звуковому давлению (или звукоизоляцию по уровню звука ) по измерениям на рабочем месте;


b) если невозможно использовать реальный источник шума, то предпочтительным является метод взаимности с источником шума, устанавливаемым вне кожуха. Этот метод не пригоден для определения побочного шума и для кожухов, имеющих собственные источники шума, например, вентиляторы;


c) если невозможно использовать реальный источник шума и метод взаимности, то вносимые потери определяют методом искусственного источника шума, устанавливаемого под кожухом. Но данный метод не позволяет полностью учесть побочный шум, и он не применим для кожухов, имеющих собственные источники шума. На результаты измерений сильно влияет нестабильность условий окружающей среды.


6.3.3 Измерения по ГОСТ 31298.2


Измерения проводят на месте установки кожуха. Применяют два метода измерений до и после установки кожуха:


a) измерения с реальным источником шума (предпочтительны). Измеряют уровни звукового давления одним из методов по ГОСТ 31252 или интенсивность звука по ГОСТ 30457 и определяют вносимые потери (или звукоизоляцию по корректированной по звуковой мощности ). Дополнительно могут быть измерены уровни звукового давления излучения в контрольных точках одним из методов по ГОСТ 31171 и определена звукоизоляция по звуковому давлению (или по уровню звука ) по измерениям на рабочем месте;


b) в некоторых специфических случаях может быть использован метод искусственного источника шума (например, если реальный источник не может работать без вспомогательного оборудования вне кожуха или невозможно обеспечить идентичный режим работы машины при установленном кожухе и без него).


При применении методов могут возникнуть затруднения, если:


- фоновый шум слишком велик, вследствие чего невозможно измерить понижение шума после установки кожуха ни с использованием реального, ни искусственного источника;


- большие кожухи испытывают в относительно малом помещении, что не позволяет обеспечить точность измерений, соответствующую техническому методу.


6.3.4 Измерения по ГОСТ 31299


Для определения звукоизоляции кабины по звуковому давлению используют внешнее звуковое поле в реверберационной камере по ГОСТ 31274 или в помещении любого типа на месте установки. При измерениях в лаборатории не принимают специальных мер для предотвращения влияния побочного шума, передающегося через пол. Вентиляторы кабины должны быть выключены.


Измерения на месте установки проводят, используя в качестве источника шума громкоговорители (предпочтительно для сравнения с данными лабораторных измерений) или реальные источники (предпочтительно для оценки фактической звукоизоляции по звуковому давлению в реальных условиях применения кабины).


Измерения проводят после обкатки оборудования, установленного в кабине. Вентиляторы и другие возможные источники шума в кабине не должны заметно влиять на результаты измерения уровней звукового давления. Разность уровней звукового давления снаружи и внутри кабины при испытаниях на месте установки называют фактической звукоизоляцией по звуковому давлению.


6.3.5 Совместные измерения шума и вибрации


Если фоновый шум препятствует измерениям, то могут быть выполнены следующие измерения на месте установки кожуха:


a) для определения шума, генерируемого вибрацией обшивки кожуха, на ней могут быть установлены легкие акселерометры по [20]. Данные измерений вибрации путем интегрирования и частотного взвешивания (весовые коэффициенты для данной конструкции должны быть известны или их значения предполагаются) преобразуют в третьоктавные или октавные уровни звукового давления излучения.


В ответственных случаях при высоком фоновом шуме проводят дополнительные измерения, позволяющие убедиться, что вибрация обшивки не является следствием воздействия внешнего шума. Для этого проводят измерения интенсивности звука, которые позволяют также определить направление распространения звука;


b) в дополнение к измерениям вибрации измерение уровней звукового давления (и, возможно, интенсивности звука) следует выполнять вблизи всех отверстий и щелей. Если измеренные в этих местах уровни превышают уровни в более удаленных точках более чем на 3 дБ, то по ним можно определить составляющие звуковой мощности.


Для получения надежных данных о звуковом излучении требуются лабораторные измерения на подобных конструкциях со сравнимым звуковым полем источника шума и при отсутствии возмущений у микрофона. Если это невозможно, то потребителю и производителю рекомендуется прийти к соглашению о предполагаемом звуковом излучении в октавных полосах частот.


Общая звуковая мощность машины под кожухом является суммой составляющих звуковой мощности, определенных по измерениям шума и вибрации.


При необходимости изготовления нескольких кожухов для однотипных машин целесообразно построить прототип и акустически испытать его до начала серийного производства.


6.3.6 Измерения с использованием псевдослучайных последовательностей максимальной длины


Если измерения с применением громкоговорителя по ГОСТ 31298.2 или ГОСТ 31299 невозможны из-за высокого уровня фонового шума, то могут быть применены измерения с использованием псевдослучайных последовательностей максимальной длины, которые допускают проведение измерений при отношении сигнала к шуму, как правило, до 30 дБ по [21]. Для получения максимально точных результатов требуется тщательный контроль линейности характеристик громкоговорителя и приемной системы, стабильности температурных условий и практического отсутствия воздушных потоков.