2. . Классификация производственного шума

Шум классифицируется (рис. 1) по частоте, спектральным и временным ха­рактеристикам, природе его возникновения.

Рис.1. Классификация производственного шума

По частоте акустические колебания различаются на инфразвук (f< 16 Гц), звук (16< f < 20 000 Гц), ультразвук (f > 20 000 Гц). Акустические колебания звукового диапазона подразделяются на низкочастотные (менее 350 Гц), среднечастотные (от 350 до 800 Гц), высокочастотные (свыше 800 Гц).

По спектральным характеристикам шум подразделяется на [3]:

• широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы;

• тональный (дискретный), в спектре которого имеются выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах).

Примером широкополосного шума может являться шум реактивного самолета, тонального — шум дисковой пилы, в спектре шума которой имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука. Спектры широкополосного и тонального шума представлены на рис. 2.

Рис. 2. Спектральные характеристики шума

По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный. Постоянным считается шум, ypoвень которого в течение 8-часового рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБ; непостоянным – если это изменение превышает 5 дБ.

Непостоянные шумы (рис.3) подразделяются на[3]:

• колеб­лющиеся, уровень звука которых изменяется непрерывно во вре­мени (например, шум транспортных потоков);

• прерывистые, уровень звука которых изменяется ступенчато (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в которых уровень звука оста­ется постоянным 1 с и более, например, шум прерывисто сбра­сываемого из баллонов сжатого воздуха;

• импульсные, представ­ляющие собой звуковые импульсы длительностью менее 1 с (например, шум агрегатов и машин, работающих в импульсном режиме).

Рис.3. Временные характеристики шума

По природе возникновения шум можно разделить на механиче­ский, аэродинамический, гидравлический, электромагнитный.

Шум механического происхождения – шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом [2].

Механические шумы возникают по следующим причинам: на­личие в механизмах инерционных возмущающих сил, возникаю­щих из-за движения деталей механизма с переменными ускоре­ниями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбеж­ных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка, клепка, рихтовка) и ряд других. Основными источниками возникновения шума механического происхождения являются подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машин.

Шум аэродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.)[2].

Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов и воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания.

Причинами аэродинамического шума являются:

• вихревые процессы, возни­кающие в потоке рабочей среды при обтекании тел и выпуске свободной струи газа;

• пульсации рабочей среды, вызываемые вращением лопастных колес вентиляторов, турбин;

• колебания, связанные с неоднородностью и пульсациями потока.

Аэродина­мический шум – один из самых значительных по уровню звука.

Шум гидродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.) [2]. Кавитация – нарушение непрерывности в текущей жидкости, образование газовых пузырьков в жидкости.

Шум электромагнитного происхождения – шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.)[2].

Основной причиной возникновения электромагнитного шума является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей.