Порядок выполнения работы.

Подключить выход с функционального генератора /ФГ-100/ к входным гнездам «Генератор» стенда «Звукоизоляция и звукопоглощение», регулятор «частота /Гц/» генератора установить в положение «31,5», умножитель частоты установить в положение «10», переключатель «форма» выходного сигнала установить в положение «~», регулятор «Амплитуда /В/» установить в положение «3/В/», подключить генератор к сети нажатием тумблера на задней панели вверху слева. Должен прослушиваться звук на частоте 31,5 Гц, излучаемый динамиком стенда.

Нажатием верхней клавиши включить шумомер «VOLTCRAFT» 329. Нажатием клавиш «MAX», «А/С» и « FAST/SLOW» настроить рабочий режим шумомера, при котором на его цифровом индикаторе читаются надписи: «SLOW» и «dBC» (мелким шрифтом). Нажатием нижней клавиши «LEVEL» выбрать рабочий диапазон усиления шумомера, соответствующий показанию цифрового индикатора (крупным шрифтом). Если, например, на индикаторе читается число «70 dBC», то нажатием клавиши «LEVEL» необходимо настроить режим усиления, при котором на индикаторе читаются нижний-верхний пределы усиления «60-90» dBC (в нижней строке мелким шрифтом). Зафиксировать результаты измерения уровня звукового давления по индикатору шумомера и занести его в колонку «Установка б/экрана, Абсолютный уровень шума, дБ», строка «31,5» Гц. Регулятором и умножителе частоты настроить частоту выходного сигнала генератора 63 Гц, произвести отсчет уровня звукового давления по индикатору шумомера и результат занести в строку «63»Гц отчета. Повторить измерения уровней звукового давления на частотах 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Генератор ФГ – 100 отключить от сети.

Откинуть крышку стенда, совместить отверстие звукоизолирующей коробки с микрофоном шумомера, закрыть крышку стенда, включить генератор в сеть.

Произвести измерения уровней звукового давления на частотах 31,5 до 8000 Гц. И их результаты занести в колонку «Шумозаглушающие материалы. Абсолютный уровень шума, дБ». Выключить генератор и шумомер. В строку «Измеренных на установке характеристик звукоизоляции выбранного образца L экс, дБ» таблицы отчета занести арифметическую разность результатов измерений уровней звукового давления, создаваемого динамиком на микрофоне при свободном распространении звука и при экранировании микрофона звукоизолирующей коробкой.

Произвести расчет характеристики звукоизоляции стенки коробки (материал: фанера, h=8 мм), результаты расчета занести в таблицу отчета и представить на графике.

Сделать выводы о степени согласованности результатов измерений и расчета характеристики звукоизоляции материала коробки.

Работа № 5 исследование виброизоляции

Цель работы — научиться подбирать амортизаторы расчетным и экспериментальным путем.

Общие сведения

Виброизоляция – это колебательное движение материальной точки или механической системы.

Причиной возникновения вибраций являются возмущающие силы, которые возникают при работе машин. Их источниками могут быть движущиеся возвратно-поступательные детали, например, в поршневых двигателях, компрессорах, виброуплотнителях бетонных и асфальтобетонных смесей, пневматических молотах и других виброинструментах и машинах. Возмущающие силы возникают также при вращении неуравновешенных масс, например, роторов электрических машин, паровых и газовых турбин, а также при вращении любых деталей, в которых может появиться дисбаланс или из-за неточности изготовления, или из-за конструктивных особенностей машины.

Вибрации, возникающие при работе машин, при отсутствии защиты передаются на организм человека, вызывая в нем функциональные расстройства. По характеру воздействия на организм различают общую и локальную (местную) вибрации. Общая вибрация организма возникает при передаче колебаний через площадку, основание или пол при работе стоя или через сиденье при работе сидя. Локальные вибрации воздействуют на руки рабочего при работе с механизированным электрическим и пневматическим инструментом или передаются через органы управления машиной при работе на дорожных механизмах, строительных и транспортных машинах.

Отдельные части тела и внутренние органы (например, голова, сердце, желудок, печень) можно рассматривать как колебательные системы с определенной массой и упруговязкими связями. Такие системы обладают собственными частотами колебаний, и при совпадении частоты вибрации (вынужденных колебаний) с этими частотами возникают резонансные колебания, которые особенно опасны для организма человека.

Локальные вибрации вызывают спазмы (сужения) сосудов, изменения в нервно-мышечной системе и костно-суставном аппарате. Ухудшается снабжение кровью пальцев рук, кисти или рук в целом, нарушается тактильная чувствительность кожи, уменьшается подвижность суставов, возникают боли в суставах, руки становятся более чувствительными к холоду. Эти симптомы сопутствуют заболеванию, называемому виброболезнью. Виброболезнь — это профессиональное заболевание, которое поддается эффективному лечению только на ранних стадиях. В более тяжелых случаях заболевание приводит к инвалидности.

Нормы вибраций (рис. 1) установлены стандартом (ГОСТ 12.1.012—90 (1996) ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования). Этим стандартом установлены допустимые среднеквадратичные значения виброскорости и допустимые уровни виброскорости: локальной вибрации 1, общей вибрации транспортной 2, транспортно-технологической 3, технологической 4.

Диапазон частот вибраций разбивается на октавные полосы со среднегеометрическими частотами 1, 2, 3, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, Гц.

Среднегеометрическая частота , где f₁ и f₂ — граничные частоты полосы; в октавной полосе f₂=2f₁. Частота f=1/T, Гц, где T — период колебаний, с. Угловая частота ω=2πf.

Кроме частоты, вибрацию характеризуют следующие параметры: А_т — амплитуда смещения, м; V_m — амплитуда скорости, м/с; У_т — амплитуда ускорения, м/с².

В практике виброакустических исследований вибрации оцениваются не амплитудными значениями параметров, а действующими значениями, т. е. средними квадратичными значениями мгновенных значений параметра.

При гармонических колебаниях средние квадратичные значения виброскорости и виброускорения можно выразить через амплитудные значения соответственно ; .

Виброскорость и виброускорение принято выражать в уровнях параметра относительно условного нулевого порога. Уровень параметра — это логарифмическое отношение абсолютного значения параметра к пороговому (опорному) значению, выбранному в качестве начала отсчета.

Уровень виброскорости L_V=10lg(V²/V₀²)=20lg(V/V₀) дБ, уровень виброускорения L_a=20lg(a/a₀) дБ; V₀=5·10^-8 м/с и а₀=3·10^-4 м/с² — пороговые значения виброскорости и виброускорения.