финал 6 (1202809), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

123васяяблонцев

Рисунок 1. 1 Уровни шума автомобиля средней вместимости при различной частоте вращения коленчатого вала

Когда автомобиль движется на первой или второй передаче, общий уровень шума транспортного средства определяется в основном силовой установкой. При движении автомобиля на третьей и более высоких передачах, при которых скорость движения автомобиля довольно высока, общий уровень шума транспортного средства в значительной мере зависит от шума, создаваемого качением его колес [15; 31; 32].

Важным фактором, влияющим на уровень шума, является стиль вождения, принятый водителем.

Шум автомобиля, движущегося накатом, зависит от определенных факторов, в число которых входит как конструкция шины, так и состояние, и характер дорожного покрытия. Но в качестве достаточно близкого приближения шум при движении накатом можно рассматривать величину, зависящую от изменения скорости автомобиля: при каждом удвоении скорости автомобиля в пределах рабочего диапазона шум его увеличивается примерно на 9 дБ.

При малых скоростях, характерных для городского движения, характеристики шума не зависят от скорости автомобиля, так как доминирующим источником шума является силовой агрегат. Важно отметить, что при малых скоростях движения большегрузные автомобили на 17 дБ "шумнее", чем легковые автомобили, в то время как при движении по автостраде грузовые автомобили "шумнее" лишь на 9 дБ [31].

Уровень шума зависит от степени изменения скорости автомобиля, т. е. от ускорения или замедления первоначальной скорости транспортного средства. Шум при движении автомобиля с ускорением выше, чем при движении с постоянной скоростью даже при самых высоких зарегистрированных постоянных скоростях [31].

Источники шума автомобилей

Рассматриваются следующие источники шума автомобилей:

• силовая установка (корпус двигателя, системы впуска и выпуска);

• вентилятор системы охлаждения двигателя;

• трансмиссия (коробка передач и задний мост)

• аэродинамический шум при движении;

• шум колес, тормозов, дребезжание кузова и перевозимого груза.

Относительная значимость этих источников шума зависит от типа автомобиля и режима движения. У легких транспортных средств преобладает шум двигателя при малых скоростях движения, возникающий при низшей передаче.

При больших скоростях движения на высшей передаче шум, вызываемый качением колес, по своему уровню примерно такой же или незначительно больше шума силовой установки. У тяжелых дизельных грузовых автомобилей доминирующим источником шума являются двигатель, система выпуска и вентилятор системы охлаждения двигателя. Но при высоких скоростях движения грузовых автомобилей, оснащенных шинами с поперечным рисунком протектора (шины для тягачей), шум катящихся по поверхности дороги шин может быть значительным [31].

1. 2. 1 Шум, производимый автомобильным транспортом

Наибольшие уровни шума отмечаются на магистральных улицах городов. Максимальные уровни шума на улицах городов достигают 90 – 95 дБ. [13].

Шумовые характеристики транспортных потоков в первую очередь определяются назначением улицы. Уровень уличных шумов определяется интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Также уровень уличных шумов зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума до 10 дБ [3; 31]. В промышленном городе обычен высокий процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к росту уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжелый шумовой режим.

Однако, в настоящее время в городах существуют ограничения для движения большегрузных автомобилей в центральной части города [19].

Несмотря на то, что шум, генерируемый легковыми автомобилями, ниже, чем шум, создаваемый другими категориями транспорта, они вносят значительный вклад в шум транспортного потока из-за большого их числа.

По данным исследований, проведенных в США, уровни шума автомобилей, изготовленных в начале 80–х годов колеблется от 77 до 81 дБ.

1. 2. 2 Шум, производимый рельсовым транспортом

Повышение скорости движения поездов также приводит к значительному росту уровня шума в жилых зонах, расположенных вдоль железнодорожных путей или близ сортировочных станций. Максимальный уровень звукового давления на расстоянии 7,5 м от движущегося электропоезда достигает 93 дБ А, от пассажирского – 91, от товарного состава – 92 дБ. При скорости 330 35 км/ч электропоезд создает шум в 82 дБ; 43 км/ч – 84; при 55 км/ч уровень звука увеличивается до 89 дБ[10].

Уровни шума при движении поездов на открытых линиях метрополитена при интенсивности 20 – 30 пар/ч достигают 70 дБ, при 40 пар/ч и более – 75 – 80 дБ[11]. Шум, возникающий при прохождении электропоездов, легко распространяется на открытой территории. Наиболее значительно звуковая энергия снижается на расстоянии первых 100 м от источника (в среднем на 10 дБ А). На расстоянии 100 – 200 м снижение шума равно 8 дБ, а на расстоянии от 200 до 300 м – всего на 2 – 3 дБ. При удалении на 300 м от железнодорожных путей уровень шума лишь приближается к фоновым [3].

Основной источник железнодорожного шума – удары вагонов при движении на стыках и неровностях рельсов. Движение тепловозов, товарных составов, диспетчерская связь, сигналы локомотивов также могут быть причиной нарушения акустического режима на территории жилых кварталов.

Уровни шума, создаваемые трамваями, аналогичны уровням шума грузовых автомобилей и выше уровня шума, создаваемого железнодорожными транспортными средствами.

Шум трамвая не содержит существенных низкочастотных составляющих, так как основным является шум качения колес, а не шум двигательной установки. Стальные колеса трамвая при движении по рельсам создают уровень шума на 10 дБ выше, чем колеса автомобиля при соприкосновении с асфальтом. Отдельные всплески шума можно иногда обнаружить на резонансных частотах колес [31].

Однако трамвай обладает и целым рядом преимуществ, поэтому при снижении создаваемого им шума он может выиграть в соревновании с другими видами транспорта.

Уровни шума, создаваемые троллейбусами, находятся примерно между уровнями шума автобусов и трамваев. Шума качения колес у троллейбусов ниже, чем у трамваев благодаря применению шин. Но часто шум, создаваемый электрической системой троллейбусов, превышает шум качения колес [31].

1.2.3 Шум, производимый воздушным транспортом

Значительный удельный вес в шумовом режиме многих городов занимает воздушный транспорт. Парк самолетов гражданской авиации непрерывно обновляется, на авиалиниях появились новые турбореактивные и турбовинтовые самолеты. Увеличиваются пассажирские и грузоперевозки, строится большое количество аэродромов и аэропортов, реконструируются существующие [3; 8; 13]. Нередко аэропорты гражданской авиации оказываются расположенными в непосредственной близости от жилой застройки, а воздушные трассы проходят над многочисленными населенными пунктами. Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов [10; 11].

Уровень шума зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс пролетов самолетов, интенсивности полетов в течение суток, сезонов года, от типов самолетов, базирующихся на данном аэродроме, и т. д. По данным французских ученых, шум от современного реактивного самолета составляет порядка 150 – 160 дБ [1].

В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумленности территории воздушный транспорт занимает первое место среди всех источников шума. Крайне неблагоприятные акустические условия для населения складываются при расположении аэропорта в черте города или на близком расстоянии от него.

Наиболее распространенным источником городского шума является городской транспорт: грузовые автомобили, автобусы, троллейбусы, трамваи, а также железнодорожный транспорт и самолеты гражданской авиации.

Глава 2. Влияние шума на организм человека

2. 1. Звуковые колебания

Звук, или звуковые волны – это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах под воздействием возмущения. [3]. Звуковым полем называется пространство, в котором присутствуют звуковые волны.

Звук в среде вызывается колебанием молекул. От состава упругой среды зависит скорость распространения звука. В воздухе при температуре +18 градусов по Цельсию она примерно равна 340 м/с [22].

Ухо человека способно воспринимать звуки частотой от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к диапазону 2000 – 4000 Гц. частоты звуков ниже 20 Гц называют инфразвуком, частоты выше 20 Гц – ультразвуком. Воспринимать такие частоты человеческое ухо не способно. [3; 10; 27; 30].

2. 2. Восприятие звука

В настоящее время полагают, что при звуковых колебаниях разной частоты происходят колебания разных участков мембраны улитки (Рис. 2.1) [22].

Высокочастотные звуковые колебания ведут к вибрации начальных отделов основной мембраны. Низкочастотные раздражители ведут к колебаниям базилярной мембраны. В определенной точке базилярной мембраны наблюдаются максимальные колебания только для определенного раздражителя. Здесь отмечается амплитудный максимум, в котором происходит максимальное возбуждение сенсорных клеток кортиева органа. В кортиевом органе выделяют один ряд внутренних и три ряда наружных волосковых клеток, различающихся по уровню чувствительности. При возникновении колебания жидкости в улитке происходит колебание основной мембраны, а с ней и кортиева органа. Волосковые клетки деформируются, таким образом, запуская механизм возбуждения рецепторных клеток. Образуется рецепторный потенциал. В дальнейшем благодаря выделению химических веществ, природа которых неизвестна, возбуждаются нервные волокна [22; 30].

Рисунок 2.1 Строение уха человека

Каждое волокно слухового нерва начинается в строго определенных участках улитки и определенных волосковых клетках. Каждый участок улитки будто настроен на определенную частоту звуковых колебаний, поэтому при появлении звука определённой частоты возбуждается отдельное волокно слухового нерва. Рецепторы и афферентные волокна возбуждаются при соответствующих значениях интенсивности и частот [22].

Интенсивность звука (или сила звука) – величина, определяемая средней по времени энергией, переносимой звуковой волной в единицу времени сквозь единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны [3]. Чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Для ощущения звука волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью. Если эта интенсивность превышает определенный предел, то звук начинает вызывать болевые ощущения. Для каждой частоты колебаний существуют наименьшая и наибольшая интенсивность. Единицей интенсивности звука является бел, однако на практике чаще используется децибел – единица в десять раз меньше бела.

Наименьшая интенсивность носит название порога слышимости, наибольшая – порог болевого ощущения. На рисунке 2.2 представлены зависимости порогов слышимости и болевого ощущения от частоты звука.

Область, расположенная между двумя кривыми, является областью слышимости.

Физиологической характеристикой звука является уровень громкости звука, который выражается в фонах. Громкость для звука в 1000 Гц равна 1 фон, если его уровень интенсивности равен 1 дБ.

Рис. 2.2 Зависимость порогов слышимости и болевого ощущения от частоты звука

Благодаря исследованиям довольно большой группы людей в возрасте 18 – 25 лет были построены кривые равной громкости (изофоны). В 1958 году Международная организация по стандартизации (ISO) рекомендовала эти кривые как стандарт (Рис. 2.3).

Рис. 2. 3 Кривые равной громкости

Для количественной оценки ввели единицу громкости – 1 сон равный 40 фонам.

Уровень громкости некоторых звуков привен в таблице 2.1

Таблица 2.1 Средний уровень громкости некоторых звуков и шумов

2. 3 Влияние шума на организм человека

Характеристики

Список файлов ВКР