ДИПЛОМ (полный) (1202812), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Шум транспортного средства зависит от характера его работы, в особенности, от частоты вращения коленчатого вала, а также от нагрузки двигателя (рис. 1.1). На эти параметры, в свою очередь, влияют эксплуатационная скорость транспортного средства, выбранная передача, а также режим движения, т. е. находится ли транспортное средство в режиме ускорения или в режиме замедления или движется с постоянной скоростью.

Таблица 1.3

Максимальные уровни внешнего шума транспортных средств

На рисунке 1.1 показаны применительно к легковому автомобилю средней вместимости типичные уровни шума при постоянной скорости движения в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

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].

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 дБА.

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 дБА «шумнее», чем легковые автомобили, в то время как при движении по автостраде грузовые автомобили «шумнее» лишь на 9 дБА [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

Один из основных источников шума в городе – автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБА отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ [3; 31].

Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБА). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже [19].

Акустическая характеристика транспортного потока определяется интегральными показателями шумности автомобилей. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости [19].

Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.

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 дБА, от пассажирского – 91дБА, от товарного состава – 92 дБА. При скорости 30-35 км/ч электропоезд создает шум в 82 дБА; 43 км/ч – 84; при 55 км/ч уровень звука увеличивается до 89 дБА [10].

Уровни шума при движении поездов на открытых линиях метрополитена при интенсивности 20-30 км/ч достигают 70 дБА, при 40 км/ч и более – 75-80 дБА. 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 дБА). На расстоянии 100-200 м снижение шума равно 8 дБА, а на расстоянии от 200 до 300 м – всего на 2-3 дБА. 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 [31].

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.

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. [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].

Авиационный шум – это шумовое загрязнение, производящееся любым летательным аппаратом или его компонентами. Шумы исходят из трех основных источников: шумы, создаваемые турбулентными потоками или аэродинамические шумы; шум двигателя и другие механические шумы; шум от систем самолета.

1) Аэродинамический шум возникает из воздуха вокруг фюзеляжа самолета. Подобные шумы возрастают при увеличении скорости, а также на малых высотах. Особо громкие, интенсивные аэродинамические шумы производятся реактивными самолетами, а также низко летающими высоскоростными военными самолетами.

2) Механические шумы и шум двигателя. Шум двигателя зависит от его типа и производится практически во всех его элементах: вентиляторе, компрессоре, камере сгорания, турбине и реактивном сопле. Поэтому акустическое поле двигателя представляет собой суперпозицию акустических полей отдельных источников шума.

3) Шум, исходящий из других систем самолета. Одним из самых значительных источников шума коммерческих реактивных самолетов является вспомогательная силовая установка.

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 дБА [1].

Для снижения шума, производимого летательным аппаратом, используется комплексное выполнение ряда мероприятий, учитывая технические и экономические возможности.

Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов и жилых комплексов, который зависит от направления взлётно-посадочных полос и трасс пролётов самолётов, интенсивности полётов в течение суток, сезонов года, от типов самолётов, базирующихся на данном аэродроме, и других факторов. При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБА и в ночное время – 78 дБА, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБА [31].

В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумлённости территории первое место среди всех источников шума занимает воздушный транспорт. Аэродромы местных воздушных линий расположены, как правило, в черте города, непосредственно среди жилой застройки, что создаёт крайне неблагоприятные акустические условия для населения.

Повышение уровня звука в летнее время обусловлено увеличением интенсивности полётов, а снижение его в некоторых точках – за счёт экранирующего эффекта плотных зелёных насаждений [8].

2 Влияние шума на организм человека

2.1 Звуковые колебания

Звук, или звуковые волны – это физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде под воздействием возмущения [3].

Звуковые волны, передающие энергию и информацию от источника сигнала, называются акустическими, или звуковыми сигналами.

Скорость звука различна в различных средах. Так, в воздухе при температуре 20 °С скорость звуковых волн равна 340 м/с. В других средах она может быть иной [22].

Человеческому уху доступна лишь небольшая часть колебаний, существующих в природе. «Официально» к слышимому звуку причислены механические колебания с частотой от 16000 до 20000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к диапазону 2000-4000 Гц. Звуки с частотой ниже 16 Гц – это инфразвуки, а те, у которых частота выше 20000 Гц, называют ультразвуками [3; 10; 27; 30].

2.2 Восприятие звука

Чувство слуха – одно из главных в жизни человека. Слух и речь вместе составляют важное средство общения между людьми, служат основой взаимоотношений людей в обществе. Потеря слуха может привести к нарушениям в поведении человека. Глухие дети не могут научиться полноценной речи [22].

С помощью слуха человек улавливает различные звуки, сигнализирующие о том, что происходит во внешнем мире, звуки окружающей нас природы – шорохи леса, пение птиц, звуки моря, а также различные музыкальные произведения. С помощью слуха восприятие мира становится ярче и богаче.

Каждое волокно слухового нерва начинается в строго определенных участках улитки и определенных волосковых клетках, представленных на рисунке 2.1. 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; 30].

Характеристики

Список файлов ВКР