Содержание
Введение
1. Общие сведения о шуме и методах борьбы с ним
2. История развития методов борьбы с шумом
3. Перспективы
Заключение
Список использованных источников
Введение
В двадцать первом веке одной из важных тенденцией техники является поворот в сторону человека. Человек, как потребитель, становится ценным, поэтому важно произвести максимально удобный и комфортный продукт.
Безопасность также играет важную роль. Так, считается, что около тридцати процентов всех заболеваний у горожан, составляют болезни, вызванные длительным воздействием повышенных шумов и вибраций. Эти заболевания занимают первое место среди всех профессиональных заболеваний. В России их доля составляет тридцать пять процентов от общего числа профессиональных заболеваний. Эти болезни приводят к снижению производительности, трудоспособности, качеству выполняемых работ. А вследствие этого и росту издержек со стороны работодателей и государства. При уровнях шума свыше восьмидесяти децибел, каждое его увеличение на один — два децибела приводит к повышению стоимости товара на один процент. Акустический комфорт, в том числе, автотранспортных средств играет важную роль. В автомобилях затраты на шумозащитные конструкции достигают десяти процентов от его стоимости. На конец двадцатого века, для стран Европейского союза объём затрат на мероприятия по борьбе с шумом составлял около одного процента от валового внутреннего продукта. [1]
Целью работы является описать историю методов снижения шума автотранспортных средств.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
- описание природы шума, процессов образования шумов в автотранспортном средстве и методов их снижения
- исторический анализ методов борьбы с шумом автотранспортных средств, развития представлений о проблеме шума;
- выявить перспективы развития методов борьбы с шумом в контексте автотранспортных средств.
1. Общие сведения о шуме и методах борьбы с ним
Шумом называют любые случайные беспорядочные звуки различной интенсивности и частоты. Если смотреть с физиологической точки зрения, то шумом называют разного рода и неприятные человеку звуки. [7]
Источниками шума служат любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах. Что касается автотранспортной техники, то источники группируют в первичные и вторичные. Первичными называют шумы, вызванные процессами в двигателе, шумы от трансмиссии, систем впуска и выпуска, шумы от неровностей дорожного фона, вентилятора системы охлаждения. А вторичные включают в себя самые разные панели кабины, детали интерьера автомобиля, мелкие металлические конструкции. Они и потому называются вторичными, что воспринимают колебания от первичных источников и впоследствии колеблются сами, порождая новый шум. Если шум распространяются через твёрдое тело, то такой шум называют структурным. На примере работающего двигателя автотранспортного средства таким твёрдым телом являются элементы крепления, которые передают колебания на кузов, и его панели будут излучать структурный шум. Распространяющийся по воздушной среде шум называют воздушным. Следовательно, можно увидеть, что шум автотранспортной машины возможно снизить путём нарушения пути распространения шума до жертвы шума – водителя, пассажира, пешехода. Такой метод защиты шума называют пассивным.
Но можно пойти и другим путём. Если разобраться в процессах источников шума, усовершенствовать их, чтобы они генерировали меньше шума, то такой способ борьбы с шумом будет называться конструктивным. По природе процессов возникновения шумов в автотранспортных средствах выделяют механические, аэродинамические, гидравлические и электромагнитные шумы. [1]. Одной из причин механического шума является соударение зубьев шестерён. Аэродинамические шумы возникают из-за сопротивления воздуха при движении автотранспортного средства.
Гидравлические возникают в системах жидкостного охлаждения или маслопроводах, а электромагнитный – на щётках электродвигателя стартера. Все эти шумы можно снизить и даже избавиться от них путём изменения конструкции (применении отбалансированных силовых агрегатов и узлов трансмиссии, правильном подборе и расчете эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа и т.д.), потому такие способы и называются конструктивными. Поэтому повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Точность изготовления деталей, их подгонка и динамическое уравновешивание всех движущихся частей приводят к уменьшению уровня шума. [17]
Снижение внешнего шума может быть достигнуто путем акустической доводки внешних форм кабины или кузова, системы выпуска отработавших газов, воздухоочистителя системы питания, вентилятора системы охлаждения и т. д., а также применением шин, обеспечивающих минимальный уровень шума.[1]
Цикл создания автотранспортной техники подразумевает три принципиальных этапа: проектная работа, изготовление, испытание и выпуск на продажу. [8]
С целью снизить издержки, производитель стремится, чтобы будущее автотранспортное средство успешно прошло испытания, соответствовало стандартам и успешно продавалось. Поэтому на стадии проектирования учитывают максимально возможное количество нюансов. Но в силу того, что на стадии производства существует доля брака и некачественной работы, невозможно полностью корректно смоделировать, рассчитать автотранспортное средство и предсказать его изменения с течением времени , автотранспортное средство может не соответствовать ожидаемым параметрам, задуманным на стадии проектирования. Поэтому помимо очевидного конструктивного метода пользуются пассивными методами.
Пассивный метод состоит в применение вибро- и звукопоглощающих, звукоизолирующих и уплотнительных материалов, защитных кожухов, поверхностей кабины, капота. Этот метод, как уже подразумевалось выше, является вторичным по отношению к конструктивному, так как, прежде всего в автотранспортных средствах стремятся заложить нужные свойства конструкционно.[7]
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Сегодня инженеры обладают значительным объемом средств нейтрализации негативного воздействия звукового давления. Большой прогресс достигнут в разработке и производстве самых разнообразных конструкций шумозащиты, акустических экранов, звукоизолирующих капотов и кабин, элементов звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций.
Поглощение звука есть превращение энергии звуковой волны в другие виды энергии, и в частности в тепло. [2]
Звукопоглощающая способность материалов обусловлена их пористой структурой и наличием большого числа открытых сообщающихся между собой пор, максимальный диаметр которых обычно не превышает 2 мм (общая пористость должна составлять не менее 75% по объёму). Большая удельная поверхность материалов, создаваемая стенками открытых пор, способствует активному преобразованию энергии звуковых колебаний в тепловую энергию вследствие потерь на трение. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения, равным отношению количества поглощённой энергии к общему количеству падающей на материал энергии звуковых волн. Звукопоглощающие материалы применяются для снижения энергии отражённых звуковых волн. Они имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение и могут обладать различной степенью жёсткости (мягкие, полужёсткие, твёрдые). Мягкие звукопоглощающие материалы изготовляются на основе минеральной ваты или стекловолокна с минимальным расходом синтетического связующего (до 3% по массе) или без него.[1]
Звукоизоляция есть совокупность мероприятий по снижению уровня шума, проникающего в кабину автотранспортного средства извне. Количественная мера звукоизоляции, выражаемая в децибелах (дб), называется звукоизолирующей способностью. Звукоизоляционные материалы делают таким образом, чтобы они не пропускали сквозь себя шум, то есть должны быть непрозрачными для звука, отражать звуковые волны. Это отличает их от звукопоглощающих материалов. В тоже время звукоизолирующий материал не должен колебаться сам, под действиями этих звуков. Хорошим примером звукоизолирующего материала является резина.
Помимо представленных двух способов существует подающий надежду активный, или компенсационный метод снижения шума, основанный на эффекте одномерной, плоской или пространственной интерференции. Он позволяет уменьшить звуковое давление шума путем наложения на него дополнительного (компенсирующего) звукового поля, создаваемого излучателями. Термин «активный метод» означает, что для обеспечения компенсации расходуется энергия, обычно, электрическая, подводимая к излучателям (динамикам).[9]
Таким образом, в общем случае, методы снижения автотранспртных средств шума можно классифицировать по следующим трем направлениям:
- уменьшение шума в источнике его возникновения (конструктивные);
- снижение шума на пути его распространения (пассивные);
- применение средств звукозащиты при восприятии звука (активные или компенсационные).
Однако к такому автотранспортная отрасль пришла далеко не сразу.
2. История развития методов борьбы с шумом
Шум с давних пор является неотъемлемой частью человеческого существования. И является проблемой достаточно долгое время. Так в «Эпосе о Гильгамеше» Великий потоп рассматривается как наказание за то, что человечество производит много шума. Первый, документально засвидетельственный, запрет на шум был принят в древнегреческом городе Сибарис, т.е. примерно в 7 веке до Р.Х. Запрещалось шуметь по ночам. [10]
Римский писатель Марциал жаловался на муки, причиняемые ему шумом:
«По шуму, который проникает в дом по ночам, мне иногда кажется, что весь Рим проходит через мою спальню». Гай Юлий Цезарь запретил проезд повозок через Рим в ночное время — основного источника шума. [1]
Понятие физической природы шума пришло не сразу. Человечество начало знакомство с миром звуков посредством музыкальных инструментов, коих водилось у любого древнего народа. Возникала потребность в объяснении природы звука. Начались предпосылки для зарождения науки о звуке- акустике. Древнегреческий математик и философ Пифагор (6 в. до н. э.) обнаружил связь между высотой тона и длиной струны или трубы; Аристотель (4 в. до н. э.) понимал, что звучащее тело вызывает сжатия и разрежения воздуха, и объяснял эхо отражением звука от препятствий. Итальянский учёный Леонардо да Винчи (15-16 вв.) исследовал отражение звука, сформулировал принцип независимости распространения звуковых волн от разных источников. [11]
Математические основы акустики как области физики, исследующей колебания и волны, были заложены в 17 веке Исааком Ньютоном. В 19 веке немецкий ученый Г. Гельмгольц разработал теорию слуха и достиг существенных результатов в физиологической акустике. В США во второй половине 19 века были сделаны важные изобретения в области прикладной акустики: Г. Бел создал телефон, Томас Эдисон —фонограф. В конце 19 века вышел труд Дж.У. Рэлея «Теория звука», подытоживший достижения классической акустики.
К концу XIX — началу XX в. человечество уже всерьез начинают тревожить вопросы шума. В 1850 г. в Бостоне принят первый муниципальный акт, посвященный борьбе с шумом. В 1898 г. в Нюрнберге создана первая общественная организация — Лига против транспортного шума, в 1908 г. основано одно из первых в мире Немецкое общество по борьбе с шумом, а в 1909 г. в Лондоне проведена первая конференция, посвященная этой проблеме. [12]В конференции принимали участие представители восьми стран. На этой стадии борьба с шумом представляла собой разрозненные протесты врачей или юристов, отдельные публикации, кампании. Но в то же время готовилась научная база для новой отрасли знаний — инженерной акустики, занимающейся изучением шума и вибраций и борьбой с ними.
История борьбы с шумом в XX в. начинается в 1920-х гг. и может быть разбита на три условных этапа:
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
- предвоенный (1920-1930 гг.);
- послевоенный (1950-1970 гг.);
- современный (с начала 1980-х гг. и по настоящее время).
В предвоенный период (1920—1930 гг.) были созданы первые шумомеры, начато количественное изучение некоторых источников шума (в частности, самолетов), выполнены первые тщательные исследования в области звукоизоляции, звукопоглощения, распространения звука. [12]
Тогда же появляются не только отдельные публикации, касающиеся частных проблем шума, но и несколько монографий, в том числе посвященные акустическим измерениям (J1.JI. Мясников, СССР), общим проблемам борьбы с шумом в строительстве (А. Шох, Германия) и др. В конце 1920-х гг. в США начинает выходить первый журнал по акустике, где освещается и борьба с шумом. В 1933 г. в СССР появился первый отечественный шумомер, а в середине 1930-х гг. в США получен патент на активное снижение шума методом интерференции.
В послевоенный период (1950-1970 гг.) происходит становление инженерной акустики. Трудно перечислить весь спектр выполненных научных работ и решенных в эти годы проблем. Вот лишь некоторые из них:
- развитие новых методов исследований;
- конструирование высокоточной акустической аппаратуры; создание новых акустических материалов;
- глубокие исследования, связанные с образованием звука в источнике;
Внимание на вредное влияние шумов впервые было обращено врачами. Еще в конце прошлого века в России были проведены исследования слуха у ткачей (Малютин, 1896 г.) и у рабочих Кронштадтского порохового завода (Меднокритский, 1874 г.). Исследователи обнаружили, что длительное воздействие шума нередко вызывает у рабочих профессиональную тугоухость, а иногда и глухоту. Штейн (1884 г.) и Попова (1924 г.), проводившие опыты на белых мышах, установили, что воздействие интенсивного шума на слуховые органы животных приводит к перерождению нервных элементов внутреннего уха.
Однако широкое и всестороннее исследование действия шума на организм, а также разработка методов измерения шумов и способов снижения шумности начались в нашей стране лишь после Октябрьской социалистической революции, в особенности с 30-х годов. Этому способствовал общий подъем в акустике, обусловленный развитием усилительной техники, электроакустики и техники записи и воспроизведения звука. Именно в это время резко возросло висло проводимых и публикуемых работ по общей и архитектурной акустике, звукопоглощающим материалам, акустической измерительной аппаратуре и тому подобное.
В 1934 г. была организована специальная Лаборатория но борьбе с производственными шумами в Ленинградском научно-исследовательском институте охраны труда ВЦСПС (ЛИОТ).
Большой цикл работ по изучению действия сильных звуков и шумов на слух людей и животных был проведен в лабораториях И. П. Павлова и Л. А. Орбели, в клиниках 13. И. Воячека и В. Ф. Ундрица, в Институте биофизики АН СССР (Б. Е. Шсйвехман с сотрудниками), в лаборатории ЛИОТ и в ряде других научных учреждений.
При этом был установлен ряд фундаментальных явлений, таких, как преимущественная вредность высокочастотных звуков и шумов , особенности поведения органа слуха при очень мощных звуках, благотворное влияние на слух и общее состояние организма человека периодических отдыхов от шума. Были также намечены методы медицинского отбора персонала для работы в условиях сильной шумности [11].
В этих исследованиях был накоплен большой количественный материал о профессиональной потере слуха под влиянием различных звуков и шумов, существенно важный для решения проблемы нормирования шумов, а также для разработки различного рода профилактических мероприятий.
Что касается разработки аппаратуры для спектрального анализа- звука, то еще в 1927 году Казанский разработал «акустический осциллограф», являвшийся дальнейшим развитием идеи Лебедева. Одна из первых попыток создания автоматического анализатора звука принадлежит Ржевкину , разработавшему анализатор с резонансным электрическим контуром. В 1934 году С. Я. Соколовым был предложен анализатор с кварцевым фильтром; затем Родман создал автоматический анализатор с магнитострикционным фильтром. Этот анализатор был использован в ряде лабораторий; в частности, с его помощью были выполнены основные работы Казанского по исследованию шума электрических машин, эскалаторов Московского метро и другие.
Перейдем к рассмотрению работ, посвященных изучению механизма шумообразования и созданию методов снижения шумности. В 1935—38 гг. Казанским, Шпрингманом, Звенигородским и Михеевым были проведены работы по исследованию шумов электрических машин. В них были подробно изучены причины механических, воздушных и магнитных шумов в машинах и предложен комплекс мер по их уменьшению. Результаты этих работ до настоящего времени служат основным пособием при проектировании малошумпых электрических машин. В дальнейшем ряд работ в этом направлении был проведен Ермолиным и Зарецким, Кучер [11].
Основы теории шумов аэродинамического происхождения были заложены в работах Андреева и Русакова, Блохинцева, а также упоминавшейся выше работе Гутипа [14]. Из экспериментальных исследований в этой области можно указать на работы Непомнящего, который экспериментально исследовал шум воздушного винта, и Юдина, который исследовал шум вентиляторов и способы уменьшения этого шума.
Много работ было предпринято с целью борьбы с шумом выхлопа различного рода двигателей. Андреевым было положено начало ряду работ по теории фильтров-глушителей. Здесь следует упомянуть работы Шапиро, разработавшего теорию глушителя со сферическими и цилиндрическими ячейками и работы Инзеля , Славина и др.
На основе этих работ были созданы эффективные глушители шума выхлопа для автомобильных двигателей. Исследованию источников шума в дизельных двигателях были посвящены работы Зинченко и работы ЛИОТ . Здесь был использован метод звукоизоляции шумных механизмов с помощью кожухов и капотов.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Применение звукоизоляции позволило ЛИОТ добиться значительного снижения шума гвоздильных и оплеточных станков, мощных вентиляторов и ряда других шумных агрегатов. В той же лаборатории для ослабления шума широко применяется метод демпфирования механических вибраций путем сочленения металлических деталей с материалами, имеющими большое внутреннее трение (битумом, резиной, пластмассами). На этом принципе были осуществлены малошумные трубы для автоматических револьверных станков, малошумные голтовочные барабаны и шаровые мельницы, малошумные шестеренчатые передачи и тому подобное. Следует отметить, что работы по исследованию и снижению шумности зубчатых передач были проведены также Генкиным [11].
В настоящее время при проектировании новых агрегатов и конструкторы с целью уменьшения шума в источнике стремятся заменять ударные процессы безударными и возвратно-поступательные движения — вращательными.
Само собою, разумеется, что для снижения шумности должны использоваться также обычные методы звукопоглощения и звукоизоляции.
Советские акустики сделали многое в этой важной области, где результаты исследований технических усовершенствований прямо направлены на улучшение условий труда и отдыха миллионов граждан нашей страны.
Послевоенный период характеризуется важными достижениями. Развивались новые научные отрасли, появлялись новые численные методы рачёта звуков.
В середине 1950-х гг. Дж. Лайтхиллом были созданы основы новой науки — аэроакустики, которая бурно развивалась в последующие годы. В акустике начинают применяться численные методы расчета.У истоков статистического энергетического анализа стояли, Г.Вестфаль, Р. Лайон, М. Крокер (1960-е гг.). Для решения многих акустических задач широко стал использоваться метод конечных элементов (1970-е гг.). В 1980-х гг. достигнут прогресс в применении метода граничных элементов. Эти методы обеспечили решение ряда прикладных задач в практике борьбы с шумом, в том числе акустический расчет эффективности глушителей и виброизоляторов, звукоизлучения сложных пространственных конструкций и др.
В этот период уделяется большое внимание разработке нормативных требований по шуму и вибрации. В 1956 г. в нашей стране были приняты одни из первых в мире нормы по шуму, а в 1957 г. в США Л. Беранек предложил нормировочные кривые оценки шума. В начале 1960-х гг. на основе его предложений Международной организацией по стандартизации (ISO) разработаны и приняты рекомендации по нормированию шума на основе предельных уровней звукового давления (предельных спектров).
Максимально допустимые уровни шума устанавливаются национальными или региональными органами власти.[12] Так, в 1969 г. в США законом Уолша- Хэли определены предельно допустимые уровни шума, воздействующего на работающих. В разных странах принятые нормативные значения обычно отличаются друг от друга, что связано с различными техническими и экономическими соображениями.
В 1960-1970 гг. во многих странах разрабатываются стандарты по шуму и вибрации. Они устанавливаются как различными международными организациями, так и национальными ведомствами. В 1976 г. в нашей стране разработан и принят первый отечественный основополагающий ГОСТ по шуму. С течением времени число принятых и выпущенных стандартов резко возросло, и за последние 20 лет XX в. было выпущено свыше 50 международных стандартов по методам измерения шума компрессоров, вентиляционных систем, турбин, строительных машин, вычислительных машин и др.[16]
В эти же годы во многих странах приняты эффективные законы о шуме (акты, указы и пр.), что позволило бороться с последствиями производственных и других шумов. Англия одной из первых привлекла к борьбе с шумом законодательство. Здесь в 1960 г. был принят закон о снижении шума, а в 1974 году — закон о контроле над загрязнением окружающей среды, в который были включены многочисленные положения, касающиеся шума. Следует также отметить и весьма разумную налоговую политику, которая начинает проводиться в эти годы. Расходы на мероприятия по борьбе с шумом оплачиваются из суммы налогов, взимаемых в соответствии с платой за загрязнение окружающей среды.
Большой прогресс достигнут в разработке и производстве самых разнообразных конструкций шумозашиты: акустических экранов, звукоизолирующих капотов и кабин, элементов звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций. В эти годы возникают и успешно функционируют сотни фирм, специализирующихся на производстве акустических материалов и шумозащитных конструкций, виброакустической аппаратуры.
Современный период (1980-е — начало 2000-х гг.) характеризуется, в первую очередь, применением новых технологий, например лазерной, новых видов транспортных средств (подвижной состав на электромагнитном подвешивании, автомобили с электродвигателем), новых режимов обработки материалов (импульсные вместо непрерывных), появлением новых материалов. Перечисленные факторы усиливают арсенал шумозащиты, однако они ставят и новые проблемы в связи с появлением новых источников шума. Такие социальные процессы, как непрерывное увеличение благосостояния в западном мире (например, число автомобилей — существенного источника шума в городах — за последние 20 лет удвоилось) и урбанизация, ведут к серьезному усложнению проблемы борьбы с шумом.
Приблизительно с начала 1980-х годов начинает быстро совершенствоваться измерительная техника, появляется новый вид акустических измерений — интенсиметрия, позволяющая решить широкий круг задач (выделение вклада источников в процессы шумообразования, простое определение эффективности шумозащитных конструкций, определение акустической мощности агрегата на месте, передача структурного звука и пр.). [12]
В практике борьбы с шумом для решения многих прикладных и теоретических задач используется вычислительная техника, успешно применяется активная защита от шума и звуковых вибраций, разрабатываются средства машинного проектирования шумовиброзащитных конструкций самолетов, автомобилей, судов и т. д.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Таблица 1. Снижение шума во второй половине ХХ в.
Все эти достижения позволили снизить темпы шумового загрязнения.
Отметим также впечатляющие результаты, полученные и на многих производственных предприятиях. В таблице 1 приведены уровни шума для нескольких рабочих мест на одном из современных заводов в недалеком прошлом и в настоящее время. Видно, что лишь за одно двадцатилетие достигнуто снижение шума на этих местах на 15—20 дБА.
3. Перспективы
В ближайшем будущем, ожидается продолжение развития ныне существующих направлений борьбы с шумом. В связи с переходом к информационному обществу, ожидается широкое применение компьютерного моделирования и конструирования шумозащитных конструкций. Так же следует ожидать и более глубокого использования активных методов борьбы с шумом, применинием вместе с пассивными системами снижения шума. Ожидается появления новых методов измерений показателей шума и всё более возрастающих требований к уровню шума автотранспортных средств. В условиях всеобщей компьютеризации уже начинают становится реальностью банки данных по шуму, активный мониторинг акустического загрязнения окружающей среды. [1]
Но скорость снижения шума будет замедляться. Наступает период, что с каждым сниженным децибелом при ослаблении шума требуется все больших затрат. Возможно, что специалисты столкнутся с таким явлением, как минимально достижимый шум, который нельзя уменьшить без изменения принципа работы устройства или без очень больших расходов. В конечном счете, все усилия по шумозашите будут определяться экономическими соображениями.
Анализируя изменения уровней шумового воздействия в XX в. можно составить прогноз для первых десятилетий XXI в. На рисунке 1 приведен график изменения шума для некоторых изделий с середины 1960-х гг. до начала XXI в.
Изменение шума во времени:
1 — реактивные пассажирские самолеты;
2 — легковые автомобили;
3 — строительно-дорожные машины
4 — Перспективы развития систем акустической защиты
При продлении кривых на рисунке, видно, что для автомобилей, реактивных пассажирских самолетов, строительно-дорожных машин наметилась тенденция очень медленного уменьшения шума (от 1,5 до 3 дБА в течение каждых 7-10 лет), которая определяется принимаемыми, например, в ЕС, документами по ограничению шума. Число источников шума будет неуклонно возрастать, и это позволяет утверждать, что в ближайшие два-три десятилетия резкого снижения шума ожидать не следует, а акустическое загрязнение окружающей среды станет все более заметным негативным фактором.
На фоне не столь позитивных перспектив, можно предположить, что значение инженерно-технических мероприятий путем внедрения систем акустической защиты будет только повышаться в социально-техническом аспекте.
В ближайшем будущем продолжится развитие методов, средств и систем акустической защиты. Также следует ожидать самого широкого применения компьютерного проектирования шумозащитных конструкций, еще более интенсивного использования активных методов борьбы с шумом, появление новых методов измерений [1].
Активные методы борьбы с шумом можно считать одними из выдающихся достижений инженерной акустики за последние годы. Достоинства этих средств – эффективная работа в низкочастотном диапазоне, где пассивные средства акустической защиты действуют слабо, а также возможность управлять спектром шума или вибрации в точке наблюдения. К недостаткам относятся высокая стоимость, сложность реализации и др. Тем не менее, широкий поиск и разработка активных систем акустической защиты продолжается [1].
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Положение сейчас таково, что уровни городского шума во всех мегаполисах мира на основных магистралях превышают санитарные нормы. У общественности и властей промышленно развитых стран возросло понимание борьбы с шумом и потребность в шумовых картах города для планирования этой борьбы. В частности, у нас по заказу властей многих городов России шумовые карты разрабатывались до «перестройки» специалистами-акустиками ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова в Ленинграде и НИИ строительной физики в Москве. В 2006 г. под руководством заведующего кафедрой экологии и ОБЖ Балтийского государственного технического университета «Военмех», президента Санкт-Петербургского общества по борьбе с шумом и вибрацией Н.И. Иванова, д.т.н., профессора, по заказу городских властей была начата работа по разработке карты шума Санкт-Петербурга. Предварительные данные — уровень шума в Санкт-Петербурге в среднем превышает допустимую норму на 10–20 дБА. Это огромная величина превышения[12]. Столичные власти обеспокоены шумом: почти 70 % территории Москвы находится в зоне шумового дискомфорта (данные ГПУ «Мосэкомониторинг», отвечающей за измерение уровня шума в столице). Главный санитарный врач Москвы Николай
Филатов заявил, что за последние 10 лет из-за лишних децибел в городе в два- три раза увеличился рост сердечнососудистых заболеваний и гипертонии. По его убеждению, громкие звуки на 8–12 лет сокращают продолжительность жизни москвичей.[10]
В большинстве стран мира за последние 20 лет не произошло ни изменения принципиальных подходов к защите слуха работающих от шума, ни ужесточения национальных нормативов [7].
Перспективным является применение активных средств борьбы с шумом, позволяющих решать целый ряд научных и технических задач, таких, как создание безэховых и экранирующих камер или площадок, обеспечение маскировки отражающих или излучающих объектов, снижение уровня шума в кабинах и салонах, автомобилей и тракторов, снижение внешней шумности транспортных средств, др.
Достоинством этих средств является их эффективная работа в низкочастотном диапазоне, где пассивные средства шумозащиты действуют слабо, а также возможность управлять спектром шума в точке наблюдения. Первой публикацией на тему активного гашения можно считать американский патент Луэрга, выданный в 1933 г. Строгое же решение задачи активного гашения волновых полей впервые было дано в конце 60-х – начале 70-х годов в работах Г.Д. Малюжинца, М.В. Федорюка, М. Жесселя. Эти работы положили начало новому направлению в развитии методов активной компенсации.[1]
Активные средства борьбы с шумом — одно из выдающихся достижений инженерной акустики за последние десятилетия. Достоинства этих средств — их эффективная работа в низкочастотном диапазоне, где пассивные средства шумозащиты действуют слабо, а также возможность управлять спектром шума в точке наблюдения. Недостатками являются высокая стоимость, сложность реализации, наличие границ применяемости по частоте и пространству и некоторые другие. Тем не менее, широкий поиск и разработка активных систем шумоглушения продолжаются, так как за ними — большое будущее.
В последнее время начинают широко использоваться оптимизационные методы поиска шумозащиты. Оптимизация шумозащитных комплексов позволяет существенно (в 1,5-2,0 раза) снизить стоимость шумозащитных средств, увеличить конкурентоспособность изделия.
Заключение
В данной работе рассмотрена рассмотрен исторический процесс развития методов борьбы с шумом и вибрацией с древнейших времен. Человеком всегда, начина с древних времён, негативно оценивался шум. В попытках объяснить природу звука человечество создаёт науку акустику, развивающуюся как отрасль физики, и не ставила собой целью борьбу с шумом. Всё меняется, начиная с конца 19 века и появления науки инженерная акустика. Конкретные же методы борьбы с шумом появились в 20 веке. В первой половине 20 века начали приобретаться знакомые нам черты в системе методов снижения шума. Это шумопоглощающие и шумоизолирующие материалы, шумоизмерительная техника.
Период с конца пятидесятых по начало восьмидесятых годов знаменуется появлением специальных расчётных методов и анализа оценки шумов автотранспортных средств. Последние 30 лет развития методов защиты от шума характеризуются высокими достижениями производителей автомобиля в деле снижения шума, всё более жёстким нормированием уровней шума, компьютеризацией и информатизацией отрасли, появлением активных методов снижения шума. В будущем намечается продолжение, уже существующих тенденций. В число нерешенных на сегодня проблем входит непрекращающийся рост зашумленности городов, который, как правило, связан с урбанизацией и, вследствие этого, увеличением количества транспортной техники. Но в целом перспективы развития и дальнейшего использования методов борьбы с шумом автотранспортных средств выглядят многообещающими.
Список использованных источников
1. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник.– М.: Университетская книга, Логос, 2008.–424 с.
2. Проблема борьбы с шумом. история и основные направления развития методов снижения уровня шума. Цуканова О.С., Петрикеева Н.А. Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2009. № 1. С. 67-74.
3. Тэйлор P. Шум, Пер. с англ. Д. И. Арнольда. Под ред.М. А. Исаковича. М, «Мир», 1978.
4. Победин, А. В. Проектирование виброшумоизоляции тракторной кабины : учеб. пособие / А. В. Победин ; ВолгГТУ. – Волгоград : Волгогр. науч. изд-во, 1994. – 92 с.
5. Славин И.И. «Краткий очерк работ по исследованию шумов и по борьбе с шумами в СССР за период до 1957 г.» 5, с. 221-230 (1959)
6. Бьерно, Л. Гидроакустика: от Аристотеля до наших дней / Л. Бьерно // Акустический журнал. – 2003. – Т. 49, № 1. – С. 30-37.
7. Сергиенко, В. П. Вибрация и шум в нестационарных процессах трения / В. П. Сергиенко, С. Н. Бухаров. — Минск: Беларус. навука, 2012. — 346 с. — ISBN 978-985-08-1450-0.
8. Иванов, А.М. И20 Проектирование автомобиля: конспект лекций для направления подготовки специалистов 190109 – специализация
«Автомобильная техника в транспортных технологиях» / А.М. Иванов, В.И. Осипов. – М.: МАДИ, 2014. – 40 с.
9. Акустический институт имени академика Н. Н. Андреева [Электронный ресурс]. – 2016. – Режим доступа : http://www.akin.ru/comm/techn8.htm
10. Боголепов, И. И. Борьба с шумом в городе [Электронный ресурс] / И. И. Боголепов. – 2010. – Режим доступа : http://www.c-o-k.ru/articles/bor-ba-s- shumom-v-gorode
11. Акустика// Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
12. Иванова Анастасия Сергеевна. Влияние параметров придорожных лесных полос на снижение шума вблизи автомобильных дорог (на примере саратовского правобережья): диссертация … кандидата биологических наук:
03.02.08 / Иванова Анастасия Сергеевна;[Место защиты: Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского].- Саратов, 2014.- 118 с.
13. «Российская газета», 21.01.2008 г., № 304(4567)
14. Безопасность автотранспортных средств : учебник / В. В. Ломакин [и др.] ; под ред. В. В. Ломакина ; МГТУ «МАМИ». – Москва : Изд-во МГТУ
«МАМИ», 2011. – 299 с.
15. Колосов, Ю. В. Защита от вибраций и шума на производстве : учеб. пособие / Ю. В. Колосов, В. В. Барановский. – Санкт-Петербург : СПбГУ ИТМО, 2011. – 38 с.
16. История развития техники : учеб. пособие / М. И. Дмитриев [и др.] ; под ред. В. М. Шарипова ; МГТУ «МАМИ». – Москва : Университет машиностроения, 2013. – 83 с.
17. Шум // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.