WIBROAKUSTYKA STOSOWANA

Czesław Cempel

Wydawnictwo: PWN, 1978
Oprawa: miękka
Stron: 140
Stan: dobry (+), nieaktualne pieczątki

Wibroakustykę, przedmiot niniejszego skryptu, stworzyła potrzeba redukcji stale wzrastających w przemyśle poziomów drgań i hałasu, których źródłem są maszyny i urządzenia. Łączy ona w sobie podejście metodyczne i wyniki badań nauk podstawowych stosowanych (mechaniki i akustyki) z zasobem wiedzy i doświadczeniem inżynierskim niezbędnym przy projektowaniu i eksploatacji maszyn i procesów technologicznych. Przedmiotem zainteresowania wibroakustyki są maszyny i urządzenia rozpatrywane jako źródło zbędnych — z punktu widzenia realizowanego procesu — zakłóceń dynamicznych. Dla zrozumienia przyczyn i znalezienia możliwości efektywnego obniżenia tych zakłóceń stosuje się wnioskowanie oparte na następującym ciągu rozumowania: obiekt rzeczywisty — model fizyczny — model matematyczny — analiza zachowania się modelu i wnioski dla ulepszenia obiektu wyjściowego. Idąc tą drogą podczas analizy maszyny pomijamy wszystkie cechy nie związane z jej wibroakustyczną aktywnością i szukamy tylko istotnych źródeł zakłóceń. Dysponując już znajomością źródeł tworzymy dalej prosty model fizyczny generacji i propagacji drgań lub dźwięku. Tak więc drgający korpus maszyny zastępujemy np. modelem płyty, upust powietrza modelujemy jako źródło punktowe o zmiennym wydatku, zaś każde realne źródło hałasu (np. maszynę) obserwowane z pewnej odległości zastępujemy równoważnym źródłem punktowym. Podobnie, skomplikowane rzeczywiste drogi propagacji zastępujemy modelami uproszczonymi pozwalającymi na analizę w kategoriach fali płaskiej lub co najwyżej kulistej. Dzięki takiemu podejściu rzeczywisty problem hałasu sprężarki w sieci instalacji powietrznej (rozdział VI, 4) można sprowadzić np. do zagadnień propagacji fali płaskiej w kanale. Operowanie prostymi modelami fizycznymi oraz matematycznymi obiektów i zjawisk jest bardzo efektywne we wnioskowaniu, jeśli tylko obrane przez nas cechy i własności obiektów są rzeczywiście istotne oraz - z drugiej strony - jeśli znamy granice i warunki, w ramach których nasze modele pozostają prawdziwe. Przykładowo można wspomnieć, że analiza hałasu w kanale bazująca na fali płaskiej przy długościach fal znacznie mniejszych niż jego średnica będzie błędna. Podobnie, zagadnienie wibroizolacji maszyn dla wysokich częstości nie może opierać się na założeniu sztywnego korpusu maszyny i fundamentu, lecz musi uwzględniać skończoną podatność każdego elementu układu. Opisany sposób rozumowania oparty na modelach uproszczonych, w połączeniu z możliwością stosowania zasady superpozycji (w pierwszym przybliżeniu zakładamy liniowość rozpatrywanych układów), jest myślą przewodnią niniejszego skryptu. Stąd też jego pierwsza część poświęcona jest analizie zjawisk elementarnych i ich modeli, których znajomość ułatwi w dalszym ciągu analizę i syntezę złożonych obiektów wibroakustycznych występujących w rzeczywistości.

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie
Wstęp     
Niektóre symbole i oznaczenia

Rozdział I. PROCESY WIBROAKUSTYCZNE
1. Drgania i fale w układach sprężystych 
Rodzaje fal w ośrodkach ciągłych (11). Proste przypadki fal dźwiękowych w powietrzu (16)
2. Generacja dźwięku i jego propagacja 
Proste źródła dźwięku (19). Propagacja fal dźwiękowych (24). Poziomy dźwięku i drgań (26)
3. Charakterystyki częstotliwościowe i czasowe procesów wibroakustycznych 
Charakterystyki częstotliwościowe (28). Charakterystyki czasowe (31)
4. Podstawowe obliczenia hałasowe 
Pojedyncze źródła hałasu (39). Hałas źródeł grupowych (35)

Rozdział. II KRYTERIA OCENY HAŁASU I DRGAŃ
1. Oddziaływanie hałasu i drgań na człowieka, maszyny i konstrukcje  Percepcja dźwięku (39). Oddziaływanie hałasu na człowieka (41). Percepcja drgań i ich wpływ na człowieka (43). Wpływ drgań i hałasu na maszyny, konstrukcje i ich elementy (44)
2. Normowanie hałasu i drgań w przemyśle       
Dopuszczalne poziomy hałasu w miejscach pracy ze względu na jej charakter (45). Dopuszczalne poziomy hałasu ze względu na ochronę zdrowia pracowników (45). Dopuszczalne poziomy hałasu ze względu na sąsiedztwo zabudowy mieszkalnej (49). Dopuszczalne amplitudy drgań na stanowiskach pracy (49). Dopuszczalne amplitudy drgań maszyn, urządzeń i konstrukcji (51)

Rozdział III. ŹRÓDŁA DRGAŃ I HAŁASU W PRZEMYŚLE 
1. Przyczyny powstawania 
Drgania (54). Hałas (56)
2. Źródła drgań      
Maszyny w ruchu obrotowym (58). Młyny (58). Wirówki i sita wibracyjne (59). Maszyny korbowe (59). Szacowanie sił wzbudzających (59)
3. Źródła hałasu 
Maszyny elektryczne (61). Przekładnie zębate (61). Transformatory (62). Sprężarki tłokowe (62). Silniki spalinowe (62). Wentylatory (63). Pompy (64). Maszyny i urządzenia do obróbki materiałów

Rozdział IV. METODY BADAŃ PROCESÓW WIBROAKUSTYCZNYCH 
1. Problematyka badań 
2. Podstawowy system do pomiarów i analizy 
Przetwornik (68). Układy dopasowujące (69). Magazyn danych (69). Procesor sygnałów (70). Układ obserwacji i rejestracji (71)
3. Analiza procesów       
Analiza widmowa (73). Analiza w dziedzinie czasu (76). Analiza amplitudowa (79)
4. Przykładowe procedury badawcze 
Hałas na stanowiskach pracy (82). Hałas maszyn i urządzeń (83). Hałas obiektów przemysłowych (86). Drgania na stanowiskach pracy (87). Drgania maszyn i urządzeń (87). Identyfikacja i lokalizacja źródeł drgań i hałasu maszyn (88)
5. Szacowanie wyników, błędy pomiaru 

Rozdział V. MINIMALIZACJA DRGAŃ
1. Obniżenie amplitudy drgań elementów 
Zmiana parametrów układu (95). Zmiana parametrów wymuszenia (96). Dołączenie układu dodatkowego (97)
2. Redukcja drgań na drodze ich propagacji 
Wibroizolacja maszyn i urządzeń (98). Wibroizolacja elementów konstrukcji (102)
3. Redukcja amplitud drgań konstrukcji powierzchniowych 

Rozdział VI. MINIMALIZACJA HAŁASU 
1. Obniżenie hałasu źródeł 
Hałas pochodzenia mechanicznego (106). Hałas pochodzenia aerodynamicznego (110)
2. Obniżenie hałasu na drodze jego propagacji 
Ekrany dźwiękochłonne (111). Obudowy dźwiękochłonne (112). Inne rodzaje ekranowania dźwięków bezpośrednich (114)
3. Hałas w pomieszczeniach zamkniętych     
Wpływ lokalizacji źródła (115). Wpływ własności pomieszczenia (116)
4. Hałas w sieciach instalacji przemysłowych     
Obliczenia hałasowe sieci (118). Izolacyjność rurociągów (120). Obliczenia hałasowe tłumików (121). Obliczenia przepływowe tłumików (124). Lokalizacja tłumików (126)

Rozdział VII. SYSTEMOWE UJĘCIE ZAGADNIEŃ MINIMALIZACJI HAŁASU I DRGAŃ W PRZEMYŚLE      
1. Ogólne ujęcie problemu     
2. Przykład procedury szczegółowej     
3. Uwagi końcowe          

LITERATURA     
SKOROWIDZ