Эластомерные акустические материалы

Современные производственные технологии обуславливают создание машин и механизмов эксплуатирующихся в условиях значительных скоростей и ускорений. Это ведет к росту динамических вибрационных нагрузок на детали машин и элементов сооружения, и, как следствие, возникает нежелательный для здоровья работников шум.Борьба с вибрациями и шумом включает, помимо технических мер, экономический ..

Современные производственные технологии обуславливают создание машин и механизмов эксплуатирующихся в условиях значительных скоростей и ускорений. Это ведет к росту динамических вибрационных нагрузок на детали машин и элементов сооружения, и, как следствие, возникает нежелательный для здоровья работников шум.Борьба с вибрациями и шумом включает, помимо технических мер, экономический аспект.В решении задачи по недопущению либо минимизации негативных звуковых и вибрационных воздействий на организм человека и на элементы оборудования и конструкций возможны четыре основных типа решений:· Изолировать источник шума и вибраций;· Осуществить защиту рабочей зоны от проникновения звуковых и вибрационных колебаний;· Максимально удалить рабочую зону от источника возмущения;· Использовать индивидуальные средства защиты для персонала.Борьба с вибрацией в месте ее возникновения часто решается традиционными способами - размещением оборудования или его частей, которые служат источниками колебательных возмущений – чаще всего приводов - на бетонных фундаментах, либо на амортизаторах. Минусы таких решений известны - для создания фундамента необходимы дополнительные материальные и трудовые затраты, а также большой период времени на само создание фундамента. Кроме того, возможность использования фундаментов на перекрытиях – к примеру, при размещении оборудования на этажах –ограничена несущей способностью строительных конструкций. Использования виброизоляторов ограничено сложностью их изготовления, их неуниверсальностью, а также тем, что они, в отличие от фундаментов, не снижают энергию колебаний, т.е. отсутствует либо мал эффект гашения вибрации.Стоит упомянуть о способах, которыми зачастую пытаются решить вопрос виброзащиты. Иногда, не задумываясь о физико-механических характеристиках материала, вместо фундаментов используют различные вспененные материалы – пенорезину, пенополиуретан, пенопласт и т.д. Но, попадая под значительное давление передаваемое элементами оборудования – станин или опор - данные материалы меняют как свою первоначальную форму, так и внутреннюю структуру, которая в ненагруженном состоянии позволяет им поглощать звуковые волны. Вследствие указанных изменений, через короткий промежуток времени вибрация получает практически беспрепятственный доступ к строительным конструкциям и распространяется по смежным помещениям.В нашей практике мы неоднократно сталкивались и с другой попыткой интуитивно найти выход из ситуации с обеспечением виброзащиты – размещением под станиной либо опорами оборудования высокоэластичных резин с низкой твердостью – т.н. «вакуумных резиновых пластин». Однако, именно высокая эластичность таких резин приводит не к гашению колебаний, а к их отражению, зачастую усилению, из-за возникающего резонанса, и к раскачиванию размещенного на такой подложке оборудования. Новым решением обеспечения виброзащиты вибродемпфирующих эластомерных пластин. Эффективность таких пластин определяется достаточно низким динамическим модулем упругости – 30 МПа и высоким коэффициентом механических потерь 0,7. Преимущества использования эластомеров в сравнении с массивным бетонным фундаментом заключаются в меньшей материалоемкости и времени монтажа при аналогичном поглощающем эффекте. В сравнении с использованием виброизоляторов, у пластин выше надежность конструкции – т.к. в вибродемпфирующей пластине имеется всего один элемент. Отметим, что речь идет именно о поглощении вибрации, т.е. энергия колебаний не возвращается к источнику, а переводится в тепловую.В случае же производства с исключительно высоким уровнем шума и вибрации – в частности, когда единица оборудования имеет несколько источников шума различной интенсивности, целесообразно использовать комбинацию бетонного фундамента с противовибрационными элементами – в частности, с эластомерными пластинами, к примеру комбинированный фундамент типа «стакан-в-стакане» - внутренняя часть железобетонного основания внешнего фундамента выложена слоем эластомерного материала толщиной 20 – 30 мм, поверх которого заливается непосредственный фундамент оборудования. В такой конструкции происходит повышенное снижение интенсивности колебаний за счет прохождения волн через слои с различными динамическими модулями и, соответственно, удельным акустическим сопротивлением. Вибродемпфирующие эластомерные пластины выпускаются в виде рулонного материала толщиной 4 мм и шириной до 1200 мм, а также в виде плит размером 700х700 мм толщиной 10 мм и 20 мм. Пластины работоспособны в интервале температур от -40 до +120о С в воздушной и водной средах, а также при наличии масел и других агрессивных жидкостей, что делает их использование в условиях производства предпочтительным.Характеристики эластомерных пластин позволяют отнести их к эффективным материалам и изделиям, рекомендуемых для использования для виброзащиты и звукоизоляции в диапазоне низких звуковых частот, включая и область самых низких частот, находящихся за пределами нормируемого диапазона.