Главная-Наливной пол-План-конспект занятия по экологии (9 класс) на тему: Шум как экологический фактор. Загрязнение шумовое

План-конспект занятия по экологии (9 класс) на тему: Шум как экологический фактор. Загрязнение шумовое

ПОНЯТИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЕ Шум – это понятие относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА РАСТЕНИЯ Растения, как и люди, остро реагируют на различного рода шумы, и воспринимают их как целостный живой организм. После множества исследований ученые бесспорно доказали влияние шума на растительные организмы. Например, растения возле аэродрома, с которого непрерывно стартуют разные реактивные самолеты, растут очень плохо, а отдельные виды даже исчезают. Поэтому не стоит сажать деревья и, особенно, цветы там, где ведется постоянно шумная работа – все равно не вырастут. Существует целый ряд научных работ, которые раскрывают действие шумов на растения табака. У него обнаружили значительное уменьшение интенсивности роста листьев. Это, прежде всего, касается молодых растений.

Привлекло внимание ученых также и воздействие ритмических звуков на растения. Американская певица и музыкант провела исследования на растениях кукурузы, тыквы, петунии, циннии и календулы которые показали, что на индийские музыкальные мелодии и музыку Баха растения отзываются положительно. Интересно, что их стебли прямо вытягивались в сторону источника звуков. А вот непрерывные барабанные ритмы и рокмузыку зеленые растения не любят. От нее уменьшается размер листьев и корней, снижается масса, и растения отклоняются от источника звуков, как будто хотят уйти от их губительного воздействия.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Океан наполнен множеством самых разных звуков. Это, например, плеск воды о коралловые рифы, шум волн, обрушивающихся на берег, капли дождя, стучащие по поверхности воды. Но это природные шумы, к которым водные обитатели давно привыкли. А вот посторонний шум, производимый человеком, вызывает у них массу неудобств. Известно, что у дельфинов и китов – млекопитающих, чья жизнь во многом зависит от звуковых сигналов, шумовое загрязнение приводит к ошибкам в работе системы эхолокации. А некоторые виды рыб вообще погибают от звуков забиваемых при строительстве свай.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Крысы после долгого влияния шума дороги и звуков окружающей среды были более уязвимы для гремучих змей, чем те, которые жили в зоне, отделенной от городских шумов. Быки становятся более агрессивными, если их долгое время беспокоят мимо проезжающие машины или пролетающие самолеты. Из-за шумов на дорогах меняется и поведение лесных обитателей. Лисицы, куницы, лоси ведут себя как-то странно. Пытаются перейти трассу с одной стороны на другую. Ученые предполагают, что все это из-за стресса: это сильное напряжение, возникающее при воздействии на организм животного, человека.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушение в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЧЕЛОВЕКА Специфическое действие шума Влияние шума на слуховой анализатор проявляется в ауральных эффектах, которые, главным образом, заключаются в медленно прогрессирующем понижении слуха по типу неврита слухового нерва (кохлеарный неврит). В этом случае патологические изменения затрагивают в одинаковой степени оба уха. Профессиональная тугоухость развивается при более или менее длительном стаже работы в условиях высоких уровней шума. Сроки появления тугоухости зависят от многих факторов, например от индивидуальной чувствительности слухового анализатора, длительности воздействия шума в течении рабочей смены, интенсивности производственного шума, а также его частотных и временных характеристик.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Неспецифическое действие шума Неспецифическое влияние шума проявляется в виде экстраауральных эффектов. Подвергающиеся шумовому воздействию люди, чаще всего жалуются на головные боли, которые могут иметь разную интенсивность и локализацию, головокружение при перемене положения тела, снижение памяти, повышенную утомляемость, сонливость, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость, снижение аппетита, потливость, боли в области сердца. Влияние шума может проявляться в виде нарушения функции сердечно-сосудистой системы, например, широкополосный шум уровнем выше 90 д. БА, в котором преобладают высокие частоты, способен спровоцировать развитие артериальной гипертензии, кроме того, широкополосный шум является причиной значительных изменений в периферическом кровообращении.

ШУМ В ГОРОДАХ Шум как экологический фактор, является одним из существенных загрязнителей окружающей среды в городах, оказывающих весьма неблагоприятное влияние на здоровье и трудоспособность человека. Источниками шума являются промышленные предприятия, средства наземного и воздушного транспорта, внутриквартальные и коммуникационные коммунально-бытовые источники. Исследования, проведенные в последние годы в ряде городов России, показали, что 25 -40% городского населения уже сейчас проживает на территории, где уровни шума значительно превышает санитарные нормы. Особенно высокие шумовые нагрузки создает воздушный транспорт.

ШУМ В ГОРОДАХ Низкочастотные звуковые волны способны рассеивать и осаждать пыль. Это свойство используется, в частности, для очистки воздуха в заводских цехах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы еще не раз будем на наших занятиях говорить и думать о последствиях деятельности человека для природы и самого себя. Хотелось бы надеяться, что сегодняшний разговор не прошел для вас бесследно. Только защищая природу от вредных последствий своей деятельности, мы сможем сохранить и самих себя. Коль суждено дышать нам воздухом одним, Давайте же мы все на век объединимся, Давайте наши души сохраним, Тогда мы на Земле и сами сохранимся.

Шумом, по Н. Реймесу, принято называть звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаще всего это неупорядоченные звуковые колебания; но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятное ощущение и повреждающие органы слуха. Как и все акустические колебания, шум может восприниматься ухом человека в пределах частот от 16 до 20000 Гц (ниже - инфразвук, выше - ультразвук). Шумы принято делить на низкочастотные (до 350Гц), среднечастотные (350 - 800 Гц), высокочастотные (выше 800 Гц). Высокочастотный шум оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на организм и субъективно более неприятен. Но человек реагирует не на абсолютный прирост частоты и громкости, а на относительный. Так, физиологически прирост частоты вдвое на низкой или высокой частоте воспринимается одинаково. В этом суть биофизического закона Вебера - Фихтнера. Именно поэтому все звуковое частотное поле делят на девять октав. Причем конечная частота для данной октавы в два раза больше начальной, а основная октавная частота - их средняя геометрическая.

Ряд октавных полос частот выглядит так: 31,5 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Кроме частоты, к основным характеристикам шума относят акустическое (звуковое) давление интенсивность и уровень шума (звука), а также мощность источника.

ВИДЫ ШУМА

Шум листьев 15

Тихая музыка 40

Нормальная речь 60

Шум электропоезда 80

критическая зона 85

шум мотора самолета 120

граница боли 115

выстрел крупнокалиберного орудия 150

Различают тональный шум, в котором выражены дискретные тона, и широкополосный. Кроме того, если уровень шума изменяется по времени не более чем на 5дБ, он считается постоянным, в противном случае - непостоянным.

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

Механическое, связанное с работой машин и оборудования, вследствие ударов в сочленениях, вибрации роторов и т.п.;

Аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

Гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;

Электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транспорта (и прежде всего авто - и железнодорожный), промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая звуковую аппаратуру). Уровень эквивалентного, т.е. общего, шума в ряде производств достигает 60-70 дБ и более (при норме 40 дБ). На производстве почти все механизмы создают шум, который распространяется на большие расстояния (особенно значителен шум на горных работах - от проходческих комбайнов; на обогатительных фабриках - в цехах крупного и мелкого дробления пород; на металлургических заводах - в металлопрокатных цехах).

Антропогенный шум, вибрация и электромагнитные воздействия приводят к загрязнению окружающей среды. Механические вибрации возникают практически во всех механизмах с разными амплитудами и присутствующими частотами, поэтому они могут быть моно-, би - и полигармонические, случайные с широким диапазоном частот. Вибрация резко влияет на иммунную и сердечно-сосудистую системы, состав крови и т.д.

Акустический шум - это распространяемые в воздухе беспорядочные звуковые колебания различной физической природы. Этот шум оказывает шумовую болезнь на организм человека и даже может вызывать шумовую болезнь, которая характеризуется тугоухостью, гипертонией и головной болью.

Как известно в древнем Китае существовала смертная казнь шумом. Шум порядка 90-100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110 дБ) приводит к агрессивному состоянию (т. е "шумовому опьянению"), разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.

Но следует указать, что с конца 70-х годов главным образом благодаря экспериментальным исследованиям, связанным с ограничением шума, создаваемого индивидуальными средствами транспорта и воздушными судами, а также частично в результате совершенства дорог и звукоизоляции зданий, достигнутый ранее уровень транспортного шума имеет тенденцию к стабилизации.

Учитывая тенденции снижения шума на ближайшие несколько лет, можно прийти к заключению о намечающемся улучшении соответствующих показателей. В странах ОЭСР к средствам грузового транспорта предъявлены более жесткие требования по ограничению шума. Новые правила должны привести к существенным изменениям, которые особенно затронут ту часть населения, которая подвергается воздействию шума, создаваемого тяжелым грузовым транспортом. Кроме того, в некоторых странах вводятся более совершенные нормы проектирования автомобильных дорог, а также законодательство, обеспечивающее людям, чьи дома подвержены значительному воздействию транспортного шума, право требовать принятия дополнительных мер по звукоизоляции жилых помещений.

Подсчитано, что во Франции к 2000-му году доля городских жителей, подвергаемых воздействию шума с уровнем 65 дБА и выше, снизилась до 13% по сравнению с 16% в 1975 г. Это небольшое, но, тем не менее, существенное уменьшение.

Предусматривая более жесткие меры по снижению шума транспортных средств в источнике его возникновения, можно ожидать дальнейшего реального уменьшения воздействия шума на человека. Еще в 1971 г. в Великобритании при разработке проекта малошумных тяжелых автотранспортных средств было рекомендовано исходить из нормативного уровня шума 80 дБА. Даже если этот проект и продемонстрировал, что современная технология позволяет реализовать определенную степень требуемого снижения шума, являясь в то же время экономически приемлемой, все еще остаются технические и политические трудности при установлении законодательных мер, которые способствовали бы внедрению в производство приведенных выше норм проектирования. Подсчитано, что если бы удалось реализовать эту техническую политику, число людей, которые подвергаются воздействию шума 65 дБА и более, существенно уменьшилось бы.

Что касается шума, создаваемого гражданскими самолетами, то согласно большинству исследований реализация мер по уменьшению его воздействия займет достаточно длительное время. Это объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, новое поколение самолетов будет менее шумным, во - вторых, все самолеты старого типа, которые не соответствуют современным нормативным требованиям по шуму, будут к концу ближайшего десятилетия сняты с эксплуатации. Темпы обновления существующего парка самолетов будут зависеть, конечно, от многих факторов, главным образом от темпов замены самолетов образцами нового поколения, а также от возможного сдвига сроков, обусловленного ожидаемым увеличением парка самолетов общего назначения и использованием вертолетов. С учетом перечисленных факторов в прогнозе для стран ОЭСР указывается, что в США произойдет уменьшение числа людей, подверженных воздействию шума 65 дБА примерно на 50-70%, в Дании на 35%, а во Франции, по результатам расчетной оценки применительно к пяти важнейшим аэропортам, произойдет уменьшение площади, подверженной воздействию авиационного шума, на 75%. Несмотря на то, что число людей, которые выиграют от проведения этих мероприятий, незначительно по сравнению с существенно большим числом людей, подверженных воздействию шума наземного транспорта недопустимо высокого уровня, указанные мероприятия представляют собой значительный шаг вперед.

Количественные показатели воздействия шума железнодорожного транспорта в большинстве стран остаются по большей части неизменными. Предполагается, что в обозримом будущем состояние дел в этой области останется без изменения. Однако имеются районы, где шум железнодорожного транспорта является основным источником раздражения. Введение в последнее время в эксплуатацию высокоскоростных поездов и скоростных городских линий приводит к расширению зон, подверженных воздействию новых источников шума. Поэтому условия жизни людей могут быть улучшены, если принять серьезные меры по уменьшению шума.

Выделяют загрязнение шумовое, которое оценивается как одно из самых вредных для человека. Все люди издавна жили в окружении звуков, в природе нет тишины, хотя и громкие звуки тоже очень редки. Шелест листвы, щебет птиц и шорох ветра нельзя назвать шумом. Эти звуки полезны для человека. А с развитием технического прогресса актуальной стала проблема шума, который людям приносит много проблем и даже приводит к болезням.

Хотя звуки не повреждают окружающую среду и воздействуют только на живых организмов, можно говорить о том, что загрязнение шумовое в последние годы стало экологической проблемой.

Что такое звук

Слуховой аппарат человека устроен очень сложно. Звук - это волновое колебание, передающееся через воздух и другие компоненты атмосферы. Эти колебания воспринимаются сначала барабанной перепонкой человеческого уха, потом передаются в среднее ухо. Звуки проходят через 25 тысяч клеток, прежде чем осознаются. Обрабатываются они в мозге, поэтому если они очень громкие, то могут привести к большим проблемам со здоровьем. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 15 до 20000 колебаний в секунду. Меньшая частота называется инфразвуком, а более высокая - ультразвуком.

Что такое шум

В природе мало громких звуков, в основном они тихие, благоприятно воспринимаемые человеком. Шумовое загрязнение окружающей среды случается, когда звуки сливаются и превышают по интенсивности допустимые пределы. Силу звука измеряют в децибелах, и шум более 120-130 Дб уже приводит к серьезным расстройствам человеческой психики и отражается на состоянии здоровья. Шум имеет антропогенное происхождение и повышается с развитием технического прогресса. Сейчас уже даже в загородных домах и на даче сложно спрятаться от него. Естественный природный шум не превышает 35 Дб, а в городе человек сталкивается с постоянными звуками в 80-100 Дб.

Шумовой фон выше 110 Дб считается недопустимым и очень вредным для здоровья. Но все чаще с ним можно столкнуться на улице, в магазине и даже дома.

Источники шумового загрязнения

Самое вредное воздействие оказывают звуки на человека в Но даже в загородных поселках можно страдать от шумового загрязнения, вызванного работающими техническими приспособлениями у соседей: газонокосилкой, токарным станком или музыкальным центром. Шум от них может превышать предельно допустимые нормы в 110 Дб. И все же основное загрязнение шумовое происходит в городе. Источником его в большинстве случаев являются транспортные средства. Самая большая исходит от автомагистралей, метро и трамваев. Шум в этих случаях может достигать 90 Дб.

Предельно допустимые нормы звука наблюдаются во время взлета или посадки самолета. Поэтому при неправильной планировке населенных пунктов, когда аэропорт оказывается вблизи от жилых домов, шумовое загрязнение среды около него может привести к проблемам у людей. Кроме транспортных шумов, человеку мешают звуки стройки, работающих климатических установок и радиорекламы. Причем современному человеку уже не скрыться от шума даже в квартире. Постоянно включенные бытовые приборы, телевизор и радио превышают допустимый уровень звуков.

Как звуки влияют на человека

Восприимчивость к шуму зависит от возраста человека, состояния его здоровья, темперамента и даже пола. Замечено, что женщины более чувствительны к звукам. Кроме общего шумового фона, на современного человека оказывают влияние и неслышимые и ультразвук. Даже кратковременное их воздействие может вызвать головные боли, нарушения сна и расстройство психики. Влияние шума на человека изучалось давно, еще в античных городах вводились ограничения на звуки в ночное время. А в средние века существовала казнь "под колоколом", когда под воздействием постоянных громких звуков человек погибал. Сейчас во многих странах действует закон о шуме, который защищает горожан ночью от акустического загрязнения. Но угнетающе действует на людей также полное отсутствие звуков. Человек теряет работоспособность и испытывает сильный стресс в звукоизолированном помещении. А шумы определенной частоты, наоборот, могут стимулировать процесс мышления и улучшают настроение.

Вред шума для человека


Влияние шума на окружающую среду

  • Постоянные громкие звуки разрушают растительные клетки. Растения в городе быстро засыхают и гибнут, деревья живут меньше.
  • Пчелы при интенсивном шуме теряют способность ориентироваться.
  • Дельфины и киты выбрасываются на берег из-за сильных звуков работающих сонаров.
  • Шумовое загрязнение городов приводит к постепенному разрушению сооружений и механизмов.

Как защититься от шума

Особенностью акустических воздействий на людей является их способность накапливаться, и человек оказывается незащищенным от шума. Особенно от этого страдает нервная система. Поэтому процент психических расстройств выше среди людей, работающих на шумных производствах. У молодых парней и девушек, постоянно слушающих громкую музыку, слух через некоторое время снижается до уровня 80-летних стариков. Но, несмотря на это, большинство людей не догадываются о вреде шума. Как же можно защитить себя? Рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты, например, беруши или наушники. Получили распространение звукоизолирующие окна и стенные панели. Нужно стараться дома использовать как можно меньше бытовых приборов. Хуже всего, когда шум мешает человеку нормально выспаться ночью. В этом случае его должно защитить государство.

Закон о шуме

Каждый пятый житель большого города страдает от заболеваний, связанных с шумовым загрязнением. В домах, расположенных около крупных магистралей, превышен на 20-30 Дб. Люди жалуются на громкие звуки, издаваемые стройками, вентиляцией, предприятиями, дорожными работами. За городом жителям досаждают дискотеки и шумные компании, отдыхающие на природе.

Чтобы защитить людей и дать им выспаться, в последние годы все чаще принимаются областные регламентирующие время, в которое нельзя производить громкие звуки. В это, как правило, период с 22 часов вечера до 6 часов утра, а в выходные - с 23 до 9 часов. Нарушители подвергаются административным наказаниям и крупным штрафам.

Шумовое загрязнение окружающей среды в последние десятилетия становится самой актуальной проблемой мегаполисов. Вызывает беспокойство снижение слуха у подростков и увеличение количества психических заболеваний у людей, работающих на производствах, связанных с сильным шумом.

ВВЕДЕНИЕ

Забота современного общества об улучшении качества жизни подразумевает улучшение окружающей среды и шум, вызываемый транспортом - одно из направлений работы.

Шум от дорожного движения является суммарным результатом:

шума работающего двигателя транспортного средства,

шума от контакта покрышек и поверхности дорожного покрытия.

Следовательно, вопрос о возможностях снижения шума должен рассматриваться в рамках работы экспертов, представляющих:

производителей транспортных средств,

производителей покрышек,

дорожных строителей,

нефтяную промышленность (производителей дорожных битумов и горючего).

Совместная работа экспертов разных отраслей по решению проблем снижения шума ставит целью:

Расширение сотрудничества производителей покрышек и транспортных средств для обеспечения более комплексного подхода в работе по снижению транспортного шума

Гармонизация различных методов измерений шума в Европейском масштабе.

Определение:

Комплексный подход - использование методов, позволяющих рассматривать предметы и явления во взаимной связи и в сочетаниях для получения более точного и верного представления о проблеме.

Задача нового комплексного подхода - подготовка технических норм и единых законодательных актов по:

современным методам определения шума, вызываемого взаимодействием дорожного покрытия и покрышки, а также, транспортным средством.

правилам, адресованным соответствующим участникам

1. Измерение уровня шума и существующие правила

Взаимодействие покрышки и дороги производит шум, который воспринимается в различной степени внутри и снаружи автомобиля.

С точки зрения окружающей среды интерес вызывает шум снаружи автомобиля, который может определяться:

измерением общего показателя шума

измерением шума от движения отдельного автомобиля.

Общий показатель шума - постоянный шумовой уровень для определенного периода времени, который равен результату от реального процесса выделения шума.

Существует несколько основных методов измерения шума при движении автомобиля, но ни один из этих методов пока еще не стандартизирован.

Производители автомобилей измеряют общие уровни шума при ускорении движения автомобиля путем различных тестов.

Измерения шума двигателя необходимы для утверждения типа автомобиля, поскольку этого требует европейский стандарт для допуска продукции автомобилестроения на европейский рынок и жестокая конкуренция в отрасли.

Производители покрышек измеряют уровень шума от контакта покрышки и поверхности дороги для своих целей, проверяя общие эксплуатационные характеристики покрышки при различных условиях.

Дорожные строители определяют акустические свойства поверхностей дорожных покрытий, но своими методами, не дающими сопоставимых результатов, которые можно было бы увязать с шумом, производимым движущимся транспортным средством (с учетом типа покрышки и работы двигателей).

Таким образом, в рамках этих трех групп, результаты, выражаемые в физических единицах - децибелах (дБ), не могут быть использованы в одной общей математической модели, которая могла бы стать основой принятия решений.

2. Шум, производимый транспортным средством

До сих пор для оценки шума, производимого таким источником как транспортное средство, использовался слишком обобщенный подход.

Фактически этот общий шум можно разложить между двумя основными источниками:

тяговой энергией транспортного средства (двигатель, карданный вал, зубчатые передачи),

контактом покрышки и покрытия.

У последних моделей тяжелых транспортных средств доминирующей частью общего шума является шум от контакта покрышки и покрытия. С 60-х годов производители двигателей грузовиков добились снижения в 15 раз шума тяговой энергии путем введения проектных усовершенствований.

Однако, если общий шум автотранспортного средства определяется стандартизированными методами, то стандарт, который подходил бы для измерения шума контакта покрышки и покрытия дороги как части общего шума, еще не существует.

3.Взаимодействие покрышка/дорога

Контакт движущейся покрышки и покрытия производит целый спектр звуковых волн, более или менее различимых, происходящих из-за эффекта качения колеса. Знание механизма возникновения и распространения этих звуковых волн позволяет снизить степень их воздействия на окружение.

Разработаны специальные методы измерения шума для сочетания: покрышка-автомобиль-покрытие.

Были идентифицированы составляющие источники шума и изучено влияние каждого из них на различных параметры, участвующие в генерировании и распространении шума.

Снижение уровня шума качения состоит в контроле процессов его генерирования, распространения и поглощения, которые зависят:

от транспортного средства (веса, количества колес, вибрации, формы кузова),

от покрышки (давление/распространение воздуха под поверхностью протектора, его рисунок, контактная площадь и сцепление поверхности покрышки с поверхностью дороги),

от условия качения (скорость, вращающий момент, температура окружающего воздуха),

от дороги (поверхностные характеристики покрытия, конструкция дорожной одежды, поперечный профиль).

При изучении различных уровней шума от контакта покрышка/покрытие выявлено, что шум качения:

значительно возрастает при увеличении скорости (3 дБ + 0.2/0.5 дБ для каждых 15 км/час),

при движении с постоянной скоростью около 60 км/час шум качения преобладает над шумом двигателя,

при измерении на границе покрытия варьируется от 3 дБ в зависимости от того, используются ли гладкие покрышки или средние (европейских типов) протекторные покрышки,

при измерении на поверхности покрышки, шум варьируется с 6 дБ в зависимости от проектных характеристик дороги (измерения проводились на типичных Европейских главных дорогах).

Для ограничения шума требуется изучить комплексную модель контакта покрышка/покрытие, принимая в расчет характеристики покрытия и покрышки.

4.Дорожное покрытие и слои износа

Цель покрытия - обеспечение движения транспортных средств с максимальной безопасностью, а именно покрытие должно:

выдерживать перемещающиеся нагрузки,

обеспечивать пользователям безопасность и комфорт при любой погоде, как в дневное, так и в ночное время.

Эта последняя двойная функция достигается в основном с помощью слоя износа, поскольку:

Безопасность пользователя определяется степенью противостояния заносу и шероховатостью поверхности покрытия, особенно важной в дождливую погоду.

Комфорт водителя определяется ровностью покрытия и шумом качения, который также создает неудобства жителям домов, находящихся вблизи дороги.

Пористый асфальтобетон представляет один из наиболее современных и экономичных материалов для покрытий. Это единственный тип слоя износа, который дает хороший результат по снижению шума, одновременно улучшая дорожную безопасность.

5.Возможности дальнейшего снижения шума

Комиссией Европейского Сообщества сформирована специальная рабочая группа с целью рассмотрения вопроса с точки зрения технического прогресса. Из отчета, подготовленного Рабочей группой следует следующее:

Группа пришла к заключению, что применение Директивы от 1984 года способствовало тому, что использованы все возможные, на сегодняшний день, технические усовершенствования для снижения шумовой эмиссии всеми источниками, возникающими в процессе дорожного транспортного движения, за исключением одного - взаимодействия покрышки и поверхности дорожного покрытия.

Было выявлено следующее стартовое положение для начала решения проблемы:

Испытания и методы оценки уровней шума не установлены никакими правилами (т.е. трудно оценить объективно и сравнить уровни шума).

В ряде случаев, снижение уровней общего объема шума невозможно достичь путем технических решений (например, если увеличение шумовой эмиссии происходит в результате резкого торможения).

Различия между методами оценки уровней шума и условиями испытаний и реальными условиями транспортного движения не гарантируют эффекта от принятия мер по снижению дискомфорта от шума (меры, разработанные в условиях испытательного трека, могут не дать должного эффекта в реальной обстановке).

У тех, кто несет ответственность за состояние окружающей среды, отсутствуют соответствующие технологические и экономические инструменты, способствующие контролю и принятию мер для снижения шума (например, установленные законодательством уровни ограничений для шума от контакта покрышка/покрытие, достоверные замеры уровней для наложения штрафа за их превышение).

Первый этап - выделить категории транспортных средств, где можно не учитывать шум от контакта покрышка/покрытие.

Второй этап - проводить дальнейшее исследование для разработки воспроизводимых методов определения результатов взаимодействия характеристик покрышки и дороги, имеющих отношение к появлению шума, для подготовки правил и требований для транспортных средств, покрышек и дорог.

Определение

Воспроизводимый метод - способ решения конкретных задач в некой области (установление уровней шумовой эмиссии от контакта покрышка/покрытие) путем определенной последовательности практических операций.

Четкое определение степеней влияния покрышки и дороги позволило бы распределить обязательства и ответственность между соответствующими отраслями (производители покрышек и дорожные организации).

Существующая система утверждения типа транспортного средства по шумовым характеристикам сейчас основывается на общем уровне шума транспортного средства. За него и несет ответственность производитель транспортных средств.

Однако производитель не должен нести ответственность за ту часть шумовой эмиссии, что от него не зависит. Еще в недалеком прошлом эта логичная связь не имела под собой технического обоснования.

Раздражение общественности, вызываемое шумом городского транспортного движения, связано с общим шумом. Общий шум составляется из шумовых эмиссий, производимых отдельными генераторами шумов. Поэтому для успеха решения проблемы в целом, должны быть разработаны условия испытаний и методы измерений для определения как общего шума, так и измерения отдельных его составляющих.

Определение:

Генератор шума - устройство, аппарат, машина, производящие звуковые сигналы (волновые колебания, импульсы).

В случае современных, с акустической точки зрения транспортных средств, шум контакта покрышка/покрытие постепенно выходит на передний план.

6.Определение и оценка шума качения при взаимодействии покрышки и покрытия дороги

Шум качения можно подразделить на два составляющих шума - внутренний и внешний шум.

Внутренний шум создает дискомфорт для водителя и пассажиров внутри транспортного средства. Существует взаимодействие между транспортным средством и покрышкой, поэтому требуется понять как воздушную, так и структурную передачу звуковых волн через кузов транспортного средства.

В контексте окружающей среды мы рассматриваем проблемы внешнего шума как части общего дискомфорта, вызываемого шумом транспортного движения.

Оценка внешнего шума в настоящее время основывается на измерениях на обочине дороги общего уровня шума в дБ.

При проведении исследований по снижению шума качения используются измерения на обочине для определения улучшений в общем.

Используется микрофон, устанавливаемый в 7.5 м от оси дороги на высоте 1.2 м.

Шум качения должен определяться следующим образом: транспортное средство скатывается под уклон на заданной скорости с выключенным двигателем и сцеплением.

Скорость качения задается точной установкой условий качения (масса транспортного средства, угол скатывания).

Основные параметры, влияющие на уровень шума по результатам испытаний:

дорога: дорога играет роль в:

1. процессе генерации шума (гранулометрия поверхности покрытия)

2. его распространении (свойств акустического поглощения)

транспортное средство:

1. покрышки (масса транспортного средства, давление воздуха в камере, размеры). Размеры покрышки значительно влияют на генерацию шума (чем больше покрышка, тем она «шумнее»)

2. количество «источников шума от покрышки»

3. эффекты дифракции (рассеивания звуковых волн) происходящие из-за формы кузова транспортного средства

условия качения:

шум возрастает с увеличением скорости

шум снижается с ростом температуры

шум изменяется при заданной скорости под воздействием вращающего момента

7.Базовый исследовательский подход к снижению шума качения

Снижение шума качения для производителей покрышек - трудная задача.

Поэтому, для получения ясного понимания различных физических явлений, участвующих в генерации и распространении шума, требуется фундаментальный исследовательский подход.

Одновременно с долгосрочным научным подходом, необходимо иметь быстрые результаты от исследований, чтобы обеспечить проведение, шаг за шагом, совершенствование дизайна покрышек с коммерческой целью.

Для снижения шума качения необходимо установить контроль над источниками и осознать комплексно окружающую среду, включая: дорогу, транспортное средство, условия качения.

Для этого надо изучить акустический механизм как генерации, так и распространения шума от движущегося источника в сторону от дороги и затем использовать полученные результаты для определения шумовых критериев.

Процесс имеет три фазы:

фаза 1 - Выяснение:

Проблема анализируется экспериментально и теоретически для того, чтобы понять генерацию и распространение.

фаза 2 - Прогноз:

После того, как проблема понята, надо суметь смоделировать ситуацию для того, чтобы прогнозировать дискомфорт в заданной ситуации, т.е. от глобального уровня шума вдоль дороги подойти к определимой комбинации шумов «покрышка+дорога+транспортное средство» при определенных условиях качения.

фаза 3 - Поправка:

После того, как дискомфорт становится прогнозируемым, полученные знания могут быть использованы для достижения цели - улучшить концепцию покрышки для получения оптимального варианта желаемых эксплуатационных характеристик.

8.Пути распространения шума в автомобиле.

Воздушный шум от первичных источников проникает в салон а/м через неплотности кузова (дверные проемы, технологические отверстия переднего пола), а также остекление а/м. Чем толще стекло и панели кузова, тем выше их звукоизоляционные свойства. Воздушный шум от первичных источников тем ниже, чем оптимальнее конструкция самих источников: двигателя, трансмиссии, системы выхлопа, шин (высота и рисунок протектора). Структурный шум проникает в а/м через элементы подвески к кузову силового агрегата, трансмиссии, системы выхлопа, ходовой части. Вибрация, передаваемая через элементы подвески, заставляет колебаться все без исключения панели кузова, которые в свою очередь излучают структурный шум. Кроме того, звук, излучаемый элементами системы выхлопа (трубами, резонатором, глушителем), приводит к дополнительному возбуждению пола а/м, что вносит ощутимый вклад в общий уровень внутреннего шума. В общий уровень шума в салоне а/м немалую долю вносит отраженный звук. Отраженный звук - звук, получающийся при отражении звуковых потоков, издаваемых первичными источниками, от дорожного покрытия.

9.Методы борьбы с шумом.

Разделяются на конструктивный и пассивный. Конструктивный метод: Применение отбалансированных силовых агрегатов и узлов трансмиссии; Правильный подбор и расчет эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа; Правильный расчет конструкции системы выхлопа и определение точек ее подвески к кузову; Правильное моделирование конструкции кузова и его жесткости; Выбор прогрессивных конструкций уплотнителей окон и дверных проемов и т.д. Пассивный метод: ПРИМЕНЕНИЕ ШУМОИЗОЛЯЦИОННЫХ И ПРОКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Применение защитных кожухов.

10.Предварительная оценка шумовых характеристик а/м.

Создание бесшумного автомобиля невозможно так же, как невозможно построение вечного двигателя. Однако вполне законна постановка задачи о создании автомобиля, обладающего минимальным акустическим излучением. Естественно, что приближение конструкции автомобиля по качеству к конструкции с минимальным акустическим излучением возможно при использовании, прежде всего средств, которые представляет акустика в распоряжение инженера-исследователя и конструктора. Следует рассмотреть прежде всего использование виброизоляции и вибропоглощения, звукоизоляции и звукопоглощения. Это первая совокупность методов и средств, разумное использование которых приводит к снижению шума автомобиля. Другая совокупность методов и средств, которую необходимо использовать с целью снижения шума, базируется на организации рабочих процессов автомобиля и разработке конструкции, обеспечивающих минимальное акустическое излучение и основанных на соответствующих критериях минимизации. Виброизоляция (ВИ) и вибропоглощение (ВП). Передача звуковой энергии от места ее возникновения до элементов, которые ее излучают, происходит прежде всего через детали двигателя или агрегаты автомобиля с последующей передачей панелям кузова, которые колеблются под действием этой энергии и создают шум. Средства, применяемые в автомобиле для снижения уровня звуковой вибрации, во-первых, препятствуют распространению энергии колебательного движения по конструкции (виброизоляция), во-вторых, поглощают энергию колебательного движения на пути ее распространения (вибропоглощение). Колебательная энергия в звуковом диапазоне частот передается по элементам конструкции в виде упругих продольных, изгибных и сдвиговых (крутильных) волн. В диапазоне рабочих нагрузок деформация твердого тела прямо пропорциональна напряжению (линейность процесса деформации). Свойства волн и их характеристики при распространении по стержням, пластинам при различных способах закрепления (граничные условия) описаны достаточно полно в литературных источниках. Остановимся лишь на определении механического сопротивления конструкции (импеданса), так как в автомобиле и его агрегатах очень широко распространено возбуждение конструкции силой, приложенной в точке или по линии поверхности. В такого рода задачах искомой величиной часто является колебательная мощность, передаваемая от источника возбуждения в конструкцию я распространяющаяся по ней в виде вибрации. Величина колебательной мощности, передаваемой на структуру, зависит от ее механического сопротивления по отношению к возбуждающему усилию.

При анализе виброизолирующих свойств кузова автомобиля, т. е. при изучении распространения по нему вибрации, его можно рассматривать как совокупность соединенных между собой пластин и стержней. Собственно характер распространения вибраций по кузову определяется виброизолирующими свойствами этих соединений. Принимая во внимание, что при изготовлении кузова используется главным образом сварка, можно считать, что в подавляющем числе случаев эти соединения жесткие. Агрегаты автомобиля с кузовом и между собой соединяются, как правило, с помощью шарниров. Такие соединения обладают большей виброизоляцией, чем жесткие.

Под препятствием и его виброизолирующими свойствами имеют в виду местное скачкообразное изменение массы, которое может быть вызвано или простым логическим изменением конструкции или специальным размещением виброзадерживающей массы в конструкции, к которой можно отнести ребра жесткости.

Широкое применение виброзадерживающих масс в конструкции автомобиля сдерживается повышенными расходами металла. Опыт использования виброзадерживающих масс в смежных областях техники (судостроение, тракторостроение) показывает, что их эффективность тем выше, чем больше масса, приходящаяся на единицу длины соединения.

Ребра жесткости также обеспечивают эффект задерживания энергии, однако в очень узком диапазоне частот (ребра жесткости обладают ярко выраженной дискретностью действия).

Вибропоглощение в колебательных системах частично происходит вследствие потерь, которые прежде всего принято характеризовать с помощью коэффициента потерь энергии. Обычно на резонансе системы величина колебательного смещения обратно пропорциональна коэффициенту потерь. Вне резонанса эти величины мало зависят одна от другой. Конструкция будет обладать большими вибропоглощающими свойствами, если для ее изготовления использовать материал с большим внутренним трением или применять специальные покрытия, обладающие более высоким коэффициентом потерь.

Список использованной литературы.

1. Голубев, Новиков «Окружающая среда и транспорт»

2. Болпас, Савич «Транспорт и окружающая среда»

3. Луканин В.Н, и др. «Снижение шума автомобилей».

4. Фоменко А.Я. «Снижение автотранспортного шума в городах».

5. Малов Р.В. и др. «Автомобильный транспорт и защита окружающей среды».

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

    Основные экологические нормативы качества окружающей среды. Определение величины предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почве, продуктах питания. Характеристика предельно допустимого уровня радиации, шума, вибрации, излучения.

    курсовая работа , добавлен 18.12.2011

    Параметры, характеризующие шум. Методическое и инструментальное обеспечение проведения шумового контроля. Выбор точек для измерения транспортного шума. Расчет уровней шума транспортных потоков на территории застройки. Влияние шума на организм человека.

    курсовая работа , добавлен 11.10.2014

    Изучение проблемы шумового загрязнения в городах и влияния шума на человека. Анализ шумового загрязнения города Вологды. Составление карты шума улично-дорожной сети. Определение загруженности улиц автотранспортом. Методы защиты от шумового воздействия.

    дипломная работа , добавлен 09.11.2016

    Воздействие анторпогенных факторов на здоровье человека. Природные геохимические аномалии как причина нарушений здоровья населения. Вода как фактор здоровья. Физические факторы риска окружающей среды. Влияние шума, излучений на здоровье человека.

    контрольная работа , добавлен 09.11.2008

    Автомобиль в жизнедеятельности современного города, влияние автомобилей на состояние городской среды. Акустическое воздействие транспорта и нормирование шума автомобилей. Интенсивность движения и звукоизоляция зданий. Влияния шума на организм человека.

    реферат , добавлен 17.12.2014

    Анализ вредных и опасных факторов, возникающих при эксплуатации дизель-генератора мощностью 4800 кВт. Анализ воздействия шума, создаваемого двигателем внутреннего сгорания, на окружающую среду. Пожароопасность и влияние токсичности отработавших газов.

    реферат , добавлен 04.06.2009

    Гибель городской зелени. Электромагнитное излучение в крупных городах. Исследования Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) здоровья семей, проживающих в районах с чрезмерно высоким уровнем шума, с семьями, которые живут в более спокойных местах.

    реферат , добавлен 27.02.2011

    Основные источники загрязнения: промышленные предприятия; автомобильный транспорт; энергетика. Природные и техногенные источники загрязнения воды, почвы. Главные источники загрязнения атмосферы. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе.

Похожие публикации: