Zaj mint ártalom 9. Előadás

Az előadások a következő témára: "Zaj mint ártalom 9. Előadás"— Előadás másolata:

1 Zaj mint ártalom 9. Előadás
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Környezetvédelem 2013 Zaj mint ártalom 9. Előadás Pintér Péter Mihály Szoba : A28 Pintér Péter Mihály

2 Zajvédelmi alapfogalmak
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Zajvédelmi alapfogalmak Mit nevezünk zajnak? A zaj olyan hang, amely kellemetlennek, zavarónak minősül. Megítélése szubjektív. A hang fogalma és jellemzői A hang az anyagi közeg (gáz, folyadék vagy szilárd test) részecskéinek mechanikai rezgése, amelyet a hangforrás kelt, s hullám formájában terjed. A hangforrás olyan rugalmas test, amely mechanikai rezgésbe hozható, és rezgéseit a környező közegnek (hangtér) átadja. A hang jellemzői: a hangfrekvencia a hangsebesség a hang hullámhossza

3 A hangsebesség a hang által időegység alatt megtett út.
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hangfrekvencia az egy másodpercre eső rezgések száma, amely a hang magas­ ságát is jelenti. Mértékegysége: 1/s= Hertz =[Hz] A hangsebesség a hang által időegység alatt megtett út. Értéke függ a közegtől (levegő, szilárd anyag vagy folyadék), a hőmérséklettől, a közeg sűrűségétől. Mértékegysége: c = *f [m/s] c: a hang sebessége [m/s] : a hang hullámhossza [m] f: a hang frekvenciája [1/s] A hang hullámhossza a hullámok két egymás után következő azonos fázisú pontja közötti távolság. Mértékegysége: [m]

4 A hang három jelentéstartalma
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hang három jelentéstartalma Fizikai jelenség , mechanikai hullámok, tovaterjedés, rezgés Élettani (biológiai) jelenségek (hallásküszöb, fájdalomküszöb) Értelmi, esztétikai (lélektani) jelenségek (zaj)

5 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

6 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

7 A hangok fizikai felosztása
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hangok fizikai felosztása Forma szerint: (Fizikai hullámok alakja) Tiszta hang (szinuszos hullám) Zenei hang (periodikus) Zörej (statikus jellegű) Összetett (kevert) Időbeli lefolyás szerint : Állandó jellegű (hosszabb ideig azonos) Változó jellegű (átmeneti) Szakaszos (kis szünetek) Egyszeri (hosszú szünetek)

8 A hangok fizikai felosztása
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hangok fizikai felosztása Időtartam szerint: Impulzus (kevesebb mint 0.1s) Rövid (több mint 0.1s de kevesebb mint 1s) Tartós (több mint 1s de kevesebb mint 1min) Hosszú (több mint 1min)

9 A hangjelenségek felosztása
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hangjelenségek felosztása A hangjelenségek felosztása frekvencia alapján (intenzitástól függetlenül): infrahang: olyan hang, melynek frekvenciája 20Hz alatt van hallható hang: olyan hang, melynek frekvenciája Hz között van ultrahang: olyan hang, melynek frekvenciája Hz felett van A hangjelenségek felosztása intenzitásuk alapján (frekvenciától függetlenül): küszöb alatti hang: olyan hang, amelyet az emberi fül nem képes érzékelni, szintértéke 0 dB hallható hang: 0 – 120 dB szintértékű hang szuperhang: 120 dB feletti szintértékű hang.

10 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

11 Zajforrások felosztása
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Zajforrások felosztása

12 A hangszintek A hangtér jellemzői: a hangteljesítmény a hangintenzitás
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A hangszintek A hangtér jellemzői: a hangteljesítmény a hangintenzitás a hangnyomás A hangteljesítmény a hangforrás által a hangtérbe időegység alatt kisugárzott hangenergia, jele: W, mértékegysége: [W]. A hangintenzitás egységnyi felületen áthaladó hangteljesítmény, mértékegysége [W/m2]. I = A hangnyomás a hangrezgések által a közegben keltett váltakozó nyomás, a hangtér közvetlenül mérhető adata, mértékegysége: [Pa]. p = : a közeg sűrűsége [kg/m3] c: a hang sebessége [m/s] z: akusztikai keménység [kg/(m2s)]

13 A szintekben kifejezett leggyakoribb zaj-és rezgésjellemzők:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A zaj-és rezgésszint valamely zaj- vagy rezgésjellemző abszolút értékének egy alapértékhez viszonyított hányadosának logaritmusa. Egysége a Bell. 1 B = 10 dB A viszonyítási alapot és a logaritmus alapját minden esetben definiálni kell. A szintekben kifejezett leggyakoribb zaj-és rezgésjellemzők: hangteljesítmény- szint: [dB] hangintenzitás szint: [dB] hangnyomás-szint: [dB]

14 W= 10-12 [W]; Io= 10-12 [W/m2]; po= 2·10-5 Pa;
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A viszonyítási alapok leggyakrabban a hallásküszöb értékei, számszerűleg: W= [W]; Io= [W/m2]; po= 2·10-5 Pa; Időben szakaszos zajok egyenértékű, A-szűrővel súlyozott hangnyomás-szintje LAeq [dB]. Az Laeq24h = 60 dB pl. azt jelenti, hogy a 24 órán keresztül mért zaj hatása 60dB(A) folyamatos zaj hatásával volt egyenértékű. Az A- súlyozószűrő az emberi fül frekvenciafüggő érzékenységét másoló szűrő, jól utánozza az emberi zajmegítélést.

15 A zaj hatása az emberi szervezetre, zajvédelmi határértékek
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A zaj hatása az emberi szervezetre, zajvédelmi határértékek A zaj hatása az emberi szervezetre : 30 dB pszichés károsodás 65 dB vegetatív idegrendszer károsodása 85 dB hallószervek károsodása 130 dB fájdalomküszöb

16 A zaj-rezgés hatása az emberi szervezetre
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A zaj-rezgés hatása az emberi szervezetre

17 Milyen betegségeket okozhat a zajártalom?
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Milyen betegségeket okozhat a zajártalom? Az Irányvonalak az európai régió zajterhelésére című tanulmány új határértékként a 40 decibelt adta meg. Aki rendszeresen ennél nagyobb zajban alszik, annál alvászavar, álmatlanság jelentkezhet. A rendszeres, 55 dB feletti zajterhelés pedig magas vérnyomáshoz és szívinfarktushoz vezethet A WHO szerint az újabb kutatások az éjszakai zajterhelést egyértelműen összefüggésbe hozták az egészség károsodásával. A zaj kiélezheti a súlyos egészségi problémákat, a lehetséges következmények az alvászavartól a korai halálozásig terjednek. A repülőforgalom keltette éjszakai zaj akkor is okozhat magas vérnyomást, ha az érintettek nem ébrednek fel rá. Különösen káros, ha az emberek az elalvás szakaszában riadnak fel. A legújabb vizsgálatok kimutatták, hogy a hajnali repülési zaj felgyorsítja a szívfrekvenciát, és ezáltal kiváltképpen káros.

18 Milyen betegségeket okozhat a zajártalom?
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Milyen betegségeket okozhat a zajártalom? A német fül-, orr-, gégészorvosok szövetsége (HNO) szerint már sok 20-évesnél tapasztalhatók olyan hallásproblémák, amelyek normálisan csak idős korban jelentkeznek. Az európai uniós szabványok szerint a hordozható audióberendezések maximális megengedett hangereje 100 decibel. De a német orvosok felhívják a figyelmet, hogy a munkahelyeken már a 85 decibeles zajszintnél kötelező védőeszközt használni. A német orvos szervezet felszólítja a gyártókat, hogy felelősségtudatból figyelmeztessék a vásárlókat a túl hangos zenehallgatás veszélyére.

19 Még a növényekre is halálos a zajártalom
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Még a növényekre is halálos a zajártalom Előzőekben megnéztük, hogy a zajos munkahely már másfél év elteltével megháromszorozza a szívproblémák veszélyét, sőt, az Egészségügyi Világszervezet szerint a zajártalom évente tízezrek halálát okozza. Az emberek mellett az állatokra is hatással van a zaj: a városokban a madarak másként énekelnek, megpróbálják "túlcsicseregni" emberi tevékenységet, az autó- vagy vasúti forgalom, az építkezések lármáját - élesebb és hangosabb hangot adnak. Kitűnt például, hogy a kolibri, amely az erdei aljnövényzet egyik növényét termékenyíti meg az odahordott virágporral, nem érzékeny a zajra - viszont egy szajkófaj, amely a fenyőmagvak terjedését segíti, menekül a zúgástól, így a fenyő is hiányzik a térségből. Az érintett madárfaj populációjának legkisebb változása így hosszú időre befolyásolja a helyi ökorendszer felépítését és a fajok változatosságát, a biodiverzitást.

20 Zajvédelmi határértékek
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Zajvédelmi határértékek A határérték függ: - Területi besorolástól Üdülőterület, gyógyhely, egészségügyi terület, védett természeti terület kijelölt része Lakóterület (kisvárosias, kertvárosias, falusias, telepszerű beépítésű) Lakóterület (nagyvárosias beépítésű), vegyes terület Gazdasági terület és különleges terület - A zajt okozó tevékenység jellegétől üzemi létesítmény építési Közlekedési - A napszaktól éjjel (22h - 6h) nappal (6h -22h)

21 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Üzemi létesítményből származó zajnak számít az üzemi telephelytől, berendezéstől, technológiától, valamint kulturális, szórakoztató, vendéglátó, sport-, reklámcélú, közösségi, továbbá minden hangosítást igénylő rendezvénytől és egyéb helyhez kötött külső zajforrástól származó zaj. Alkalmi rendezvények esetén a határérték hatósági engedéllyel, meghatározott időtartamra, max. 10dB-lel túlléphető. Sor szám Zajtól védendő terület Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) nappal 6-22 óra éjjel 22-6 óra 1. Üdülőterület, gyógyhely, egészségügyi terület, védett természeti terület kijelölt része 45 35 2. Lakóterület (kisvárosias, kertvárosias, falusias, telepszerű beépítésű) 50 40 3. Lakóterület (nagyvárosias beépítésű), vegyes terület 55 4. Gazdasági terület és különleges terület 60 Üzemi létesítményektől származó zaj terhelési határértékei LTH: zajterhelési határérték (immisszió) LAM: megítélési pont, az egyes mérőfelületek, illetve részfelületek irányában a legnagyobb mértékadó, A- hangnyomásszintet adó zajterhelési pont.

22 Zajmérést kell végezni:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Zajmérést kell végezni: új munkahely létesítése, illetve új munkaeszköz (pl. gép, berendezés) üzembe helyezése esetén meglévő munkahely, munkaeszköz átalakításakor, új helyre telepítésekor, valamint technológia- és termékváltás esetén, ha az átalakítás, illetve a változás a zajexpozíció mértékét módosíthatja új munkakör kialakításakor a munkavállalót érő zajexpozíció meghatározásakor A zajcsökkentés lehetőségei Zajcsökkentés a zajforrásnál (emissziónál): burkolat, tokozás Szigetelés Hangtompítók műszaki korszerűsítés Ventilátor zajcsökkentő ház

23 Zajcsökkentés az átviteli úton (transzmissziónál) Hanggát Hangfal
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Zajcsökkentés az átviteli úton (transzmissziónál) Hanggát Hangfal Zajcsökkentés a vevőnél (immisszió) Füldugó Fültok fülvédő sisak

24 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

25 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

26 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
A gépipar zajforrásai A gépek, berendezések működtetésekor keletkező zajokat két nagy csoportba soroljuk: Áramlási zajok Mechanikai zajok Folyadékok és gázok áramlásakor zaj keletkezik; a zajforrások lehetnek aerodinamikai és hidrodinamikai források. Az aerodinamikai zajforrások a legnagyobb intenzitású zajforrások közé tartoznak. Aerodinamikai zajforrások: szellőztető berendezések, - gőz-és gáznyomáscsökkentők, - kompresszorok, ventilátorok,- pneumatikus gépek,- biztonsági szelepek,- hidraulikus vezérlések, különféle égők kazánokban,- kemencékben stb.

27 Az áramlási zajok csökkentésének lehetőségei:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Az áramlási zajok csökkentésének lehetőségei: sűrített levegős hajtás helyett villamos hajtás sajtológépeknél mechanikai kidobó, sűrített levegős helyett kis motoroknál vízhűtés léghűtés helyett többfokozatú vagy folyamatos nyomáscsökkentés egy fokozat helyett fogaskerék-szivattyú dugattyú-szivattyú helyett kis hűtőtornyoknál keresztáramú ventilátor axiál ventilátor helyett akusztikailag optimális üzemelési körülmények kiválasztása kisebb áramlási sebesség megválasztása kisebb méretek kialakítása a turbulenciák elkerülése

28 A mechanikai eredetű zajok
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A mechanikai eredetű zajok A mechanikai eredetű zajok csökkentésének főbb lehetőségei: rezgéstanilag méretezett alapozás, a gép dinamikus kiegyensúlyozása a fordulatszám csökkentése a gép rendszeres karbantartása, kenése, a kopott alkatrészek cseréje felületek rezgésének csökkentése egyrészt merevítéssel, ill. az anyag alkalmas megválasztásával (pl. fa, műanyag) rezgő felületek nagyságának csökkentése (pl. lemez fal helyett hálós kialakítás) egyes elemek (lemezek, felületek, rudak, csövek) rugalmas csatlakoztatása pl. rugalmas alátétekkel a gép többi részeihez

29 A rezgések épületre gyakorolt hatásai
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A rezgések épületre gyakorolt hatásai Értékelés alapja: a rezgés sebessége Az épületben okozott kár: a szerkezetek teherbírása csökken a tervezetthez képest a szerkezetek élettartama csökken a tervezetthez képest egyéb károsodás: pl. vakolatrepedés MSZ Rezgések épületre gyakorolt hatása: Olyan tapasztalati rezgési irányértékeket határoz meg (különböző épületfajtákra), amelyek alatt várhatóan nem keletkeznek az épület használati értékét csökkentő károsodások

30 Az épületalapon fellépő rövid idejű rezgések megengedett irányértékei
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Épületre ható rezgések kategóriái: – rövid idejű rezgések – nem rövid idejű rezgések: a szerkezetben kifáradási jelenségeket okozhat Frekvencia, Hz Rezgéssebesség, mm/s Ipari épület Lakóépület Rezgésérzékeny épület Az épületalapon fellépő rövid idejű rezgések megengedett irányértékei [Ábra: MSZ o. 1.ábra] Rezgésérzékeny épület: pl. műemlék (Azért „irányérték”, mert ez nem egy kötelező határérték, hanem tapasztalati érték, amely alatt nem kell károsodással számolni.) Épületalapon fellépő rezgés mérésekor az érzékelőket a legalsó szinten kell elhelyezni. Épületek rezonanciafrekvenciája: 10 Hz-től (alacsony épület) 0.1 Hz- ig (60 emeletnél magasabb épület)  a 10 Hz alatti frekvenciáknál a legalacsonyabb az ajánlott határérték (ha az épületet a rezonanciafrekvenciával megegyező frekvenciájú külső rezgés gerjeszti, akkor nagy amplitúdójú rezgés alakul ki)

31 Nem rövid idejű rezgések:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet födémrezgésre vonatkozó megengedett irányérték: a födémre merőlegesen max. 20 mm/s többszintes épületek vizsgálata: vizsgálandó a legfelső szint födémsíkjában az épület vízszintes irányú rezgése is Nem rövid idejű rezgések: ipari- és lakóépületek esetén max. 5 mm/s vízszintes irányú rezgés a legfelső szinten a födémre merőlegesen max. 10 mm/s

32 A rezgésekre vonatkozó előírások
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A rezgésekre vonatkozó előírások emberre irányuló rezgés környezetre (épület, berendezés) irányuló rezgés különböző előírások ISO 2631: nem kötelező szabvány; kötelező határértékeket a vonatkozó jogszabály tartalmaz, ld. a következő oldalt Emberi szervezetre ható rezgés: ISO 2631 ajánlott és megengedhető rezgésgyorsulás értékeket adja meg 1–80 Hz frekvenciatartományra (egész test rezgések)

33 Hosszirányú rezgésgyorsulás határértékek
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Hosszirányú rezgésgyorsulás határértékek Keresztirányú rezgésgyorsulás határértékek A határérték a frekvencia és a behatási idő függvénye. (Ajánlott értékek, a magyar szabályozás ettől eltérő: ld. a következő diát.) [Ábrák: Vp. 37.o. 26, 27.] A görbék az ún. fáradtság határt jelzik: járművezetők, gépkezelők esetében kell figyelembe venni, mert az ezt meghaladó terhelés a teljesítmény csökkenésével jár. Kényelem határ: az előbbinél 10 dB-lel alacsonyabb (azaz 3,15-tel történő osztás útján kapott) értékek. Ez a csökkent kényelem határa, pl. az utasszállításnál mérvadó. Hatás határ: 6 dB-lel magasabb (kétszeres rezgésgyorsulás): az az érték, amely már egészségkárosodást okoz.

34 Épített környezetre vonatkozó előírások:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Épített környezetre vonatkozó előírások: A rezgés sebessége a mérvadó: az épület jellegétől függően 2–10 mm/s engedhető meg. 4/1984. (I. 23.) EüM rendelet a zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról az újonnan létesülő lakó-, üdülő- és közösségi épületekben a külső környezetből származó rezgés megengedett határértékei

35 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
[Vp. 38.o. 11.tábl] Ez a kötelező magyar határérték: a rezgés irányától függetlenül egyetlen adatot ad meg: súlyozott egyenértékű rezgésgyorsulás. A határérték az épület rendeltetésétől függ.

36 MSZ 18163/2-83.: környezeti rezgés vizsgálata
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A rezgés mérése MSZ 18163/2-83.: környezeti rezgés vizsgálata Tárgya: az épületek emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeiben fellépő, a külső környezetből származó rezgések vizsgálata Méréskor az egyenértékű rezgésgyorsulást kell meghatározni: aeq = 1/T 0T a2(t) dt [m/s2], ahol T – a megítélési idő (sec) a(t) a rezgésgyorsulás időfüggvénye m/s2 A legnagyobb rezgésgyorsulást adó hely: általában a helyiség közepe.

37 Az egyenértékű gyorsulást súlyozó szűrővel kell meghatározni.
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A mérést 3 egymásra merőleges irányban kell elvégezni; ezek közül a legnagyobb egyenértékű gyorsulás a mértékadó. A rezgésmérést a födémen (padlón) a legnagyobb rezgésgyorsulást adó helyen kell végezni. Háttérrezgés estén meg kell határozni külön a háttérrezgés egyenértékű gyorsulását (a mérési eredményt a háttérrezgés függvényében a szabvány szerint korrigálni kell). Az egyenértékű gyorsulást súlyozó szűrővel kell meghatározni. Háttérrezgés: nem a vizsgált rezgésforrásból származó rezgés

38 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Rezgésmérő műszerek A mechanikai rezgés jellemzőit (kitérés, sebesség, vagy gyorsulás) elektromos mennyiséggé (feszültség) alakítják át. rezgésérzékelő előerősítő jelfeldolgozó kijelző

39 a gerjesztő rezgéssel arányos elektromos jelet ad
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgésérzékelő: a gerjesztő rezgéssel arányos elektromos jelet ad gyakorlatban ált. gyorsulásérzékelő használatos (piezoelektromos ill. ferroelektromos gyorsulásérzékelő működése: mechanikai erő hatására a kristály felületei között elektromos feszültség keletkezik) integráló rezgésmérő: a súlyozott egyenértékű gyorsulást közvetlenül határozza meg az érzékelő meghatározott frekvenciatartományban használható (környezeti rezgésmérésnél ált Hz)

40 Rezgésterjedés a talajban: longitudinális transzverzális
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A rezgés terjedése Rezgésterjedés a talajban: longitudinális transzverzális felületi hullám  Felületi hullám [Ábra: Maekawa 202.o. d] A környezeti rezgések elsősorban felületi hullámként terjednek. A rezgésterjedés irányát (mindhárom hullámtípus estében) a talaj anyagának, tömörségének, rétegződésének változása mind befolyásolja. a közegnek csak a felületén terjed (ha a közeg vastagsága az hullámhossz többszöröse  talaj), a felülettől távolodva az amplitúdó csökken terjedési sebessége a frekvencia függvénye (magasabb frekvencia esetén nagyobb)

41 Csillapítás a távolság függvényében:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Csillapítás a távolság függvényében: függ a talaj anyagától, rétegződésétől, talajvíz helyzetétől a távolság kétszerezésével kb. 3-6 dB-t csökken a forrástól ált m távolságig terjed (max. 100 m) A hullámhosszal azonos mélységű árok az amplitúdót 1/10-ére csökkentheti (a talaj adottságaitól függően).

42 Rezgésszigetelés és rezgéscsillapítás
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgésszigetelés és rezgéscsillapítás Rezgésszigetelés: az az eljárás, amely megakadályozza, hogy egy test rezgése egy másik szerkezetre átterjedjen, ill. a szerkezetbe került rezgés továbbterjedjen. módja: rezgésszigetelő beiktatása a rezgő és a védett objektum közé  csökkenti a rezgést okozó erő átvitelét a védett objektumra [Ábra: Magrab: 255.o a, d] [2. ábra: Sáenz 367.o. (a)] 3. ábra: úsztatott padló (a betonréteget rugalmas rétegre terítik): födémek, alapok rezgésszigetelésére, az épület többi részétől való rugalmas elválasztására használják úsztatott padló

43 Átviteli tényező: a rezgésszigetelés hatékonyságát jellemző mennyiség
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgéscsillapítás: egyes anyagok (a belső súrlódásuk eredményeként) meghatározott frekvenciájú rezgés mozgási energiáját hővé alakítják Átviteli tényező: a rezgésszigetelés hatékonyságát jellemző mennyiség  a szigetelőn áthaladó rezgés és a gerjesztő rezgés amplitúdójának aránya Minél kisebb az átviteli tényező, annál jobb a szigetelés (erő-átviteli tényező is van: a szigetelt testre ható erő és a gerjesztőerő hányadosa)

44 Rezgéscsökkentő anyagok jellemzői:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgéscsökkentő anyagok jellemzői: dinamikai rugalmassági modulus: az anyag rugalmas ellenállása dinamikai igénybevétel esetén veszteségi tényező: anyag belső súrlódását, energia- felemésztő képességét jellemzi (pl. egyes polimerek rezgéskor hőt termelnek  a rezgési energia hővé alakul) Rezgésszigetelő: pl. a gép és a gépalap közé helyezett - a gépalaphoz képest kis dinamikai rugalmassági modulusszal rendelkező - rugók lehetővé teszik a gép szabad rezgését, a rezgés kevésbé terjed át a dinamikai igénybevételnek jobban ellenálló gépalapra Jó rezgésszigetelő: jóval kisebb a dinamikai rugalmassági modulusa, mint a szigetelt szerkezetnek Pl. gumi, acélrugó

45 Rezgésszigetelő anyagok
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgésszigetelő anyagok Acél spirálrugó nagy kitérésű, alacsony frekvenciájú rezgések szigetelésére alkalmas rugalmassági jellemzői változtathatók  műszerek és nagy tömegű gépek szigetelésére egyaránt használható hátránya: csillapítás hiánya  rezgéscsökkentő anyagot kell beiktatni a rezonanciafrekvencián kialakuló amplitúdó csökkentésére (pl. olajfék)

46 kisebb gépek (műszer, motor) szigetelésére használják
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Gumi kisebb gépek (műszer, motor) szigetelésére használják nagy belső csillapítás (nem alakul ki nagy amplitúdójú rezgés a rezonanciafrekvencián) időjárási körülményekkel, vegyszerekkel, olajjal szemben kevésbé ellenálló (szintetikus gumi: fokozható az ellenállása) Parafa kis amplitúdójú rezgések esetén alkalmazható Filc testhangok terjedésének megakadályozására használatos (40 Hz felett) erős csillapító hatás  rezonancia veszélyes esetén alkalmazható Levegőrugó gépjárművekben alkalmazzák speciális műszerek rezgésvédelmére alkalmas (A „testhang” is rezgés, csak a frekvenciája nagyobb: a hallható hangok tartományába esik. Az ilyen frekvencián rezgő test hallható hangot sugározhat ki.) Egyéb rezgésszigetelők: -acélháló alátét - gélszerű anyagok

47 Rezgésszigetelő anyagok használata:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Rezgésszigetelő anyagok használata: Sajátfrekvencia, Hz Amplitúdó, cm Spirálrugó Gumi Parafa Filc [ábra: Magrab 256.o. 7-39]

48 Gépek és berendezések rezgésének csökkentése
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Gépek és berendezések rezgésének csökkentése [Ábra: Maekawa 219.o. 6.17] a gép tömegénél 2-3-szor nagyobb tömegű gépágy  kisebb amplitúdójú rezgés acélrugó  rezgésszigetelő hatás gumitalp  csillapító hatás

49 Csővezetékek rezgésszigetelése:
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet rugalmas csatlakozások  rezgés vezetékeken keresztül történő továbbterjedésének megakadályozása Csővezetékek rezgésszigetelése: [Ábra: Maekawa 220 o / 2, 3]

50 Talajban terjedő rezgés szigetelése
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Talajban terjedő rezgés szigetelése árok földalatti fal