Contaminación acústica en la Industria

Ruido direccionable. Fuentes. Campo libre, reverberante. Control del Ruido. Prevención. Medidas. Legislación

  • Enviado por: Esteban
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
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FUENTES DE RUIDO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE

La mayoría de las fuentes de ruido encontradas en la industria no son fuentes puntuales simples. En lugar de eso, ellas están hechas de varias fuentes, las cuales radian mas energía sonora en una dirección que en otra. Por eso para determinar la potencia sonora de una fuente de ruido direccional, es necesario tomar en cuenta la variación del nivel de presión sonora alrededor de la fuente.

La determinación es equivalente al resumir las intensidades medidas sobre la superficie de una esfera imaginaria a una distancia especificada desde la fuente.

Con el fin de predecir los niveles de presión sonora en varios puntos en una dirección especificada de la fuente, es a menudo conveniente agregar un factor de direccionalidad (Q).

Que se define como la razón entre la potencia de una fuente puntual imaginaria que produce el mismo nivel de presión sonora observado en el lugar especifico de medición y la potencia sonora total de la fuente real, (Q) - puede encontrarse también desde la razón de la intensidad sonora en el punto especificado con la intensidad promedio alrededor de la fuente a la misma distancia. La expresión para el nivel de presión sonora producido por una fuente direccional en un campo libre puede escribirse como sigue:

SPL (db) =PWL +10log Q - 20log r - 10.5

Donde (PWL) es el nivel de potencia de la fuente, (Q) es el factor direccional

( 10 log Q se llama el índice direccional), y ( r) es la distancia en pies desde la fuente al punto de medida.

Ejemplo

Supongamos que es necesario determinar, con un mínimo de mediciones los niveles de presión sonora en varios puntos a lo largo de una trayectoria especifica desde una fuente sonora. También se supone que la fuente sonora tiene un espectro continuo uniforme y una potencia sonora (P1) de 0.06 watts.

Primero, el nivel de presión sonora es medido a una distancia conocida desde la fuente a lo largo de la trayectoria especifica; supongamos que es 74 db a una distancia de 100 pies

La presión sonora se determino por

SPL = 20 log P1 (db)

Po (en microbares)

SPL = 20 log P1 - 20 log Po

Y si el sonido se propaga como una onda plana o esférica que progresa libremente, la intensidad puede encontrarse por la siguiente ecuación

I = P2

pc

Donde P es la presión sonora r.m.s, o efectiva p es la densidad del medio y c es la velocidad del sonido en el medio. el producto pc recibe el nombre de impedancia en el medio

I = 1.0 = 0,025 erg/seg/cm2

40.7

La potencia necesaria para que una fuente puntual produzca esta intensidad es:

P2 = I 4 r2

= 0,025 4 (100 12 2,54)

292 10 erg o 0,292 watt

sec

el factor direccional es por lo tanto

Q = P2 = 0,292 = 5

P1 0,06

Desde la ecuación (SPL) el nivel de presión sonora ahora puede calcularse a cualquier distancia desde la fuente a lo largo de la trayectoria especificada. por ejemplo a 200 pies desde la fuente, el nivel de presión sonora es:

SPL = PWL + 10log Q - 20 log r -10 5

= 10log 0,06 + 10 log 5 - 20 log 200 - 10 5

-13

= 10 log ( 6 10 ) + 10 log 5 - 20 log 200 -10 5

= 10 (0,78 11) +10 log 5 - 20 log 200 - 10 5

=68 db re 0,0002 microbares

Fuentes de ruido en un campo libre

Un campo libre se define como un campo sonoro en el cual la presión sonora disminuye inversamente con la distancia desde la fuente. Las condiciones de campo libre raramente se encuentran en el ambiente industrial, pero ellas a veces se encuentran al aire libre o cerca de fuentes ubicadas en salas muy grandes. para condiciones de campo libre ( suponiendo condiciones normales de temperatura y presión) el nivel de potencia de una fuente puntual simple puede calcularse a partir de una simple medición de nivel de presión sonora por

PWL (DB) = SPL + 20log r + 10.5

Donde (r) es la distancia en pies desde la fuente de ruido al punto de medición y SPL es el nivel de presión sonora total referido a 0,0002 microbares el nivel de potencia determinado desde esta ecuación se expresara en desvíeles referido a 10 watts

La potencia de la fuente en watts puede por lo tanto, calcularse con la sgte ecuación:

PWL = 10 log P1 (db)

P2

Donde P1 es la potencia de una fuente y P0 es una potencia de referencia. La potencia de referencia escogida arbitrariamente by usada comúnmente es 10 watts.

CAMPO REVERBERANTE

Una gran cantidad de energía sonora incidente es reflejada desde las superficies de la mayoría de las salas. A menudo, la energía sonora se refleja en grado tal que los niveles de presión medidos a cierta distancia de la fuente son esencialmente independientes de la dirección y distancia a la fuente. Una región de esta clase se llama campo reverberante.la condición se ilustra gráficamente en las figuras 1. 5 - 1. 6 en las regiones donde las coordenadas (SPL - PWL) no cambian con la distancia o con la direccionalidad.

Puede notarse desde las figuras 1.5 - 1.6 que las condiciones de cuasi campo libre existen cerca de la fuente, pero el campo reverberante es una gran distancia desde la fuente. La región donde casan las condiciones de campo libre y comienzan las carterizticas de campo reverberante esta determinado por la constante de la sala y el factor direccional. en el campo reverberante el nivel de presión sonora promedio puede expresarse por:

PWL - SPL = 10 log r - 6 5 db

A continuación sigue un ejemplo de como el SPL puede ser estimado en un campo reverberante cuando las características ambientales y el PWL de la fuente son conocidos.

Ejemplo

Una fuente de ruido no direccional simple opera en una sala donde cada una de las dos paredes laterales tienen una superficie de 4000 pies cuadrados, cada pared extrema tiene una superficie de 2800 pies cuadrados y el cielo y él puso cada uno tiene un área de 7000 pies cuadrados. La superficie total, es por tanto 27600 pies cuadrados. Las paredes extremas y laterales tienen un total de 10200 pies cuadrados tratados con un material (x), y el cielo entero esta tratado con un material (y) y el área restante de las paredes y pisos (10.400 pies cuadrados)es de material de concreto no tratado. Los coeficientes de absorción de las superficies se muestran en la tabla 1.1. es necesario estimar el SPL a 125 pies; el PWL a 125 cps esta dado como 100 db.

Tabla 1.1

Coeficiente de absorción para superficies de la sala en el ejemplo de arriba.

material coeficiente de absorción frecuencia en cps

125 250 500 1000 2000 4000

X 0,03 0,21 0,58 0,69 0,66 0,70

Y 0,08 0,15 0,58 0,75 0,78 0,65

CONCRETO 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,04

El coeficiente de absorción promedio de la sala en 125cps se calcula al usar los coeficientes de absorción (tabla 1.1) de las diferentes superficies con la sgte ecuación.

125 = 0,03 10.200 + 0,08 7000 + 0,01 10400

27600

  • + 0,035

la constante de la sala a 125 cps se encuentra entonces al usar la sgte ecuación

R = S

1

donde es el coeficiente de absorción sonora promedio de la superficie de la sala y S es el área superficial total de la sala

R = 0,035 27600

1 - 0,035

R = 980 pies cuadrados

Desde la figura 1.5 para una constante de la sala de 980 pies cuadrados en le campo reverberante (líneas paralelas a la horizontal corresponde a una ordenada SPL - PWL,

De -23db. por lo tanto el SPL a 125 cps es:

SPL = PWL -23 (db)

= 100 -27 = 77 (db)

si se quiere estimar el SPL en bandas de octava pueden usarse los coeficientes de absorción cercanos al centro de cada banda junto con el pwl

Control del ruido

  • control administrativo

    • legislación vigente sobre exposición a ruido laboral en Chile

    • La legislación sobre ruido industrial en nuestro país esta basada en la norma recomendada por el instituto de salud ocupacional norteamericano. Lograr la implantación en nuestro país, de los limites máximos permisibles establecidos en él articulo 13 del decreto N-19 del 14-01-76, significara aumentar la protección de la población trabajadora, que incurre en perdidas auditivas inducidas por el ruido y que pueden dañar su capacidad de comprender el lenguaje diario. La adhesión a tal reglamentación permite reducir la posibilidad de otras formas de daño y enfermedad profesional relativa al ruido.

      A continuación se expone el contexto en el cual debe aplicarse la reglamentación sobre el ruido industrial.

      • Ámbito de aplicación

      Las disposiciones de este reglamento son aplicables a las exposiciones en los

      Lugares de trabajo.dichas exposiciones son:

    • exposición continua a ruido continuo

    • exposición intermitente a ruido continuo

    • Exposición a ruido de impacto y/o impulsivo.

    • Para los propósitos de esta reglamentación la exposición al ruido se determina para un día de trabajo de 8 hrs.

      • Definiciones

      Son aplicables a esta reglamentación las siguientes definiciones

      • “Ruido continuo”, es aquel que no tiene cambios rápidos repentinos en el nivel se caracteriza por niveles de presión sonora medidos en bandas de octava que no fluctúan rápidamente con el tiempo. Fluctuaciones que ocurren a una razón de 0 a 3 db / seg. Son características de este tipo de ruido.

      • “Ruido de impacto”, es aquel que se caracteriza por niveles de presión sonora medidos en bandas de octava que fluctúan a una razón extremadamente rápida con el tiempo y cuya frecuencia de impulsos no sobrepase un impacto por segundo. Aquel cuya frecuencia de impulsos sea superior se considera un ruido continuo.

      • “Control administrativo”, significa cualquier procedimiento que limite diariamente la exposición al ruido, por control de programa de trabajo.

      • “Audiograma”, significa un grafico o tabla obtenida desde un examen audiometrico que muestra el nivel auditivo como una función de la frecuencia.

      • “Audiograma de referencia”, significa un audiograma obtenido desde un examen audiometrico que es procedido de por lo menos 14hrs.de silencio

      • “Posición del audiómetro”, significa aquella ubicación correspondiente a una combinación especifica de nivel auditivo y frecuencia sonora en un audiómetro.

      • “db (A) lento” significa la unidad de medida del nivel sonoro conforme a un requerimiento de la norma ANSI S 1.4 (1971) TIPO S 2 A.

      • “ Nivel auditivo” significa la cantidad de decibeles, en que el umbral de audición de un oído defiere de umbral audiometrico normal.

      • “Exposición al ruido” significa una combinación de nivel de ruido efectivo y tiempo de exposición

      • “Exposición continua”es aquella exposición cuyo nivel de ruido permanece invariable y sin interrupciones durante la jornada de 8hrs.

      • “Exposición intermitente” es aquella exposición que consiste de varias exposiciones a diferentes niveles de ruido efectivo y duraciones durante la jornada de 8 hrs.

      • Ambiente ocupacional

      • La unidad de medida será el db (A) lento.

      • Exposición diaria a ruido ocupacional

      • La exposición al ruido ocupacional será controlada de modo que ningún trabajador estará expuesto en exceso del limite descrito como línea B en la figura I-1. las nuevas instalaciones ruidosas sé diseñaran de modo que la exposición al ruido no exceda él limite descrito como línea A en la figura I-1 para exposiciones a ruido consistentes de dos o más periodos de exposición en diferentes niveles, la dosis de ruido diaria, D, no excederá la unidad.la línea B será usada para calcular la dosis de ruido diaria.

      • Jamás ningún trabajador estará expuesto a niveles de ruido efectivo que excedan los 115 db(A)lento con excepción de los niveles de ruido de impacto y/o impulsivo donde se aceptaran valores de hasta 140 db de nivel de presión sonora máximo

      • Medicina

      • La vigilancia medica en la forma de un programa de exámenes audiometricos será proporcionada por la entidad administradora del seguro de accidentes del trabajo y enfermedades profesionales, cuando la dosis de ruido diaria d, igual o exceda los limite especificados.

      • El programa de exámenes audiometricios requerido por la entidad administradora de acuerdo al siguiente esquema:

      • Se tomara un audiograma de referencia para cada trabajador, en el momento de ingreso a tal puesto de trabajo; o en el sexto año de tal empleo, y una becada seis años posteriormente.

      • Se tomara un audiograma no necesariamente de referencia, para todos los trabajadores expuestos cada 2 años.

      • Cada audiograma se acompañara de la historia medica auditiva del trabajador, además de datos como ultima exposición a niveles de ruidos altos; números de horas de exposición, tipos de exposición y nivel de ruido.

      • Cada audiograma de los trabajadores será examinado para determinar si él indica para cada oído cualquier cambio de umbral, que iguale o exceda los 10db en 500,1000 y 2000 cps o 15db en 4000 y 6000 cps .evidenciando por una comparación de ese audiograma el audiograma de referencia mas reciente del trabajador y con su audiograma de referencia inicial corregido a su edad actual, Si cada comparación indica un cambio como es descrito:

      • Enviar al trabajador a evaluación medica apropiada

      • Si el trabajador necesita protección personal, asegurarse que él tiene el equipo efectivo apropiado y que esta instruido en el uso y cuidado del equipo

      • Los exámenes audiometricos serán en tonos puros, por vía aérea y exámenes de umbral auditivo, con frecuencia de examen que incluyen 500,1000,2000,3000,4000 y 6000 cps. Y serán tomados separadamente para los oídos izquierdos y derecho.

      • Los exámenes se realizaran en una sala cuyos niveles de ruido ambiente cumplan con todos los requisitos

      • Los exámenes serán realizados usando un audiómetro que reúna los requisitos para audiómetros de tonos puros de margen limitado prescrito por las normas norteamericanas para audiómetros, ANSI S 3.6 (1969)en el tipo de frecuencia discreta.

      • El audiómetro será mantenido calibrado de acuerdo a las disposiciones del apéndice C.

      Practicas de trabajo

      • Cuando los trabajadores están sujetos a exposiciones a ruido que exceda los limites prescritos, se utilizaran controles administrativos o ingeneriles para reducir las exposiciones dentro de aquellos limites.

      Aviso de advertencia

      • signos de advertencia se ubicaran aproximadamente en las entradas o en las periferias de las arreas donde existe ambiente ruidoso sostenido o en exceso del limite propuestoanteriormente

      • el aviso consistirá de los siguientes

      • advertencia

      • área de ruido

      • puede causar perdida auditiva

      • use protección auditiva apropiada

      Equipo de protección auditiva

      • Si las exposiciones a ruido a la cual los trabajadores pueden exponerse exceden los limites especificados, el empleador debe proporcionar equipo de protección auditiva y además establecer conjuntamente un programa de examen audiometrico.tal equipo de protección estará sujeto a los siguientes requerimientos:

      • El uso del equipo de protección personal para prevenir la exposición a ruido en exceso de los limite prescritos esta autorizado solo hasta que los procedimientos y controles ingeneriles y administrativos puedan ser implantados para mantener las exposiciones a ruido dentro de los limites prescritos.

      • Cualquier protector auditivo usado por un trabajador debe reducir el nivel del ruido efectivo al cual esta expuesto, de modo que su exposición al ruido este dentro de los limite establecidos anteriormente.

      • Los protectores auditivos del tipo que se insertan serán fijados por una persona entrenada en este procedimiento.

      • Los procedimientos de inspección para asegurar limpieza, mantencion y uso apropiada del equipo de protección personal serán establecidos por el empleador.

      • El empleador proporcionara entrenamiento en el cuidado y uso adecuado de todo equipo de protección personal.

      Información a los trabajadores de los riesgos derivados del ruido

      Cada trabajador expuesto a ruido será informado de todos los riesgos, síntomas relevantes, condiciones apropiadas y precauciones de trabajo en las áreas ruidosas. La información se mantendrá en archivo y accesible al trabajador en todos los puestos de trabajo donde los niveles de ruido iguales o excedan los limites establecidos.

      Requisitos de observación y mantencion de registros

      • Los empleadores deberán mantener registros de:

      • Exposición ambiental por un periodo de 10 años

      • Todos los audiogramas por un periodo de 20 años

      • Todos los datos de calibración audiometrica por un periodo de 20 años.

      • Cuando se requieren tiempos de exposición menores de 8 hrs. Diarias en un área de trabajo especifica o se usa protección auditiva para satisfacer los limites de exposición, se mantendrán registros de los métodos de control.

      Control ingenieril del ruido

      Si bien la ingeniería de control de ruido industrial necesita algún conocimiento fundamental de acústica; el problema depende tambien de un alto grado de ingenio por parte del higienista industrial o de cualquier otro individuo responsable del control del ruido.

      Los principios generales de la acústica como se aplican al control de ruido industrial han sido perfectamente bien establecidos. Sin embargo, las complejidades de las fuentes de ruido industrial y de sus ambientes tienen en la mayoría de los casos necesidades de soluciones empíricas, de ahí que ciertos procedimientos experimentales sean usuales en el desarrollo del control del ruido.

      El primer paso en cualquier problema de control de ruido es asegurar información adecuada tanto en calidad como en cantidad y en relación con la magnitud del problema. Esto significa medir el espectro del ruido y asegurarse información completa sobre el ambiente en el cual existe el ruido. El siguiente paso lógico es la comparación de información de los valores cuantitativos del ruido con los criterios establecidos para evitar daño auditivo, molestia o problemas de comunicación de la voz. Seria juicioso considerar como sospechoso y motivo de control todos los niveles de ruido que exceden el criterio.

      La cantidad de control de ruido requerido para cada unas de las bandas de frecuencia son aquella atenuación suficiente para reducir el ruido a un nivel dentro del criterio seleccionado. Si este grado de reducción del ruido no se alcanza, algún riesgo debe aceptarse.

      Habiendo determinado el grado de reducción de ruido requerido, el higienista industrial debe entonces debe considerar distintas medidas de control tales como: diseño ingeneril, protectores personales o limitación del tiempo de exposición.el método preferido de reducción de ruido es generalmente el control ingeneril, tal como, cambio en la producción sonora de la fuente, aplicación de barreras, absorción sonora o montaje de maquinas. Sin embargo, tal control no es siempre posible o factible en cuyo caso, otras medidas de control, deben emplearse tal como aparatos de protección personal, limitación de tiempos de exposición o una combinación de estos.

      Una vez tomadas las medidas de control, el paso final en el programa de control de ruido, es volver a medir el ruido para determinar el grado de éxito alcanzado por un método de control especifico.

      El grado de éxito no estará determinado solamente sobre la base de una evaluación subjetiva, es imperativo volver a medir el espectro de ruido con el fin de determinar cuanta reducción se obtuvo realmente.

      Cuando en un área dada hay implicada mas de una fuente, es esencial reducir la más ruidosa si se quiere alcanzar una producción efectiva. Por ejemplo: tres fuentes de ruido de 90db y 101db se combinan para crear un nivel de ruido de 102 db. sí la fuente de 90 db

      Es retirada la suma de 95 y 101 es aun de 102 db. si las fuentes de 90 y 95 db son ambas retiradas, la fuente de 101 db aun queda, por otro lado, si la fuente de 101 db es retirada, la suma de 90 y 95 db es solamente 96 db.

      Hay que hacer notar que el sonido producido por una fuente simple puede viajar por mas de una trayectoria hasta en el punto en el cual se hace molesto, por eso es conveniente hacer diagramas de flujo ruidoso los cuales son buenos ayuda para análisis exacto de un problema dado. por ejemplo, fuentes sonoras instaladas en un encierro pueden tener:

      • Radiación directa por el aire a través de aberturas en el encierro.

      • Radiación sonora desde el encierro debido a vibración producida en la fuente y trasmitida por trayectoria sólida al aire.

      • Radiación indirecta desde el encierro, esto es, sonido generado por la fuente, trasmitido por el aire en el interior del encierro y enseguida vuelto a radiar por la pared exterior del encierro. el problema esta en determinar cual trayectoria lleva la mayor cantidad de energía y entonces seleccionar métodos apropiados, para obtener la reducción deseada a lo largo de ellas

      El modo de atacar un problema de ruido es algo análogo al modo de controlar cualquier riesgo ambiental.

      Las medidas de control, apropiadas incluyen cuestiones tales como, cambio en el proyecto y diseñado de la planta, sustitución por un método menos riesgoso.reducción del riesgo en su fuente y reducción del riesgo una vez que este a abandonado su punto de origen. Es útil seguir un método planificado de modo que ninguna medida posible de control quede sin controlar o sin examinar. La relación de mas abajo puede usarse para hacer tal análisis.

    • proyecto de la planta

    • sustitución

      • uso de equipo más silencioso

      • uso de proceso mas silencioso

      • uso de material mas silencioso

    • modificación de la fuente de ruido

    • Reducir la fuerza impulsora sobre una superficie vibrante

      • mantener el equilibrio dinámico

      • minimizar la velocidad rotacional

      • aumentar la duración del ciclo de trabajo

      Reducir respuesta de superficie vibrante

      • Aumentando la amortiguación

      • Mejorar las uniones

      • Aumentando la rigidez

      • Aumentando la masa

      • Cambiando las frecuencias resonantes

      Reducir área de la superficie vibrante

      • Reduciendo dimensiones totales

      • Perforando la superficie

      Usar direccionalidad de la fuente

      • Reducir la velocidad del flujo de fluido

      • Reducir la turbulencia

      Modificación de la onda sonora

      • Confinar la onda sonora

      • Absorber la onda sonora

      • Absorber sonido dentro de la sala

      • Absorber a lo largo de la trayectoria de trasmisión

      • Usar fenómeno de resonancia.

      Proyecto de plantas

      Una de las mejores oportunidades pera el higienista industrial en el campo del control del ruido es girar el diseño de nuevas plantas ni la modernización de las existentes. De esta manera los problemas derruidos pueden ser evitados.

      Un proyecto exitoso implica.

      • Conocimiento de las características del ruido de cada maquina, proceso y ambiente

      • Selección del criterio de diseño

      • Aislamiento geográfico de las operaciones ruidosas cuyo control no es practica

      Junto con las especificaciones de diseño contenidas en las placas de características de las maquinas debiera incorporarse un dato sobre la producción de ruido de la maquina. Esto permitirá frente a varias opciones posibles, seleccionar él equipó mas apropiado.

      Sustitución

      • Uso de equipo más silencioso

      A veces es posible sustituir una maquina por otra menos ruidosa. Cuando se adquiere un equipo nuevo, el tipo y velocidad deben seleccionarse, sobre la base del criterio de ruido aplicable. Por ejemplo, los ventiladores axiales producen ruido de más alta frecuencia que los ventiladores centrífugos.puesto que el criterio especifica niveles de ruido bajo en las frecuencias altas, un ventilador centrifugo podría proporcionar un nivel de ruido aceptable. Los ventiladores que trabajan a altas velocidades son mucho más ruidosos que aquellos que lo hacen a bajas velocidades; en efecto el nivel de intensidad sonora varia con la quinta potencia de la velocidad.

      En general los engranajes rectos son más ruidosos que los engranajes helicoidales. El uso de trasmisión por correas asegura una operación más silenciosa que la trasmisión por engranaje. El ruido producido por el chorro de aire usado para votar las piezas cortadas en las prensas, puede ser eliminado al usar un botador mecánico.

      En general las herramientas portátiles neumáticas son más ruidosas que las herramientas eléctricas. Los fabricantes de herramientas neumáticas están corrigiendo esta condición al construir con silenciadores.

      • Uso de procesos más silenciosos

      La sustitución de soldado en vez de remachado proporciona una de reducción de ruido importante.tambien se consigue una reducción de ruido importante reemplazando el remachado por apernado de alta resistencia.la llave para apretar las turcas es por si misma una de fuente de ruido indeseable aunque no están malas como un martillo de remachado a veces es posible reducir el ruido al sustituir el devastado con cincel neumático por esmerilado. Otro método para reducir el ruido del desbastado es sustituir por una gubia basándose en llama o arco eléctrico.

      El proceso arcair el metal es retirado al efectuarse la fusión del mismo por un arco eléctrico proporcionado por un electrodo de carbón y ser soplado con una corriente de alta velocidad

      • Uso de materiales más silenciosos

      Los materiales para construir edificios, cañerías o estanques tienen vital importancia en control de ruido.algunos materiales y estructuras tienen una amortiguación alta; otras tienen poca y suena cuando se les golpea.

      Si dos materiales que están juntos se golpean y producen un ruido sonoro, el ruido puede reducir al amortiguar el material o introduciendo un tope elástico entre ellos.

      Buenos materiales para el tope son el caucho y los plásticos .como ejemplos se pueden mencionar los rellenos u empaquetaduras, sellos en los neumáticos de carretillas industriales y gorros para cabezas de martillos.

      Modificación de la fuente de ruido

      Es conveniente al discutir este tipo de control separar las fuentes de control separar las fuentes de ruido en dos categorías generales determinadas por los mecanismos de generación de la onda sonora resulta del movimiento superficial de un liquida o sólido vibrante. La segunda categoría consiste de fuentes sonoras que resultan desde la turbulencia de un medio gaseoso.estas ultimas fuentes se originan por las interacciones entre el flujo de gas de alta velocidad y el aire que lo rodea.hay tambien combinaciones de estas dos categorías. Uno de los primeros que debe darse en este tipo de control seria la reducción de las fuerzas que en ultimo termina se transforman en vibraciones generadas por el ruido. de la misma manera, la reducción de las velocidades de flujo de gas tendrá su efecto sobre la generación de ruido por turbulencia

      Las fuerzas comúnmente encontradas en un equipo industrial pueden ser descritas como fuerzas mecánicas repetitivas y fuerzas de impacto no repetitivas.

      • Reducción de una fuerza impulsora sobre una superficie vibrante

      La fuerza repetitiva, resulta del desequilibrio en masas que rotan, ella aumenta con el aumento de la velocidad rotacional. Las fuerzas repetitivas desequilibradas pueden tambien pueden producirse por masas reciprocas, tal como pistones y émbolos. Para minimizar la magnitud de tales fuerzas es necesario equilibrar dinámicamente las masas que deben moverse. Para mantener este equilibrio es esencial la mantencion de los descansos y lubricación adecuada.

      El aumento de la velocidad resulta en fuerzas mayores y generalmente en mayores niveles de ruido.por eso ninguna maquina, deberia operar a una velocidad alta ennecesariamente.

      La fuerza de impacto (la cual generalmente es no repetitiva en términos de frecuencia audible)se presenta en la mayoría de las operaciones de fabricación metálica, tales como punzonado, forjado, remachado y cortado. A causa de la corta duración de la mayoría de las fuerzas de impacto, el ruido depende en gran medida de la amplitud máxima de la fuerza, el mismo trabajo puede a veces efectuarse con una fuerza más pequeña desarrollada en un periodo mas largo.

      A veces es posible aislar perturbaciones por el uso de material elástico en el punto de impacto.ejemplo de esto lo constituyen el revestimiento de tambores de limpieza, canaletas, tolvas, etc. con material elástico como caucho o plastico.

      • Reducción de la respuesta de la superficie vibrante

      Esto puede hacerse amortiguando la masa vibrante, mejorando sus soportes aumentando su rigidez, aumentando su masa o cambiando sus frecuencias resonantes

      • Reducir el área de la superficie vibrante

      La energía sonora generada por superficies vibrantes depende no solamente de la velocidad del movimiento de la superficie sino también del área de la superficie radiante

      Superficies grandes con relación a la longitud de onda del sonido en el medio de que se trate, generan ruidos de baja frecuencia.cualquier superficie de unos pocos centímetros cuadrados de superficie radia sonido en frecuencia sobre 1000ciclos por segundo.en general cualquier area de forma regular con una dimensión mayor que un cuarto de longitud de onda puede radiar sonido en la frecuencia correspondiente a esa longitud de onda en el aire.

      Las superficies que radian sonidos de baja frecuencia pueden algunas veces devenir en radiaciones menos eficientes al dividirlos en pequeños segmentos o también reduciendo el área local

      • Usar direccionalidad de la fuente

      La mayoría de las fuentes industriales son direccionales, es decir ellas radian mas sonidos en una dirección que en otra.esta caracterizca se puede aprovechar para hacer control al instalar la fuente de modotal que un minimo dsel campo sonoro se manifiestan en el punto o area de interes

      Un ejemplo que permite un uso ventajoso de esta forma de control es una chimenea vertical lo que dirige el sonido por encima del área ocupada

      Cuando se quiere proteger un punto que este ubicado en un campo reverberante, hay cierta ventaja al dirigir la fuente sobre el material altamente absorbente, esto efectivamente reduce la potencia de la fuente.

      • Reducir la velocidad de flujo

      Hay dos tipos de problemas en flujo de chorros el primer tipo tiene que ver con los sistemas de flujo de gas en los cuales la presión estática del chorro en la tobera es menor que dos veces la presión del chorro en el ambiente. Los niveles sonoros de cualquier chorro que reúna estas condiciones varían con la secta a octava potencia de la velocidad de la corriente y directamente con el área y densidad del gas.

      Los chorros como dispositivos propulsores directos pueden ser eficazmente silenciados con silenciadores pueden ser del tipo dispersivo, disipativo o una combinación de ambos

      El silenciador dispersivo reduce al esparcir el flujo en una gran área, este es muy efectivo para controlar ruido desde motores a chorro y escape de maquinas neumáticas.

      Otra forma de control es reducir la velocidad en la corriente misma.a causa de la relacion expotencial de mas arriba, una reducción a la mitad de la velocidad del flujo producira una reducción de 18 db en la generación sonora.todos los chorros gaseosos, generan sonido altamente direccional, la intensidad del ruido disminuye rapidamente a medida que el angulo con el eje del chorro aumenta.la direccionalidad depende de la frecuencia la cual a su vez depende del diámetro del chorro.

      Otras son las características de los chorros estrangulados o sea donde la presión estática antes de la salida es mayor que dos veces que dos veces la presión del chorro en la atmósfera. A causa del choque de la onda un poco mas allá de la salida del chorro, el ruido generado puede ser mayor que él calcula a partir de la velocidad, área y densidad.en este tipo de chorro la velocidad no depende del área de salida, sino del área anterior; ella aumenta lentamente a medidda que la presion anterior a la salida aumenta.este tipo de chorro se usa comúnmente para retirar las piezas cortadas por prensas de golpe

      En el caso de eyección por aire no puede usarse un silenciador si se quiere obtener una fuerza de eyección suficiente.sin embargo puede alcanzarse una reducción apreciable del ruido por otras técnicas sin eliminar el principio de eyección por aire y sin recurrir a eyección mecanica.

      Hay tres fuentes de ruido en los sistemas de eyección por aire:

    • Ruidos generados por turbulencias antes del orificio de salida

    • Ruido generado inmediatamente después de la salida

    • Ruido generado por el flujo de alta velocidad sobre los cantos agudos de la matriz o cuño de la maquina

    • Como la cantidad de ruido generado depende de la velocidad de la corriente, la reducción de la presión de abastecimiento proporcionara algún control de ruido.

      Sin embargo la reducción de la velocidad de la corriente estará limitada por el empuje requerido para retirar las piezas ( la fuerza de eyección sobre las piezas depende del cuadrado de la velocidad de la corriente y del área de chorro sobre la pieza la cual es pequeña.

      Un perfil de presión de impacto de un chorro pequeño indica que la porción de alta velocidad de la corriente tiene un ancho no mas de dos veces el diámetro del chorro. Por eso al apuntar con exactitud el chorro en la rodela. . puede obtenerse un empuje máximo con la velocidad mínima. En sistema de eyección por aire la dirección del aire es de la mayor importancia si se quiere obtener una operación satisfactoria con el mínimo de velocidad de la corriente.a menudo es posible obtener el empuje necesario toberas multiples en velocidades mas bajas o al acercar la tobera lo más posible a la pieza que se quiere retirar.una disminución a la mitad de la distancia de la tobera y la pieza eyectada permitira reducir la velocidad del chorro en un 30% sin sufrir ninguna reducción en la fuerza de eyección, una reducción de velocidad de 0,3 proporcionara una disminución de 8 a 10 db en el nivel sonoro producido.

      Modificación de la onda sonora

      • Confinar la onda sonora

      Cuando la reducción del ruido en la fuente no tiene éxito o es impracticable

      La atenuación del sonido producido en el aire puede resolver al levantar barreras para interrumpir sonidos antes de llagar al oído.

      Al diseñar encierros deben tomarse en cuenta muchos factores para que sea de satisfacción tanto al aspecto acústico como al productivo.

    • Pared del encierro

    • Los materiales usados para construir la armazón básica determina en gran medida la reducción del ruido del encierro. Con el fin de alcanzar siquiera una pequeña aislamiento (10 db o más), es necesario construir una armazón impermeable al flujo de aire.

    • Revestimiento acústico

    • La armazón del encierro será revestida con material absorbente sonoro para prevenir la formación de ruido interior, el espesor y diversidad del revestimiento dependerá de la frecuencia del ruido en que se requiera una reducción de ruido mayor

      Por ejemplo.si se usa lana de vidrio, una pulgada de espesor y 3lbs/pie de densidad es generalmente suficiente para 500cps o más de 3 y 3 lbs la densidad para menos de 500cps.en general la absorción obtenida en las bajas frecuencias sera pequeña.

    • Sellos

    • Si se requiere una reducción de mas de 10 db en un encierro, sus uniones deben ser muy ajustadas y deben usarse sellos que generalmente son materiales como asfalto

    • montaje

    • El encierro será aislado de cualquier parte vibrante de una maquina. Si la maquina causa consideración considerable al piso a la base, la maquina o el encierro debe ser aislados de la vibración (preferiblemente la primera.

    • Acceso para mantencion o flujo de productos

    • En la mayoría de los casos debe proveerse de accesos conveniente para la operación y mantencion.esto puede generalmente proporcionando puertas de acceso, usando indicadores de medida apartado.proporcionando puertas de corredera o construyendo el encierro de modo que él pueda ser quitado fácilmente para el servicio de la maquina.

    • Efectos del encierro sobre la maquina

    • Podría requerirse ventilación forzada en el encierro si este causa sobrecalentamiento de la maquina.si al encierro es ventilado los conductos de entrada y salida deben ser revestidos con material absorbentes o dotados de trampas sonoras para minimizar el escape de ruido desde el encierro.