|
Техника
работает бесшумно
Вы, конечно, встречали в каталогах,
рекламных провпектах следующую фразу: "Наша техника работает
бесшумно". Человека, прилежно изучавшего физику в школе,
поражает абсурдность подобного заявления. Согласитесь, любой
предмет, движущийся или приводящий что-либо в движение,
вибрирует, а следовательно создает шум (звуковую волну).
Поэтому бесшумно прибор работать с мотором никогда работать не
будет...
Шум работающего мотора можно снизить
двумя способами. Первый и самый простой - улучшить качество
мотора: сделать его компактным, не теряя в производительности.
За счет компактности прибора снижается создаваемая им вибрация,
следствием которой является шум. Второй метод снижения шума -
качественное сопряжение деталей (без зазоров). В этом поможет
специально подобранная форма пластиковых частей корпуса. Их
подогнанность к металлическим деталям мотора позволяет снизить
вибрацию. Представьте, что вы ударяете по железному листу, а
потом по листу в пластиковом кожухе. Во втором случае звук
будет глухим, и наше ухо слышит, его как более тихий. Вот и
весь прогресс техники в данной области. Малые бытовые приборы
(кофемолки, соковыжималки и пр.) в силу своей компактности не
предполагают дополнительной звукоизоляции. Это только в крупной
бытовой технике можно выстелить внутренние поверхности
специальными шумопоглощающими материалами, изолировать
отдельные детали. Да, комбайны стали работать тише, но только
за счет компактности мотора и качественного сопряжения деталей.
В целом заставить малую бытовую технику работать бесшумно
просто невозможно. Но и здесь есть свои нюансы.
Почему
шумит чайник?
Шум чайника - это шум закипающей воды.
При закипании вода не сразу прогревается равномерно. На
нагревательном элементе активно образуются молекулы,
переходящие в газообразное состояние. Горячее поднимается
вверх, как мы помним из школьного курса физики. Так вот, эти
самые пузырьки пара поднимаются в холодные верхние слои воды,
где с характерным звуком лопаются; наблюдается так называемое
схлопывание молекул воды.
Современные модели чайников производятся с закрытым
нагревательным элементом (ТЭН прячется под металлическое дно,
которое, собственно, и нагревает воду). Итак, по сравнению со
спиралью, поверхность нагрева у закрытого элемента значительно
увеличилась. Таким образом, пузырьков пара образуется больше, и
кажется, что чайник шумит сильнее. Но и здесь зависимость
нелинейная. Возьмем для примера две модели чайников одинаковой
мощности, например 3000 Вт. Это мощность того ТЭНа, который
греет металлическое дно нагревательного элемента чайника. Для
чистоты эксперимента в обоих чайниках вскипятим по одному литру
воды. Только у одного будет очень маленькое дно (TEFAL Vitesse),
а у другого - большое (например, BOSCH TWK5503). Спираль греет
с одинаковой мощностью разные по площади днища. В первом случае
маленькая поверхность будет нагреваться активнее,
следовательно, процесс образования пузырьков пара будет
происходить интенсивнее, такой чайник по всем законам физики
очень шумит. Во втором случае большая поверхность
нагревательного элемента прогревается слабее, а процесс кипения
происходит менее активно, схлопывание молекул воды не столь
сильно и создается иллюзия "тихого кипения". Поэтому даже при
равной мощности нагревательного элемента и одинаковом объеме
воды интенсивность закипания различна, следовательно,
неодинаков и уровень шума. Покупатель всегда должен идти на
компромисс: быстрота и активный звук или неспешность и
соизмеримый уровень шума.
Пылесосы
Как мы уже говорили в начале статьи,
шум прибора - это шум его мотора. Пылесос, пожалуй,
единственный прибор из семейства малой бытовой техники,который
предполагает"игру с габаритами". Модели премиум-класса
традиционно имеют больший размер, следовательно возможность для
лучшей шумоизоляции деталей. При этом нужно понимать, что шум
работающего мотора пылесоса немного ниже рева воздуха,
издаваемого насадкой. Бороться за уменьшение "громкости"
воздушного потока, проходящего через насадку при всасывании, не
представляется возможным. Звук будет тише, если уменьшить силу
всасывания, то есть фактически снизить производительность
пылесоса.
Забитый пылесборник значительно увеличивает уровень шума.
Попробуйте просто закрыть рукой приемную трубку пылесоса - он
начинает реветь. Этим же воздушным потоком охлаждается
двигатель при работе. Переполненный мешок для сбора пыли не
только заставляет надрывно рычать пылесос, но и напрягает
термоблок.
Плотно закрывайте крышку в корпусе, где прячутся насадки;
старайтесь максимально плотно стыковать все детали. Подсос
воздуха через корпус и тонкие щели не только снижает мощность
всасывания, но и служит дополнительным источником шума.
Существует устойчивое убеждение покупателя, подтвержденное
результатами социологических опросов: пылесос должен гудеть.
Тихий пылесос высокой мощности вызывает недоверие у
потенциального потребителя. Поэтому производители вынуждены
идти на компромисс: на минимальной мощности прибор должен
работать тихо и максимально мощно "звучать" при включении
предельного режима всасывания.
Стиральные
машины
Проблема мотора в крупной бытовой
технике гораздо шире. В стиральных машинах добились снижения
уровня шума при его работе, отказавшись от конверторного
двигателя (мотор вне бака) в пользу прямого привода (мотор на
баке). Не будем вдаваться в научные объяснения того, почему
из-за смещения центра тяжести снизились вибрации. Просто
отметим тот факт, что машина с прямым приводом стала работать
тише на 5-7 дБ.
Звукоизолирующее волокно в стиральных машинах напоминает
монтажную строительную пену. Ею прибор выстилается изнутри. В
моделях более высокого класса "пена" к тому же заливается
битумом. Сверху на прибор укладывается тяжелая плита (до 10 кг
веса), представляющая своеобразный кирпич, выполненный по
габаритам машины. Он призван уменьшить вибрацию давлением своей
массы на прибор. В машинах еще более высокой ценовой категории
такой же тяжелой кирпичеобразной шайбой закрывается сверху
мотор.
Один из источников шума в стиральной машине - ее бак.
Представьте, что вы поставили в ванну таз из нержавейки и
пустили струю воды. А теперь мы наливаем воду в такой же таз,
но из пластика. Естественно, во втором случае мы получаем
меньше шума, чем от звука капель, барабанящих по металлу. Так
же и в бытовом приборе. Многие покупатели имеют нездоровое
предубеждение, что бак у стиральной машины должен быть
непременно из не-ржавейки ("чтобы на века"). Однако современные
пластиковые материалы, например запатентованный компанией BOSCH
полинокс (композитный материал нового поколения) подтвердил
свою долговечность много-численными испытаниями. Кроме низкой
теплопроводности и прочих положительных качеств, он создает
меньшие вибрации, чем старая добрая нержавейка, а значит,
эффективно снижает шумы прибора. Среди пластиковых аналогов
других производителей можно назвать полиплекс, карборан.
Шумит не только сама стиральная машина, но и потоки воды,
которые через нее проходят. Производители постоянно
совершенствуют конструкцию водотока в машине. Из школьного
курса физики мы помним, что существует всего два варианта
прохождения потока воды по трубе: так называемое ламинарное
течение жидкости и турбулентность. В последнем случае у стенок
трубы создаются завихрения, вода бурлит (резко откройте
водопроводный кран и вы увидите настоящую пену). Можно
сконструировать трубу таким образом, что течение воды будет
спокойным, ламинарным. Никаких завихрений,никакой
турбулентности, а значит, никакого шума. Поэтому в стиральной
машине все обтекаемо, нет потенциальных возможностей для
создания шума. Обтекаемость касается не только собственно
трубочек, но и конструкции кюветы, по которой моющее средство
стекает плавно, шум капель абсолютно не слышен.
Современные стиральные машины имеют режим балансировки. На этом
этапе прибор старается равномерно разложить белье в баке, тогда
эффективнее и, что важно для нас, значительно тише идет процесс
отжима. Однако каждый раз вы стираете различное количество
белья, машина его раскладывает по-разному, а следовательно и
шум во время отжима различный. У приборов с электронным
управлением можно задать повтор цикла балансировки, чтобы
разложить белье равномернее и тише его отжать.
Холодильник
В холодильнике два источника шума -
компрессор и вентилятор. Компрессор, через который циркулирует
хладагент, бывает трех типов: поршневой (по принципу шприца),
лопастной (шарик с эксцентриком) и шнековый (по принципу
мясорубки). Первые два компрессора имеют систему клапанов,
вращающиеся трущиеся части, которые издают шумы во время
работы. Прогрессивный шнековый компрессор очень дорогой,
используется в элитных моделях, например в холодильнике LG,
который к тому же связан с Интернетом и имеет множество других
замечательных функций. Дороговизна компрессора объясняется не
столько сложностью его изготовления, сколько новизной
технологии, которая еще не поставлена на поток. Сравнить это
можно с компьютерными технологиями: LCD-монитор требует гораздо
меньше деталей и проще в изготовлении, однако рынок заполнен
традиционными мониторами: их делает множество заводов, есть
значительный технологический ресурс для снижения цены. Плоские
жидкокристаллические мониторы пока предмет роскоши, но с
увеличением числа заводов-изготовителей и технология станет
массовой, и будет падать цена. Так и в случае с холодильниками:
технология шнекового компрессора применяется только в
эксклюзивных, а значит, дорогих моделях.
С вентиляторами в холодильнике все значительно проще.
Отрабатывая аэродинамику лопастей, ликвидируя острые кромки и
подбирая форму крыльчатки, производитель снижает децибелы.
Конечно, уменьшение уровня шума - побочный эффект. На самом
деле за счет продуманной конструкции увеличивается
производительность вентилятора. Это значит, если нет нужды
увеличивать мощность, то обороты можно снизить, что в свою
очередь ведет к снижению уровня шума воздушного потока.
|
