Почему воздуходувки работают так громко?

Воздуходувки для листьев – невероятно полезный инструмент. Однако громкие звуки, которые они издают, могут сильно раздражать. Откуда вообще такая громкость? Вот краткое объяснение, отвечающее на вопрос.

Воздуходувки обычно громкие. из-за двигателя, но шум может исходить и от 10-лопастного вентилятора. Каждый раз, когда лезвие, работающее на скорости 6000 об/мин*, вращается, оно издает хлопающий звук. Умножьте это значение на каждое лезвие, и вы получите громкий, пронзительный, раздражающий вой.

Почему воздуходувки такие громкие

Однако это объяснение было кратчайшим путем. Если вы стали жертвой какофонии, создаваемой этими машинами, и хотите понять, что дает им возможность раздражать вас и миллионы других пользователей воздуходувок, продолжайте читать.

Также читайте: Как заглушить бензопилу

Что такое воздуходувка?

Как партнер, я могу получать долю от продаж или другую компенсацию по ссылкам на этой странице.

Это садовый инструмент, который выбрасывает воздух из насадки для удаления мусора, например листьев и скошенной травы. [1]. Это автономное устройство, оснащенное электрическими или бензиновыми двигателями, с портативной палочкой. Он поставляется в следующих форматах:

  • электрический проводной
  • на аккумуляторе беспроводной
  • газовый рюкзак
  • портативный на бензине
  • воздуходувка-пылесос — всасывает листья и мелкие веточки и измельчает их в пакет.
  • более крупные агрегаты на колесном ходу (так называемые «мотоблоки») — в качестве привода используется двигатель, но для управления их нужно толкать вручную.

Бензиновые воздуходувки традиционно имели двухтактные двигатели, но производители недавно представили четырехтактные модели, чтобы частично решить проблемы загрязнения воздуха и шума.

Насколько громко работают воздуходувки?

В соответствии с Опасные децибелы, кампании общественного здравоохранения, направленной на снижение потери слуха, шум воздуходувки на расстоянии 50 футов варьируется от 64 до 78 децибел (дБ).

Операторы воздуходувок слышат от 95 до 115 дБ. Сравните это с обычной речью — около 60 дБ, стиральная машина (75) и бензопила (115). Шум громкостью 85 дБ и выше может быть вредным для слуха.

Вы можете задаться вопросом, почему людей не так беспокоят мотоциклы Harley-Davidson, которые к тому же очень громкие. Это потому, что их двигатели издают низкий гортанный звук, а не высокий визг.

Почему воздуходувки работают так громко?

Мы собрали объяснения громкости воздуходувки от различных экспертов.

Технический писатель Роберт Лей приводит к этому:

«В 1950-х годах воздуходувка изначально предназначалась для распыления химикатов. Итак, плохой дизайн. Он не предназначался для того, чтобы сдувать листья. — Роберт Лей

Итак, одна из причин громкого дизайна заключается в том, что изначально он вообще не был создан для сдувания листьев. Он был адаптирован для этой цели, поэтому создателей не беспокоил звук.

Джо Салко, специалист по жидкостям и мехатронике, объясняет, что существует два источника шума воздуходувки. Один из них — звук вырывающегося воздуха с максимальной скоростью — это когда машина достигла максимальной мощности и больше не может ускоряться. Этот шум похож на порыв ветра, который вы слышите, когда едете с открытыми окнами.

Второй источник – вибрации, создаваемые двигателем. Это результат процесса сгорания топлива в сочетании с колебаниями цилиндров двигателя на коленчатом валу. Эти реверберации проходят через все устройство во время его работы.

Мухаммад Раби бин Мазхар из Национального университета компьютерных и новых наук связывают шум воздуходувки с процессом использования высокого давления для вытеснения воздуха.

Когда сжатый воздух проталкивается через узкую трубку (в данном случае сопло), он быстро расширяется при вылете. Это вызывает шум. Увеличенный воздушный поток возникает из-за огромной мощности, которая создает больше шума. Его невозможно уменьшить без ущерба для давления, которое необходимо для сдувания листьев.

воздуходувка работает

Инженер-химик Джеффри Виддисон возражает, говоря, что компромисс возможен, но воздуходувка в конечном итоге окажется более громоздкой, тяжелой и дорогой. Если компании убеждены, что спрос на такой продукт достаточный, они начнут его массовое производство. Но распространено мнение, что очень немногие будут платить дополнительно за более громоздкий продукт только потому, что он тише.

Можно ли сделать их полностью бесшумными?

Сзалко объясняет, что еще до того, как возникла ажиотаж вокруг газовых воздуходувок, инженеры уже думали о практических способах сделать воздуходувки более тихими. Просто производители изначально неохотно их внедряли из-за проблем со стоимостью и удобством использования.

Одним из предложенных методов была замена двигателя внутреннего сгорания электродвигателем. Еще одна рекомендация заключалась в том, чтобы положить в рюкзак вибропоглощающий материал.

Однако оба решения резко увеличат размер, вес и стоимость рюкзака, что значительно снизит мобильность пользователя. Это также привело бы к увеличению затрат, что означало бы меньшую прибыль на единицу продукции. Это сделало бы продукт нежелательным с корпоративной точки зрения.

Ричард Ли из Университета Маккуори согласен. Он говорит, что стоимость установки шумоподавляющих деталей в воздуходувку намного перевешивает ее практичность. Двух- или четырехтактные двигатели приводят в движение воздуходувки для листьев — те же, что используются в бензопилах и газонокосилках.

Для снижения шума основной корпус должен быть покрыт звукопоглощающими материалами. Однако это значительно увеличило бы размер машины, лишив ее роли ручного садового инструмента.

В конце концов, такие известные производители, как ЭХО Инкорпорейтед— компания, которая изобрела воздуходувки для листьев, — интегрировала эти процедуры в свои малошумные модели из-за давления сообщества.

Они были вынуждены перепроектировать свои первоначальные агрегаты из-за массовых жалоб со стороны экологических групп и раздражения жертв шума воздуходувок. Самая тихая модель ECHO генерирует уровень шума 65 дБ – далеко не бесшумный.

Сзалко предсказывает, что однажды компания выпустит очень тихую воздуходувку, издающую лишь свистящий воздух. Он знает, что существуют электрические модели, но ожидает, что будущие будут значительно тише.

Однако в настоящее время создание бесшумной модели пока невозможно, поскольку современные технологии аккумуляторов недостаточны для длительного использования, а современные двигатели с медной катушкой слишком тяжелы. Он говорит, что нам нужно дождаться, пока более сложные материалы станут доступны в электродвигателях, прежде чем можно будет применять теории и внедрять обновления.

Илон Маск объявил в прошлом году, что собирается выпустить бесшумная воздуходувка листьев. Многие были не в восторге, ссылаясь на существующие электрические воздуходувки, газонокосилки и триммеры. Год спустя совершенно бесшумная воздуходувка так и не появилась на свет.

Как воздуходувки способствуют шумовому загрязнению

Как воздуходувки способствуют шумовому загрязнению

Шумная среда может вызвать осложнения как психического, так и физического здоровья, такие как нарушения слуха, нарушения сна, сердечно-сосудистые проблемы и стресс. Центры по контролю и профилактике заболеваний утверждают, что шум, создаваемый воздуходувками, может привести к серьезным проблемам со слухом.

Некоторые газовые воздуходувки издают звук от 80 до 85 дБ во время работы. Большинство дешевых или средних моделей могут подвергать пользователей воздействию шума до 112 дБ. (Самолет, взлетающий, генерирует 105 дБ.) Национальный институт охраны труда и здоровья признает, что воздействие звуков громкостью более 85 дБ приводит к потере слуха.

Низкочастотный звук, издаваемый воздуходувками, медленно затухает на больших расстояниях или сквозь стены зданий. Даже издалека обычный вентилятор по-прежнему превышает предел в 55 дБ, который считается безопасным. Всемирная организация здравоохранения.

Эксперт по акустике, слуховой нейробиолог Митчелл Саттер и психоакустик [2] Майкл Хекер скажем, шум вентилятора особенно раздражает из-за его особой высоты, изменяющейся амплитуды и отсутствия контроля со стороны слушателя.

Как производители снизили шум воздуходувок

Чтобы соответствовать нормам Калифорнии 1995 и 1999 годов по шуму и загрязнению воздуха, производители воздуходувок модифицировали свои двигатели.

Это то, что компания ECHO сделала, чтобы снизить шум своих воздуходувок. Они посмотрели на спектрограммы всех звуков, исходящих из их вентиляторов, и исключили пиковые звуки. (Спектрограф — это аппарат для фотографирования или записи изображений или распределения звуковых составляющих.)

Им удалось добиться этого с помощью множества модификаций. Глушители заменили на альтернативные, ослабляющие громкость звука. Они модифицировали вентилятор и прокрутку, чтобы устранить пронзительный визг. Они модернизировали нагнетательные трубки и сопла, чтобы отрегулировать впуск и выпуск воздуха.

Они представили четырехтактный двигатель, потому что воздух, пульсирующий через карбюраторную пушку традиционного двухтактного двигателя, был очень шумным. Они также изменили конструкцию охлаждающих ребер двигателей, чтобы предотвратить их вибрацию одновременно с пульсацией цилиндра. Они использовали акустическая пена чтобы заглушить шум.

Наконец, они поместили двигатель в звукопоглощающий, виброустойчивый пластик, чтобы сдерживать вибрацию. ECHO утверждает, что они снизили звуковое давление в своих малошумных моделях 75% (с 77 дБ до 65 дБ).

Воздуходувки с батарейным питанием работают еще тише

В середине 2000-х годов, чтобы еще больше успокоить критиков, производители представили беспроводные воздуходувки, работающие от никель-кадмиевых батарей.

Затем последовал еще один более мощный источник энергии с более длительным временем работы — литий-ионный аккумулятор. Большинство беспроводных воздуходувок сегодня работают на этом. Воздуходувки с батарейным питанием работают со снижением шума примерно на 70% по сравнению со своими предшественниками.

Некоторые думают, что воздуходувки с батарейным питанием тихие, потому что у них есть электродвигатели. ECHO утверждает, что это неправда, поскольку их воздушные крыльчатки** не имеют шумоподавления (ослабленной силы или эффекта).

Электрические воздуходувки с батарейным питанием не тише бензиновых моделей, поскольку их конструкция издает звук типа «сирены». Однако они не имеют выбросов и могут работать около 20 минут, прежде чем потребуется подзарядка.

Где они запрещены?

В 2018 году в США было более 11 миллионов воздуходувок, раздражающих еще больше людей. В большинстве городов США нет законодательства, регулирующего шум воздуходувок, поэтому существующие постановления о шуме не подлежат исполнению в отношении этих устройств.

Однако многие другие ограничивают децибелы (от 65 дБ до 75 дБ) воздуходувок и время суток, когда их можно использовать. Модели с газовым двигателем являются объектом внимания, так как они самые громкие. Некоторые ограничения распространяются только на жилые районы, а другие распространяются на весь город.

Многие места, где существуют эти правила, представляют собой тихие сообщества, которые просто хотят свести к минимуму шумовое загрязнение. Но несколько крупных городов приняли эти законы, чтобы сохранить мир среди жителей.

Непрекращающийся шум воздуходувок стал причиной множества разногласий и ссор в районах, где раньше не наблюдалось нарушений общественного порядка. Вот почему некоторые правила являются результатом петиций граждан.

Использование воздуходувок регулируется в штатах Калифорния, Колорадо, Коннектикут, Флорида, Иллинойс, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Нью-Гэмпшир, Нью-Джерси, Нью-Йорк, Северная Каролина, Орегон, Техас и Вашингтон.

К регионам, в которых полностью запрещено использование газовых воздуходувок, относятся некоторые европейские города, три города в Колорадо, семь в Иллинойсе, один в Нью-Джерси, один в Массачусетсе, 19 в Калифорнии и многие в Нью-Йорке.

В некоторых местах к этим правилам и положениям относятся более серьезно, чем в других. В Лос-Анджелесе газовые воздуходувки запрещены с 1998 года, однако ландшафтные дизайнеры и садовники продолжают их использовать. Однако новые электрические воздуходувки не являются противозаконными. Наказание за нарушение — штраф от $20 до $100, в зависимости от города и штата.

Воздуходувки против метел

Недоброжелатели говорят: «Почему бы просто не воспользоваться метлой? Он молчит». Это правда, но они игнорируют время, сэкономленное за счет использования механического инструмента вместо ручного. Чтобы проиллюстрировать разницу во времени между использованием воздуходувки и метлы, ECHO задокументировало сравнение с помощью видео.

Они наставили метлу на свою ПБ-760ЛНТ модель ($550) для уборки листьев с подъездной дороги длиной 210 футов и внутреннего двора площадью 5540 кв. футов. Использование метлы заняло почти час, а использование воздуходувки заняло всего 6,5 минут.

Советы по покупке малошумной воздуходувки

Если после всего, что вы узнали о воздуходувках, вы все еще хотите их приобрести, выберите хотя бы модель с пониженным уровнем шума. Проверить Рейтинг шума Американского национального института стандартов (ANSI) напечатано на упаковке.

Отсутствие рейтинга децибел ANSI означает, что он довольно громкий. Бесшумные воздуходувки ECHO выпускаются в шести вариантах: PB-250LN, PB-255LN, PB-265LN, PB-460LN, PB-760LNH и PB-760LNT. Купить напрямую у их или с Amazon, где номера начинаются с $170.

Важно выбрать воздуходувку, которую можно легко переключать между режимами вакуума и режимами воздуходувки.

Вы также должны знать ограничения относительно использования воздуходувки. Многие муниципалитеты, например, ограничивают уровень шума воздуходувок не более 65 дБ. Вы не хотите нарушать местные правила или постановления, не осознавая этого.

Чтобы узнать, есть ли в вашем городе запрет или ограничение на использование воздуходувок, позвоните в городскую канцелярию или выполните поиск в Интернете по таким ключевым словам, как «В каких городах запрещены воздуходувки?» или «(название вашего города) + воздуходувка».

Форматы

Воздуходувки для листьев доступны в тяжелых и легких вариантах. Чтобы узнать, какой из них подходит, сначала выясните уровень работы вашего двора или сада. Какой объем уборки вам требуется и как часто вы ее делаете? Каков размер территории, которую необходимо поддерживать?

Затем выберите тип из списка, который мы изложили выше. Мы рекомендуем портативные или проводные модели для небольших садов, а также рюкзаки или колесные/мобильные модели для больших садов.

Сумки и скорости

Большинство воздуходувок оснащены мешками для сбора листьев и другого мусора. Выбирайте менее громоздкие, чтобы их было легче выбросить. При выборе скорости воздуходувки учитывайте размер вашего сада. Значения скорости полета (миль в час) и объема воздушного потока (кубических футов в минуту) дают представление о мощности воздуходувки.

Батареи

Выбирайте аккумулятор в соответствии с размером вашего сада. Большая батарея означает большее время зарядки. Имейте это в виду, когда решите очистить территорию.

Возможно, вы захотите купить дополнительную батарею, чтобы продержаться, пока основная заряжается, особенно если вы помимо продувки много пылесосите. Для небольшого сада вам понадобится только одна батарея.

Обратите внимание на номинальную мощность воздуходувки в ампер-часах и напряжение аккумулятора, чтобы оценить ее мощность. Мощность аккумулятора измеряется в напряжении. Большие батареи имеют мощность от 40 до 58 вольт.

Уровень мощности обычных или меньших батарей составляет до 20 Вольт. Рассчитайте мощность по времени работы. Чем больше емкость, тем дольше время работы. Небольшому саду требуется аккумулятор емкостью от 1,5 до 2,0. Средним и большим дворам нужны батареи большей мощности.

Не беспокойтесь о том, чтобы пожертвовать мощностью, если вы выберете электрическую или аккумуляторную воздуходувку. Благодаря развитию технологий многие современные аккумуляторные воздуходувки стали такими же мощными, как и их газовые аналоги.

Тихая альтернатива воздуходувкам

Допустим, вы продаете воздуходувки, а затем обнаруживаете, что в вашем городе они все запрещены. Что теперь? Пока не беритесь за грабли. Пытаться подметально-уборочные машины. Вы можете выбрать один из двух вариантов:

  • Руководство: Подметальная машина с толкателем предназначена для выполнения регулярных домашних и садовых работ. Прицепной тип предназначен для профессионалов с газонокосилкой или квадроциклом (вездеходом).
  • Питание: Малошумная аккумуляторная подметальная машина предназначена для уборки тротуаров, парковок и других твердых поверхностей.

Обратная сторона

Нам хотелось бы, чтобы этот отчет был сбалансированным, поэтому мы включили в него точку зрения операторов воздуходувок.

В Отчет АВС, интервьюеры спросили садовника Хесуса Меркадо, как он отреагирует на жалобы на шум воздуходувки. Он сказал, что если бы он убирал листья вручную, это заняло бы у него часы и стоило бы домовладельцам гораздо больше денег. «Иногда у меня болит голова, когда я использую воздуходувку, но что я могу сделать? Это моя работа», — сказал он.

ECHO объясняет, что операторам обычно приходится использовать воздуходувки на максимальной мощности. В противном случае листья не будут двигаться. Но теперь пользователям рекомендуется регулировать настройки вентилятора в соответствии с поставленной задачей. Например, если вы перемещаете только скошенную траву, вам не обязательно включать воздуходувку на полную мощность. Вы всегда можете его заглушить.

Молчание - золото

…и мы все еще жаждем этого. Теперь, когда мы знаем, почему воздуходувки работают громко, можем ли мы винить производителей? Они соблюдали правила, продолжая заниматься своим делом. Законодательство пришло на помощь пострадавшим от шума воздуходувок. Разве этого недостаточно?

Если не появится полностью молчаливое творение, протестующие будут продолжать разглагольствовать. Через годы это вполне возможно. А тем, кого беспокоит шум нынешних моделей (и мы имеем в виду тихие модели), просто придется инвестировать в звукоизоляцию… и ждать, пока Илон Маск соберется с силами.

___________________________________________________

* Единица измерения «об/мин» означает обороты в минуту.

** Рабочее колесо — это вращающаяся часть центробежного насоса, компрессора или другой машины, предназначенной для перемещения жидкости за счет вращения. [Новый Оксфордский американский словарь]

[2] Психоакустика — это раздел науки, изучающий психологические реакции, связанные со звуком (включая шум, речь и музыку).

Также читайте: 

Источники

Похожие записи