ders notu - Dr. Kadir Çavdar
advertisement
Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 1 Giris "Mühendislerin yarisi diger yarinin dünya dengesinde bozduklarini düzeltmeye çalisir" sözü hiç kuskusuz günümüzde daha da anlamli hale gelmistir. Belki de eskiden yari yariya olan bu oran; insan yasamini daha kaliteli hale getirmek ve dogayi bozucu etkilerden kurtarmak lehine bozulmustur. Sanayilesmenin baslarinda pek de önemsenmeyen; meslek hastaliklari, çevreye verilen zararlar, hava-su kirlilikleri ve gürültü gibi insani dogrudan veya dolayli olarak rahatsiz eden kavramlar, gelir düzeyi arttikça, teknolojinin de gelismesine paralel olarak ele alinmaya baslanmis ve bu konularda mevcut durumu iyilestirmeye yönelik çalismalar yapilmis ve yapilmaktadir. Bunlarin sonucunda da yönetmelikler, düzenlemeler ortaya çikmis, uygulama alani bulmustur. Ancak her alanda oldugu gibi bu konularda da gelismenin sonu olmadigi açiktir. Konstrüksiyonun degistirilmesi yoluyla ses seviyesinin kaynaginda azaltilmasi Gürültüsü Az Konstrüksiyon olarak bilinir. Bu alanda basarili olabilmek için hem mühendislik bilgisi ola rak hem de akustik bilgisi olarak konstrüktörün yeterince desteklenmesi sarttir. Ayrica ses olusum zinciri, gürültünün insan üzerine etkilleri, alinacak tedbirlerin maliyeti nasil etkileyebilecegi gibi konular da unutulmamalidir. Bu konularda konstrüktöre kazandirilacak yetenekler (ki bunlar ögretilebilirdir) vardir. Bu bilgilerden sonra artik en uygun çözüme ulasmak konstrüktörün mantigi çerçevesinde yapacagi çalismaya kalmistir. "Gürültüsü Az Konstrüksiyonlar" alaninda da ülkemizde hemen hemen hiç olsa da özellikle gelismis ülkelerde günümüze kadar bir çok çalisma yapilmistir. Ancak çalismalar artan bir hizla da devam etmektedir. "Gürültü ile Mücadele" kavrami en azindan "Recycling-Malzemenin Yeniden Kullanimi" alaninda yapilan çalismalar kadar siklikla duyulmaktadir. Günlük hayatimizda ve isyerlerinde kullanilan her türlü makine, cihaz ve tesisat konstrüktif açidan tekrar ele alinmakta ve bu problem çözülmeye çalisilmaktadir. Gürültü probleminin çözümünde kullanilan teknikler üç ana grup altinda toplanirlar: Problem ya kaynaginda çözülür, kaynaginda çözülemezse gürültülü kisim dis ortamdan yalitilir veya en son çare olarak zarar görebilecek kisi üzerinde tedbirler alinir, böylece saglik tehdidi en alt seviyeye indirilmeye çalisilir. Gürültünün, henüz sistemin (makine, cihaz veya tesisat) konstrüksiyonu asamasinda etkisiz hale getirilme çalismalari ilk gruba yani problemin kaynaginda çözülmesine girer. "Primer Önlem" olarak da isimlendirilen konstrüktif çalismalar en etkili çözümler olup maddi açidan da en uygun sonuçlari verirler. Bir makinenin ses davranisinda en büyük sorumluluk makinenin tasarimini yapan konstrüktöründür. Makine akustigi alaninda yeterli bilgiye sahip konstrüktör daha az sesli makineler tasarlayabilecektir. Ancak üniversitelerimizde verilen mühendislik egitiminde bu alanda detayli bilgi alarak mezun olma söz konusu olmadigina göre mühendis ek bilgilerle desteklenmek zorundadir. Bu bilgiler; kolay ulasilabilir, anlasilabilir ve uygulanabilir olmalidirlar. Bu açidan konstrüktörü destekleyen bilgi bankalari arasinda bir "Makine Akustigi Bilgi Bankasi" nin da bulunmasi faydali olacaktir. Gürültü Zararlidir! Bu cümle sadece bir slogan degildir. Gürültü tipki kanser gibi sinsice, kendini hissettirmeden insani etkiler ve zarari anlasildiginda artik çok geç kalinmistir. Arastirmalar göstermistir ki gürültü; artik günlük olarak kabul ettigimiz stres, bas agrisi ve is verimsizligi gibi etkilerin yani sira eger uzun süre etkisinde kalinirsa sagirliga neden olmakta ve sagirlik aniden baslayabilme ktedir. Bu yüzden dünyada gürültüye karsi mücadelenin önemi çok iyi anlasilmis, bu konuda bir çok standart ve yönetmelikler olusturulmustur. Isçi sagliginin korunmasi ve is veriminin arttirilmasi bu yönetmeliklerin ilk amacidir. Teknolojik gelisim ile izin verilen gürültü sinirlari düsürülmekte ve is yerleri, dolayisiyla dünyamiz daha yasanir hale gelmektedir. 1. Akustik, Ses Akustik Yunanca bir kelime olup duyma ile alakali veya ses ile alakali anlamlarina gelmektedir. Ses dalgalarinin olusumlari ve yayilmalarindaki fiizksel ve fizyolojik olaylari inceleyen mekanigin bir ugrasi koludur. Ses denince; elastik bir ortamda (kati, sivi veya gaz), ivmelenme hareketleri gibi zamansal olarak degisen kuvvetlerin olusturdugu mekanik titresimler anlasilir. Ortamin niteligine göre ses; gaz formundaki malzemelerde hava sesi, kati malzemelerde gövde sesi ve akiskan malzemelerde akiskan sesi olarak adlandirilir. Hava sesi, dogrudan insanin duyusuna hitap ettigi için gövde ve akiskan sesinden farklidir. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 2 Çesitli uyaricilar tara findan olusturulan mekanik titresimler; gövde üzerinden yataga gövde sesi olarak iletildikleri gibi gövdenin üzerinden insan kulagina kadar ulasan hava sesi seklinde de yansirlar. Bu hava sesi ortamin duvarlarina çarpar ve tekrar yansir. Bu çarpma esnasinda enerji dönüsümü olur ve bir miktar ses enerjisi isi enerjisine dönüsür. Kalan ses enerjisi yine insan kulagina ancak bu kez yansimis hava sesi olarak ulasir. Ayni sekilde yataga iletilmis olan gövde sesinin yatagin üst yüzeylerinden yansiyan bir hava sesi bileseni de vardir. Dar anlamda ses sadece 16 Hz ile 16 kHz arasinda degisen titresimlerdir. Çünkü anca k bu frekans bölgesinde insan duyusu titresimleri algilayabilir. 16 Hz'den küçük frekanslardaki titresimler Infra Ses, 16 kHz'in üzerindeki titresimler Ultra Ses olarak adlandirilirlar. Sadece tek bir frekanstan olusan sesler Ton olarak adlandirilirlar. Dogada tonlarla karsilasmak zordur. Genelde olusan seslerde baskin tonlardan bahsedilir. Sesin hissi ile ilgili bazi degerlendirmeler için asagidaki sekil uygundur. 2. Sesi Tanimlayan Büyüklükler Ses; ses hiziyla Dalga Fizigi Kanunlarina göre yayilir. Her frekans için sabit bir dalga boyu ? degeri vardir. Dalga boyu ile frekansin çarpimi ses hizini verir: (Frekans; saniyedeki titresim sayisi olarak bilinir, birimi hertztir ve kisaca Hz olarak gösterilir.) Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 3 Ses hizi (c) her bir ortam için (dalga türüne de bagli olarak) sabit degerdedir. Gazlarda ses hizi su bagintiyla hesaplanabilir: Burada; pstat gaz basinci, ? gaz yogunlugu ve ? adyabatik katsayi, R özel gaz sabiti ve T de gazin sicakligidir. Hava gibi iki atomlu gazlarda ? = 1,4 için ses hizi 343 m/s dir. Kati yapilar ve akiskanlarda ise sesin yayilma hizi daha büyük olup malzemenin mekanik özellikleri, sicaklik ve boyutlarla iliskilidir. Kati yapilarda boyuna dalgalar için ses hizi bagintisi: Burada; E elastisite modülüdür. Akiskanlarda ise yogunluk ? ve sikistirilabilme modülü K (=1/?) ile bagintilidir: Bir çok durumda ses küre formunda yayilir. Bu formda ses intenzitesi uzakligin karesi ile ters orantili olarak azalir. Ses farkli ortamlarda farkli hizlarla yayilir. Ses hizi olarak da bilinen ses yayilma hizi c ortamin elastik özellikleri ile iliskilidir. Bu deger; suda 1000 m/s ve çelikte 5100 m/s'dir. 3. Sesin Olusumu Dogrudan ve dolayli hava sesi arasinda prensip olarak farklar vardir. Dogrudan hava sesi, hava taneciklerinin dogrudan tahriki ile olusan titresimdir. Olusum mekanizmalarina örnek olarak; gövde etrafinda varolan rüzgarin olusturdugu girdaplar, puls seklinde akimlar (patlamali motorun egzos çikisi) ve kompresörlerin olusturdugu akimlar verilebilir. Çok sayidaki makine türünde indirekt hava sesleri önemlidir. Indirekt hava sesi üç adimda incelenmelidir: 1. Olusum 2. Tasinim 3. Yansima Makinede iç veya dis kuvvetler titresim olustururlar. Bu titresimler makinenin üst yüzeylerine iletilen gövde sesleridir. Üst yüzeylerden de bunlar havaya yansirlar ve insan kulagina hava sesi olarak ulasirlar. Titresimler farkli kuvvetler tarafindan olusturulabilirler, örnegin metalin metale çarptigi darbe kuvvetleri. Dengesizlikler, dislilerdeki kavrama çarpmalari ve elektrik makinelerindeki elektrodinamik kuvvetler gibi kütlesel kuvvetler ise degisken iç kuvvetlerdir. Dis kuvvetler ise degisken veya duragan olabilen isletme sartlari ile iliskilidirler. Ses Yayilimi Ses bir enerji seklidir. Ses gücü, bir ses kaynagindan birim zamanda yayilan ses enerjisidir. Eger ses gücü (P), kaynaktan artan bir uzakliktaki bir alana (S) göre inceleniyorsa bu sefer ses siddeti (intenzitesi) kavrami ortaya çikar (I=P/S). Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 4 4. Ses Alan ve Enerji Büyüklükleri 4.1 Ses Alan Büyüklükleri Ses basinci p(t); sadece sinüs formundaki titresimler ile karakterize edilemeyen ve pratikte en sik karsila silan, zamana göre degisen bir büyüklüktür. Basitlestirilmis formda efektif ses basinci p daha kullanislidir. Gözlemin yapildigi zaman T süresince degisen ses basincindan ortalama deger söyle hesaplanabilir: Bu hesap günümüzde ses ölçerler tarafindan yapilmaktadir. Bazi ses olaylarinin ses basinçlari asagida verilmistir: Ses Olayi Ses Basinci p ort [Pa] Insan kulaginin duyma sinirindaki ses (1000 Hz'de) ~ 1.10-5 1 m mesafeden fisilti ~ 1.10-2 1 m mesafeden bagirma Insan kulaginin agri sinirindaki ses (1000 Hz'de) ~1 ~ 20 Sesin ikinci karakteristik büyüklügü zamana göre degisen Ses Hizidir. Ses basincina benzer olarak ses hizi söyle hesaplanabilir: Ses basincinin ses hizina orani bir düzlem dalgada hem bölgesel hem de zamansal olarak bir sabiti verir. Bu sabit sayi ortamin karakteristik bir büyüklügüdür ve iç impedans veya iç direnç - dalga mukavemeti olarak anilir: Iç impedans ayni zamanda bagintisiyla da hesaplanir. 20 C'de yogunlugu 1,2 kg/m3 ve ses hizi 343 m/s olan hava için iç impedans: Z0 = 412 kg / m2 s dir. 4.2 Ses Enerji Büyüklükleri Ses hizi v ve ses basinci p'den hareketle gazlarda ses siddeti: Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 5 bagintisiyla hesaplanabilir. Ses gücü de buradan: seklinde bulunur. Bazi ses kaynaklarinin sahip oldugu ses güçleri yaklasik olarak söyledir: Ses Kaynaklari Ses Gücü [W] Konusma 7. 10-6 Ventil sesi 3. 10-3 Motor 2. 10-2 Hoparlör 5. 10-2 Otomobil 1. 10-1 Siren 1. 103 Ses basinci degisimi dogru ve basit bir sekilde bir mikrofon tarafindan ölçülebilmesine ragmen ses hizinin ölçümü ölçme teknigi açisindan oldukça zordur. Ses ölçümleri kaynaktan ye teri kadar mesafede (yaklasik 1m) yapilir ki böylece ses basinci ve ses hizinin orani korunmus olur. Açik alan sartlarinda yayilan ses için: bagintisi yazilabilir. Burada; ?: Sesin yayildigi ortamin yogunlugu ve c: Ses yayilma hizidir. Böylece ses hizi dolayli olarak ses basinci yardimiyla bulunmus olur. Ses siddeti ve ses gücü de sadece ses basincinin yardimiyla hesaplanabilir: ve 4.3 Ses Seviye Degerleri Insanin algilama sinirlari birbirinden onlarca kez büyük farkli ses siddetlerini içine alir. Bu da bizi bir seviye ölçüsü kullanmaya götürür: Desibel [dB]. Seviye denince; bir enerji-fiziksel büyüklügün belirli bir temel degere oraninin logaritmasi anlasilmalidir. Ses siddeti seviyesi için temel ses siddeti degeri I0; 1000 Hz'deki duyma siniridir: Ses siddeti ses basincinin karesi ile orantilidir (L ~ p 2). Buradan ses basinci seviyesi: Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 6 bagintisiyla bulunur. Buradaki temel ses basinci; 1000 Hz'de duyma sinirindaki ses basinci 2.10-5 Pa olarak kabul edilmektedir. Ses ölçme cihazlari bu bagintilar yardimiyla ses basinci seviyesini dogrudan desibel biriminde gösterirler. Bazi uygun yuvarlatmalarda bu sirada yapilmaktadir. Ses gücü seviyesi LW; açik alan sartlarinda ses basinci seviyesi Lp ve ölçüm yüzeyi ölçüsü LS yardimiyla bulunur: Burada; ölçüm yüzeyi sayisi; ölçüm yapilan yüzeylerin temel yüzeye (S0= 1 m2) oraninin logaritmasidir. Ses emisyonu ölçümlerindeki ana büyüklük Ses Gücüdür. Ses imisyonu ölçümlerinde ise istisna olarak ses basinçlari bulunur ve ana büyüklük karsilastirma seviyesidir (Beurteilungspegel). 5. Ses Spektralari Frekansa bagli olarak bir sesin ses basinci seviyelerinin alinmasi Frekans Analizi olarak bilinir. Sonuçlarin grafiksel gösterimleri de Ses Spektrumu olarak isimlendirilir. Ses spektralari; ses indirgeme önlemlerinin kullanilmasinda oldugu gibi ses imisyonlarinin son degerlerinin elde edilmesinde bize yardimci olurlar. Frekans analizinde elektronik filtreler kullanilir. Bu filtrelerin belirli bir ortalama frekanslari ve band genislikleri vardir. Bu filtreler oktav, terz ve dar band filtre seklinde farklilik gösterirler. Terz ve oktav filtreleri relatif bir band genisligine sahiptir, yani islenen bölgenin alt ve üst frekans degerlerinin orani sabit bir degerdir. Oktav filtrelerinde bu oran füst= 2 . falt (DIN 45651), terz filtrelerinde degerindedir. Ortalama frekans da bagintisiyla hesaplanir. Buna karsin dar band filtrede mutlak bir band genisligi vardir (füst - falt = sabit, örnegin 10 Hz). Dar band filtre toplam sesteki dar band seviye Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 7 siçramalarini ve özel tonlarin yeterli olarak tanimlanmasi için kullanilir. Bu siçramalar diger filtreler ile yakalanamazlar. Açiktir ki her üç tür filtre ile yapilan ölçümler farkli sonuçlar vereceklerdir. Bu nedenle hangi filtrenin kullanilacagina karar verilirken sesin degisimi önemlidir, seste belirlenmesi istenen degere göre uygun filtre seçilir. Belli özel frekanslara bagli olan ses nedenlerinin bulunmasi için dar band frekans analizi uygundur. Bir makinenin hesapsal olarak belirli frekans bölgesiyle ölçüm yoluyla elde edilen özel tonlarin karsilastirilmasi sonucu ses olusumunun nedenleri ve alinan ses engelleme tedbirinin etkinligi hakkinda bilgiler elde edilebilir. Birçok planlama asamasinda ve bir sesin frekans içeriginin belirlenmesinde terz ve oktav analizleri çok degerli yardimlarda bulunurlar. Bunlarin frekans çözümleri, örnegin ses damperlerinin konstrüksiyonu veya bir hacmin ses yutma özelliklerinin belirlenmesinde yardimci olurlar. Bir kapsülün etkinliginin arastirilmasinda veya bir yalitim malzemesinin etkinliginin tespitinde dar band filtrelerin kullanilmasi uygun degildir. 6. Ses Seviye Degerleriyle Yapilan Hesaplamalar Iki esit güçteki ses kaynagi ses seviyesini iki katina çikarmaz. Ses seviyesi logaritmik bir büyüklüktür, toplanamaz. Bu nedenle ilk önce logaritmanin tersi alinmali ve ses siddeti veya basinç karelerinin temel degerleriyle enerji esitligi yazilmalidir. seviyelerin bölünmesi, çikartilmasi ve toplanmasi için pratik olarak yazilmis, matematiksel temelleri olmayan bazi bagintilar mevcuttur. Seviye Degerlerinin Toplanmasi: L1 v e L2 gibi iki ses seviyesine sahip iki kaynagin seviyele rinin toplanmasi durumunda toplam ses seviyesi: Ltop= 10 . log (100,1 . L1 + 100,1 . L2) dB bagintisiyla bulunur. Örnek olarak 80 dB ve 83 dB seviye degerlerine sahip iki kaynagin toplam ses basinci seviyeleri: Ltop= 10 . log (100,1 . 80 + 100,1 . 83) = 84,8 dB olacaktir. Bu bagintilardan ölçmeler sirasinda siklikla karsilasilabilen iki özel sonuç ortaya çikar: Iki esit seviye degerli ses kaynagi, toplam ses seviyesini 3 dB yükseltir: (80 + 80) dB = 83 dB. Eger bir kaynagin ses seviyesi degeri diger bir ses kaynaginin seviyesinden en az 10 dB daha büyükse toplam ses seviyesinde küçük kaynagin herhangibir etkisi olmaz: (90 + 80) dB = 90,4 dB. Ses basinci seviyeleri basitlestirilmis olarak Sekil 1.6'da verilen sema yardimiyla toplanabilir. Seviye Degerlerinin Birbirinden Çikarilmasi Belirli bir ses seviyesi L1 ve ondan çok az daha küçük olan, disarida birakilmak istenen yabanci ses kaynagi seviyesi L2 ölçülmüs olsun. L1 ses seviyesini bulmak için Ltop toplam ses seviyesinden L2 yabanci ses seviyesi düsülmelidir: L1= 10 . log (100,1 . Ltop - 10 0,1 . L2) dB. Örnek olarak toplam ses seviyesi 84 dB ölçülen bir ortamda yabanci seslerin seviyeleri de 80 dB olarak ölçülmüs olsun. Bu ortamdaki örnegin sadece makinelerin ses seviyesi: L1= 10 . log (100,1 . 84 - 10 0,1 . 80) = 81,79 dB'dir. Seviye Degerlerinin Ortalamasinin Alinmasi Ses imisyonu bir hacim içerisinde farkli noktalarda alinan ses basinci ölçüm sonuçlarindan kabaca elde edilir. Seviye degeri logaritmik bir deger oldugundan aritmetik ortalamayi a lmak genellikle uygun degildir. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 8 Bu durumda da basit bir uygulama sözkonusudur, DIN 45635 Seviyelerin Aritmetik Ortalamalari'na göre en büyük ve en küçük seviye degeri arasindaki fark 6 dB'den az ise basitçe hesap yapilabilir. Daha büyük seviye farklarinda ise tekil ses basinci seviyelerinin enerji esdegeri ortalamalari su bagintiya göre bulunur: Örnek olarak 90, 84 ve 80 dB ses basinci seviyesine sahip üç kaynagin ortalama ses basinci seviyesi: olacaktir. Yani bu üç ses kaynagi birlikte 86,5 dB'lik tek bir ses kaynaginin etkisini göstereceklerdir. Zamansal bir ses basinci seviye ortalamasini almak özel ve daha karmasik bir uygulamadir. Günümüzün ölçü aletleri teknik olarak tüm hesaplari yapabilmekte ve kullaniciya dogrudan sonuç verebilmektedir. 7. Seslerin Degerlendirilmesi Fiziksel ses basincinin ses olarak degerlendirilmesi için fizyolojik bir ifade ile birlikte ele alinmasi gerekir. Ilk önceleri ses gücünün etkisinin bulunmasi amaçlanirken artik bugün önemli olan ses yüklerinin insana etkisi, insan duyusuna verilen zararlar hakkindaki arastirmalar ön plana çikmistir. Ölçümlerde belirli standartlarin kullanilmasi hem ayni sartlarda ayni sonuçlarin bulunabilmesi hem de farkli seslerin ölçüm sonuçlarinin birbiri ile karsilastirilabilmesi için önemlidir. Objektif bir karsilastirma yapmak için her frekans için esit ses güçleri ayni egri üzerinde gösterilmis ve asagida verilen egriler elde edilmistir: 7.1 Frekans Degerlendirmesi: Ses ölçümlerinde, pratik bir kullanim elde etmek ve de her insanin farkli algiladigi ve tepki gösterdigi ses degerlerinin daha anlasilir hale getirilmesi için bazi kabuller yapilmistir. Ilk önce duyulabilir frekans bölgesi 20 Hz ile 20 kHz arasinda sinirlandirilmistir. Insanlar çok farkli yaslarda olduklarina göre her ses basincinin her insanda uyandiracagi his de farkli olacaktir. Buna göre ölçüm sonuçlari öyle degerlendirilmelidir ki bu degerler her insanda yaklasik olarak ayni hisleri uyandirmis olsun, subjektif hissetme olayi dengelenmis olsun. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 9 Bir sesi olusturan farkli ton degerleri ayri ayri degerlendirilmelidir. Bunun için ölçüm sonuçlari bazi istatistik metotlar yardimiyla bazi arttirma ve eksiltmelere tabi tutulurlar (Frekans degerlendirmesi). Bu islemler için de bazi Frekans Degerlendirme Egrileri olusturulmustur. Degerlendirme egrileri A, B, C ve D olarak isimlendirilmistir. Sessiz çalismalarda A, orta siddetteki çalismalarda B ve yüksek degerli tonlarda C egrisi kullanilir. En genel kullanima sahip egri A egrisidir ve standartlastirilmistir. Son zamanlarda da uçak emisyonu gibi çok yüksek degerler için D egrisi kullanilmaya baslanmistir. (Bkz. Sekil ve Tablo). Esit ses yüklerini gösteren isofon egrilerinden 55 dB'in altinda olani A egrisi, 55-85 dB arasindaki B egrisi, 85 dB'in üstündekilerse C egrisi ile yaklasik olarak ifade edilirler. Ses seviye ölçerlerde bu egriler elektronik filtreler olarak yeralmaktadir. Bu egriler yardimiyla bazi frekanslar sönümlenir veya anlik ses basinci seviyesi elde edilir. Örnek olark A filtresinde 31,5 Hz ve 70 dB'lik bir ton yaklasik 40 dB sönümlenerek 30 dB olarak göstergede gösterilir. Bu ölçüm degeri A-Ses seviyesi olarak bilinir ve L pA=80 dB(A) veya L A=80 dB(A) seklinde gösterilir. Frekans Degerlendirme Egrileri (dB) (Hz) A B C D 10 -70,4 -38,2 -14,3 -26,5 12,5 -63,4 -33,2 -11,2 -24,5 16 -56,7 -28,5 -8,5 -22,5 20 -50,5 -24,2 -6,2 -20,5 25 -44,7 -20,4 -4,4 -18,5 31,5 -39,4 -17,1 -3 -16,5 40 -34,6 -14,2 -2 -14,5 50 -30,2 -11,6 -1,3 -12,5 63 -26,2 -9,3 -0,8 -11 80 -22,5 -7,4 -0,5 -9 100 -19,1 -5,6 -0,3 -7,5 125 -16,7 -4,2 -0,2 -6 160 -13,4 -3 -0,1 -4,5 200 -10,9 -2 0 -3 250 -8,6 -1,3 0 -2 315 -6,6 -0,8 0 -1 400 -4,8 -0,5 0 -0,5 500 -3,2 -0,3 0 0 630 -1,9 -0,1 0 0 800 -0,8 0 0 0 1000 0 0 0 0 Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar 1250 +0,6 Uludag Ünv. MMF 0 0 +2 1600 +1 0 -0,1 +5,5 2000 +1,2 -0,1 -0,2 +8 2500 +1,3 -0,2 -0,3 +10 3150 +1,2 -0,4 -0,5 +11 4000 +1 -0,7 -0,8 +11 5000 +0,5 -1,2 -1,3 +10 6300 -0,1 -1,9 -2 +8,5 8000 -1,1 -2,9 -3 +6 10000 -2,5 -4,3 -4,4 +3 12500 -4,3 -6,1 -6,2 0 16000 -6,6 -8,4 -8,5 -4 20000 -9,3 -11,1 -11,2 -7,5 10 7.2 Zaman Degerlendirmesi: Zamansal olarak degisen ses seviyeleri ölçme aletinin dinamiginden etkilenir ve bu olay zaman degerlendirmesi olarak bilinir. Ölçme zamanlari yavas (S: Slow), hizli (F:Fast) ve impuls (I:Impuls) seklinde üç türdür. Çalismanin amacina göre bu üçünden biri seçilir. Bir makinenin yaninda yapilan ses gücü ölçümlerinde zaman degerlendirmesi S-yavas olarak seçilmelidir. Isyeri ses degerlendirmelerinde ise F-hizli veya özel durumlarda I-impuls seçimi uygundur. 8. Ses Ölçme Tekniginin Temelleri 8.1 Ölçüm Sonuçlarinin Islenmesi ve Grafik Dökümü Zamansal olarak degismeyen seslerin ölçme ve degerlendirmesinde bir zorluk yoktur, çünkü ses seviye ölçer sabit degerleri göstermektedir. Buna karsin zamansal olarak degisen seslerin ifadesinde bazi zorluklar vardir. Özellikle ses imisyonu ölçümlerinde ölçümler örnegin bir vardiya boyunca yapilmak zorundadir ve bu süre içinde sik sik ses seviyeleri degisir. Bu durumda ses basinci seviye degisimlerinin ortalama degerlerinin bulunmasi yoluna gidilir. DIN 45641'de bu hesaplamalar anlatilmistir. Sesin etkisinin anlasilabilmesi için temelde ölçümler bir zaman süresince yapilirlar. Ölçümün toplam süresi, benzer seviye degerlerinin birarada bulundugu parçalar halinde ifade edilebilir. Bu ölçüm süreleri, seçilen süre parçacigindaki degisimi tam olarak ifade edecek sekilde seçilmelidir. Ortalama seviyenin zamansal degisimini tahmin etmek için DIN 45641 sunlari önermektedir: 5 dB degerine kadar seviyenin degismesi. Yaklasik 5 dB'lik degisimlerin oldugu ses olaylarinda degisim bölgesinin ortalama degeri ortalama ses seviyesini verir. 10 dB degerine kadar seviyenin degismesi. Eger seviye degisimleri 10 dB'den az ise degisim bölgesinin en üst degerinin yaklasik 1/3 altinda ortalama deger alinir. Ancak ölçüm degerleri alt veya üst sinirlara yakinsa bu iki degerden birisi ortalama deger olarak alinabilir. Günümüzde ölçü aletleri bu hesaplamalari yapacak sekilde donatilmislardir. 8.2 Ölçüm Degerleri ile Sonuçlari Arasinda Iliskiler Tek bir ses basinci seviyesinin kullanilabilir bir deger haline getirilmesi önceki bölümde anlatildigi gibi basitçe zaman ve frekans degerlendirmesi ile mümkündür. Bu degerlendirme sayilari "L" harfinin alt indisi olarak kullanIlan harfler ile belirtilirler: LAS A frekans degerlendirmesine göre ölçülen ve S (Yavas) zaman degerlendirmesine göre bulunan ses basinci seviyesi LAF A frekans degerlendirmesine göre ölçülen ve F (hizli) zaman degerlendirmesine göre bulunan ses basinci seviyesi gibi. Zamansal bir degisim gösteren seslerde veya uzun bir zaman süresince yapilan ölçümlerde LAS(t), L AF (t) veya LAI(t) ölçüm sonuçlarindan DIN 45641'e göre Sürekli Ses Seviyesi (Dauerschallpegel) elde edilir: LASeq ... Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 11 10. Ses Emisyonlarinin Ölçülmesi 10.1 Emisyon ve Imisyon Kavramlari Arasindaki Farklar Emisyon ve Imisyon kavramlari birbirinden farkli tanimlara sahiptir ve dolayisiyla ölçüm yöntemleri de farkli olacaktir. Bu kavramlari açiklayici sekiller asagida verilmistir. Emisyon ortami ses kaynagina yakin olan ortamdir. Bu ortamda ölçülen büyüklükler: Ses Gücü Seviyesi LwA ve Emisyon Ses Basinci Seviyesi LpA dir. NOT:Emisyon sayisi tamamen makinenin çikardigi ses seviyesini ifade eder. Ölçümler sirasinda makinenin isletme (çalistirma) normuna uyulmalidir. Ölçümlere hacmin bir etkisi olmamalidir. Imisyon ortami ses kaynagindan yayilan sesin insana veya çevreye olan etkisini ifade eder. Bu ortamda ölçülen büyüklükler: Esdeger Sürekli Ses Seviyesi LAeq, ve Karsilastirma Seviyesi Lr dir. 8h NOT:Imisyon sayisi tamamen isyerinin özellikleriyle iliskilidir. Isletmenin gerçek sartlarda çalistigi durumda ölçümler yapilir. Tüm ölçüm sonuçlarinda hacmin de etkisi vardir. 8 saatlik ortalama bir deger bulunmaya çalisilmalidir. Isgörenlerin büyük çogunlugu isyerlerinde olusan yüksek ses seviyeleri nedeniyle islerindeki verimlerini azaltirlar veya sese uzun süre maruz kalmalari halinde fiziksel zararlar görürler. Çalisan insanin korunmasi için is kanunlari gibi yönetmelikler vardir. Isyerlerinde olusabilecek sinir ses seviyeleri "Imisyon Sinir Degerleri"dir. "Ses Imisyonu" deyince sesin insan üzerine etkisinin ölçülmesi ve sonuçlarinin irdelenmesi anlasilir. Buna karsin" Ses Emisyonu" deyince bir ses kaynagindan yayilan sesin ölçülmesi ve degerlendirilmesi anlasilir. Her iki ölçümün arasinda bazi farklar vardir. Emisyon sahasinda amaçlanan büyüklük, imisyon sahasinda insana etkisi hakkinda bir fikir verecek olan ses kaynaginin degerlendirme degerinin ölçülmesidir. Ses kaynaginda yapilan ölçümlerle emisyon sayisi (ses basinci seviyesi) elde edilir. Bu deger sadece ses kaynaginin özellikleri ile iliskili olup çevrenin akustik özelliklerine (yabanci sesler, ortamdaki ses yayilma özelligi) bagli degildir. Bu nedenle makinelerin çikardiklari seslerin objektif karsilastirmasini yapmak veya kanunlar önündeki sinir degerlerin karsilastirmasini yapmak emisyon sinir degerleri ile mümkündür. EMISYON IMISYON Ses kaynaginin degerlendirilmesi Sesin degerlendirilmesi Temel büyüklüklerin bulunmasi Ses kaynaginin etkileri Insanin etkilenmesi Degerlendirme için ses sayisi EMISYON SAYISI IMISYON SAYISI Degerlendirmede büyüklük amaçlanan etkisinin Makine seslerinin degerlendirilmesinden ölçümler sonucunda makine sesini karakterize eden sayilar elde edilir. Degerlendirmenin objektif olmasi ancak ölçüm sirasinda çevre sartlarinin ve makinenin çalisma sartlarinin dikkate alinmasiyla mümkündür. TS 2373'e göre makine gürültüsünün fiziksel niteliklerini ölçmenin dört amaci vardir: 1. 2. 3. 4. Verilen bir makinenin gürültüsünün standarda uygun oldugunu kanitlamak Ayni özelliklere göre yapilmis makinelerin çikardigi gürültüler arasinda bir karsilastirma yapmak Degisik makinelerin çikardigi gürültüler arasinda bir karsilastirma yapmak Belirli bir uzaklikta alinan gürültüyü saptamak. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 12 Makineden yayilan gürültü, makine özellikle küçük boyutlarda ise yerlestirme biçimine bagli olabilir. Bu nedenle; deney kodunda makinenin yerlestirme sekli mutlaka belirtilmeli ve makinenin çalistirma sartlari açik olarak yazilmalidir. Ölçülecek Büyüklükler: Ölçmenin amacina, gürültü kaynaginin niteligine ve ölçüm yapilan alana bagli olarak asagida verilen ölçümlerden bir tanesi veya ikisi birden yapilmalidir: 1. Ses seviyesi (A filtresine göre) 2. Verilen genislikte frekans bantlarindaki ses basinç seviyesi (oktav bandlari kullanilmalidir) Tavsiye edilen ölçme yöntemleri: 1. 2. 3. 4. 5. Yarim küresel yay ölçümü Serbest alan sartlari ölçümü Dagilan alan sartlarinda çinlama odasi ölçümü Yakin alan sartlari ölçümü Yari çinlama sartlari ölçümü Genelde ideal sartlarda ölçüm yapmak mümkün olmadigindan yari çinlama sartlarinda veya yakin alan sartlarinda ölçümleri yapmak daha uygundur. Bu yöntemlerin uygulamasi için TS 2373'e bakiniz. 7. Makinelerde Ses Büyüklüklerinin Elde Edilmesi ve Gösterimi Bu bölümde makinelerin ses emisyonlarinin ölçülmesi ve degerlendirilmesi konusu bir örnek üzerinden anlatilmaktadir. DIN 45635'e göre bir Üniversal Tornanin Ses Emisyonunun Ölçülmesi (Kaynak Lärm und Vibrationen am Arbeitsplätzen, Becker J. ve ark, 1995) DIN 45635'in bir benzeri de TS 2373 (1976)'dir. Oldukça eski olan bu standart yerine makine ses emisyon sayilarinin elde edilmesi için DIN 45635 Bölüm 1'de verilen "Örten Yüzeyler" yöntemini içeren bir örnek tanitilacaktir. Bu yöntem her yerde görülebilecek endüstriyel tesisler için kullanislidir. örnekte ölçümü yapilan torna tezgahinin çalisma parametreleri degiskendir, bu nedenle standartta 1601 bölümünde verilen sayilarla deney yapilacaktir. Ilk adimda makinenin en önemli bilgileri verilir (Sekil 1.). Ölçüm mesafesi, motor gibi baskin ses kaynaklarindan en az 1m mesafede olmalidir. ölçüm yapilacak noktalar makineyi saracak sekilde ve belli bir düzende belirlenir. Çalisanin bulundugu bölüm bir ses kaynagi olmadigi için ölçüme buradan baslanabilir. 10 nolu ölçüm noktasi çalisanin sabit durdugu noktayi belirler. Bu nokta aynanin hemen önünde ve 1,5 m yüksektedir (Sekil 2.). Sonraki adimda ölçüm yapilan yüzeylerin alani ve bu yüzey oranlari hesap edilir. Hacim düzeltme faktörü K2 bu çalisma için 2,2 alinabilir. Bu deger bir karsilastirmali ses kaynagi kullanilarak elde edilmistir ve detayi ileride açiklanacaktir. Eger absorbe edici yüzeyler çevrede mevcut ise K2 degeri 3'ten büyük alinabilir. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 13 Makine Türü Üniversal Torna Tezgahi Imalatçi Tip Imal Yili 1988 Makinenin Yeri Imalat Atelyesinde konumlu Motor Gücü Ana tahrik 18 kW Max Mil Devri 2800 d/d Devir Kademeleri 1. Adim, n=0 - 1300 d/d 2. Adim, n=1200 - 2800 d/d Devir Sayisinin Degistirilmesi Adimsiz, kesintisiz Baglanan Yer Agaç taban Taban: Agaç Duvarlar: Cam + Agaç + Çelik + Fayans Dam: Çelik saç Çevredeki makine yogunlugu yüksek Sekil 1. Makine Bilgileri Torna tezgahlarinda yapilan ölçümler; bosta çalisma için maksimum devir sayisinda, kesme islemi sirasinda ise maksimum tahrik gücünün yari degerinde, boyuna tornalama islemi sirasinda yapilir. Bu örnekte ölçme islemleri talas kaldirma islemi sirasinda yapilmistir. Ölçme ve degerlendirmeler standartta belirtildigi gibi yapilir. Ek olarak, en sesli ölçüm noktasi olan 4 nolu nokta için tepe noktasi (impuls) aranmis ve çalisma yerinde bir frekans analizi yapilmistir. Elde Edilen Ses Gücü Seviyelerinin Degerlendirilmesi Deneyde kullanilan tezgahin anma gücü 18 kW ve maksimum devir sayisi 2800 d/d'dir. Bu tür makinelerin %80'inde karsilasilabilecek ses gücü seviyesi ise LWA (%80)=102 dB veya daha azdir. ölçümler sonucu makinenin ses gücü LWA=96,9 dB olarak bulunmustur. Bu deger VDI 3742'de verilmis olan %80 degerine uygun düser, yani bu tür bir makinede, üretilen makinelerin %80'i bu deger civarinda ses emisyonu yayarlar. Bu makine üretim tekniginin su anki durumuna uygundur. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 14 Ölçüm Yolu Mikrofon Konumu Mikrofon Yüksekligi 1 1-4 1350 mm 2 5-8 2700 mm 3 9 2700 mm Sabit Çalisma Noktasi 10 1500 mm Sekil 2. Ölçüm Plani Ölçümün yapildigi örtü hacmi: 3400 x 5970 x 2700 mm3 Ölçüm Yüzeyi: S = 2x(2,7*5,97+2,7*3,4)+3,4*5,97 = 70,9 m2 Ölçülen Yüzey Sayisi: L S= 10 . log 70,9 = 18,5 dB Çevre düzeltme faktörü K2: Benzer bir ses kaynagi ile karsilastirilarak K2=2,2 alinmistir. Devir n=n max/2 = 1400 d/d Moment M= 6,7.103 . P N/n max = 43 Nm Kesme Hizi v= 200 m/s (SEÇILDI) Is Parçasi Çapi d'=46 mm (Sekil 3. ten) d=d' + a = 46 + 1,7 = 47,7 mm Ilerleme s = 0,5 mm (SEÇILDI) Kesme Derinligi a = 1,7 mm (Sekil 3. ten) Malzeme Ck 45 Kalem =-6 = 6 = -6 = 70 r= 0,8 mm Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Sekil 3. Tezgah ve Operasyon Bilgileri Uludag Ünv. MMF 15 Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 16 Isletme Sartlarinda (Gerçek Sartlarda) Ölçüm, Yabanci Seslerin Ölçümü, Yabanci Ses Düzeltme Faktörü Seviye / Ölçme Noktasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Düzeltilmemis Ses Basinç Seviyesi L pA 79 80 84 85 84 86 79 80 81 80 Yabanci Sesler 74 74 75 75 75 74 74 74 74 74 K1 2 1 1 0 1 1 2 1 1 1 Düzeltilmis Ses Basinç Seviyesi L pA 77 79 83 85 83 83 77 79 80 79 4 nolu noktada impuls deger L pA i= 85 dB LpA i - LpA S = 1 dB 1-9 noktalarinda ortalama hacimsel seviye L pA = 80,6 dB Ölçme yüzeyleri ses seviyesi L pA = LpA' - K2 =78,4 dB Ses Gücü Seviyesi, Çalisma Yerine Bagli Emisyon Sayisi: Ses gücü seviyesi L wA = LpA + LS = (78,4+18,5) = 96,9 dB Çalisma yerine bagli emisyon sayisi (10 nolu noktada) LpA= LpA 10 - K2 = 79 - 2,2 = 76,8 dB Sekil 4. 10 nolu Noktanin Oktav Spektrumu PRATIK ÖLÇÜM TAVSIYELERI Makinelerde yapilan ses emisyonu ölçümlerinde objektif ve tekrar edilebilir sonuçlara ulasmak için makine ve çevre sartlari mutlaka dikkate alinmalidir. Örten yüzeyler yöntemi açik alanda yapilacak ölçümler için uygundur. Ancak çogu zaman çalisma esansinda atelyelerde ölçümler yapildigi için ancak bazi düzeltme faktörlerinin kullanilmasiyla dogru sonuçlara ulasilabilir. Düzeltme sayisi K2 3 ise güvenli bir ölçüm yapilabilir. Ancak 3'ten büyük ise ya ölçme mesafesi azaltilmali ya da daha uygun bir ölçüm yeri seçilmelidir. K2 'nin bulunmasi islemi küçük atelyeler, çok yogun yerlesimi olan atelyeler ve uzun atelyeler için zordur. Çünkü bu tür yerlerde yansimalar çok etkindirler. Bu nedenle hacmin ses absorbsiyonlarini belirlemek için geri dönüs zamani (Yanki zamani) ölçümleri yapilmalidir. Ancak K2 nin bu sekilde eldesi hem zor hem de sonuçlarin kaba olmasi nedeniyle kullanissizdir. Bu yüzden bir karsilastirma ses kaynagi yardimiyla K2 nin elde edilmesi daha uygun sonuçlara ulasmak için kullanilabilir. Teorik olarak serbest ortamda yayilmasi gereken ses degerleri gerçek degerler ile karsilastirilir. Hacmin yaptigi bozucu etkiler ve ses yayilmasinin türü bu ölçümlerde dikkate alinmaktadir. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 17 Hacim etkisinin yeterli ve basit bir sekilde bulunmasi için bir diger imkan da Ses Yayiliminin ölçülmesine dayanan yoldur. Bu metot ile ortamin ses akustik özellikleri; kaynaktan uzaklastikça, "mesafe iki katina çiktikça ses seviyesinde D dB azalma olur" mantigi yardimiyla bulunur. Kaynaktan r kadar uzakta ses basinci seviyeleri LA degerleri ölçülür. Bu sayi ideal yansitma özelliklerine sahip bir ortamda 0 dB, eger ses herhangi bir engele çarpmadan yayilabiliyorsa yani açik alanda yayiliyorsa 6 dB olarak belirlidir. Bazi endüstriyel binalarda mesafenin artmasiyla seviyenin azalmasi logaritmik sekilde belirlenmistir (Sekil 5.). Sekil 5. Endüstriyel Binalarda Mesafe Artisiyla Ses Seviyesinin Logaritmik olarak Azalmasi Ölçümler; genis bantta bir sesi sabit güçte veren referans bir ses kaynagi ile yapilir. Ses kaynaklari ölçüm noktalarinin yakinina konulur. Genellikle ölçüm mesafesinden DdB azalma 1 m/2 m, 2 m/4 m ve 3 m/6 m için bulunur. Detayli Ölçme ve arastirmalar göstermistir ki K2 düzeltme sayisi, mesafenin ikiye katlanmasiyla yasanan seviye düsmesi D dB ile ve ölçüm yüzeyleriyle iliskilidir. ölçüm düzeninde; ses kaynaklari tabanin 0,2 m, ölçüm alinan noktalar ise tabanin 1 m üzerinde konumlandirilir. Buradan K2 su esitlik yardimiyla hesaplanabilir: (Burada; S: Ölçüm yapilan yüzey alanidir.) Yabanci seslerin dikkate alinmasi; (K1: Yabanci ses düzeltme sayisi) eger ölçüm yapilan obje diger birimlerle birlikte etkilesimli çalisiyorsa mutlaka gerekli olur. Bu sayi özellikle disli çark mekanizmalarinda önemlidir, zira bu mekanizmalar tahrik ve is makinesi arasinda ve her iki bölüme de çok yakin olarak çalismaktadirlar. Eger yabanci seslerin etkisi 10 dB ve üzerinde ise bu ses kaynaklarinin elimine edilmesi gerekir. Motor ve diger makinelerin örtülmesi bu durumda önerilebilir. Ancak bu örtüden olusacak yansimalar da unutulmamalidir. Ara millerin uzatilmasi da mesafeyi arttiracagindan tavsiye edilebilir. En iyi çözümler olarak da, çarklarin diger bölümlerden alinip bir ayri odaciga konmasi, ses intenzite ölçümleri ile ses emisyonunun belirlenmesi ve benzer diger özel metotlar önerilebilir. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 18 Makinelerin çok farkli olan isletme sartlari yine çok farkli ses sayilarina götürür, bu nedenle standartta verilen degerlerle ölçümlerin yapilmasi karsilastirilabilir degerlerin eldesi açisindan önemlidir. Makinenin çalisma sicakligi da ölçüm sonuçlarini yaklasik 1 dB kadar etkiler. Bu nedenle makineler normal çalisma sartlarinda çalistirilmalidirlar. Ayrica makinelerin yasi ve üretim sekilleri de sonuçlari etkiler. Ses emisyonu ölçümleri en çok A filtresine göre degerlendirilen Ses Gücü Seviyesi bulunur. A filtresi önerilen tedbirin basarisinin ölçülmesi ve makinenin benzerleriyle karsilastirilmasi için yeterli sonuçlara ulasmayi saglar. EK. Bazi Tanimlar Hava Sesi ve Hava Sesi Kaynaklari Tüm gaz ortamlarda; darbeler, sok dalgalari ve türbülanslar dogrudan ses olusum nedenleridir. Silindirler, pistonlar, boru hatlari, vanalar, ventiller ve bu parçalarda yer alan keskin köseleri türbülans olusumuna bu da genis band sesin olusmasina neden olurlar. Piston ve rotorlarin çalisma prensibi olarak karsimiza çikan basinç ve hacimdeki ani degisimler de darbe (puls) olusumuna bu da periyodik olarak degisen bir sese neden olur. Basinçta patlama seklinde olusan ani degisimler de özellikle yüksek basinçli makinelerde sok dalgalarina bu da genis band sesin olusmasina neden olurlar. Akiskan Sesi ve Akiskan Sesi Kaynaklari Gaz ortamlarda oldugu gibi akiskan ortamlarda da sesler; darbeler, sok dalgalari ve türbülanslar tarafindan olusturulur. Akiskanlarda ek olarak kavitasyon da bir ses olusum nedenidir. Örnegin; buhar lülelerindeki bölgesel çok hizli basinç degisimleri kavitasyonu o da genis band sesi olusturur. Gövde Sesi ve Gövde Sesi Kaynaklari Gaz ve akiskan ortamlardan farkli olarak, ses kati ortamlarda boyuna dalgalar (basinç dalgalari) seklinde yayilir. Bunun nedeni kati cisimlerde moleküller arasinda varolan etki kuvvetleridir. Kati ortamlarda olusan ses dalgalarinin sekilleri asagida verilmistir: Boyuna (Yogun) Dalgalar Sonsuz uzunlukta kabul edilebilecek ortamlarda yani boyuna dalgalarin dalga boyuna göre tüm yönlerde ortamin genisligi büyükse ses bu sekilde yayilir. Enine (Kayan) Dalgalar Enine-kayan- dalgalar da yine sonsuz uzunluktaki kati ortamlarda olusur, ancak burada ses hizi dalganin yayilma dogrultusuna diktir. Burulma Dalgalari Burulma dalgalari enine-kayan dalgalara benzerler, ancak burada sesin hizi dairesel formda aksa paralel olarak degisir. Burulma dalgalari ortamin sinirlari ile sinirlanmislardir. Örnegin milin dis cidari gibi. Yrd.Doç.Dr. Kadir Çavdar Uludag Ünv. MMF 19 Sanki Boyuna (Genisleyen) Dalgalar Genisleyen dalgalar, boyuna dalgalarin bir ortam tarafindan sinirlandirilmis halidir. Ortamda en az bir dogrultunun genisligi ses dalgasinin dalga boyundan daha küçüktür. Rayleigh (Üst Yüzey) Dalgalari Bu dalgalarda ortamin üst yüzeyleri boyunca yayilirlar. Bu üst yüzeydaki yayilma tabakasinin kalinligi boyuna dalganin dalga boyundan büyüktür. Bu tür dalgalar çarpraz yönde sönümlenmislerdir, yani genlikleri üst yüzeyde en büyüktür ve yüzeyden asagiya dogru mesafe ile birlikte logaritmik olarak genlik azalir. Bu tür dalgalar makine elemanlarindaki gövde sesi yayiliminda pratikte bir rol oynamazlar, ancak yer kabugunun sarsilmalarinin yayilmasinda önemli anlamlari vardir. Egilme Dalgalari En kompleks form budur. Ancak yapilardaki gövde sesinin yayilmasinda da en çok bu dalga formu ile karsilasilir. Egilme dalgalari kayan dalgalarin yanisira açisal bir hareket gibi olusurlar. Yayilma hizlari sabit degildir, frekansin karekökü ile orantilidir: (? = 2 p f , B: Egilme rijitligi kg/s 2, m": Alan basina kütle = ? d) Gövde sesi tabiri yerine pratikte rijit gövdelerde titresim kelimesi de kullanilir. Tabii ki bu titresimlerin insanin algi sahasinda olmalari sarttir. Gövde sesinin olusturan tipik olaylar arasinda; çarpma seslerini, disli çark seslerini, yuvarlanma seslerini, kütlesel kuvvetler, sürtünme ve manyetik alanlar gibi kendi kendini tahrik kuvvetleri sonucu ortaya çikan sesleri sayabiliriz. Darbe sesleri makinelerdeki baskin ses tipidir. Burada kütleler ve hiz olusan sesi etkiler; darbenin süresi sesin frekans bandini etkiler. Kisa süreli darbeler genis band yüksek frekansli sesler olustururlar. Darbe gürültüsünün özel bir uygulamasi disli çark sesleridir. Bu sesler disli çark veya zincir mekanizmalarinda olusurlar. Dislilerin kavramada kalma süreleri, kontak esnasindaki kuvvet-zaman degisimleri ve dislerin rijitligi ortaya çikan sesi belirler. Imalat hatalari da kuvvet degisimini etkileyerek ekstra ses olusumuna neden olurlar. Disli sesleri kavrama frekansinin harmonikleri olarak ton seklinde olusur. Sürtünmeli çarklar, rulmanlar, kam mekanizmalari veya transport hatlarinda karsilasilan sesler de yuvarlanma sesleri olarak bilinirler. üst yüzey pürüzleri ve dönen yüzeylerdeki yuvarlak olmasi gereken kisimlarin olmamasi gibi nedenleri vardir. Baglantinin saglandigi bölgenin rijitligi ile dogrudan iliskili olarak ses olusur. Özellikle dönen elemanlarda ek kütleler ses olustururlar. Kütleler tek baslarina bir ses kaynagi olamazlar ancak ivmelenmeleri sirasinda darbe, sürtünme, yuvarlanma gibi nedenlerden dolayi ses üretirler. Diger bir ses kaynagi da sürtünme olaylarindaki stick-slip etkisidir. Yaglama ve malzemeye bagli olarak özellikle frenler ve mekanizma eklemlerinde görülür. Kuvvette olusan degisimler aynen darbe sesi gibi etki eder, rezonansa girme de sözkonusu olabilir. Elektromotorlarin kullanildigi mekanizmalarda momentlerin olusturulmasi için manyetik alanlar kullanilir. Manyetik alanin zamanla degisimi mekanizma ve yataklar üzerine degisken bir kuvvet olarak etkir bu da titresim, yani ses olusturur.
