Исследование производственного шума

Исследование производственного шума

И звукоизолирующей способности

Некоторых конструкций

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

1.1. Целевая установка. Изучение шумометрической аппаратуры, методик замеров уровней шума, ознакомление с порядком нормирования производственных шумов. Определение экспериментальным и расчетным путем звукоизолирующих свойств некоторых материалов и конструкций.

1.2. Материальное обеспечение: лабораторный стенд с источником промышленного шума, комплексный прибор – измеритель шума и вибрации типа ВШВ-003-М2.

1.3. Теоретическая часть.

Промышленный шум – это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения. Органы слуха человека воспринимают звуки, имеющие диапазон частот от 20 Гц до 20 кГц, звуковое давление – от 2×10^-5 до 2×10² Па, интенсивность – от 10^-12 Вт/м² до 1 Вт/м² на частоте 1000 Гц. Таким образом, отношение верхних и нижних значений звуковых давлений и интенсивностей составляет соответственно 10⁷ и 10¹². Использование таких, изменяющихся в больших пределах, величин на практике неудобно, поэтому в акустике для количественной оценки шумов принято пользоваться относительной логарифмической шкалой уровней, согласно которой уровень интенсивности звуков рассчитывается как

(5.1)

а уровень звукового давления

(5.2)

где Б – бел, дБ – децибел; 1Б = 10 дБ;

J_o, P_o – пороговые значения интенсивности звука и звукового давления. На частоте 1000 Гц J_o =10^-12 Вт/м², Р_о = 2×10^-5 Па;

J, P - интенсивность звука и звуковое давление в исследуемой точке.

Следует помнить, что интенсивность и звуковое давление связаны с формулой

(5.3)

где r×с – удельное акустическое сопротивление среды, которое для воздуха равно 410 Н×с/м³.

Зная Р, всегда можно по формуле (5.3) рассчитать интенсивность звука и наоборот.

Шкала дБ очень удобна для оценки шумов, поскольку весь слышимый диапазон звуков укладывается в пределах от 0 до 140 дБ, Кроме того, 1 дБ – это минимальный прирост силы звука, различаемый ухом человека.

Звуковое давление и интенсивность звука характеризуют звуковое поле в определенной точке пространства, но не сам источник шума. Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность, определяющая полную излучаемую энергию за единицу времени. Уровень звуковой мощности L_N в дБ определяют как

(5.4)

где N – звуковая мощность источника, Вт;

N_o – пороговое значение звуковой мощности, равное 10^-12 Вт.

Шумы можно классифицировать по спектральному составу как низкочастотные (до 400 Гц), среднечастотные (от 400 до 1000 Гц), высокочастотные (свыше 1000 Гц); по характеру спектра как широкополосные с непрерывным спектром более одной октавы и тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона; по временным характеристикам как постоянные – уровни шума за 8-часовой рабочий день (смену) меняются не более чем на 5 дБА[1] и непостоянные – уровни шума за рабочий день меняются более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера [8]. Непостоянные шумы подразделяют на непрерывно колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

Характеристики некоторых шумов приведены в табл. 5.1.

Повышенный уровень шума является вредным производственным фактором. Звуки с уровнем выше 130 дБ вызывают болевое ощущение. При воздействии шумов с уровнем 100-120 дБ на начальном этапе возникают обрати мые формы слухового утомления, проявляющиеся во временном смещении порога слышимости. Длительное воздействие избыточных шумов вызывает постоянную потерю слуха. Запрещается даже кратковременное пребывание людей в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Таблица 5.1

Для стали, алюминия, фанеры

R = 13 lg (m+1), (5.14)

для звукоизолирующих ограждений массой (100 - 1000) кг/см² из бетона, железобетона, кирпича

R = 22lgm – 12, (5.15)

для ограждений из стали толщиной h = (1-10) мм

R = 22 + 9lgh, (5.16)

для силикатного стекла толщиной h = (2-10) мм

R = 18 + 8,5 lgh, (5.17)

для органического стекла толщиной h = (5-30) мм

R = 12 + 12lgh. (5.18)

Данные по звукоизолирующей способности некоторых конструкций приведены в табл. 5.3.

Поскольку аналитический расчет уровня звукового давления представляет значительные трудности, то на практике обычно пользуются инструментальным методом. Методики производства замеров и рекомендуемые измерительные приборы регламентированы ГОСТ 12.1.050 «ССБТ. Измерения шума на рабочих местах» и ГОСТ 12.1.020 «Шум. Метод контроля на морских и речных судах». Используется также Руководство 2.2.4/2.1.8.00-95 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды» [12].

В настоящее время для измерения параметров шума применяются в основном следующие отечественные типы приборов: шумомер типа Шум-1М, комбинированные приборы-измерители шумов и вибраций ВШВ-003, ВШВ-003-М2. Используют также шумомеры датской фирмы «Брюль и Къер», немецкие, например, SVAN 912AE, SVAN 943 и др. Приборы типа ВШВ позволяют измерять общий уровень звука, уровень звукового давления в октавных полосах, т.е. получить частотный состав шума. Кроме того, эти приборы обеспечивают и измерение вибраций. В состав шумомера входит микрофон, специальный усилитель, фильтры для частотного анализа, стрелочный индикатор, проградуированный в дБ. Микрофон преобразует звуковые колебания в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются специальными усилителями и измеряются стрелочным индикатором. Фильтры позволяют выделить из всего частотного диапазона отдельные полосы частот в пределах одной октавы и измерить соответствующий уровень звукового давления, т.е. получить спектрограмму шума.

При оценке шумового режима в производственных помещениях замеры необходимо выполнять на рабочих местах не менее трех раз при постоянном шуме. Должно быть включено не мене 2/3 установленных в помещении источников шума. Микрофон следует располагать на высоте 1,5 м от пола или на уровне органов слуха при работе сидя. Для цехов с равномерным распределением шумного оборудования замеры проводят в двух точках по продольной оси

Таблица 5.3

На организм человека

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

1.1. Целевая установка. Исследовать воздействие электрического тока - переменного, постоянного с однополупериодным выпрямлением и постоянного - на организм человека. Ознакомиться с порядком нормирования предельно-допустимых величин тока, мерами первой помощи при поражении током, средствами защиты.

1.2. Материальное обеспечение. Лабораторная установка для исследования влияния тока на организм человека.

[1] В дБА измеряется общий уровень шума. Для оценки общего уровня шума в шумомерах предусмотрена специальная шкала «А». Если же уровень шума оценивается в октавных полосах частот (звуковое давление), то единицей измерения служит дБ.

[2] Под октавой понимается диапазон частот, в котором верхняя граничная частота f_в в 2 раза больше нижней f_н. Среднегеометрические частоты вычисляются как . Для второй октавной полосы Гц.

Исследование производственного шума