Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Характеристика производственных виброакустических колебаний и их влияние на организм человек: нормирование шума, защита от шума

Характеристика производственных виброакустических колебаний и их влияние на организм человек: нормирование шума, защита от шума

План

1. Нормирование шума
2. Защита от шума

Шум беспорядочное сочетание неприятных для человека звуков. Звук представляет собой колебательное движение частиц упругой среды, распространяющиеся волнообразно.

Зона пространства, в которой распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения меняются во времени (рис. 3.3).

Разница между мгновенным значением полного давления и средним давлением, наблюдается в неподвижном среде, называется звуковым давлением. Звуковое давление р (Па) является одним из основных физических параметров шума. На слуховой аппарат человека действует средний квадрат звукового давления:

где р - звуковое давление, Па; Т период колебания, с; t время, с.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, которая является нормальной относительно направления распространения волны, называется интенсивностью звука в определенной точке (Вт / м2):

где р с - удельное акустическое сопротивление среды; г. плотность среды, в которой распространяется звук, кг / м3; с - скорость звука в этой среде, м / с.

Минимальное значение звуковой энергии И0, что воспринимается ухом человека как звук, называется порогом слышимости. Порог слышимости при частоте 1000 Гц равна 2 10 в -5 степени Н / м2 (Па). Верхний предел, где звук воспринимается, вызывает чувство боли - "болевой порог" - отвечает интенсивности звука 10 в 2 степени Вт / м2та звуковому давлению 2 10 во второй степени Н / м2 (Па) (рис. 3.4). < / p>

Значение звукового давления и интенсивности звука могут меняться в практике борьбы с шумом в широких пределах: давления - до 10 в 8 степени раз; интенсивности- до 10 в 16 степени раз. Понятно, что оперировать такими цифрами неудобно. К тому же ухо человека способно реагировать на относительное изменение параметра шума, а не на абсолютную.

В соответствии с законом Вебера-Фехнера, который определяет зависимость между ощущением и раздражителями, те ощущения человека, возникающих при различного рода раздражениях, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Именно поэтому в акустике измеряют не абсолютны значение звукового давления и интенсивности звука, а их логарифмические уровни L, дБ, взятые по пороговым значением интенсивности звука И0 или пороговым давлением Р0. Величину уровня интенсивности Li применяют при акустических расчетах

а звуковое давление Lр - для измерения шума и оценки его воздействия на человека. Источник шума (ДШ) характеризуется уровнями звуковой мощности в октавных полосах Lр (дБ) и параметром направленности излучения шума машиной. Уровень звуковой мощности определяется по формуле:

где Р - звуковая мощность, Вт; Р0 - пороговая звуковая мощность, равная 10 ~ 12 Па.

При излучении звуковых колебаний в полупространство (в замкнутых помещениях) (рис. 3.5) звуковая мощность источника Р может быть определена по формуле:

где И - интенсивность звука прямой и отраженной волн; П - площадь полупространства, в котором распространяются звуковые волны; r расстояние от источника шума до точки измерения (ТВ).

Если измерить интенсивность звука / вокруг источника шума, можно определить мощность источника Р, позволяет легко провести акустический расчет, то есть определить интенсивность шума от источника на любом расстоянии от него (прямой Ипр и отраженный Ивидб звуки) по следующим формулам

где Sогор - площадь ограждающих конструкций, м2; ? - коэффициент звукопоглощения стен, потолка; 4 - учитывается четырехкратное отражение.

Уменьшение шума оценивают исходя из изменения уровня звукового давления (уровня интенсивности):

L1 L2 = 20 lg P1 / P0 20 lg P2 / P0 = 20 lg P1 / P2 = 10 lg I1 / I2 (3.38)

Например, если шум агрегата снизить по интенсивности в 1000 раз, то уровень интенсивности будет снижен так:

В случае, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, составляют их интенсивности (не равны):

где ИУ - суммарная интенсивность звука от нескольких источников в точке наблюдения (рабочее место); И1, 12 ... in - интенсивности звука источников. После преобразований формула выглядит так:

где L1, L2, ... Ln - уровни интенсивности, создаваемых каждым источником в расчетной точке при их единичной работе. При одинаковой мощности источников:

где Lи - уровень интенсивности любого i-го источника с n существующих.

Неблагоприятное воздействие шума зависит от частотного состава шума. Слуховой аппарат человека воспринимает звуковые колебания с частотой примерно от 16 до 20000 Гц. Графическое изображение состава шума называется спектром. Спектр шума показывает распределение звуковой энергии по звуковому диапазону частот, создает возможность выделить наиболее вредные звуки и т.

Порог слышимости человека различен в зависимости от звуков различной частоты. С увеличением частоты он снижается (см. Рис. 3.4), чем объясняется тот факт, что высокочастотные шумы значительно неприятнее, чем низкочастотные.

Влияние шума на организм человека зависит от уровня звукового давления, частотных характеристик, продолжительности действия, а также индивидуальных особенностей человека. Шум создает значительную нагрузку на нервную систему, причем шум, вызываемый самим человеком, его не беспокоит. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям.

Повышенные уровни шума при длительном воздействии вызывают быструю утомляемость, ухудшение самочувствия, снижение остроты зрения и, в конце концов, через переподразнення нервной системы вызывают множественный расстройство функций внутренних органов (нарушение кровяного давления, ритма сердца и дыхания, пищеварения и др .) - "шумовую" патологию (виброшумов заболевания).

Нормирование шума

Гигиеническая регламентация шумов основывается на критерии сохранения здоровья и работоспособности человека. Предельно допустимые уровни шума на производстве должны обеспечивать функционирование физиологических систем организма в пределах адаптационных возможностей на все время трудовой деятельности. Действующие в настоящее время гигиенические нормативы, регламентирующие допустимые уровни шума, инфразвука и ультразвука, построенные на едином энергетическом принципе и практически включают все частотный диапазон акустических колебаний, воздействующих на человека.

Нормирование шума осуществляется в соответствии с ГОСТом 12.1.003-83 ССБТ. При нормировании используются два метода:

1) нормирование по предельному спектру шума;

2) нормирование уровня звука в ОБА.

По первому методу нормирования шума определяется в диапазоне от 22,5 до 11520 Гц. Это связано с тем, что звуки с частотами ниже 22,5 Гц и выше 11520 Гц способны слышать менее 1% людей. Весь указанный диапазон делится на 9 октавных полос (рис. 3.6), которым соответствуют выражения:

Для третьоктавных полосы

Термин "октава" (отсюда - "октавная полоса") пришло к акустике по музыке, где было замечено, что качество звука повторяется при удваивания частоты. Иными словами, октава - это безразмерная единица частотного интервала, равной интервала между двумя частотами, из которых верхняя предельная частота вдвое больше нижней. Октава может быть разделена на три третинооктавы, для которых справедливы уже приведены выражения.

Характеристикой устойчивого шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в октавных полосах в дБ.

Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТИ 12.1.003.83 . Совокупность допустимых уровней звукового давления называется "предельный спектр" (ГС). Предельные спектры - это упрощенные кривые одинаковой громкости. Характеристикой, а одновременно и индексом предельного спектра является уровень звукового давления в октавной полосе 1000 Гц. Частота 1000 Гц в акустике является стандартной частотой сравнения.

Нормирование рения шумных и тихих производственных участков, удаление рабочих мест от шумного оборудования и расположение его в просторных помещениях и другие средства. К средствам звукоизоляции (рис. 3.9) принадлежат звукоизолирующие ограждения 1, звукоизолирующие кабины и пульты управления 2, звукоизолирующие кожухи 3 и акустические экраны 4 (ДШ - источник шума).

Средства звукоизоляции целесообразно устанавливать в том случае, когда нужно существенно снизить интенсивность прямого звука на рабочих местах. Сущность звукоизоляции заключается в том, что падающая на звукоизолирующей преграду энергия отражается от нее значительно большей степени, чем проходит ее. Звукоизоляция воздушного шума ограждением R, дБ, вычисляется по формуле:

Где Рпад, Рпр - соответственно, звуковая мощность падает на преграду, и та, что проходит ее, Вт.

Звукоизолирующая способность однослойной плоской ограждения зависит от частотной характеристики воздушного шума и в общем виде приведена на рис. 3.10.

Предельная частоту колебаний пластины можно вычислить так:

где с - скорость звука в воздухе, м / с; СN - скорость продольных волн в пластине, м / с; h - толщина пластины, м.

Изменение звукоизолирующей способности ограждения связана с резонансными частотами, наибольший интерес из которых вызывает первая, которая определяется по формуле:

где а и b размеры пластины (ограждения), г.

В частотной характеристике звукоизоляции ограждения и? можно выделить несколько участков, где звукоизоляция подчиняется определенным закономерностям.

В области резонансных частот, находящихся, как правило, в низкочастотном диапазоне (до 20 45 Гц), звукоизоляция зависит от внутреннего трения в материале ограждения. На частотах выше первых двух-трех резонансных частот звукоизоляция подчиняется так называемому закону масс, когда звукоизоляция Я зависит только от поверхностной плотности mn, кг / м2 (масса 1 м2 ограждения) и частоты звука f, Гц и определяется по формуле:

С увеличением mn или f вдвое звукоизоляциярастет на 6 дБ.

Начиная с частоты 0,5 fгр, звукоизоляция уменьшается, приобретая минимального значения на частоте f = fгр.

На частотах f & gt; fгр звукоизоляция зависит от цилиндрической жесткости ограждения, поверхностной плотности и внутреннего трения; рост звукоизоляции составляет 7,5 дБ / октавы.

При проектировании однослойных ограждений необходимо учитывать эти особенности изоляции. Особое внимание следует обращать на отсутствие совпадения максимума шума, который изолируется с частотой /.

Звукоизолирующие кабины используют для размещения пультов дистанционного управления или рабочих мест в шумных помещениях. С помощью звукоизолирующих кабин можно обеспечить практически любое нужное снижение уровня шума. Как правило, кабины изготавливают из кирпича, бетона или других подобных материалов, а также сборными из металлических панелей. В цехах с источниками теплового излучения кабины должны обеспечивать также необходимую защиту от этого вредного фактора.

Звукоизолирующие кабины сборной конструкции устанавливают на резиновых виброизоляторах.

Применение звукоизолирующих кожухов является эффективным, простым и дешевым способом снижения шума на рабочих местах. Для достижения максимальной эффективности кожухи имеют полностью закрывать машину (агрегат, оборудования). Конструктивно кожухи изготавливаются съемными, раздвижными или капотного типа, сплошными герметичными или неоднородной конструкции со смотровыми окнами, с дверцей, открывающиеся, с отверстиями для ведения коммуникаций и циркуляции воздуха.

Кожухи изготавливаются из листовых несгораемых или трудногорючих материалов. Внутренние поверхности стен кожухов должны быть облицованы звукопоглощающим материалом, а сам кожух изолирован от вибрации основания.

Для сплошного герметичного кожуха необходимо звукоизоляция Rкож обеспечивается за счет звукоизоляции стен кожуха И и определяется по формуле:

где? Обл реверберационный коэффициент звукопоглощения облицовки внутренней поверхни кожуха; R - звукоизоляция стен с облицовкой из звукопоглощающих материалов.

Акустические экраны и ограждения могут устраиваться как в производственных помещениях для защиты рабочих мест от шума агрегата, обслуживаемого а также соседних агрегатов, так и на территории предприятия с целью снижения шума, создаваемого открыто установленными источниками, в административно-бытовых помещениях и в жилых застройках. Применение экранов в помещениях оправдано только в том случае, когда уровень звукового давления в расчетной точке, создается прямым звуком от источника, экранируется, значительно выше уровней отраженного звука в этой точке.

Средства звукопоглощения применяют для снижения шума на рабочих местах, располагаются в помещениях с источниками шума, или в тихих помещениях, в которые проникает шум из соседних шумных помещений. К этим средствам относятся звукопоглощающие облицовки и искусственные звукопоглотители. Оборудование их в помещениях называется акустической обработкой.

Акустический эффект звукопоглощающей облицовки и искусственных поглотителей основывается на уменьшении интенсивности отраженного звука. Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии звуковой волны в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотители.

Средства звукопоглощения, используемых для акустической отделки помещений, делятся на три группы:

1) звукопоглощающие облицовки в виде акустических плит полной заводской готовности с жесткой и полужесткой структуре - плиты типа "Акмигран", "Акминит", "Силпкпор", ПА, ПС и др.;

2) звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-волокнистого материала (стеклянного или базальтового волокна, минеральной ваты) в защитной оболочке из ткани или пленки с перфорированным покрытием (металлическим, гипсовым и т.п.) - плиты "Москва", "Мефодия" и др. ;

3) искусственные поглотители, что есть одно или многослойными объемными звукопоглощающими конструкциями в виде куба, параллелепипеда, конуса, потолка помещения. однимльше 130 дБА.

Загрузка...