Диплом (1232555), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

4.2 Характеристики производственного шума

Поток звуковой энергии в единицу времени, отнесенный к единице по­верхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны, называют интенсивностью звука в данной точке J, измеряемой в Вт/м².

Интенсивность звука и звуковое давление связаны между собой следующим соотношением, Вт/м²:

, (4.1)

где - удельное акустическое сопротивление, или акустическая жесткость среды, для воздуха = 410 Н , воды =1,5 Н , стали :

=4,8 Н .

Минимальные значения звукового давления и интенсивности , едва различимые слуховым анализатором человека, называют порогово ощутимыми: при частоте 1000 Гц =2 Па, = [17]. Порогово ощутимые значения звукового давления и интенсивности звука отличаются от значений звукового давления и интенсивности звука, вызывающих болевой порог слухового анализатора, в миллиарды раз. Болевым порогом считают звуковое давление 200 Па и интенсивностью 100 Вт/м². Пользоваться в акустических расчетах подобными значениями Р и J, лежащими в столь широком диапазоне, неудобно и поэтому на практике используют логарифмические уровни L_Р и L_J, которые рассчитывают относительно порогово ощутимых значений Р_О и J_О по следующим формулам, дБ:

, (4.2)

. (4.3)

Уровень интенсивности звука L_J и уровень звукового давления L_Р выражают в децибелах (дБ). Логарифмическая шкала удобна для оценки шума, поскольку уровень интенсивности звука L_J и уровень звукового давления L_Р укладываются в пределах от 0 до 140 дБ. Когда в расчетную точку поступает шум от нескольких источников, то суммарный уровень от действия шума оценивают суммой интенсивностей, :

. (4.4)

Суммарный уровень интенсивности для n одинаковых источников шума будет равен, дБ:

. (4.5)

Любой источник шума характеризуется также звуковой мощностью, измеряемой в ваттах (Вт). Звуковая мощность W – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство в единицу времени. По аналогии с уровнем звукового давления и уровнем интенсивности звука в акустических расчетах принято использовать относительную величину LW – уровень звуковой мощности, Вт:

, (4.6)

где W₀ – пороговая звуковая мощность, W₀ = 10^–12 Вт.

Источники шума излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям, т. е. обладают направленностью излучения, которая характе­ризуется фактором направленности:

, (4.7)

где J_СР – средняя интенсивность звука, Вт/м².

На поверхности сферы радиусом r, окружающей точечный источник шума, размеры которого малы по сравнению с длиной звуковых волн, средняя интенсивность звука равна, Вт/м²:

J_ср= . (4.8)

Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то фактор направленности излучения шума можно определить по следующему выражению:

Ф= , (4.9)

где Р_СР – среднее звуковое давление по всем направлениям излучения шума, Па.

4.3 Классификация производственного шума

Производственный шум классифицируют по частоте, спектральным, временным характеристикам и по происхождению.

В зависимости от частоты шум подразделяют на:

- низкочастотный (диапазон частот ниже 400 Гц);

- среднечастотный (от 400 до 1000 Гц);

- высокочастотный (свыше 1000 Гц).

Наиболее неприятными и раздражающими слух являются звуки высоких частот. Особенностью звуков низких частот является их способность огибать пространства, проникать через отверстия.

По характеру спектра шум подразделяют:

1) на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

2) тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона (четко прослушивается звук определенной частоты).

По происхождению шум подразделяют:

- на шум аэродинамического происхождения – шум, возникающий в следствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий, пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.);

- шум гидродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.);

- шум механического происхождения – шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или пе­риодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конст­рукций в целом;

- шум электромагнитного происхождения, возникающий вследствие колебаний электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.).

4.4 Воздействие шума на организм человека

Интенсивное шумовое воздействие вызывает в слуховом анализаторе изменения, составляющие специфическую реакцию организма. При долговременном акустическом воздействии формируется повышение слуховых порогов.

Шум являясь общебиологическим раздражителем, не только оказывает влияние на слуховой анализатор, но в первую очередь действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Под влиянием шума возникают вегетативные реакции, нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение).

Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия шума на организм можно выделить:

- снижение разборчивости речи;

- неприятные ощущения;

- развитие утомления и снижение производительности труда;

- появление шумовой патологии.

Снижение разборчивости (внятности) речи обусловлено эффектами звуковой маскировки голоса производственным шумом и тесно связано со спектральными характеристиками шума. Особо значимо то, что шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов и способствует развитию утомления. Шум увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда и снижает работоспособность.

Среди многообразных проявлений шумовой патологии ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение остроты слуха по типу кохлеарного неврита.

У рабочих преобладают жалобы на головные боли, несистематическое головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, эмоциональную неустойчивость, нарушение сна, сердцебиение и боли в области сердца, снижение аппетита и др.

У лиц, работающих в условиях интенсивного шума, определяются изменения сердечно-сосудистой системы. Довольно часто выявляются нарушение эвакуаторной функции желудка и изменение кислотности желудочного сока. Шум вызывает снижение иммунологической реактивности, общей резистентности организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности: в 1,2—1,3 раза при увеличении уровня производственного шума на 10 дБ.

Воздействие производственного шума на работников оценивают по результатам медицинских осмотров. Проверяют функциональное состояние нервной системы, состояние слухового анализатора. Слух считается нормальным при восприятии шепотной речи на расстоянии 6 м. Разговорную речь человек с нормальным слухом воспринимает на расстоянии до 60—80 м.

4.5 Средства и методы борьбы с производственным шумом

Борьба с производственным шумом осуществляется методами, обозначенными четырьмя группами [18]:

- Устранение причин шума в источнике его образования;

- Звукоизоляция;

- Звукопоглощение;

- Применение организационно-технических мероприятий.

Кратко рассмотрим все методы:

1. Наиболее действенным способом борьбы с шумом является уменьшение его в источнике образования путем применения технологических и конструктивных мер, организацией правильной наладки и эксплуатации оборудования.

К конструктивным и технологическим мерам, позволяющим создать механизмы и агрегаты с низким уровнем шума, относят совершенствование кинематических схем за счет:

- замены зубчатых передач клиноременными или цепными; изыскания наилучших конструктивных форм для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками;

- изменения массы или жесткости элементов конструкции машин для уменьшения амплитуд колебания и устранения резонансных явлений;

- применения материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию;

- замены возвратно-поступательного движения деталей на вращательное, подшипников качения - подшипниками скольжения;

- использования прокладочных материалов, затрудняющих передачу колебаний от одних деталей к другим.

2. Звукоизоляция - это комплекс мероприятий по снижению уровня шума, проникающего в помещение извне.

Ослабление шума с помощью звукоизоляции осуществляют средствами, в основе которых лежит применение акустических материалов. Эффективность звукоизоляции характеризуют коэффициентом отражения, который численно равен доле энергии звуковой волны, отраженной от поверхности ограждения, изолирующего источник шума.

К наиболее распространенным средствам звукоизоляции относят:

- применение звукоизолирующих кожухов и кабин; увеличение массы преграды;

- разобщение легкой строительной конструкции сплошным воздушным промежутком на отдельные части;

- устранение или уменьшение жестких связей между элементами разобщенной конструкции;

- заполнение воздушного пространства в двойных легких перегородках звукопоглощающими материалами;

- повышение воздухонепроницаемости преграды.

3. Звукопоглощение - это ослабление уровня шума, распространяющегося в помещении вследствие отражения энергии от облицовочных материалов ограждений, конструктивных частей оборудования.

Звукопоглощение характеризуют коэффициентом звукопоглощения, который представляет собой отношение энергии, поглощенной 1 м² поверхности, к падающей на эту поверхность энергии.

Использовать звукопоглощение целесообразно, если коэффициент звукопоглощения материала не менее 0,2.

По эффективности метод звукопоглощения намного уступает звукоизоляции. Звукопоглощение даже с весьма высоким коэффициентом поглощения может снизить уровень шума не более чем на 8 - 10 дБ.

Характеристики

Список файлов ВКР