" Безопасность Жизнедеятельности " На тему: «Шум и его влияние на организм. Предупреждение вредного действия шума на производстве. Шум. Определение понятия "шум". Параметры звукового поля: звуковое давление, интенсивность, частота. Звуковая мощность источ

Производственный шум. Характеристики шума. Влияние на человека. Нормирование. Средства защиты.

Шум — один из наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов окружающей среды, приобретающих важное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, а также механизацией и автоматизацией технологических процессов, дальнейшим развитием авиации, транспорта. Шум — сочетание различных по частоте и силе звуков.

Звук — колебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека, в направлении их распространения. Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот. обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц.

ультразвук овой диапазон — свыше 20 кГц, инфразвук — меньше 20 Гц,устойчивый слышимый звук — 1000 Гц - 3000 Гц

Вредное воздействие шума :

сердечно-сосудистая система;

неравная система;

органы слуха (барабанная перепонка)

Физические характеристики шума

интенсивность звука J, [Вт/м2];

звуковое давление Р, [Па];

частота f, [Гц]

Интенсивность — кол-во энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1м2, перпендикулярно распространению звуковой волны.

Звуковое давление — дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны.

Длительное воздействие шума на организм человека приводит к развитию утомления, нередко переходящего в переутомление, к снижению производительности и качества труда. Особенно неблагоприятно шум действует на орган слуха, вызывая поражение слухового нерва с постепенным развитием тугоухости. Как правило, оба уха страдают в одинаковой степени. Начальные проявления профессиональной тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет.

Классификация шумов ВИДЫ Характаристика

По характеру спектра шума: широкополосные Непрерывный спектр шириной более одной октавы

Тональные В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона

По временным характеристикам: постоянные Ур звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ(А)

Непостоянные: Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ(А)

Колеблющиеся во времени Уровень звука непрерывно изменяется во времени

Прерывистые Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А),

Длительность интервала 1с и более

Импульсные Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов,

Длительность интервала меньше 1с

Для измерения шума применяют микрофоны, различные приборы шумомеры. В шумомерах звуковой сигнал преобразовывается в электрические импульсы, которые усиливаются и после фильтрации регистрируются на шкале прибором и самописцем. Условно все средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные. Нормирование шума призвано предотвратить нарушение слуха и снижение работоспособности и производительности труда работающих. 1 метод. Нормирование по уровню звукового давления. 2 метод. Нормирование по уровню звука. Борьба с шумом осуществляется различными методами и средствами:

Снижение мощности звукового излучения машин и агрегатов;

Локализация действия звука конструктивными и планировочными решениями;

Организационно-техническими мероприятиями;

Лечебно-профилактическими мерами;

Применением средств индивидуальной защиты работающих.

Условно все средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные. (коллект. архитектурно- планировочные; акустические; организационно-технические.) (К индивидуальным средствам защиты органов слуха относятся внутренние и наружные противошумы (антифоны), противошумные каски.)

Средства звукоизоляции:

1 - звукоизолирующее ограждение; 2 - звукоизолирующие кабины и пульты управления; 3 - звукоизолирующие кожухи; 4 - акустические экраны; ИШ - источник шума Сущность комплексной звукоизоляции состоит в том, что падающая на ограждение энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит через него. За счет многократного отражения и экранирования рабочего места уровень понижается до допустимого значения.

Звук - акустические колебания упругой среды, распространяющиеся волнообразно с частотой от 20Гц до 20кГц.

Шум - совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (физическое понятие).

Шум - всякий нежелательный для человека звук, оказывающий на него неблагоприятное раздражающее действие (физиологическое понятие).

Основные параметры звука (шума)

Частицы упругой среды, колеблясь относительно положения равновесия, создают в каждой точке звукового пространства переменное по времени давление. Разность между мгновенным значением этого давления и первоначальным значением в невозмущенной среде называется звуковым давлением Р (Па).

Интенсивность звука - поток энергии, переносимый звуковой волной в единицу времени, отнесенной к единице поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

I=Р 2 /ρ∙c

W-энергия, Вт

Р – звуковое давление, Па

Ρ - плотность среды, кг/м 3

с – скорость распространения звука в среде, м/с

Величина звука также зависит от его частоты.

Поскольку звуковой диапазон частот слишком велик, для удобства расчетов используются следующие приемы:

1. весь звуковой диапазон разбивается на октавные полосы;

2. в качестве опорной точки в каждой октаве принимается средняя геометрическая частота;

3. принимается, что нижняя граница первой октавы = 45 Гц.

Октавная полоса - это полоса частот в которой верхняя граничная частота в 2 раза больше нижней, т.е. fв= 2∙fн

Для каждой октавной полосы определяется своя средняя геометрическая частота.

fср = fн∙fв.

Среднегеометрическими частотами являются 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Источник звука(шума) характеризуется звуковой мощностью

W=I∙4π∙r 2 ,

I - интенсивность звука, Вт/м 2

r - расстояние до «микрофона», м.

Звуковое давление, интенсивность звука и звуковая мощность являются физическими величинами, диапазон их изменения довольно широкий и поэтому в практических расчетах и при нормировании они почти не используются. Поэтому были введены специальные относительные логарифмические величины – уровни.

Уровень звукового давления :

L р = 20 ∙ lg (P/P 0),

P 0 = 2*10 -5 Па.

Уровень интенсивности звука:

L I = 10 ∙ lg (I/I 0),

I 0 = 10 -12 Вт/м 2

Уровень звуковой мощности:

L w = 10 ∙ lg (W/W 0),

W 0 = 10 -12 Вт.

P 0 , I 0 , W 0 – это звуковое давление, интенсивность звука и звуковая мощность на пороге слышимости на частоте 1000 Гц.

Если в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, складываются их интенсивности, а не уровни. Суммарный уровень интенсивности при этом составит

L I сумм = 10 ∙ lg

где L i – уровень шума i – го источника.

Если источники имеют одинаковый уровень

L Iсумм = 10 ∙ lg N + Li ,

где N- число источников

Классификация шумов

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 шумы делятся по спектральным, временным характеристикам.

По характеру спектра шума выделяют:

· тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шума выделяют:

· постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

· непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА.

Непостоянные шумы подразделяют на:

· колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

· прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

· импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБА.

Также шумы классифицируются по источнику:

· механический;

· аэродинамический;

· гидродинамический;

· электромагнитный.

Шум — это совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека и мешающих его работе и отдыху.

Источниками звука являются упругие колебания материальных частиц и тел, передаваемых жидкой, твердой и газообразной средой.

Скорость звука в воздухе при нормальной температуре составляет приблизительно 340 м/с, в воде -1 430 м/с, в алмазе — 18 000 м/с.

Звук с частотой от 16 Гц до 20 кГц называется слышимый, с частотой менее 16 Гц — и более 20 кГц — .

Область пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем, которое характеризуется интенсивностью звука, скоростью его распространения и звуковым давлением.

Интенсивность звука — это количество звуковой энергии, передаваемой звуковой волной за 1 с через площадку 1 м 2, перпендикулярную направлению распространения звука, Вт/м2.

Звуковое давление — им называется разность между мгновенным значением полного давления, создаваемого звуковой волной и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде. Единица измерения — Па.

Порог слуха молодого человека в диапазоне частот от 1 000 до 4 000 Гц соответствует давлению 2× 10-5 Па. Наибольшее значение звукового давления, вызывающего болезненные ощущения, называется порогом болевого ощущения и составляет 2× 102 Па. Между этими значениями лежит область слухового восприятия.

Интенсивность воздействия шума на человека оценивается уровнем звукового давления (L), который определяется как логарифм отношения эффективного значения звукового давления к пороговому. Единица измерения — децибел, дБ.

На пороге слышимости при среднегеометрической частоте 1 000 Гц уровень звукового давления равен нулю, а на пороге болевого ощущения — 120-130 дБ.

Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: шепот — 10-20 дБА, разговорная речь — 50-60 дБА, шум от двигателя легкового автомобиля — 80 дБА, а от грузового — 90 дБА, шум от оркестра — 110-120 дБА, шум при взлете реактивного самолета на расстоянии 25 м — 140 дБА, выстрел из винтовки — 160 дБА, а из тяжелого орудия — 170 дБА.

Виды производственного шума

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным ; если прослушивается звук определенной частоты, шум называется тональным ; шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.

В зависимости от характера спектра шумы разделяются на низкочастотные (максимальное звуковое давление меньше 400 Гц), среднечастотные (звуковое давление в пределах 400-1000 Гц) и высокочастотные (звуковое давление больше 1000 Гц).

В зависимости от временных характеристик шумы разделяются на постоянные и непостоянные.

Непостоянные шумы бывают колеблющимися по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистыми, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума; импульсными , состоящими из сигналов менее 1 с.

В зависимости от физической природы шумы могут быть:

механическими - возникающими при вибрации поверхностей машин и при одиночных или периодических ударных процессах (штамповка, клепка, обрубка и т.п.);
аэродинамическими — шумы вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, выпусков пара и воздуха в атмосферу;
электромагнитными - возникающими в электрических машинах и оборудовании за счет магнитною поля, обусловленного электрическим током;
гидродинамическими - возникающими вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (насосы).

В зависимости от характера действия шумы делятся на стабильные, прерывистые и воющие ; последние два особенно неблагоприятно действуют на слух.

Шум создается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания, — это прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, санигарно-техническое оборудование жилых зданий, трансформаторы.

В производственной сфере шумы наиболее распространены в промышленности и сельском хозяйстве. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, машиностроении, лесозаготовительной и деревообрабатывающей, текстильной промышленности.

Воздействие шума на организм человека

Шум, возникающий при работе производственного оборудования и превышающий нормативные значения, воздействует на центральную и вегетативную нервную систему человека, органы слуха.

Шум воспринимается весьма субъективно. При этом имеет значение конкретная ситуация, состояние здоровья, настроение, окружающая обстановка.

Основное физиологическое воздействие шума заключается в том, что повреждается внутреннее ухо, возможны изменения электрической проводимости кожи, биоэлектрической активности головного мозга, сердца и скорости дыхания, общей двигательной активности, а также изменения размера некоторых желез эндокринной системы, кровяного давления, сужение кровеносных сосудов, расширение зрачков глаз. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. В шумном фоне ухудшается общение людей, в результате чего иногда возникает чувство одиночества и неудовлетворенности, что может привести к несчастным случаям.

Длительное воздействие шума, уровень которого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некоторых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некоторых случаях потери жизни.

Гигиеническое нормирование шума

Основная цель нормирования шума на рабочих местах — это установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.

Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах регламентированы СН 2.2.4/2.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”, СНиП 23-03-03 “Защита от шума”.

Мероприятия по защите от шума

Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, а также средств индивидуальной защиты.

Разработка шумобезопасной техники — уменьшение шума в источнике — достигается улучшением конструкции машин, применением малошумных материалов в этих конструкциях.

Средства и методы коллективной защиты подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические.

Защита от шума акустическими средствами предполагает:

звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов);
звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей);
глушители шума (абсорбционные, реактивные, комбинированные).

Архитектурно-планировочные методы — рациональная акустическая планировка зданий; размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов; рациональное размещение рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание шумозащищенных зон в местах нахождения человека.

Организационно-технические мероприятия — изменение технологических процессов; устройство дистанционного управления и автоматического контроля; своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха.

Если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) — противошумные вкладыши из ультратонкого волокна “Беруши” одноразового использования, а также противошумные вкладыши многократного использования (эбонитовые, резиновые, из пенопласта) в форме конуса, грибка, лепестка. Они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10-15 дБА. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, оголовья, каски, которые снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц.

См.также

Защита от производственного шума

Основные мероприятия по борьбе с шумом — это технические мероприятия, которые проводятся потрем главным направлениям:

устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;
ослабление шума на путях передачи;
непосредственная защита работающих.

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций малошумными или полностью бесшумными, однако этот путь борьбы с шумом не всегда возможен, поэтому большое значение имеет снижение шума в источнике — путем совершенствования конструкции или схемы той части оборудования, которая производит шум, использования в конструкции материалов с пониженными акустическими свойствами, оборудования на источнике шума дополнительного звукоизолирующего устройства или ограждения, расположенного по возможности ближе к источнику.

Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух , закрывающий отдельный шумный узел машины.

Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины.

Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений (рис. 1) изменяет спектр шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

Рис. 1. Акустическая обработка помещений: а — звукопоглощающие облицовки; б — штучные звукопоглощатели; 1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала

Для снижения аэродинамического шума применяют глушители , которые принято делить на абсорбционные, использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом: реактивные типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина которых равна 1/4 длины волны заглушаемого звука: комбинированные, в которых поверхности реактивных глушителей облицовывают звукопоглощающим материалом; экранные.

Учитывая, что с помощью технических средств в настоящее время не всегда удается решить проблему снижения уровня шума, большое внимание должно уделяться применению средств индивидуальной защиты : наушников, вкладышей, шлемов, защищающих ухо от неблагоприятного действия шума. Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена их правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за условиями их эксплуатации.

2.5 Шум и вибрации. Защита от шумов и вибраций

Шумы и вибрации, также как электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения и воздействия радионуклидов относятся к энергетическим загрязнениям техносферы. И шумы, и вибрации оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и общее самочувствие, но проявляется по- разному. Шумы , в основном, воздействуют на органы слуха , вызывая тугоухость, а также могут вызвать паталогичекие изменения сердечно сосудистой системы при длительном воздействии, ослабляют реакцию и внимание человека.

Шум – это неблагоприятно воздействующие на человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющиеся во времени.

Вибрации – это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем, передаваемые телу человека или отдельным его участкам.

Вибрация в основном, воздействует на внутренние органы человека, вызывая вибрационную болезнь. Основными параметрами звуковых колебаний является звуковое давление, интенсивность звука, частота, форма звуковой волны. Наименьшее значение звукового давления, воспринимаемое человеком на частоте 1 кГц равно Па, называется пороговым значением. Наименьшее значение, при котором возникают болевые ощущения, равно 20 Па (120 дБ по уровню). Для большинства людей болевой порог составляет 140 дБ. Наиболее неблагоприятным для человека является шум, лежащий в области средних слышимых частот в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Неблагоприятное воздействие шума зависит от акустического уровня (уровня звукового давления или интенсивности звука), частотного диапазона и равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через нее звуковых волн и атмосферным давлением в отсутствии звуковых волн.

Уровень звукового давления можно определить по формуле:

, дБ,

где – среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па;

– нулевое (пороговое) значение, Па.

Шумовые колебания обладают свойством накопления в организме (кумулятивности). Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровень. Для профилактики и уменьшения вредного воздействия шума необходимо соблюдать гигиенические нормативы. В основу этих норм положены ограничения уровня звукового давления в пределах октавных полос всего спектра шума с учетом характера шума и особенностей трудовой деятельности. Совокупность октавных полос называется предельным спектром (ПС;рисунок 2.2), который показан для радиовещательной студии (б) и конструкторского бюро (а).

Рисунок 2.2

Например, «ПС-45» означает, что допустимый уровень звукового давления для помещения конструкторского бюро на частоте 1000 Гц не должен превышать с определенной точностью 45 дБ.

Диапазон частот от 16 Гц до 20 кГц называется слышимым. Диапазон частот ниже 16 Гц – инфразвуковым, выше 20 кГц – ультразвуковым. И несмотря на то, что и инфразвуки, и ультразвуки не слышимы, их уровни тоже нормируют, т.к. оказывают неблагоприятное влияние на человека. Источниками шумов в городской среде является транспортные средства и промышленное оборудование, инфразвука – технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт и пневмоинструмент, ультразвука – ракетные двигатели и обдуваемые ветром водные поверхности и строительные площадки.

Основными параметрами вибрации являются: частота и амплитуда колебания, вызывающие колебания тела человека при распространении вибрации по тканям организма, виброскорость и виброускорение. Бывает общая и местная. Общая подразделяется на транспортную, технологическую, транспортно-технологическую. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации.

Для защиты от шума и вибраций применяются различные средства и методы личной и коллективной защиты. Классификация методов и средств коллективной защиты показаны на рисунке 2.3.

Средствами индивидуальной защиты являются наушники, беруши и др. Наиболее эффективными являются средства, снижающие уровни шумов и вибраций в самом источнике, это не всегда достижимо. Но уж ни в коем случае нельзя отказываться от использования других средств защиты!

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ»

Кафедра основ безопасности систем и процессов

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА

Методические указания по выполнению лабораторно-расчетной работы

для студентов всех направлений и форм обучения

Cанкт - Петербург

Лабораторный стенд для измерения шума: методические указания по выполнению лабораторно-расчетной работы/ сост.: Ю.А.Василевский, С.В.Анискин, И.О.Протодьяконов, И.Е.Слепцов, О.И.Протодьяконова; СПбГТУРП.-СПб., 2013. - 12 с.

Методические указания содержат сведения о лабораторном стенде для

измерения шума на рабочем месте и методике его измерения.

Предназначены для студентов всех направлений и форм обучения.

Рецензент: доцент СПб ГТУРП, канд. техн. наук В.И.Сарже

систем и процессов СПб ГТУРП (протокол № 6 от 28.03.13 г.).

Утверждены к изданию методической комиссией инженерноэкологиче-

ского факультета СПб ГТУРП (протокол № 7 от 1.04.2013 г.).

2. Классификация шумов по происхождению в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума.

Классификация»………………………………………………..... .. 6

3. Классификация шумов по характеру спектра и временным ха-

5. Интегральные критерии нормирования шума…..,………………….. 9

Библиографический список…………………………………………… 11

Введение

Данные методические указания разработаны в связи с усовершенствованием измерительного стенда для изучения воздействия шума на организм оператора.

В работе представлены: конструкция стенда, методика измерения, а также система классификации шумов.

1. Стенд для измерения уровня шума на рабочем месте

Стенд предназначен для измерения постоянного шума. Он состоит из генератора шума, шумовой камеры и шумомера. Схема стенда представлена на рис. 1.

Рис. 1 Схема стенда для измерения шума;

1 - системный блок компьютера; 2 - клавиатура; 3 - экран монитора;

4 - акустическая система; 5 - звуковая камера; 6 - шумомер; 7 - микрофон;

8- стрелочный прибор; 9 - первый аттенюатор; 10 - второй аттенюатор;

1 1 - шкала аттенюаторов: 12 - переключатель октав;

13 - вилка электрической сети

В качестве генератора шума используется персональный компьютер, ко-

торый включает: системный бок 1, клавиатуру 2, монитор 3 и акустические ко-

лонки 4. Рабочее место имитирует изображение на мониторе 3. В качестве при-

бора для измерения уровня шума используется шумомер 6, который включает микрофон 7 стрелочного прибора 8; 9, 10 - два аттенюатора, 11 - шкала атте-

нюаторов, 12 - переключатель октав; 13вилка для соединения с электрической

Генератор шума и шумомер объединяет шумовая камера 5, где установ-

лены звуковые колонки 4 и микрофон 5. Все стенки шумовой камеры отделаны звукоизолирующим материалом, что позволяет исключить воздействие внеш-

них шумов.

Устройство шумомера имеет ряд особенностей. Шкала стрелочного прибора 8 позволяет определить уровень шума только до 10 дБ. Это очень низкий уровень шума. Чтобы измерить более высокий уровень шума, в шу-

момере установлены два аттенюатора - устройства, позволяющие снизить уровень измеряемого звукового давления на определенное количество де-

цибел. Снижение уровня звукового давления отображается на шкале атте-

Работа по снижению шума аттенюаторами требует внимания. Каждый раз перед измерением аттенюаторы настраиваются на максимальное подав-

ление шума - 130 дБ. Задача студента заключается в поиске такого сниже-

ния шума, чтобы уровень шума показывал стрелочный прибор в пределах до 10 дБ, не зашкаливая. При этом условии работа с аттенюаторами закан-

чивается.

Для определения результата измерения Lx необходимо показание шкалы аттенюаторов LА сложить с показанием стрелочного прибора LB

где k - коэффициент снижения звукового давления

Из уравнений (2) и (3) следует, что аттенюаторы являются фильтрами звукового давления с кратностью, равной коэффициенту k.

2. Классификация шумов по происхождению в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума. Классификация»

Шум механического происхождения-шум, возникающий вследст-

вие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом.

Шум аэродинамического происхождения-шум, возникающий вслед-

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

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

Воздушный шум - шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения.

Структурный шум- шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.

3. Классификация шумов по характеру спектра и временным характеристикам в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности»

По характеру спектра шум следует подразделять на:

Широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

Тональный , в спектре которого имеются выраженные дискретные тона. Тональный характер шума для практических целей (при контроле его

параметров на рабочих местах) устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10дБ.

По временным характеристикам шум следует подразделять на:

Постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81;

Непостоянный , уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81.

Непостоянный шум следует подразделять на:

- колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

- прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ А и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

- импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные в дБ AI

и дБ А соответственно на временных характеристиках "импульс" и "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81, отличаются не менее чем на 7 дБ.

4. Характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L B дБ в октавных полосах со среднегеометри-

ческими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, опре-

деляемые по формуле

где P - среднее квадратическое значение звукового давления, Па;

Р0 - значение звукового давления, соответствующее порогу слышимости на частоте 1000 Гц. В воздухе Р0 = 2∙ 10-5 Па.

Примечание:

Для ориентировочной оценки (например, при проверке органами надзора, выявлении необходимости осуществления мер по шумоглушению и др.) допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБ А, измеряемый на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81 и определяемый, по формуле

где РА - среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции "А" шумомера, Па.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный критерий - эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБ А, определяемый в соответствии со справочным приложением 2.

Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума ограничивают максимальный уровень звука в дБ А, измеренный на временной характеристике "медленно", а для импульсного шума - максимальный урjвень звука в дБ A, измеренный на временной характеристике "импульс".

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать:

для широкополостного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума по табл.2 методических указаний (МУ) 14-48.

Примечание:

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

для тонального и импульсного шума - на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 2 МУ 14-48;

для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха вентиляции и воздушного отопления - на 5 дБ меньше фактических уровней шума в этих помещениях (измеренных или определенных расчетом), если последние не превышают значения, указанные в табл. 2 МУ 1448 (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует), в остальных случаях - на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 2 МУ14-48.

Дополнительно к требованиям, указанным выше, максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах, по пп. 6. и 13 табл.2 МУ 14-48 не должен превышать 110 дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно", а максимальный уровень звука импульсного шума на рабочих местах по п. 6 таблицы 2 МУ 14-48 не должен превышать 125 дБ AI при измерениях на временной характеристике "импульс".

5 . Интегральные критерии нормирования шума

1. Эквивалентный (по энергии) уровень звука LA ЭKB в дБ(А) данного непостоянного шума - уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет то же самое среднее квадратическое звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени, который определяют по формуле: