МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.П. ОГАРЕВА

ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ И ЭНЕРГЕТИКИ

КАФЕДРА БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Исследование производственного шума

СОСТАВИТЕЛЬ:

к.т.н. доцент Миньков Н.А.

под редакцией:

д.т.н. профессора Савельева А.П.

Саранск 2003 исследование производственного шума

Цель работы: 1. Изучить характеристики шума и методики определения

уровня шума.

2. Научиться проводить измерения уровня шума.

Общие сведения.

Шум - это беспорядочное сочетание нежелательных звуков различной частоты и интенсивности. Звук представляет собой волнообразное колебательное движение твердых тел, передающихся через упругую среду (газ, жидкость, твердое тело).

Длительное воздействие шума на организм человека повышает утомляемость, снижает трудоспособность и внимание к опасности, вызывает головную боль, головокружение, расстройство нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушение функций желудочно-кишечного тракта и обменных процессов в организме. У работающих в условиях постоянного шума наблюдается снижение памяти, замедленная скорость психических реакций. Шум нарушает точность и координацию движений, ухудшает восприятие звуковых и световых сигналов опасности, способствуя росту травматизма. Патологические изменения, возникающие под действием шума, рассматриваются как “шумовая болезнь”.

Органы слуха человека воспринимают звуки с частотой от 16 до 20000 Гц. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам с частотой 1000-3000 Гц. Инфразвук (до 16 Гц) и ультразвук (свыше 20000 Гц) органами слуха человека не воспринимаются.

Различают: механический шум, возникающий в результате движения отдельных деталей или узлов машин или механизмов; ударный шум, возникающий при некоторых технологических процессах (ковка, штамповка, клепка); аэродинамический шум, возникающий при больших скоростях движения газообразных тел (перекачка газов, всасывание воздуха компрессорными установками); взрывной, или импульсный шум, возникающий при работе двигателей внутреннего сгорания и при взрыве.

Физическими характеристиками звука являются звуковое давление, интенсивность звука, частота (период) колебаний звука.

Физиологическими характеристиками – громкость звука, уровень громкости, частотный интервал.

Волновое распространение звуковых волн вызывает изменение атмосферного давления воздуха. Отклонение давления воздуха от атмосферного, вызванное звуковой волной, называется звуковым давлением. Его измеряют в Паскалях

(Па). Человек воспринимает звуковые давления от 2 10^-5 Па (порог слышимости) до 2 10² Па (болевой порог). Величина звукового давления от едва слышимого до болевого ощущения в ушах изменяется в 10⁷ раз. Однако органы слуха человека воспринимают не абсолютное изменение звукового давления, а их относительное изменение. Поэтому для оценки уровня шума используют логарифмические величины, а в приборах - логарифмические шкалы.

Шкала децибел имеет то преимущество, что весь огромный диапазон интенсивностей звука - от едва слышимых до чрезмерно громких - выражается значениями от 0 до 140 дБ, что позволяет при оценке уровней шума пользоваться малыми числами.

Интенсивностью звука I называют определенный поток звуковой энергии, проходящий через площадь 1м², расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны. Единица измерения интенсивности звука - ватт на квадратный метр (Вт/м²).

Уровень интенсивности звука при пороге слышимости условно принят за единицу и назван белом (Б). Величина, составляющая 0,1 Б - 1 децибел (дБ).

Уровень интенсивности звука L_I (дБ) определяют по формуле:

L_I=lg I/I₀ (1)

где I и I₀ – соответственно фактическая и пороговая интенсивность звука, Вт/м².

Уровень звукового давления L_р (дБ) находят по формуле:

L_р = 10 lg p²/p₀²=20 lg p/p₀ , (2)

где p и p₀ - соответственно фактическое и пороговое звуковое давление, Па.

Разные по силе и частоте звуки могут восприниматься как равногромкие. Для сравнения между собой различных по частотному составу звуков разной .интенсивности введено понятие уровня громкости звука. За единицу измерения уровня громкости звука принят фон, который соответствует звуку частотой 1000 Гц и интенсивностью 1 дБ. Стандартным звуком считается звук частотой 1000 Гц и интенсивностью 20 дБ, т.е. 20 фон.

Шум, согласно ГОСТ 12.1.003-83 классифицируется по характеру спектра и времени действия.

По характеру спектра шум делится на широкополосный, если имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы и тональный, если в спектре имеются слышимые прерывистые (дискретные) тона, на 10 дБ превышающие шумы в соседних октавах.

Шум с интенсивно изменяющимся во времени уровнем (более 100 дБ/с) называется импульсным.

По времени действия шумы делятся на постоянный и непостоянный. Если уровень шума за рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ, то он считается постоянным.

По частоте, для физиологической оценки влияния шума на человека, различают низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (300...800 Гц) и высокочастотный (выше 800 Гц) шумы.

Весь диапазон звуковых частот разбивается на 8 октавных полос, на которых и производится измерение шума. Для оценки шума приняты октавные полосы со среднегеометрической частотой 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах служит эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Допустимые уровни звука на рабочих местах приведены в ГОСТ 12.1.036-81. “Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях” и санитарных нормах СН 2.2.4/2.1.8.562. “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки” (приложение 1, 2).

Измерение шума

Для измерения уровней шума на рабочих местах используются: измерители шума и вибрации ИШВ-1, ИШВ-2,ВШВ-003,шумомеры Ш-70,шум-1М30, комплект “Брюль и Кьер” (Дания), SVAN (Польша) и др. В производственных условиях шум измеряют при включенном, не менее чем на 2/3 оборудовании цеха на уровне 1,5 м от уровня пола.

Суммарный уровень звукового давления L от нескольких источников с одинаковым уровнем звукового давления L₁ рассчитывается по формуле:

L =L₁+10 lg n, дБ (3)

где n-число источников шума.

Суммарный уровень звукового давления нескольких различных источников звука в данной точке определяют по формуле:

L =10 lg (10^. 0,1^. L₁+ 10^. 0,1^.L₂+ … 10 ^. 0,1^. L_n , дБ (4)

где L_1, L_2,…, L_n - уровни звуковой давления, создаваемые каждым источником звука, дБ.

Уровень звукового давления от двух источников можно найти методом суммирования поправок по формуле:

, дБ (5)

где L₁ - уровень звукового давления от первого источника, дБ

L -поправка , дБ

Поправка L определяется в зависимости от разницы уровней шума L₁ - L₂ по табл. 1.

Таблица 1