ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на технические, организационные и лечебно-профилактические.
Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на технические, организационные и лечебно-профилактические. К техническим мероприятиям относят устранение вибраций в источнике и на пути их распространения. Для уменьшения вибрации в источнике на стадии проектирования и изготовления машин предусматривают благоприятные вибрационные условия труда. Замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмасс, ременных передач вместо цепных, выбор оптимальных рабочих режимов, балансировка, повышение точности и качества обработки приводят к снижению вибраций. При эксплуатации техники уменьшения вибраций можно достигнуть путем своевременной подтяжки креплений, устранения люфтов, зазоров, качественной смазки трущихся поверхностей и регулировкой рабочих органов. Для уменьшения вибраций на пути распространения применяют вибродемпфирование, виброгашение, виброизоляцию. Вибродемпфирование — уменьшение амплитуды колебаний деталей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нанесения на них слоя упруговязких материалов (резины, пластиков и т.п.). Толщина демпфирующего слоя обычно в 2...3 раза превышает толщину элемента конструкции, на которую он наносится. Вибродемпфирование можно осуществлять, используя двухслойные материалы: сталь—алюминий, сталь—медь и др. Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующего агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты, а также при увеличении жесткости конструкции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости. Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей которые крепятся на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата. Недостаток динамического виброгасителя — его способность подавлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной). Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание, пол, рабочую площадку, сиденье, ручки механизированного ручного инструмента за счет устранения между ними жестких связей и установки упругих элементов— виброизоляторов. В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, прокладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно- пластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжатии воздуха. Чтобы исключить контакт работников с вибрирующими поверхностями, за пределами рабочей зоны устанавливают ограждения, предупреждающие знаки, сигнализацию. К организационным мероприятиям по борьбе с вибрацией относят рациональное чередование режимов труда и отдыха. Работу с вибрирующим оборудованием целесообразно выполнять в теплых помещениях с температурой воздуха не менее 16 °С, так как холод усиливает действие вибрации. К работе с вибрирующим оборудованием не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Сверхурочная работа с вибрирующим оборудованием, инструментом запрещена. К лечебно-профилактическим мероприятиям относят производственную гимнастику, ультрафиолетовое облучение, воздушный обогрев, массаж, теплые ванночки для рук и ног, прием витаминных препаратов (С, В) и т.д. Из СИЗ применяют рукавицы, перчатки, спецобувь с виброзащитными упругодемпфирующими элементами и др.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Ознакомление с шумометрической аппаратурой. 2. Овладение техникой измерения параметров шума. 3. Определение соответствия акустических условий труда нормативным требованиям. 4. Выбор и определение эффективности мероприятий по снижению уровня шума.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Акустический шум является частным случаем вибрации. С точки зрения физики принципиальной разницы между шумом и вибрацией нет: в основе того и другого явления лежат колебательные процессы. Но субъективно человек воспринимает шум слухом, а вибрацию осязанием. Шум представляет собой колебания воздуха, воспринимаемые органом слуха человека как звук.
2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРАМЕТРОВ ШУМА
Шумом называется совокупность звуков, различных по силе и частоте, возникающих в результате колебательных процессов, мешающих восприятию полезных звуков и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека. Звук – это волновое колебательное движение упругой среды, воспринимаемое органом слуха – ухом. Источниками звука являются все тела, находящиеся в состоянии колебаний (детали машин, вода, стекло, газ и др.). Звуковые колебательные процессы характеризуются следующими величинами: амплитудой, длиной волны, частотой колебаний, скоростью распространения. Скорость распространения звуковой волны называется скоростью звука. Она связана с длиной волны и частотой колебаний зависимостью:
где Длиной волны называется расстояние между двумя соседними слоями воздуха, имеющими одинаковое звуковое давление, измеренное одновременно. Частота колебаний Скорость звука зависит от физических свойств среды (плотности, упругости, давления, температуры и др.), в которой он распространяется. Скорость звука представлена в табл. 1. Таблица 1.
Скорость звука в некоторых средах при температуре 20 0С.
Пространство, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. Физическое состояние среды в звуковом поле, создаваемом источником шума, характеризуется звуковым давлением, интенсивностью или силой звука. Движение звуковой волны в воздухе представляет собой периодическое сжатие и расширение воздуха, что сопровождается периодическим повышением и понижением давления. Звуковое давление P, Па – это разность между мгновенным значением давления в среде, возникающим при распространении звуковой волны, и атмосферным давлением (т.е. давление, дополнительно возникающее в среде при распространении звуковой волны – положительное в местах сжатия и отрицательное в местах разрежения воздуха). Интенсивность или сила звука I, Вт/м2 – количество энергии, переносимой звуковой волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны.
где P – мгновенное значение звукового давления, Па; Произведение Акустической характеристикой в Технических условиях на оборудование, машины, приборы является звуковая мощность. Звуковая мощность источника шума W, Вт – количество энергии, излучаемой источником шума в единицу времени:
где I – интенсивность звука, Вт/м2; S – площадь поверхности источника шума, м2. Область слышимости звуков ограничивается определенными значениями частоты, звукового давления и интенсивности звука. Человек слышит звуки в диапазоне 16 – 20000 Гц. Звуки с частотой менее 16 Гц называются инфразвуками, более 20000 Гц – ультразвуками. Звуки с частотой: 16 – 300 Гц – низкочастотные, 300 – 1000 Гц – среднечастотные, 1000 – 20000 Гц – высокочастотные. Наименьшая интенсивность звука, которую способно воспринимать ухо человека называется нулевым порогом слышимости. Ему при принятой в акустике эталонной частоте
Интенсивность звука, которая вызывает болевые ощущения, называется болевым порогом слышимости. Ему соответствуют максимальные значения звукового давления и интенсивности звука. При
Таким образом, интенсивность звука на грани болевого ощущения в 1012 раз превышает силу звука на нулевом пороге слышимости, звуковое давление – в 106 раз. Чтобы сократить диапазон значений измеряемых величин и в силу специфики восприятия человеком звука, в технической акустике вместо шкалы абсолютных значений принято пользоваться логарифмами отношений этих величин, которые были названы уровнями интенсивности звука. Уровнем интенсивности звука называется десятичный логарифм отношения интенсивности исследуемого звука к интенсивности звука на нулевом пороге слышимости при эталонной частоте
Интенсивность звука на нулевом пороге слышимости, увеличенную в 10 раз условно приняли за единицу измерения уровня интенсивности – бел (Б). Орган слуха человека способен различать прирост звука в 0,1 Б, поэтому на практике при измерении применяется величина в 10 раз меньшая, чем бел – децибел (дБ). Уровень интенсивности звука в данном случае выражается формулой:
Если в формулу подставить вместо I и I0 их значения, выраженные через звуковое давление, получим уровень звукового давления, дБ:
где P – измеренное звуковое давление, Па; P0 – звуковое давление на нулевом пороге слышимости, Па. Весь диапазон энергии, воспринимаемый органом слуха как звук (динамический диапазон), при условии, что I0=10-12 Вт/м2, I макс.=1 Вт/м2 находится в пределах 0 - 120 дБ для Низкочастотные и среднечастотные звуки оказывают менее отрицательное действие, поэтому интенсивность на болевом пороге слышимости может быть 10 Вт/м2 и, следовательно, динамический диапазон составит 0 – 130 дБ. Шум интенсивностью свыше 130 дБ вызывает боль в ушах, >140 дБ – нарушения в слуховом аппарате, в 160 – 165 дБ – гибель животных в течение нескольких минут, 180 дБ – усталость металла, 190 дБ – срыв заклёпок в металлических конструкциях.
|
, (1)
– длина волны, м/с; 
– частота колебаний, Гц.
– это количество колебаний в единицу времени. За единицу частоты принят герц (Гц) - частота, при которой совершается одно волнообразно распространяющееся колебание частиц упругой среды в единицу времени – секунду.
, (2)
– плотность среды, кг/м3; 
– скорость распространения звуковой волны, м/с;
– удельное акустическое сопротивление среды (волновое сопротивление), 
.
, (3)
=1000 Гц соответствуют минимальные значения звукового давления и интенсивности звука:
=1000 Гц:
=1000 Гц.
, дБ (4)
, дБ (5)
(6)
