Лекция №7 Производственный шум и вибрация

1.Вредные воздействия их на организм человека.

2. Характеристика шума, вибрации.

Шум на производстве и в быту наносит большой экономический и социальный ущерб. Неблагоприятно воздействуя на организм человека, он вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие предпосылки для общих и профзаболеваний и производственного травматизма. Шум с уровнем звукового давления 80…90 дБ в среднем и высокочастотном диапазонах приводит к временному повышению порога слышимости, которое при постоянном воздействии в течение 10 лет переходит в необратимое снижение слуха. При этих уровнях шума требуется больше физических и нервно-психических усилий, чем при уровне звукового давления ниже 70 дБ. Перенапряжение ЦНС в процессе труда и отдыха вызывает такие серьезные болезни, как гипертоническая, язвенная, желудочно-кишечные и кожные, неврозы.

С физиологической точки зрения шумом является всякий нежелательный, неприятный для восприятия человека звук. Как физическое явление шум представляет волновое колебание упругой среды. Уровни шума принято измерять в относительных единицах, называемых децибелами (дБ), по формуле L = 10lg I / Io = 20 lg P / Po = 20 lg v / v_o, где I - интенсивность звука, Вт/м²; Io - нулевое значение интенсивности звука, Вт/м²; P – звуковое давление, Па; Po – нулевое значение звукового давления, условно принятое равным 2∙ 10^-5 Па; v - колебательная скорость, м/с; v_o - нулевое значение колебательной скорости, которое условно принято равным 5∙10^-8 м/с.

В том случае, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, их интенсивности складываются.

Если имеется n одинаковых источников шума с уровнями звукового давления Li, то вычисления упрощаются: L = Li + 10 lgn.

Общие уровни шума, измеренные с помощью шумомера, называют уровнями звука и выражают в децибелах. Обычно уровень звука измеряют по шкале А. эта величина L_A, дБА, принята в акустических стандартах многих стран. Анализ частотного спектра осуществляется с помощью набора фильтров, которые позволяют из колебаний сложной формы выделить колебания в исследуемой полосе частот.Приборы, предназначенные для спектрального анализа шума, называются частотными анализаторами либо спектрометрам.

По характеру спектра шумы делятся на широкополосные (с непрерывным спектром и шириной полосы более одной октавы)и тональные (в спектре которых имеются дискретные тона), а по временным характеристикам – на постоянные и непостоянные; последние делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

Уровни непостоянного шума измеряются специальными интегрирующими шумомерами – дозиметрами- и оцениваются эквивалентными уровнями звука L_А единиц в дБ по шкале А (среднее квадратичное значение уровня звука в пределах регламентируемого интервала времени).

Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий рабочих мест, является ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности».

Согласно ГОСТ уровни звука и эквивалентные уровни звука не должны превышать:

- в помещениях конструкторских бюро, лабораторий для теоретических работ и программирования – 50 дБА;

- в помещениях управления, рабочих комнатах – 60 дБА;

- в кабинетах наблюдений и дистанционного управления: - без речевой связи по телефону – 70 дБА; с речевой связью по телефону – 65 дБА;

- в помещениях точной сборки, машинописного бюро – 65 дБА;

- на постоянных рабочих местах и в рабочих зонах производственных помещений – 80 дБА.

При измерениях микрофон следует располагать на уровне головы человека, подвергающегося воздействию шума. Он должен быть направлен в сторону источника шума и удален не менее чем на 0,5 м от экспериментатора. Измерения шума на рабочих местах должны производится при работе не менее 2/3 установленных в помещении единиц технологического оборудования. При этом должны быть включены наиболее сильные источники шума.

Системой стандартов безопасности труда в РФ предусмотрено пять методов измерения шумовых характеристик источников шума – два точных, два технических и один ориентировочный.

В производственных условиях наиболее широко применяется (ввиду отсутствия специальных измерительных помещений) ориентировочный метод измерения шумовых характеристик источников шума в местах их эксплуатации. Замеры производятся на расстоянии 1 м от наружного контура оборудования

Методы и средства борьбы с шумом принято подразделять на метод снижения шума в источнике его образования; метод снижения шума на пути его распространения и метод, основанный на применении СИЗ от шума.

Снижение шума в источнике его образования достигается путем конструктивного изменения источника. Это обеспечивается заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным; заменой ударных процессов безударными (штамповки – прессованием, клепки – сваркой, обрубки – фрезерованием и т.д); повышением качества балансировки вращающихся деталей и класса точности изготовления деталей; улучшения смазки и класса чистоты трущихся поверхностей и др.).

Метод снижения шума на пути его распространения включает акустическую обработку помещений (облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешенные объемные поглощающие тела различной формы и т.д.), изоляцию источников шума или помещений от шума, проникающего извне, и применение глушителей шума.

Поскольку эффективность применения акустической обработки помещений невелика (4…7дБ). При необходимости ее следует сочетать с другими мерами шумоглушения.

Изоляция источников шума включает такие средства, как звукоизолирующие ограждения, кожухи, кабины, экраны, средства виброизоляции.

Звукоизолирующие ограждения позволяют изолировать источник шума от помещения или само помещение от шума, проникающего извне. Звукоизоляция достигается созданием герметичной преграды (стены, перегородки) на пути распространения воздушного шума.

Эффективный способ уменьшения шума – помещение источника в звукоизолирующий кожух. Высокая эффективность звукоизоляции при этом может быть достигнута только в случае отсутствия щелей и отверстий, при тщательной виброизоляции кожуха от фундамента и трубопроводов, а также при наличии на внутренней поверхности кожуха звукопоглощающего материала.

В качестве материала для изготовления обшивки кожуха могут быть использованы сталь, алюминиевые сплавы, фанера, ДСП, стеклопластик.

Звукоизолирующие кабины, представляющие собой локальные средства шумозащиты, устанавливаются на автоматизированных линиях у постов управления, там где возможно на длительной срок изолировать человека от источника шума. Изготовляют их из стали, ДСП и других материалов. Окна и двери кабины должны иметь специальное конструктивное исполнение. Окна с двойными стеклами по всему периметру заделываются резиновой прокладкой, двери выполняются двойными резиновыми прокладками по периметру.

Если нет возможности полностью изолировать либо источник шума, либо самого человека с помощью кожухов и кабин, то частично уменьшить влияние шума на человека можно путем создания на пути распространения шума акустических экранов.

Экраны применяются либо для ограждения источников шума от соседних рабочих мест, либо для ограждения частей помещения с малошумным технологическим оборудованием от сильных источников шума.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500 Гц; вогнутые экраны различной формы (П-образные, С-образные и т. д) эффективны также в зоне отраженного звука, начиная с частоты 250 Гц.

Применение экранов целесообразно в сочетании с акустической обработкой помещения.

Экраны могут быть изготовлены из стальных алюминиевых листов толщиной 1,5…2 мм, из легких сплавов толщиной 2…3мм, фанеры – 5…15мм, органического стекла – 5…10мм и из других материалов.

Глушители шума- эффективное средство борьбы с шумом, возникающим при заборе воздуха и выбросе отработанных газов в вентиляторах, воздуховодах, пневмоинструментах, газотурбинных, дизельных, компрессорных установках.

По принципу действия глушители делятся на глушители активного (диссинативного) типа и реактивного (отражающего) типа. В глушителях активного типа снижение шума происходит за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном во внутренних полостях. В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой и с объемом воздуховода с помощью труб, щелей, отверстий.

Камеры могут быть внутри облицованы звукопоглощающим материалом, тогда в низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной – как поглотители звука (комбинированные глушители).