22.Шум. Основные характеристики шума. Определение уровней звукового давления, интенсивности и мощности звука.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. Звук как физическое явление представляет собой волновое колебание упругой среды; как физиологическое явление он определяется ощущением, воспринимаемым органом слуха при воздействии звуковых волн в диапазоне частот 16-20000 Гц. По временным характеристикам шумы делятся на постоянные и непостоянные. Постоянными считаются шумы, уровни звука которых за восьмичасовой рабочий день, изменяются во времени не более чем на 6 дБА. Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные Величина звукового давления может изменяться в очень широких пределах. Так, человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне от 2·10-5 до 2·102 Па, отношение этих величин составляет I07. Использование такой сильно изменяющейся величины на практике неудобно, поэтому в технической акустике принято пользоваться относительной логарифмической шкалой уровней, которая позволяет сократить диапазон значений измеряемых величин. Так введено понятие уровня звукового давления, измеряемого в децибелах (дБ), величина которого выражается зависимостью: L=20lgP/Pо ; где Р - звуковое давление, создаваемое источником звука, Па Pо - пороговое звуковое давление (Pо= 2·10 -5Па). Оно является порогом слышимости при частоте звука 1000 Гц.

23.Классификация шума. Влияние шума на организм человека.

Классификация шума

ГОСТ 12.1.003

1. По характеру спектра:

• широкополосный (сплошной). Имеют непрерывный спектр частот и ширина полосы более одной октавы

• тональные (дискретные). Когда в 1/3 октавных полосах частот имеет место превышение уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ

2. По временной характеристике

• постоянный. Когда уровень звукового давления за определенное время меняется менее чем на 5 дБ.

• Не постоянный. Когда уровень звукового давления за определенное время меняется более чем на 5 дБ.

• Колеблющийся во времени

• Прерывистый (меняется ступенчато и длительность сигнала более 1 секунды)

• Импульсный (длительность сигнала менее 1 секунды)

3. По частоте:

• низкочастотные (f <300Гц)

• среднечастотные (f =300…800Гц)

• высокочастотные (f >800Гц)

Действие шума на человека

Слуховое восприятие человека можно представить в виде графика: зависимости уровня звукового давления от частоты, который представлен двумя кривыми. Одна кривая – порог болевого ощущения, вторая – порог слышимости. Между ними лежит область слухового восприятия человека.

24. Нормирование шума согласно требования гост

Осуществляется по ГОСТ 12.1.003

1. Нормирование для постоянного шума. Нормируется постоянный шум по предельному спектру частот (ПС) – зависимость уровня звукового давления в октавных полосах частот со средне-геометрическими значениями этих частот. (fc.г. = 63…8000 Гц). По предельному спектру частот устанавливают допустимые значения уровня шума для рабочих мест или помещений в течении 8-ми часового рабочего дня 8-ми диапазонных частот, что соответствует уровню шума L(дБ) на частоте 1000 Гц.

2. Для непостоянного шума нормируется по эквиваленте (по энергии) уровня звукового давления.

Определяется:

T(сек) – время действия шума

[Па] – текущее значение среднеквадратичного звукового давления, корректированного по частотной характеристике «А» шумомера

[Па] – порог слышимости

P₀=2*10^-5 Па на f=1000 Гц

– это уровень звукового давления длительностью постоянного шума, который за определенный период времени имеет то же самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.

Уровень звука в дБА с ПС связан зависимостью

La = ПС+5 (дБА)

25. Методы защиты от шума.

Мероприятия по снижению уровня шума

1. Уменьшение уровня шума в источнике его возникновения

2. Изменение направленности шума

3. Рациональная планировка помещения

4. Звукопоглощение – обивка помещения звукоизоляционными материалами (ДВП, ДСП, капроновое волокно, минеральная вата, материалы α>0,3). Звукоизоляционные свойства материалов зависят от толщины облицовочного слоя (20..200 мм) и наличия воздушного промежутка между облицовочным материалом и стеной конструкции.

5. Звукоизоляция. (Акустические краны (устанавливают между источником шума и рабочим местом), кожухи, стены, перегородки)

Rогр = 20 lg(m*f) – 42,5

m – масса одного квадратного метра ограждения

6. Применение глушителей шума (в аэродинамических установках).

Бывают:

• абсорбционного типа (те которые поглощают звуковую энергию)

• реактивные (отражают звуковую энергию)

• комбинированные

7) Средства индивидуальной защиты (беруши снижают на 20дБ, наушники снижают на 47дБ, шлемы применяют когда уровень шума >120дБ)

26. Определение вибрации. Источники и причины возникновения вибрации. Классификация вибрации.

Вибрация это колебательный процесс в котором находится вся система.

Вибрация это движение точки или механической системы при котором происходит поочередное увеличение или уменьшение во времени значений, по крайней мере одной координаты:

1. Малые перемещения (мм)

2. Колебания в упругих телах (мембраны, пластины, фундаменты)

Основная причина возникновения вибрации – возникающие при работе машин и агрегатов не уравновешенные силовые воздействия.

Источники вибрации:

• вращение неуравновешенных масс (электрические и пневматические шлифовальные машины, режущие машины)

• механизмы с возвратно-поступательным движением (кривошипно-шатунный механизм, вибро-штампы, вибро-трамбовки)

• Ударный процесс (подшипниковые узлы, зубчатые зацепления, молоты, прессы)

Виды вибраций (классификация):

Согласно ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность»

1. По способу передачи вибрации на человека:

• Общая (транспортные рабочие, операторы грузоподъемных кранов, штампов)

• Локальная

2. По направлению воздействия на организм человека:

• z₀ – вертикальная (снизу вверх)

• y₀ – горизонтальная (от правого плеча к левому)

• x₀ – горизонтальная (от спины к груди)

Ортогональная система координат

3. По времени воздействия на человека

• постоянная вибрация (когда контролируемый параметр вибрации (виброскорость или виброускорение) за определенный период времени меняется не более чем 2 раза (на 6 дБ))

• Непостоянная (когда контролируемый параметр вибрации (виброскорость или виброускорение) за определенный период времени меняется более чем 2 раза (на 6 и более дБ))

4. В зависимости от источника вибрации

• транспортная (возникает при обслуживании и эксплуатации машин)

• транспортно-технологическая (когда технология жестко привязана к оборудованию. Экскаваторы, краны)

• технологическая (возникает при работе стационарного обородувания)

27. Физические характеристики вибрации.

• Амплитуда перемещения X (мм)

• Виброскорость v= (м/с)

• Виброускорение a = (м/с²)

• Период колебаний Т (с)

• Угловая частота w=2 (рад/с)

• Частота f=1/T (1/с) или (Гц)

• Действующее значение виброскорости (м/с)

• Спектр вибрации (зависимость виброскорости от частоты)

• Сплошной

• Дискретный

• Диапазон частот

• Октавные полосы частот =2

f с.г = 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250, 500; 1000 Гц

• 1/3 октавной полосы частот

f с.г = 0,8; 1,25; 1,6; 2,5; 3,15; 6,3; 10; 12,5;

20; 25; 40, 50, 80 Гц

• Логарифмический уровень виброскорости и виброускорения

(Дб)

₀ = 5*10^-8

(Дб)

₀=10^-16