Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра горнопромышленной экологии и безопасности жизнедеятельности

Отчет по практической работе

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ШУМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Выполнил: ст. гр. СП-14

Косырева Е.А.

Проверил: доцент к.х.н.

Лежава С.А.

Новокузнецк

2016

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Научиться определять параметры, характеризующие шум, и эффек- тивность средств коллективной защиты от шума.

1 Производственный шум

1.1 Основные сведения о шуме

Основными характеристиками шума являются уровень звукового дав- ления и уровень интенсивности звука, определяемые по формулам:

P

L_p  201g _P ,

0

L  L 101g ^I ,

^{p 1} I 0

где Р – среднеквадратичная величина;

Р₀ – пороговое значение звукового давления, для воздуха

Р= 2·10⁵ Па (минимальное давление, воспринимаемое ухом че- ловека);

I – интенсивность звука Вт;

I₀ – интенсивность звука, соответствующего порогу слышимости, L = 10^-12 Вт/м² при частоте 100 Гц.

Уровень звукового давления измеряется в децибелах (дБ).

При исследовании шумов весь слышимый диапазон звуковых колеба- ний по частоте можно разбить на отдельные полосы, каждая из которых ха- рактеризуется граничными частотами – нижний (f_Н), верхний (f_В) и средней (f_СР). За среднюю частоту полосы принято принимать среднегеометриче- скую частоту, которую определяют по формуле:

f_ср 

f  f ^.

Н В

Чаще всего применяются октавные и третьоктавные полосы. Октавой называется полоса частот, в которой верхняя частота в два раза, а среднегео- метрическая в 2 раза больше нижней частоты f_Н. В третьоктавной полосе это соотношение равно 1,26.

При гигиенической оценке шума и его нормировании акустический диапазон частот разделяют на восемь октавных полос со среднегеометриче- скими частотами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Граничные частоты для этих октавных полос соответственно равны: 45…90, 90…180,

180…355, 355…710, 710…1400, 1400…2800, 2800…5600, 5600…11200 Гц.

В качестве одночисловой характеристики шума применяется оценка уровня звука в дБА, получаемая посредством измерения шума на характери- стике «А» чувствительности шумомера. С помощью специальных фильт- ров характеристика «А» чувствительности шумомеров подобрана та- ким образом, что между субъективной реакцией человека и уровнем звукового давления по этой характеристике существует хорошее сов- падение, т.е. характеристика «А» шумомеров хорошо имитирует чув- ствительность человеческого уха во всем акустическом диапазоне частоты.

По временным характеристикам шумы источника подразделя- ются:

• на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера;

• непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется более чем на 5 дБ А при изме- рениях на временной характеристике «медленно» шумомера.

В свою очередь, непостоянные шумы подразделяются:

• на колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерыв- но изменяется во времени;

• прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБА, измеренный при определенных длительностях, интерва- лов, в течение которых уровень остается постоянным (1 сек и более);

• импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 сек, при этом уровень звука дБА, измеренный при включении характеристик «медлен- но» и «импульс» шумомера, отличается не менее, чем на 10 дБА.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах явля- ется эквивалентный уровень (по энергии) звука в дБА. Эквивалент- ный уровень (по энергии) звука L_Аэкв дБА данного непостоянного шума есть уровень звука постоянного широкополосного неимпульс- ного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и данный непостоянный шум.

Физиологической особенностью восприятия частотного состава

звуков является то, что слух реагирует не на абсолютный, а на отно- сительный прирост частот: увеличение частоты колебаний вдвое вос- принимается как повышение тона (высоты) на определенную величи- ну, называемую октавой. Следовательно, октава – диапазон частоты, в котором, верхняя граница больше нижней.

Характеристика шума по распределению энергии по частотам входящих в него звуков называется спектральной. При определении спектрального состава шума звуковая энергия может оказаться почти равномерно распределенной в широкой полосе частот. Это так назы- ваемый широкополосный, или белый (по аналогии со светом) шум. Но возможно и неравномерное распределение звуковой энергии, ко- торая заметно преобладает в области одной-двух октав. Такой шум называется узкополосным, или тональным. По сравнению с широко- полосным тональный шум оказывает большее раздражающее дейст- вие.

При гигиенической оценке шума измеряют его интенсивность (силу) и определяют спектральный состав по частоте входящих в него звуков.

При гигиенических исследованиях имеет значение знание и не- которых других физических особенностей шума. Низкочастотные звуки распространяются в пространстве сферически от источника их образования, высокочастотный – в виде более узкого луча. Поэтому низкочастотный шум легче проникает через неплотности и от него нельзя защититься экранированием, которое более эффективно в борьбе с распространением высокочастотного шума.

Подобно другим явлениям волновой природы, звуковые волны обладают способностью к дифракции и интерференции.

Дифракция представляет собой процесс огибания волной пре- пятствия на своем пути. Она более выражена у низкочастотных зву- ков, что важно учитывать при устройстве звукоизолирующих и экра- нирующих конструкций.

Интерференция – эффект сложения двух и более волн. Она мо- жет способствовать как усилению, так и ослаблению звукового дав- ления в определенных точках. Этим пользуются в борьбе с шумом, распространяющимся по каналам, при конструировании так называе- мых интерференционных глушителей и в ряде других случаев.

Звуковые волны могут отражаться от поверхностей или погло- щаться ими. Степень отражения зависит от свойств материалов отра-

жающих поверхностей, их формы. Если материалы имеют большое внутренне сопротивление (резина, войлок и др.), то основная часть падающей на них звуковой энергии поглощается, а не отражается,

При размещении шумного оборудования должна учитываться «звуч- ность» помещения, зависящая от формы, размеров, отделки стен. Возможны случаи, когда эта особенности помещения приводят к удлинению продолжи- тельности звучания благодаря многократному отражению звуков от поверх- ностей пола, потолка, стен. Это явление называется реверберацией. Борьба с ней должна учитываться при проектировании промышленных цехов, в кото- рых намечается установить шумное оборудование.