Лабы / 7 лаба Поникаровский Тетерин Тирик

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД

отчет

по лабораторной работе №7

по дисциплине «БЖД»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО БОРЬБЕ С НИМ

Студенты гр. 1391		Поникаровский А. В. Тетерин И. О. Тирик Б. Д.
Преподаватель		Овдиенко Е. Н.

Санкт-Петербург

2024

Цель работы: исследование параметров производственного шума на соответствие требованиям санитарных норм и изучение основных принципов по эффективной защите от шума.

Общие сведения

Шум является одним из видов загрязнения окружающей среды. Ограничению его вредного воздействия служит санитарное нормирование шума – установление допустимых его параметров в месте обитания человека. Нормируемыми параметрами шума являются уровень звукового давления и уровень звука.

Уровнем звукового давления L, дБ, называется величина, определяемая выражением

где p_0 – пороговая величина звукового давления, равная 2*10^(-5) Па (порог слышимости на частоте 1000 Гц).

Допустимые значения уровней звукового давления устанавливаются для частотного интервала, который называется октавой. Октава – это частотный интервал, в котором верхняя и нижняя граничные частоты отличаются в два раза ( ). Определяющей для этих частотных интервалов является среднегеометрическая частота .

Как правило допустимые уровни представляют в виде кривых, называемых предельными спектрами (ПС). Предельный спектр получает номер по числу децибел, которые допускаются в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. В зависимости от вида жизнедеятельности предельные спектры могут быть от ПС-25 до ПС-75.

Уровень звука является корректированным уровнем звукового давления, измеряемым шумомером с помощью характеристики “A”, в которой снижена чувствительность на низких частотах, так же, как и человеческого уха. С помощью коррекции “А” осуществляется ослабление звуковых сигналов, соответствующее следующим частотным характеристикам:

Снижение шума на рабочем месте до соответствующего требованиям нормативных документов может быть обеспечено различными путями. Наиболее эффективным является снижение шума в самом источнике шумообразования. Другим способом борьбы с шумом является звукопоглощение.

Звукопоглощающие материалы и конструкции служат для поглощения звука как в объёме, где расположен источник звука, так и в соседних объёмах. В качестве звукопоглощающих материалов, как правило, используют материалы, в которых происходит процесс перехода звуковой энергии в тепловую.

Эффективность любого мероприятия по шумоглушению , дБ, определяется как

,

Где – уровень звукового давления в рабочей зоне до проведения мероприятия по шумоглушению; – уровень звукового давления в рабочей зоне после проведения мероприятий по шумоглушению.

Обработка результатов

Расчёт поправки на шумовой фон

Сведём данные по расчётам поправки на шумовой фон в таблицу 1:

Таблица 1

Условия опыта и необходимые для обработки результаты	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука и экв. ур. звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Шумовой фон	60,6	60,6	46,6	49,4	42,1	31,1	25,7	21,2	15,5		43,3
Источник шума без средств защиты	77,7	70,1	59,6	82,3	90,4	100	104,3	91,3	65,5		106,5
Разность источников шума	17,1	9,5	13	32,9	48,3	68,9	78,6	70,1	50		63,2
Поправка к более высокому уровню	0	-1	0	0	0	0	0	0	0		0
Итоговое давление	77,7	69,1	59,6	82,3	90,4	100	104,3	91,3	65,5		106,5

На частоте 63 Гц разность источников шума составляет 9,5 Дб, что означает, что нужна поправка -1 к более высокому уровню. Получается на полосе среднегеометрической частоты октавы 63 Гц наблюдается превышение требований СанПиН, поэтому нужна защита от шума.

Определение эффективности экранов и кожухов

Сведём данные по определению эффективности экранов и кожухов в таблицу 2:

Таблица 2

	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц										Уровни звука и экв. ур. звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Источник шума без средств защиты	77,7	69,1	59,6	82,3	90,4	100	104,3	91,3	65,5	106,5
Источник шума в кожухе без звукопоглотителя	56,5	66,9	52,3	67,4	83,3	96,4	96	86,7	53,1	99,9
Источник шума в кожухе со звукопоглотителем	59,6	69,2	59	70,3	83,4	89,5	84,7	71	36,2	91,3
Источник шума с экраном №1	71,1	73,8	63,6	78,9	84	96,3	91,3	91,3	81,1	98
Источник шума с экраном №2	65,9	71,6	67,5	81,2	85,9	97,4	102,1	87,2	61	104,2
Источник шума с экраном №3	60,3	70,8	61,4	79,6	84,6	96,5	91,4	81,4	55,5	98,1
Источник шума с экраном №4	59,3	70,8	63,9	80,3	85,1	96,8	93,3	82,5	54,2	99
Экран №1 + кожух со звукопоглотителем	63,4	72,3	61,7	66,1	71,9	81,8	82	59,9	31,1	85,4
Эффективность кожуха без звукопоглотителя	21,2	3,2	7,3	14,9	7,1	3,6	8,3	4,6	12,4	6,6
Эффективность кожуха со звукопоглотителем	18,1	0,9	0,6	12	7	10,5	19,6	20,3	29,3	15,2
Эффективность экрана №1	6,6	-3,7	-4	3,4	6,4	3,7	13	0	-15,6	8,5
Эффективность экрана №2	11,8	-1,5	-7,9	1,1	4,5	2,6	2,2	4,1	4,5	2,3
Эффективность экрана №3	17,4	-0,7	-1,8	2,7	5,8	3,5	12,9	9,9	10	8,4
Эффективность экрана №4	18,4	-0,7	-4,3	2	5,3	3,2	11	8,8	11,3	7,5
Эффективность экрана №1 + кожуха со звукопоглотителем	14,3	-2,2	-2,1	16,2	18,5	18,2	22,3	31,4	34,4	21,1

Рис. 1 График уровней шума с разными защитными объектами в зависимости от частоты октавной полосы

Рис. 2 График эффективностей средств защиты от шума в зависимости от частоты октавной полосы

Кожух без звукопоглотителя отражает часть энергии звуковых колебаний, поэтому уменьшает уровень шума на всех частотах. Кожух со звукопоглотителем не только отражает, но и поглощает часть энергии звуковых колебаний, что делает этот кожух более эффективным по сравнению с первым, особенно на высоких частотах с маленькой длинной волны.

Экран №1 отражает часть энергии, но при этом сам начинает колебаться в следствие поглощения шума на высоких частотах. К тому же в отличии от первого кожуха, не закрывает источник полностью, поэтому показатель хуже.

Экран №2 на высоких частотах имеет стабильную эффективность от шума, но на средних частотах, ближе к низким пропускает много звуковых волн за счёт эффекта дифракции, который даже усиливается благодаря окну в экране.

Экран №3 вследствие своего строения показывает лучшие результаты по сравнению с первым экраном и не теряет эффективности на высоких частотах.

Экран №4 из-за наличия щелей в экране эффективность отражения энергии звуковых колебаний в основном меньше по сравнению с экранами №1 и №3.

Комбинация первого экрана и кожуха со звукопоглотителем заметно выше всех предыдущих вариантов за счёт того, что используются сразу 3 метода защиты: экранирование, звукоизоляция и звукопоглощение.

Заметим так же, что в диапазоне между 63 и 125 Гц заметное снижение эффективности защиты от шума у всех применяемых средств. Хоть экраны и имеют различия в строении и материале изготовления, а кожухи по разному наполнены, но из-за схожести в размерах в у них примерно одинаковые резонансные частоты. Из-за резонанса экраны и кожухи могут повторять колебания волн шума и не защищать от него.

Рассчитаем и занесём в таблицу 3 данные о превышении над предельно допустимым уровнем звукового давления и уровнем звука для разных средств защиты на разных частотах.

Таблица 3

	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц										Уровни звука и экв. ур. звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Предельно допустимые уровни звукового давления и уровень звука	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
Превышение над предельно допустимым уровнем звукового давления и уровнем звука - кожух без звукопоглотителя	Нет	Нет	Нет	Нет	20,3	36,4	39	31,7	Нет	34,9
То же - кожух со звукопоглотителем	Нет	Нет	Нет	2,3	20,4	29,5	27,7	16	Нет	26,3
То же - экран №1	Нет	Нет	Нет	10,9	21	36,3	34,3	36,3	27,1	33
То же - экран №2	Нет	Нет	Нет	13,2	22,9	37,4	45,1	32,2	7	39,2
То же - экран №3	Нет	Нет	Нет	11,6	21,6	36,5	34,4	26,4	1,5	33,1
То же - экран №4	Нет	Нет	Нет	12,3	22,1	36,8	36,3	27,5	0,2	34
То же - экран №1 + кожух со звукопоглотителем	Нет	Нет	Нет	Нет	8,9	21,8	25	4,9	Нет	20,4

Получается, на частотах от 500 до 4000 ни одна мера защиты не способствовала уменьшению шума до допустимых норм.

Вывод

В данной лабораторной работе нами исследовались параметры производственного шума, и мы определяли эффективность того или иного средства защиты против него. Сначала мы исследовали зависимость шумовой помехи на рабочем месте от частоты и сделали на это поправку на одной из частот.

Далее исследовали зависимость параметров шума от частоты без средств защиты и с ними. Исследование проводились на двух типах средств защиты: кожухи и экраны.

Сначала были исследованы кожух без звукопоглотителя, затем с ним. Графики результатов этих экспериментов показали, что эффективность звукоизолирующего кожуха со звукопоглотителем выше, чем без звукопоглотителя.

Опыты с экранами дали почти одинаковые результаты: они показывали примерно одинаковые результаты эффективности, различия были только ближе к высоким частотам.

Исходя из проведённых исследований, можно сделать вывод, что кожухи более эффективны на низких частотах, а на высоких частотах экраны

Нарушение предельно допустимых норм заметно уже с частотного диапазона более 500 Гц, на более низких же частотах использованные средства защиты справляются с шумом.

Самым оптимальным из исследованных средств защиты является звукопоглощающий кожух, так как его график эффективности является самым стабильным и увеличивается с ростом частоты. Комбинация такого кожуха с экраном №1 даёт схожие по тенденции, но ещё более высокие показатели эффективности.