Данные для расчета

Параметры	1 вариант (Универсальный без затемнителя)
Длина помещения А, м
Ширина помещения В, м
Высота подвеса светильника h, м
Общее количество светильников N
Коэфф. отражения потолка ρn
Коэфф. отражения стен ρc
Коэфф. неравномерности Z
Напряжение в сети, В

1. Вычислить площадь помещения S.

2. Определить индекс помещения i по формуле (2.2).

3. Найти значение коэффициента использования осветительной установки η (Приложение 7).

4. Найти значение коэффициента К (Приложение 5).

5. По нормам освещения (Приложение 4) выбрать E, соответствующее выполнению чертежной работы.

6. Полученные и заданные значения подставить в (2.1) и произвести расчет.

7. По полученному световому потоку F_Λ подобрать мощность ламп (Приложение 6).

8. Определить суммарную электрическую мощность осветительной установки ΣР = P_Λ · N.

Рекомендуемая литература

1. Охрана труда в машиностроении. /Под ред. Е. Я. Юдина. — М.:Машиностроение, 1976, с. 72—96.

2. Справочник для проектирования электрического освещения. — М.: Госэнергоиздат, 1960.

3. Строительные нормы и правила-. — М.: 1972, ч. II, разд. А, гл. 9. Искусственное освещение, с. 1—24.

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА И МЕТОДОВ

БОРЬБЫ С НИМ»

Цель работы

Ознакомиться с нормативными требованиями к производственным шумам, определить эффективность звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов.

Общие положения

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на ор­ганизм человека (замедление психических реакций, головные боли, повыше­ние артериального давления, язвенная болезнь и пр.) и снижая производительность труда.

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук.

С физической точки зрения, шум — это совокупность звуков с часто­тами и фазами, распределенными неравномерно.

Шум условно подразделяется на следующие группы:

• механический, возникающий при соударении тел вследствие износа час­тей, а также при ударных операциях,

• аэродинамический, возникающий при выхлопах, пульсациях и виброобразованиях газа,

• электромагнитный, возникающий при работе электромагнитных устройств переменного тока.

В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распростра­няющиеся волнообразно, в твердой, жидкой и газообразной средах (звуковые волны).

Область пространства, в которой распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц изменяются во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в среде при отсутствии звуковых волн, называется звуковым давле­нием. Единица измерения звукового давления Н/м².

Ощущения человека, возникающие при воздействии шума, пропорцио­нальны логарифму количества энергии раздражителя, поэтому в практике борьбы с шумом введена логарифмическая величина — уровень звукового давления (дБ):

где Р — звуковое давление, создаваемое источником звука, Н/м², P₀ — по­роговое значение давления, равное 2*10^-5 Н/м², на частоте 1000 Гц (порог слышимости).

Звуковое давление, равное 2*10² Н/м², на частоте 1000 Гц, соответст­вует порогу болевого ощущения.

Зависимость звукового давления от времени можно представить в виде суммы конечного или бесконечного числа синусоидальных колебаний этой величины. Каждое такое колебание характеризуется своим среднеквадра­тичным значением физической величины и частотой, т. е. числом колебаний в секунду. Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума от частоты называется частотным спектром шума.

Спектры получают, используя анализаторы шума — набор электриче­ских фильтров, которые пропускают сигнал в определенной полосе частот — полосе пропускания, характеризующейся граничными частотами, нижней f₁, верхней f₂, шириной, среднегеометрической частотой f_ср=.В практике борьбы с шумом, наибольшее распространение получили фильтры с постоянной относительной полосой пропускания (f₂/f₁=const). Полоса, в которой f₂/f₁ = 2 называется октавой. В этом случае говорят, что анализ производится в октавных полосах частот. При измерении с помощью стандартных фильтров в общем шуме можно выделить звуковые сигналы, принадлежащие определенной стандартной октавной полосе частот, и по ним определить уровень звукового давления, соответствующий данной октавной полосе. Результаты измерений представляются обычно графически в виде спектральной зависимости (рис. 3.1).

При нормировании в соответствии с CH 245-71 используют два метода: нормирование по предельному спектру и по шкале А. Шум на рабочих местах при продолжитель­ности действия более 4 ч не должен превышать нормативных уровней, приведенных в Приложении 8.

В зависимости от характера шума и дли­тельности его воздействия в предельно допустимые уровни звукового давления вносят поправки (Приложение 9).

Частотный диапазон слышимых человеком звуков находится в преде­лах от 16 - 20 до 16000 - 20000 Гц. Ниже 16 Гц и выше 16000 Гц находят­ся соответственно области неслышимых человеком инфразвуков и ультразвуков.

Основными методами борьбы с шумом являются:

• ослабление шума в самом источнике,

• изоляция шума,

• поглощение шума.

Наиболее радикальный метод борьбы с шумом — ослабление его в самом источнике. Однако это не всегда возможно из-за сложности конструктивных изменений в машине, поэтому чаще пользуются методами изоляции и поглощения звука.

Звукопоглощение основано на уменьшении энергии отраженных волн вследствие их поглощения. Звукопоглощающие материалы — это материалы с коэффициентом звукопоглощения на средних частотах больше 0,2 (ультратонкое волокно, стекловолокно, минеральная вата, древесноволокнистые плиты и т. п.). Эффективность звукопоглощения облицовки ΔL₀ определяется по формуле (дБ):

где А₁ и А₂ —суммарное звукопоглощение в помещении до и после обли­цовки, м ;

где α₁— коэффициент звукопоглощения поверхностей облицованных стен, потолка и пола помещения, S — площадь этих поверхностей, м²,

где α₂— коэффициент звукопоглощения облицовки, S₀— площадь поверхности помещения с облицовкой.

Звукоизоляция основана на отделении источника шума от окружающей среды преградами, кожухами, обладающими достаточной инерцией к возбуждению в них колебаний. Наиболее распространенными звукоизоляционными материалами являются металлические листы, железобетон, шла­кобетон, гипсовые листы. Коэффициент звукопоглощения материала, используемого для звукоизоляции, не должен превышать 0.1. Звукоизоляция преград рассчитывается по формуле (дБ):

где γ— плотность материала преграды (t/м³ ), h — толщина материала преграды (м), f — частота колебаний звучащего оборудования, S = 1 м² — площадь, перегородки.

Применяемые приборы и оборудование

Установка (рис. 3.2) состоит из камеры 1 с откидной крышкой размером 0.76x0.37x0.29м, имитирующей лабораторное помещение; источника шума 2, подключенного к генератору шума 7, измерителя шума ИШ, со­единенного с микрофоном 3, обеспечивающего измерение среднеквадратич­ных значений общих и октавных уровней звукового давления. Звук, воспринимаемый микро-фоном, преобразуется в электрические колебаний, которые усиливаются и, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируется стрелочным прибором.

ИШ имеет переключатель, позволяющий вести измерения по трем шкалам: А, В, С. Настройка на требуемую полосу частот осуществляется переключателем «частота».

Рис. 3.2

Общий вид установки для определения эффективности мер борьбы с шумом.

В лабораторной работе исследуется эффективность звукоизолирующей преграды 5, выполненной из алюминиевого листа, размером 27x35 см, тол­щиной 3 мм, и звукопоглощающей облицовки 4 из поролона толщиной 10 мм; в виде щитов, которые устанавливаются по стенам и по потолку каме­ры.

Порядок проведения эксперимента

Задание 1

Измерить спектр шума в камере без средств шумопоглощения и звукоизоляции.

а) Переключатель «род работы» измерителя шума установить в положение «измерение», «род измерений»— в положение «фильтры», пере­ключатель «частота» — в положение 63 Гц.

б) Включить громкоговоритель и выполнить измерения во всех октавных полосах (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц). Отсчет показа­ний измерителя шума (дБ) производится по шкале стрелочного прибора. Данные занести в таблицу 1 отчета построить спектрограмму шума, сравнить ее с нормативной кривой. Сделать выводы.

Задание 2

Определить эффективность установки звукопоглощающей облицовки

а) Открыть крышку камеры и, не меняя положения микрофона и громкоговорителя, установить щиты с облицовкой по стенам и полу камеры, закрыть крышку. Включить громкоговоритель и измерительный прибор и выполнить измерения во всех октавных полосах. Полученные данные занести в таблицу 2 отчета. Построить спектрограмму шума в камере со звукопоглощающей облицовкой (график 1).

б) По результатам измерения шума в камере без облицовки и с облицовкой, (табл. 1 и 2) определить эффективность L — Lo установки звукопоглощающей облицовки. Полученные значения занести в таблицу 2. Построить кривую измеренной эффективности установки облицовки, (график 2). На этом же графике построить кривую (пунктирной линией) ΔLo, рассчитанную по формуле (3.2), приняв S= 0.82 м², S₀=0.8 м², α=0.1.

в) Сравнить измеренную и рассчитанную кривые. Сделать выводы по данным измерений.

Задание 3

Определить эффективность установки звукоизолирующей преграды,

а) Открыть крышку камеры и поставить звукоизолирующую преграду в имеющиеся в камере пазы. Закрыть крышку. Включить громкоговоритель и измеритель шума аналогично заданиям 1 и 2. Занести полученные данные L_np в таблицу 3 отчета. Построить на графике 1 спектр шума в камере со звукоизолирующей преградой.

б) По результатам измерений шума (таблицы 1 и 3) определить эффективность (L - L_np) установки преграды. Полученные значения занести, в таблицу 3, на графике 1 построить кривую измеренной эффективности ус­тановки преграды. На этом же графике построить (пунктирной линией) эффективность ΔL_np, рассчитанную по формуле (3.5), приняв γ = 2.7*10³ кг/м³ (плотность алюминия).

в) Сравнить измеренную и рассчитанную кривые. Сделать выводы.

Рекомендуемая литература

1. Охрана труда в машиностроении. /Под ред. Е. Я. Юдина. — М-Машиностроение, 1976, с. 120 - 157.

2. Справочник проектировщика. Защита от шума. /Под ред. Е. Я.Юдина. — М-: СтроАтл,ахг-1974.

3. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. — М., 1972.

10