Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА

Цель работы: 1) Изучение основных характеристик шума и мер борьбы с ним в производственных помещениях.

2) Измерение шума на рабочих местах.

5.1 Теоретическая часть

Шум – это беспорядочное сочетание различных по частоте и интенсивности звуков, мешающих человеческой деятельности и вызывающих неприятные ощущения. Шум наносит большой ущерб производственной деятельности человека. В результате утомления из-за сильного шума увеличивается число ошибок при работе человека, повышается опасность возникновения травм, снижается производительность труда. Шум является также причиной значительных экономических потерь в результате роста числа и продолжительности заболеваний, непродуктивной работы и т.д. Поэтому борьба с шумом является важной народнохозяйственной задачей.

Источниками шума могут быть вибрирующие, колеблющиеся тела, которые вызывают звуковые волны, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах.

По источникам возникновения шумы делят на механические, аэродинамические и шумы электрических машин.

Физическими характеристиками шума являются частота звука в Гц, длина волны в м, скорость распространения звука в м/с.

Частотой волны  называют число периодов, содержащихся в одной секунде  = 1/Т. В однородной среде длина волны связана с частотой через скорость звука С:

 = С/.

В акустике широкое распространение получила также круговая или циклическая (угловая) частота:

 = 2  ,

измеряемая в радианах в секунду (рад/с).

Человек может слышать только те звуки, частота которых находится в пределах от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуковыми, с частотой выше 20000 Гц – ультразвуковыми. Важными характеристиками шума являются звуковое давление Р и Па и интенсивность звука J в Вт/м².

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде.

Интенсивность звука - это средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.

Значения интенсивности звука и звукового давления измеряются в очень широких пределах. Интенсивность звука измеряется от 10 до 10^-12 Вт/м², звуковое давление – от 2 10² до 2 10^-5 Па.

Также установлено, что ухо человека реагирует пропорционально логарифму относительного изменения интенсивности или звукового давления. Учитывая это, были введены логарифмические величины уровня интенсивности и звукового давления, выражаемые в децибелах (дБ).

Уровень интенсивности звука L, (дБ) определяется по формуле

где J₀ - пороговая величина интенсивности;

J₀ = 10^-12, Вт/м².

Уровень звукового давления Lр определяется по формуле

где Р₀ = 2 10^-5 Па, пороговое звуковое давление.

Допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются по ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности». Это стандарт также устанавливает классификацию шумов, требования к шумовым характеристикам машин и к защите от шума на рабочих местах.

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума в дБ; нормирование интегрального (по всему диапазону частот) показателя – уровня звука в дБ.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука на рабочих местах для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума приведены в таблицах 5.1, 5.2.

Таблица 5.1 – Категории норм предельно допустимых уровней шума

Кате-гория нормы шума	Основные виды трудовой деятельности	Типичные рабочие места
I	Творческая деятельность, руково-дящая работа с повышенными требованиями, научная деятель-ность, конструирование и проектирование, программиро-вание, преподавание и обучение, врачебная деятельность	Рабочие места в помещениях дирекции, проектно-конструктор-ских бюро, расчетчиков, програм-мистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах

Продолжение таблицы 5.1

1	2	3
II	Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, админи-стративно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории	Рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, в лабораториях
III	Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоян-ного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа	Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах
IV	Работа, требующая сосредо-точенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами	Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин
V	Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п.п. 1-4 и аналогичных им)	Рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий

Таблица 5.2 – Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для различных категорий норм шума

Кате- гория нормы шума	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука и эквивалент-ные уровни звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
I	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
II	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
III	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
IV	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
V	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Суммарный уровень шума нескольких одинаковых по интенсивности источников можно определить по формуле

L = L_i + 10 Ig n,

где Li – уровень звукового давления одного источника, дБ;

n – количество источников.

Суммарный уровень шума различных по интенсивности источников шума определяют следующим образом:

L = 10 lg (10^0,1L1 + 10^0,1L2 + 10^0,1Ln),

где L₁, L₂…..L_n – уровни интенсивности или уровни звукового давления в расчетной точке, дБ.

Измерение шума проводят в целях определения уровня шума на рабочих местах и последующего сравнения его с допустимыми значениями, а также в исследовательских целях, для разработки и оценки эффективности различных мероприятий, направленных на снижение шума.