Нормирование уровней звуковых колебаний (шума)

На рабочих местах

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003-83* и Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Документы дают классификацию шумов по спектру на широкополосные и тональные, а по временным характеристикам – на постоянные и непостоянные.

Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления (УЗД) в девяти октавных полосах частот (плак.20.1) в зависимости от вида производственной деятельности. Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука (дБ·А), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные. Нормируемой характеристикой непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука (дБ·А). Допустимые значения эквивалентных уровней непостоянных широкополосных шумов приведены на плак.20.2.

Для тонального и импульсного шума допустимый уровень звука должен быть на 5 дБ меньше значений, указанных на плак.3.5.

Эквивалентный по энергии уровень звука

,

где τ ₁ – относительное время воздействия шума класса L_i, % времени измерения;

L_i – уровень звука класса i, дБ·А.

При оценке шума допускается использовать дозу шума, так как установлена линейная зависимость доза–эффект по временному смещению порога слуха, что свидетельствует об адекватности оценки шума по энергии. Дозный подход позволяет также оценить кумуляцию шумового воздействия за рабочую смену. Нормирование допустимого шума в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки осуществляется в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Оценивать и прогнозировать потери слуха, связанные с действием производственного шума, дает возможность стандарт ИСО 1999: (1975) «Акустика – определение профессиональной экспозиции шума и оценка нарушений слуха, вызванных шумом».

Плакат 3.5. Допустимые уровни давления, уровни звука и эквивалентного уровня звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий по ГОСТ 12.1.003-83^* с доп. 1989 г. (извлечение).

В производственных условиях нередко возникает опасность комбинированного влияния высокочастотного шума и низкочастотного ультразвука, например при работе двигателей ракет–носителей.

Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89. Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления (дБ) в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5 – 100 кГц (табл.3.3)

Таблица 3.3

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах

Примечание. По согласованию с заказчиком допускается устанавливать значение показателя, указанное в скобках.

Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение виброскорости или его логарифмический уровень (табл.3.4).

Допустимые уровни контактного ультразвука следует принимать на 5 дБ ниже значений, указанных в табл.20.2, в тех случаях, когда работающие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука.

Таблица 3.4

Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения

на рабочих местах

Гигиеническая регламентация инфразвука производится по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583-96, которые задают предельно допустимые уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки (плак.3.5).

Плакат 3.5. Предельно допустимые уровни инфразвука в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами (Гц) на рабочих местах и на территории жилой застройки

На людей и животных может воздействовать ударная волна. Прямое воздействие возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, деревьев и других предметов, летящих с большой скоростью.

Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, расстояния, метеоусловий, местонахождения (в здании, на открытой местности) и положения человека (лежа, сидя, стоя) и характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.

Избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа и менее для людей и животных, расположенных вне укрытий, считается безопасным.

Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20 – 40 кПа. Они выражаются кратковременными нарушениями функций организма (звоном в ушах, головокружением, головной болью). Возможны вывихи, ушибы.

Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40 – 60 кПа. При этом могут быть вывихи конечностей, контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечения из носа и ушей.

Тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении 60 – 100 кПа. Они характеризуются выраженной контузией всего организма, переломами костей, кровотечениями из носа, ушей; возможно повреж-дение внутренних органов и внутреннее кровотечение.

Крайне тяжелые контузии и травмы у людей возникают при избыточном давлении более 100 кПа. Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей; внутренние кровотечения, сотрясение мозга с длительной потерей сознания. Разрывы наблюдаются в органах, содержащих большое количество крови (печени, селезенке, почках), а также заполненных жидкостью (головном мозге, мочевом и желчном пузырях). Эти травмы могут привести к смертельному исходу.

Радиус поражения обломками здании, особенно осколками стекол, разрушающихся при избыточном давлений 2 – 7 кПа, может превысить радиус непосредственного поражения ударной волной.

Воздушная ударная волна также действует на растения. Полное повреждение лесного массива наблюдается при избыточном давлении более 50 кПа. Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются, образуются сплошные завалы. При избыточном давлении 30 – 50 кПа повреждается около 50 % деревьев, создаются сплошные завалы, а при избыточном давлении 10 – 30 кПа повреждается до 30 % деревьев. Молодые деревья более устойчивы, чем старые.

3. Защита от акустических колебаний (шума)

Общая классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029-80. Системы стандартов безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация.

Защита работающих от шума может осуществляться как коллективными средствами и методами, так и индивидуальными средствами.

В первую очередь надо использовать коллективные средства, которые по отношению к источнику шума подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта. Наиболее эффективны мероприятия, ведущие к снижению шума в источнике его возникновения.

Борьба с шумом после его возникновения обходится дороже и часто является малоэффективной.

Классификация средств защиты от шума по отношению источнику возникновения шума представлена на плак.3.6.

Рассмотрим причины возникновения шума, средства и способы его снижения в источнике возникновения шума, как наиболее рациональные и эффективные.

Снижение шума в источнике. Шум возникает вследствие упругих колебаний как машины в целом, так и отдельных ее деталей. Причины возникновения этих колебаний – механические, аэродинамические, гидродинамические и электрические явления, определяемые конструкцией и характером работы машины, а также неточностями, допущенными при ее изготовлении, и, наконец, условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного происхождения.

Механические шумы. Факторы, вызывающие шумы механического происхождения, следующие: инерционные возмущающие силы, возникающие из–за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка) и т.д.

Основными источниками шума, происхождение которого не связано непосредственно с технологическими операциями, выполняемыми машиной, являются, прежде всего, подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машины.

Частоты колебаний, а следовательно, и шума, создаваемого неуравновешенностью, кратны n /60 (п – частота вращения, об/мин).

Спектр шарикоподшипников занимает широкую полосу частот. Звуковая мощность Р зависит от скорости вращения машины: .

Увеличение частоты вращения подшипников качения с n ₁ до n ₂ (об/мин) приводит к возрастанию шума на величину (дБ)

D L = 23,3 lg n ₂/ n ₁.

Зубчатые передачи – источники шума в широком диапазоне частот. Основными причинами возникновения шума являются деформации сопрягаемых зубьев под действием передаваемой нагрузки и динамические процессы в зацеплении, обусловленные неточностями изготовления колес. Шум имеет дискретный характер.

Шум зубчатых передач возрастает с увеличением частоты вращения колес и нагрузки.

Нередко повышенный уровень шума является следствием неисправности или износа механизмов, в этом случае своевременный ремонт или техническое обслуживание ВВТ позволяет снизить шум.

Плакат 3.6. Классификация средств коллективной защиты от шума по отношению к источнику возбуждения шума

Для уменьшения механического шума необходимо:

– заменять возвратно–поступательное движение деталей равномерным вращательным движением;

– применять вместо прямозубых шестерен косозубые и шевронные, а также повышать класс точности обработки и уменьшать шероховатость поверхности шестерен; так, ликвидация погрешностей в зацеплении шестерен дает снижение шума на 5 – 10 дБ; замена прямозубых шестерен шевронными – 5 дБ;

– по возможности заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными и зубчато–ременными, например, замена зубчатой передачи на кли-ноременную – снижает шум на 10 – 14 дБ;

– заменять, когда это возможно, подшипники качения на подшипники скольжения; это снижает шум на 10 – 15 дБ;

– по возможности заменять металлические детали деталями из пластмасс и других незвучных материалов либо перемежать соударяемые и трущиеся металлические детали с деталями из незвучных материалов, например, применять текстолитовые или капроновые шестерни в паре со стальными; так, замена одной из стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум на 10 – 12 дБ;

– использовать пластмассы при изготовлении деталей корпусов, что дает хорошие результаты; например, замена стальных крышек редуктора пластмассовыми приводит к снижению шума на 2 – 6 дБ на средних частотах и на 7 – 15 дБ на высоких, особенно неприятных для слухового восприятия;

– при выборе металла для изготовления деталей необходимо учитывать, что внутреннее трение в различных металлах неодинаково, а следовательно, различна звучность; например, обычная углеродистая сталь, легированная сталь являются более звучными, чем чугун; большим трением обладают после закалки сплавы из марганца с 15 – 20 % меди и магниевые сплавы; детали из них при ударах звучат глухо и ослаблено; хромирование стальных деталей, например турбинных лопаток, уменьшает их звучность; при увеличении температуры металлов на 100 – 150 °С они становятся менее звучными;

– более широко применять принудительное смазывание трущихся поверхностей в сочленениях;

– применять балансировку вращающихся элементов машин;

– использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, чтобы исключить пли уменьшить передачи колебаний от одной детали или части агрегата к другой; так, при правке металлических листов наковальню нужно устанавливать на прокладку из демпфирующего материала.

Аэродинамические шумы. Аэродинамические процессы играют большую роль в современной технике. Как правило, всякое течение газа или жидкости сопровождается шумом, поэтому с повышенным аэродинамическим шумом приходится встречаться часто. Эти шумы являются главной составляющей шума вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания и т.п.

Ко всем источникам аэродинамического шума относятся: вихревые процессы в потоке рабочей среды; колебания среды, вызываемые вращением лопастных колес; пульсация давления рабочей среды; колебания среды, вызываемые неоднородностью потока, поступающего на лопатки колес.

При движении тела в воздушной или газовой среде, при обдувании тела потоком среды вблизи поверхности тела периодически образуются вихри. Возникающие при срыве вихрей сжатия и разрежения среды распространяются в виде звуковой волны. Такой звук называется вихревым. Частота вихревого звука (Гц) выражается формулой

f = S_h (v/D),

где S_h – число Струхаля, определяемое опытным путем;

v – скорость потока, м/с;

D – проекция ширины лобовой поверхности тела на плоскость, перпендикулярную v (для шара и цилиндра величиной D являются их диаметры).

Вихревой шум при обтекании тел сложной формы имеет сплошной спектр. Звуковая мощность вихревого шума (Вт)

P = , (20.1)

где k – коэффициент, зависящий от формы тела и режима течения;

С_х – коэффициент лобового сопротивления.

Из формулы (20.1) видно, что для уменьшения вихревого шума необходимо, прежде всего, уменьшить скорости обтекания и улучшить аэродинамику тел.

В двигателях внутреннего сгорания основным источником шума является шум систем выпуска и впуска, а также шум, излучаемый корпусом двигателя.

Выхлоп двигателей создает наибольший шум, интенсивность которого и спектр зависят от числа выхлопов в секунду, продолжительности выхлопа, конструкции системы выхлопа и мощности двигателя. Шум впуска и корпусный шум при своей интенсивности ниже шума выхлопа.

Интенсивными аэродинамическими шумами характеризуются компрессоры, воздуходувки, пневматические двигатели и другие подобные машины.

Источниками шума компрессорных установок являются выходящие в атмосферу всасывающие и выхлопные (для сброса воздуха) воздуховоды, корпуса компрессоров, стенки воздуховодов, проложенных по помещениям. В зависимости от конструкции компрессора спектр его шума имеет различный характер. Так, шум поршневых компрессоров носит низкочастотный характер, обусловленный числом сжатия в секунду. Шум турбокомпрессоров, наоборот, высокочастотен, что связано с природой образующегося шума (вихревой шум, шум от неоднородности потока).

В настоящее время большое распространение получили газотурбинные энергетические установки (ГТУ). По своей природе шум в ГТУ делится на шумы аэродинамического (газодинамического) и механического происхождения, причем наибольшее значение имеет аэродинамический шум, излучаемый всасывающим трактом ГТУ. Основным источником этого шума является компрессор, при работе которого уровень суммарного шума достигает 135 – 145 дБ. В спектре шума всасывания преобладают высокочастотные дискретные составляющие.

Аэродинамический шум в источнике ГТУ может быть снижен увеличением зазора между лопаточными венцами; подбором оптимального соотношения чисел направляющих и рабочих лопаток; улучшением аэродинамических характеристик проточной части компрессоров и турбин и т.п.

Гидродинамические шумы. Эти шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности потока, гидравлических ударов). В насосах источником шума является кавитация жидкости, возникающая у поверхности лопастей при высоких окружных скоростях и недостаточном давлении на всасывании.

Меры борьбы с кавитационным шумом – это улучшение гидродинамических характеристик насосов и выбор оптимальных режимов их работы. Для борьбы с шумом, возникающим при гидравлических ударах, необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы, в частности, закрытие трубопроводов должно происходить постепенно, а не резко.

Электромагнитные шумы. Шумы электромагнитного происхождения возникают в электрических машинах и оборудовании. Причиной этих шумов является главным образом взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а также пондеромоторные силы, вызываемые взаимодействием магнитных полей, создаваемых токами. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах, например, путем изготовления скошенных пазов якоря ротора. В трансформаторах необходимо применять более плотную прессовку пакетов, использовать демпфирующие материалы.

При работе электрических машин возникает также аэродинамический шум (в результате вращения poтopa в газовой среде и движения воздушных потоков внутри машины) и механический шум, обусловленный вибрацией машины из–за неуравновешенности ротора, а также от подшипников в щеточного контакта. Хорошая притирка щеток может уменьшить шум на 8 – 10 дБ.

На плак.20.5 представлена классификация средств и методов защиты от шума в зависимости от способа ее реализации, рассмотрим некоторые из них.

Рациональная планировка сооружений боевых постов (рабочих мест). Шум на рабочем месте может быть уменьшен увеличением площади сооружения, что достигается увеличением расстояния от источника шума до расчетной точки (нахождения личного состава). При планировке сооружений выполняет наиболее шумных производственных (эксплуатационных) должны быть сконцентрированы в одном – двух местах. Расстояние между шумными местами (постами) и тихими помещениями должно обеспечивать необходимое снижение шума.

Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.

Использование средств звукопоглощения. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Поэтому если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Это можно достичь, увеличив эквивалентную площадь звукопоглощения помещения путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также установки в помещении штучных звукопоглощателей. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения.

Свойствами поглощения звука обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями принято называть лишь те, у которых коэффициент звукопоглощения α на средних частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич, бетон, величина α мала (0,01 – 0,05).

Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяться между собой (незамкнутые поры), чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала.

Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укрепленного непосредственно на поверхности ограждения либо с отнесением от него на некоторое расстояние (плак.3.7).

В настоящее время применяют такие звукопоглощающие материалы, как ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минераловатные плиты на различных связках с окрашенной и профилированной поверхностью, пористый поливинилхлорид, различные пористые жесткие плиты на цементном вяжущем типа «Акмигран» и «Силакпор» и другие материалы.

Звукопоглощающие свойства пористого материала зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия воздушного промежутка между слоем и отражающей стенкой, на которой он установлен.

Практически толщина облицовок составляет 20 – 200 мм, при этом максимальное поглощение обеспечивается на средних и высоких частотах (α = 0,6 – 0,9). Для увеличения поглощения на низких частотах и для экономии материала между слоем и ограждением делают воздушный промежуток.

Плакат 3.8. Акустическая обработка помещений:

1 – защитный перфорированный слой; 2 – звукопоглощающий материал; 3 – защитная стеклоткань; 4 – стена или потолок; 5 – воздушный промежуток, 6 – плита из звукопоглощающего материала

Выбор конструкции звукопоглощающей облицовки зависит от частотных характеристик шума в помещении и звукопоглощающих свойств конструкции, при этом максимуму в спектре шума должен соответствовать максимум коэффициента звукопоглощения на этих же частотах. Кроме того, необходимо учитывать условия работы облицовок (наличие вибраций, влаги, пыли и т.д.).

Установка звукопоглощающих облицовок снижает шум на 6 – 8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2 – 3 дБ вблизи источника шума. Несмотря на такое относительно небольшое снижение шума, применение облицовок целесообразно по следующим причинам: во–первых, спектр шума в помещении меняется за счет большой эффективности (8 – 10 дБ) облицовок на высоких частотах. Он делается более глухим и менее раздражающим; во–вторых, становится более заметным шум оборудования, например, станка, а следовательно, появляется возможность слухового контроля его работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи.

Если стены помещения и перекрытия выполнены светопрозрачными или площадь свободных поверхностей недостаточна для установки плоской звукопоглощающей облицовки, для уменьшения шума применяют штучные (объемные) поглотители различных конструкций (плак.20.5б), представляющие собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешиваемые к потолку равномерно по помещению на определенной высоте.

Рис.3.9. Пути проникновения шума:

1 – через ограждение; 2 – через отверстия; 3 – по строительным конструкциям

Средства звукоизоляции. Шум из помещения с источником шума I проникает через звукоизолирующие ограждения в тихое помещение II тремя путями (рис.3.9):

– через ограждение, которое под действием переменного давления падающей на него волны излучает шум в тихое помещение;

– непосредственно по воздуху через различного рода щели и отверстия;

– посредством вибраций, возбуждаемых в строительных конструкциях механическим путем (вибрации машин, удары, хождение и т.п.).

В первых двух случаях передаются звуки, возникающие и распространяющиеся по воздуху и условно называемые воздушными звуками. В третьем случае энергия возникающих упругих колебаний распространяется по конструкциям (по стенам, перекрытиям, трубопроводам и т.п.) и затем излучается в виде шума. Такие колебания называются структурными звуками.

Наиболее эффективное снижение шума можно достичь путем установки звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, кожухов, кабин, выгородок и т.д. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него звуковая энергия отражается в гораздо большей мере, чем проникает за ограждение.

Звукоизолирующие свойства ограждения, установленного на пути распространения звука, характеризуются коэффициентом звукопроницаемости τ, представляющим собой отношение звуковой мощности, прошедшей через ограждение, к падающей на него звуковой мощности

τ = P_ПР/Р_ПАД = I_ПР/I_ПАД .

Звукоизоляция ограждения выражается величиной R = 10 lg1/ τ.

Ограждения бывают однослойные и многослойные. Звукоизоляция однородной перегородки может быть определена по формуле

R = 20 lg (m ₀ f) – 47,5,

где m ₀ – масса 1 м² ограждения, кг;

f – частота, Гц.

Из формулы следуют два важных вывода:

– звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее, она меняется по так называемому закону массы; так, увеличение массы в 2 раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ;

– звукоизоляция одного и того же ограждения возрастает с увеличением частоты. Другими словами, на высоких частотах эффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких частотах.

Звукоизоляция многослойных ограждений, как правило, бывает более высокой, чем звукоизоляция однослойных ограждений той же массы. Широкое распространение находят двойные ограждения с воздушным промежутком, заполненным звукопоглощающим материалом.

Иногда понятия «изоляция» и «поглощение» звука отождествляют друг с другом, хотя между ними есть принципиальное различие. Звукоизолирующая конструкция служит для того, чтобы не пропускать звук из шумного помещения в более тихое, изолируемое помещение. Основной акустический эффект обусловлен отражением звука от конструкции.

Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как, в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Потери на трение наиболее значительны в пористых материалах, которые по этой причине и используют в звукопоглощающих конструкциях.

Для звукоизолирующих же конструкций требуются плотные, твердые и массивные материалы.

Для уменьшения шума в помещениях, соседних с помещением источника этого шума, метод звукоизоляции является значительно более эффективным по сравнению с методом звукопоглощения.

Звукоизолирующие конструкции ослабляют шум в соседних помещениях на 30 – 50 дБ, в то время как установка в помещении одних звукопоглотителей даже с высокими звукопоглощающими свойствами дает снижение шума всего на 6 – 8 дБ. В то же время для эффективной защиты от шума мощных источников, например, ракет–носителей космических аппаратов на стартовом комплексе, для защиты от шума личного состава боевого расчета пуска и представителей промышленности, требуется использование методов звукоизоляции и звукопоглощения.

Звукоизолирующие кожухи, экраны, кабины. Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник шума. Кожухи изготовляют обычно из дерева, металла или пластмассы. Внутреннюю поверхность стенок кожуха, обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом. С наружной стороны на кожух иногда наносят слой вибродемпфирующего материала. Кожух должен плотно закрывать источник шума.

Для машин, выделяющих теплоту (электродвигателей, компрессоров и т.п.), кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями.

Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воздействия шума используют экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочим местом. Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично.

Степень проникновения зависит от соотношения между размерами экрана и длиной волны l: чем больше длина волны, тем меньше при данных размерах область тени за экраном, а следовательно, и тем меньше снижение шума. По этой причине экраны применяют в основном для защиты от средне– и высокочастотного шума. На низких частотах экраны малоэффективны, так как за счет эффекта дифракции звук легко их огибает. Важно также расстояние от источника шума до экранируемого рабочего места; чем оно меньше, тем больше эффективность экрана. Экран оказывается эффективным тогда, когда отсутствуют огибающие его отраженные волны, т.е. либо на открытом воздухе, либо в облицованном помещении.

Для повышения эффективности экраны часто делают сложной формы, при этом их облицовывают звукопоглощающим материалом. В шумных цехах ряд рабочих мест, например, операторов пультов управления, размещают в звукоизолированных кабинах.

Глушители шума. Они применяются, в основном для уменьшения шума различных аэродинамических установок и устройств.

В практике борьбы с шумом используют глушители различных конструкций, выбор которых зависит от конкретных условий каждой установки, спектра шума и требуемого глушения.

Глушители принято разделять на абсорбционные, реактивные и комбинированные. Принадлежность тому или иному классу определяют по принципу работы: абсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Наиболее простым глушителем абсорбционного типа является облицовка канала звукопоглощающим материалом, так называемый трубчатый глушитель. Волокнистый звукопоглощающий материал применяют в виде набивки или в виде матов, которыми обертывают внутреннюю перфорированную трубу.

Обычно шаг перфорации t = 2 d, где d – диаметр перфорации 4 – 8 мм, коэффициент перфорации при этом равен 0,2. Уменьшение этого значения коэффициента перфорации приводит к заметному снижению эффективности глушения на высоких частотах.

Для сокращения длины глушителя за счет повышения его эффективности в канале устанавливают звукопоглощающие пластины, разбивая его тем самым на ряд отдельных каналов меньшего поперечного сечения.

Эффективное снижение шума обеспечивают сотовые глушители, хотя применение их в ряде случаев затруднительно из–за относительно высокого гидравлического сопротивления и невозможности осуществления проходного канала.

Средства индивидуальной защиты от шума. Часто неэкономично, а иногда практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. Например, при таких производственных процессах, как клепка, обрубка, штамповка, зачистка, при испытании двигателей внутреннего сгорания и т.д.; средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания работающих.

К средствам индивидуальной защиты (противошумам) относят вкладыши, наушники и шлемы.

Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, иногда пропитанные смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса.

Вкладыши – это самые дешевые и компактные средства защиты от шума, но недостаточно эффективные (снижение шума 5 – 20 дБ) и в ряде случаев неудобные, так как раздражают слуховой канал.

Наушники. В промышленности широко применяют наушники ВЦНИИОТ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Ниже приведена акустическая характеристика наушников ВЦНИИОТ–2М:

среднегеометрические

частоты полос, Гц 125 250 500 1000 2000 4000 8000

снижение уровня

звукового давления, дБ 7 11 14 22 35 47 38

Из этих данных видно, что наушники наиболее эффективны на высоких частотах, что необходимо учитывать при их использовании.

Шлемы. При воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты, так как шум действует непосредственно на мозг человека. В этих случаях применяют шлемы.

ВЫВОДЫ:

1. В лекции не были рассмотрены приборы измерения шума и методы проведения таких измерений это связано с тем что по рассмотренной теме будет проведена лабораторная работа по исследованию санитарно–ги-гиенических условий на боевых постах и рабочих местах, в ходе которой вышеуказанные вопросы будут рассмотрены.

2. Проблема влияния шума на организм человека и защиты от него сложенная и многогранная, в лекции мы рассмотрели только ее основные положения необходимые военному инженеру для начала своей профессиональной деятельности и основы для более глубокого ее исследования в случае необходимости.

Микроклимат

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду.

Тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе человек — среда обитания зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма

Параметры – температура окружающих предметов (T_оп) и интенсивность физической нагрузки организма (J) – характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим многообразием.

Остальные параметры: температура окружающего воздуха (t_ос), скорость окружающего воздуха (w), относительная влажность воздуха (φ) и атмосферное давление окружающего воздуха (В) — получили название параметров микроклимата.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: