Лекція БЖД шум
Захист від шуму, вібрації, ультра-і інфразвуків.
Вплив на людину.
Вібрація - це механічне струс тіла з частотою 1-100Гц. Вона негативно впливає на нервову систему, опорно-руховий апарат, шлунок, зір, слух. Стійкі порушення викликають виброболезнь.
Тіло людини поглинає енергію коливань пропорційно квадрату виброскорости. Тому в якості параметра впливу прийняті середньоквадратичні (усереднені за часом) значення віброскоростіVв абсолютних (м / с, мм / с) або відносних одиницях (по відношенню до пороговому мінімального значення V0 = 5 * 10 -5 мм / c)
Шум, інфра-та ультразвуки - це звукові хвилі в повітрі. Інфразвуки не чути, мають частоту до 20Гц; викликають втому, головний біль, нездужання. Вони особливо небезпечні в резонансі з частотою біострумів мозку (7Гц).
Ультразвук людина не чує. При частоті 20-30КГц ультразвук поширюється в повітрі, а при 30кГц і вище - в хитається середовищі. Ультразвук інтенсивністю 120-130дБ викликає ультразвукову патологію: головний біль, надмірну втомлюваність, сонливість, зниження артеріального тиску, порушення вестибулярної функції.
Параметр впливу шуму, інфра-та ультразвуку на людину - середньоквадратичні значення звукового тиску в абсолютних (Па) або відносних одиницях
де Р0 = 2 * 10 -5 - порогове значення звукового тиску на частоті 1000Гц.
Звуковий тиск - це додаткове до атмосферного змінне тиск звукових хвиль (позитивне в фазі стиснення і негативне в фазі розрядження).
Частотна область вібрації і шуму умовно розділена на октавні смуги, в яких fв / fн = 2, де
fв - частота верхньої межі смуги,
fн - частота нижньої межі смуги.
Смуга характеризується среднегеометрической частотою
Гранично допустимі рівні (ПДУ).
ГОСТом 12.1.012-90 встановлені ПДУ вібрації: загальної - передається через опорні поверхні на тіло стоїть або сидячої людини; локальної - передається через руки. ПДУ встановлені в залежності від частоти вібрації і характеру робіт (мм / с, дБ).
ГОСТом 12.1.003-83 встановлені ПДУ шуму в залежності від частоти, характеру роботи і характеру шуму. Шуми підрозділяються на:
- широкосмугові з безперервним суцільним спектром;
- тональні - в спектрі є дискретні тони з перевищенням рівня на 10дБ.
Постійний шум - рівень його змінюється <5дБ в течение 8-часового рабочего дня.
Непостійний шум - рівень його змінюється> 5дБ.
ГОСТом встановлені граничні спектри (ПС) широкосмугового постійного шуму. Для тональних шумів ПДУ на 5дБ менш ПС.
Непостійний шум оцінюють еквівалентним по енергії рівнем звуку в дБА. «А» - характеризує шумомір для обліку впливу на людину шумів різної частоти.
Ультразвук - ПДУ ≤75-110дБ при f = 11-20КГц.
Інтенсивність звуку - I (Вт / кв.м) - потік енергії через одиницю площі в одиницю часу. I можна виразити через звуковий тиск
ρ- щільність середовища, кг / м3, ρ • С - питомий акустичний опір середовища (для повітря 410)
Контроль і вимір.
Рівень шуму і загальної вібрації вимірюються на робочих місцях не рідше 1 раз на рік, локальні вібрації - не рідше 2-х разів на рік.
Захист від вібрації.
На малюнку показані: 1 - вібрує опора; 2 - жорсткість системи;
3 - оператор; 4 - тертя в системі; F - збудлива сила (Н)
Сила F - зустрічає опір двох сил: 1) відновлює Fв = CX, C - коефіцієнт жорсткості віброізоляції, Н / м; X - переміщення, м;
2) сили тертя Fс = μV, μ - коефіцієнт опору тертя Н * с / м, V - швидкість переміщення, м / с (Fс викликає розсіювання механічної енергії).
Коливання система надає також інерційний опір.
Fa = ma; де m - маса (кг), a - віброприскорення (м / с 2)
Амплітуда виброскорости:
ω = 2πf - кутова частота збуджуючої сили в разі гармонійних коливань.
Способи захисту від вібрації
зменшення збудливою cіли - F;
вібропоглощеніе - втрати енергії на подолання сил тертя (збільшення коефіцієнта тертя μ)
виброгашение - за рахунок втрат енергії на подолання інерційного (mω) і пружного опорів (c / ω)
усунення режимів резонансу; власна кутова частота системи віброізоляції
Інтенсивність звукової енергії на р.м. визначається
де 1 ий член висловлює пряму енергію звукових хвиль, а 2-ий - відображену від стін, стелі, обладнання тощо
Заходи захисту (виходять з формули):
зменшення звукової потужності P (Вт);
зменшення фактора спрямованості випромінювання шуму Ф = Р 2 / Р 2 ср;
збільшення площі S, на яку поширюється звукова енергія. У вільному просторі рівень шуму в розрахунковій точці зменшується пропорційно квадрату відстані
підвищення коефіцієнта звукопоглинання (α). Приміщення покривають пористими матеріалами, в порах звукова енергія перетворюється на теплову і розсіюється за рахунок тертя повітря.
збільшення коефіцієнта ослаблення Косл звукової енергії за допомогою звукоізолюючих перешкод з твердих важких матеріалів. Звукова енергія відбивається від них в сторону джерела.
Звукоізоляція послаблює шум на 30-40дБ, звукопоглинання на 6-12дБ.
Розрахунок захисту від шуму.
Ослаблення шуму на р.м. має бути не менше
Lдоп - допустимий рівень шуму, (3-5) дБ - запас;
LΣіст - сумарний рівень шуму на р.м від дек. джерел.
Його вимірюють або розраховують.
LΣіст = 10 * lg (10 0,1L1 +10 0,1 L2 + 10 0,1 L3 +. +10 0,1Ln),
