Создание оптимальной производственной среды

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФИЛИАЛ

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

В Г. РОСЛАВЛЕ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Кафедра   ТМ

Лабораторный практикум

по курсу

«Безопасность жизнедеятельности»

Тема

«Создание оптимальной производственной среды»

Лабораторная работа № 3

«Исследование параметров производственного шума

и вибрации, определение эффективности звукоизоляции»

Для студентов специальности 151001, 080502 и 080801

Рославль-2009

УДК 614.8

Лабораторный практикум по курсу «Безопасность жизнедеятельности»  на тему: «Исследование параметров производственного шума и вибрации, определение эффективности звукоизоляции»  разработан для студентов 3-го курса специальностей 151001, 080502 и 080801 очной формы обучения. - Рославль: филиал МГИУ, 2009.  -    10 с.

Утверждено на заседании кафедры ТМ «   »______ 2009 г., протокол №

от «_____»________2009 г.

Доцентом кафедры ТМ, канд.биол.наук Л.Н. Чернегой разработан лабораторный практикум на тему: «Исследование параметров производственного шума и вибрации, определение эффективности звукоизоляции», предназначенный для  студентов  специальности 151001, 080502 и 080801 3-го  очной формы обучения. Содержание практикума   соответствует государственному образовательному стандарту и требованиям высшей школы к обязательному минимуму содержания. Методические рекомендации составлены с учетом специфики инженерного  вуза.

Рецензент:               

© филиал МГИУ в г. Рославле Смоленской области, 2009

Цель и содержание работы:

Изучить методику измерения и оценки основных параметров производственного шума; исследовать звукоизоляционные свойства различных материалов.

Техника безопасности при проведении лабораторной работы:

При выполнении лабораторной работы студент должен быть предельно внимательным при работе с оборудованием, следовать указаниям преподавателя и соблюдать общие правила безопасности при обращении с измерительной аппаратурой.

1. Теоретическая часть

1.1   Основные термины и понятия

              Звук - это упругие колебания, которые распространяются в жидкой или газообразной среде. Ощущение звука или его слышимость возникает при условии, что частоты и энергия колебаний, действующих на орган слуха, лежат в пределах слухового восприятия.

              Шумом называется всякий нежелательный звук. Как физическое явление - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания на частотах от 20Гц до 20кГц. Диапазон амплитуд колебаний давления слышимого звука от 2*10-5 Па (порог слышимости) до 2*102Па (порог болевого ощущения). Широкий диапазон изменения звукового давления, а также то, что ощущение человека, возникающие при действии шума, пропорциональны логарифму среднеквадратического давления, обусловили целесообразность использования для оценки шума логарифмических относительных единиц - децибел. В децибелах измеряется уровень звукового давления - одна из важнейших характеристик, используемая при инструментальных измерениях шума, которая не учитывает частоту звуковых колебаний. Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты. Наибольшая чувствительность имеет место на средних и высоких частотах (800...4000Гц) и наименьшая  - на низких (20...100Гц). Поэтому звуки, обладающие одинаковыми энергетическими характеристиками, но отличные по спектру, способны оказывать различное влияние на человека. Шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Под влиянием сильного шума притупляется острота зрения, появляются головные боли и головокружение, повышается кровяное давление, нарушается процесс пищеварения, происходит изменение объемов внутренних органов. Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, приходит к ослаблению внимания, замедляются психические реакции. Патологические изменения, возникающие под действием шума, рассматриваются как шумовая болезнь.

              По происхождению шумы делятся на:

механические, возникающие в результате движения отдельных узлов и деталей установок, машин;

аэродинамические, возникающие в результате истечения сжатого воздуха, газов или перемещения газообразных сред с большой скоростью;

гидродинамические, возникающие вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях;

электромагнитные, возникающие в электрических машинах, установках, приборах и аппаратах (шум силовых трансформаторов за счет действия магнитострикции).

              Шум как физическое явление - совокупность звуков различной частоты и интенсивности. Источниками шума могут быть:

              колебания поверхностей тел или самих тел - механический шум;

              нестационарные процессы в жидкости или газе - аэрогидродинамический шум;

              переменные магнитные силы, приводящие к колебанию рабочих органов электрических машин и аппаратов, - электромагнитный шум.

              Зависимость средних квадратичных значений синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им уровням в децибелах) от частоты называется частотным спектром шума. По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный или сплошной с непрерывным спектром шириной более октавы; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона и комбинированный. По временным характеристикам шумы разделяются на постоянные, непостоянные и импульсные. Постоянным называется шум с частотным спектром, изменяющимся во времени менее на 5 дБ. Импульсным называется шум, воспринимаемый как отдельные или следующие один за другим удары длительностью до 200мс. Непостоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени: уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5дБ и более), причем длительность интервалов в течении  которых уровень остается постоянным составляет 1с и более; импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с.

              Нормирование шума с 1990 года осуществляется в соответствии с “Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах”.

Сущность измерения шума заключается в определении уровня звука  и уровней звуковых давлений в фиксированных полосах частот (октавных) нормируемого диапазона (40....10000Гц).

Уровень звукового давления, дБ:

                                                                      (1)

где P o = 2 * 10-5 Н/м2 - пороговое давление.

Уровень звука определяется по формуле, дБ*А:

                                                                                                                                            (2)                           

где PA - звуковое давление, Па, с учетом коррекции “А” шумомера. Характеристика “А”, имеющая завалы на низких частотах, имитирует чувствительность уха человека.

              Уровень звукового давления в фиксированном диапазоне частот, дБ:

                                                                                                                  (3)

где Pi  - звуковое давление в фиксированном i - диапазоне частот, Па.

              При суммировании уровней звука большого числа источников шума следует использовать расчетную формулу:

                                                                      (4)

либо приближенный метод.

              Во втором случае суммирование производится попарно последовательно. Берется разность двух максимальных уровней шума L1 и L2, по таблице определятся поправка L и прибавляется к большему из двух слагаемых уровней L1+2 = L1 + L.

              К суммарному L1+2  значению последовательно прибавляются следующие по мере уменьшения значения Li.

1. 2. Нормирование шума

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума; нормирование уровня звука с учетом спектральной чувствительности уха человека, дБ.

              В первом случае нормируются уровни в децибелах средних квадратичных звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со средними геометрическим частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц. (Октавой называется полоса частот (f1...f2), для которой выполняется соотношение f2/f1=2; средняя геометрическая частота ). Совокупность восьми нормативных уровней звукового давления называется предельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет индекс, например ПС - 80, где цифра 80 - нормативный уровень звукового давления в октавной полосе частот с fс.г. = 1000Гц.

              Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале “А” и именуемого уровня звука, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума. Уровень шума, создаваемого оборудованием на рабочих местах, не должен превышать значений, приведенных в санитарных нормах.

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах