Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Производственный шум,
вибрация, ультразвук, инфразвук
Шум (звук) – упругие колебания в частотном диапазоне слышимости человека, распространяющиеся в виде волны в газообразных средах.
Звук представляет собой волновое движение упругой среды (например, воздуха, воды и др.), которое воспринимается слуховым аппаратом человека.
Основные характеристики шума
Пороги слышимости – минимальные значения звукового давления и интенсивности звука, которые слышит человек при частоте в 1000 Гц.
Диапазон звуковых частот разбит на октавные полосы.
Октава - полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты f2 к нижней f1 равно 2.
Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой:
Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.
Классификация шума
По частоте:
По спектру:
Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного самолета – широкополосный шум, шум дисковой пилы – тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).
По временным характеристикам:
Постоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА Непостоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА Колеблющийся шум – шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.
Прерывистый шум – шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более).
Импульсный шум – шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов.
По природе возникновения:
Электромагнитный.
Механические шумы возникают по причинам наличия в механизмах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др.
Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д.
Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.
Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.
Предельно допустимый уровень шума – уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Уровень громкости (единица измерения – фон) – разность уровней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (или уровню звукового давления) на 1 дБ.
Измерения уровней шума в производственных условиях производят приборами шумомерами.
При нормировании допустимого звукового давления на рабочих местах частотный спектр шума разбивают на девять частотных полос.
Нормируемыми параметрами постоянного шума являются:
– уровень звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц;
– уровень звука La, дБА.
Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются:
– эквивалентный (по энергии) уровень звука Laэкв, дБА;
– максимальный уровень звука Laмакс, дБА.
Предельно допустимые уровни шума нормируются по двум категориям норм шума:
Предельно допустимый уровень звука на рабочих местах 80 дБА.
Максимальный уровень звука для колеблющегося и прерывистого шума не должен превышать 110 дБА.
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнем звука или уровнем звукового давления в любой октавной полосе свыше 135 дБА.
Характеристика слухового восприятия человека с нормальным слухом представлена на рис.
20 100 1000 10000 f, Гц
Предельные значения уровней звукового давления изображены двумя кривыми. Нижняя кривая соответствует порогу слышимости. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения (L = 120 – 130 дБ).
Область на частотной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.
Действие шума на организм человека
Степень воздействия шума на слуховой аппарат человека зависит не только от интенсивности и звукового давления, но также и от частоты и характера изменения звука во времени.
Шум с уровнем звукового давления до 30 – 45 дБ привычен для человека и не беспокоит его.
Повышение уровня звука до 40 – 70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов.
Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха – профессиональной тугоухости.
При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход.
Помимо снижения слуха рабочие, подвергающиеся постоянному воздействию шума, жалуются на головные боли, головокружение, боли в области сердца, желудка, желчного пузыря, повышенное артериальное давление.
Шум снижает иммунитет человека и его устойчивость к внешним воздействиям.
Борьба с шумом на производстве осуществляется комплексно и включает меры следующего характера:
Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029.
Технические нормативные правовые акты предусматривают защиту от шума следующими строительно-акустическими методами:
Ослабление шума достигается путем использования под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой оборудования на амортизаторы или специально изолированные фундаменты.
Широко применяются средства звукопоглощения – минеральная вата, войлочные плиты, перфорированный картон, древесноволокнистые плиты, стекловолокно.
Снизить неблагоприятное воздействие шума на рабочих возможно, сократив время их нахождения в шумных цехах, рационально распределив время труда и отдыха и т.д
Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.
Новым методом снижения шума является метод «антизвука» (равного по величине и противоположного по фазе звука). В результате интерференции основного звука и «антизвука» в некоторых местах шумного помещения можно создать зоны тишины. В месте, где необходимо уменьшить шум, устанавливается микрофон, сигнал от которого усиливается и излучается определенным образом расположенными динамиками. Уже разработан комплекс электроакустических приборов для интерференционного подавления шума.
Ультразвук
Ультразвук – упругие колебания с частотами выше диапазона слышимости человека (20 кГц), распространяющиеся в виде волны в газах, жидкостях и твердых телах или образующие в ограниченных областях этих сред стоячие волны.
Источниками ультразвука являются все виды ультразвукового технологического оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного и медицинского назначения. На применении ультразвука основаны современные высокоточные методы дефектоскопии металлов и других однородных материалов.
Ультразвук характеризуется:
Ультразвук подразделяется на:
Низкочастотный ультразвук довольно хорошо распространяется в воздухе, а высокочастотный практически не распространяется.
Поглощение ультразвука сопровождается нагреванием среды.
Специфической особенностью ультразвука, обусловленной большой частотой и малой длиной волны, является возможность распространения ультразвуковых колебаний направленными пучками, получившими название ультрафиолетовых лучей. Они создают на относительно небольшой площади очень большое ультразвуковое давление.
Применение ультразвука в различных областях
Специфическое свойство ультразвука обусловило его широкое применение для очистки деталей, механической обработки твердых материалов, сварки, пайки, ускорения химических реакций, дефектоскопии, проверки размеров выпускаемых изделий, структурного анализа веществ и др.
Ультразвук используется в установках по очистке воздуха от высокодисперсной пыли.
Применение ультразвука в медицине для лечения заболеваний позвоночника, суставов, периферической нервной системы и т.п.
Воздействие ультразвука на организм человека
Методы защиты от ультразвука
Большинство традиционных методов защиты работающих от шума малоэффективны в отношении к ультразвуку.
Поэтому для защиты от его воздействия следует использовать все способы снижения интенсивности генерации таких колебаний непосредственно в источнике.
Требования по ограничению неблагоприятного влияния контактного ультразвука:
Средства защиты от ультразвука
Звукоизолирующие кожухи: из дюралюминия или стали толщиной 1 мм, оклеенные резиной или покрытые противошумной мастикой; прозрачные кожухи из органического стекла должны иметь толщину не менее 5 мм; эластичные кожухи из трех слоев резины общей толщиной 3 – 5 мм. Кожухи позволяют снизить уровни звукового давления на 20 – 30 дБ в слышимом диапазоне частот и на 60 – 80 дБ – в неслышимом.
Загрузку, выгрузку и другие работы следует проводить при выключенном источнике или пользоваться при этом специальными инструментами с ручками, покрытыми эластичным слоем из пористой резины, поролона и т.п.
Зоны помещений с уровнями ультразвука, превышающими предельно допустимые, должны быть обозначены предупреждающим знаком «Осторожно! Прочие опасности».
Соблюдать режим труда и отдыха.
Инфразвук
Инфразвук представляет собой механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую с шумом физическую природу, но распространяющиеся с частотами менее 20 Гц.
В воздухе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния.
Характеристики инфразвука
Уровни интенсивности инфразвука и инфразвукового давления выражаются в децибелах (дБ).
Источники инфразвука
Воздействие инфразвука на организм человека
Методы защиты от инфразвука
Эффективных методов защиты от инфразвука в настоящее время не существует, поэтому борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука ведется в тех же направлениях, что и борьба с шумом.
Наиболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрегатов.
Производственная вибрация
Вибрация – сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.
Вибрация возникает под действием внутренних или внешних динамических сил, вызванных:
Вибрации от источника передаются на другие узлы и агрегаты машин и на объекты защиты, т.е. на сиденья, рабочие площадки, органы управления, а вблизи стационарной техники – и на пол (основание). При контакте с колеблющимися объектами вибрации передаются на тело человека.
Виды вибрации
Характеристики вибрации
Предельно допустимый уровень вибрации – уровень параметра вибрации, при котором ежедневная (кроме выходных дней) работа, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Действие вибрации на организм человека
Степень и характер действия вибрации на организм человека зависит от вида вибрации, ее параметров и направления воздействия.
Общая вибрация воздействует на весь организм человека, локальная – на отдельные части тела. Однако такое разделение вибрации является условным, так как и локальная вибрация в итоге влияет на весь организм.
Благоприятное действие вибрации на организм человека
Неблагоприятное действие вибрации на организм человека
Средства и способы защиты от действия вибрации
Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на:
Для виброзащиты применяются СИЗ для рук, ног и тела оператора
Технические мероприятия от действия вибраций
Для уменьшения вибрации в источнике:
Для уменьшения вибраций на пути распространения применяют:
Вибродемпфирование – уменьшение амплитуды колебаний деталей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нанесения на них слоя упруго-вязких материалов (резины, пластиков и т.п.).
Толщина демпфирующего слоя обычно в 2 – 3 раза превышает толщину элемента конструкции, на которую он наносится. Вибродемпфирование можно осуществлять, используя двухслойные материалы: сталь – алюминий, сталь – медь и др.
Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующего агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты, а также при увеличении жесткости конструкции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости.
Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей, которые крепятся на вибрирующем агрегате. Недостаток динамического виброгасителя – его способность подавлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной).
Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание, пол, рабочую площадку, сиденье, ручки механизированного ручного инструмента за счет устранения между ними жестких связей и установки упругих элементов – виброизоляторов.
В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, прокладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно- пластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжатии воздуха.