Источники шума и вибрации

 

В условиях научно-технического прогресса, в результате быстрого развития индустрии, появления современных промышленных предприятий, строек, машин, механизмов и транспортных средств, проблема борьбы с шумом стала одной из самых актуальных. Шум и вибрация оказывают вредное влияние на весь организм человека и, в первую очередь, на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. На производстве шум оказывает негативное действие на работающего, увеличивает расход энергии организма при одинаковой физической нагрузке, замедляет скорость психических реакций, снижает производительность и ухудшает качество работы.

В машиностроении высокие шумы и вибрации имеются при работах машин и агрегатов, транспортных средств высокой мощности; в литейном производстве при обработке литья, дробеструйной его очистке, работе галтовочных барабанов; в механических цехах станков по холодной обработке металлов, при точении, шлифовке и полировке изделий; в кузнечно-прессовом производстве при работе штампов, прессов, ножниц и другого оборудования для обработки металлов давлением. Мощным шумом сопровождаются испытания двигателей на авиа-, судостроительных заводах. Огромное акустическое загрязнение городов связано с работой городского и личного автомобильного и других видов транспорта, строительных и других машин и механизмов.

В горнорудной промышленности интенсивный шум возникает при подземных работах и в карьерах при использовании горных машин, комбайнов, транспортных средств, отбойного инструмента.

В металлургической промышленности высокие уровни шума отмечаются на участках прокатных станов, подъемно-транспортных механизмов, в технологических системах подачи топлива, кислорода. На химических заводах использование современных мощных крупногабаритных агрегатов, насосов, компрессоров, центрифуг, вентиляторов способствует значительному акустическому загрязнению среды. Источники интенсивного шума имеются на заводах легкой промышленности в ткацких, обувных, деревообрабатывающих, целлюлозно-бумажных и других цехах; на заводах железобетонных изделий. В условиях интенсивного шума работают механизаторы комбайнов и другой сельскохозяйственной техники в агропромышленности.

Снижение производительности труда, рост числа профессиональных заболеваний и производственного травматизма среди рабочих шумных цехов обусловлен негативным влиянием шума на нервную и сердечно-сосудистую системы, функциональное состояние организма. Одновременно прогрессирует процесс утомления и переутомления слуховых органов с развитием процесса профессиональной потери слуха.

Основной характеристикой любого источника шума является звуковая мощность, которая определяется как общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающую среду за единицу времени.

Интенсивность звука в любой точке можно измерить как поток энергии, приходящейся на единицу площади, например, Вт/м2. Звуковое давление самого слабого из слышимых звуков, т.е. порогового значения, равно примерно 0,00002 Па/м2.

Звуковое давление и интенсивность звука по своей величине могут изменяться в широких диапазонах, по давлению – до 1016 раз, а по интенсивности в 108 раз. Органы слуха человека реагируют не на абсолютное, а на относительное изменение интенсивности звука, так как интенсивность звука пропорциональна логарифму количества энергии раздражителя. Это привело к введению логарифмической величины уровня интенсивности и звукового давления, выражаемой в децибелах (дБ) – наиболее распространенной единицы измерения, названной в честь Александра Грейама Белла.

Уровень интенсивности звука определяется по формуле

 

L1=10 lg I1/I0,

 

где I1 – интенсивность звука в данной точке, Вт/м2;

I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, 10-12 Вт/м2 на частоте 1000 Гц.

 

Уровень звукового давления рассчитывают по формуле

 

Lp=20 lg P/P0,

 

где Р0 – пороговое звуковое давление, 2×10-5 Па/м2;

Р – звуковое давление в данной точке, Па.

 

Уровни интенсивности звука и звукового давления связаны между собой выражением

 

L1=Lp+10 lg r0c0/rc,

 

 

где r0c0- плотность и скорость звука при нормальных атмосферных условиях;

rc – плотность среды и скорость звука в воздухе при замере.

 

ПРИМЕР: определим силу звука в децибелах, если в абсолютных величинах звук составил 10-12 Вт/см2. Отношение заданной силы звука к порогу слуха, равному 10-16 Вт/см2, составит 10-12/10-16, т.е. равно 10000. При десятичных логарифмах эту величину (10000) можно представить как 104,т.е. логарифм в этом случае равен 4, а значит, сила звука равна 4Б, или 40 дБ.

Опасные уровни шума оцениваются специальным прибором шумомером в децибелах. Высокочастотные шумы вызывают у человека большее раздражение и неприятное восприятие на слух, чем низкочастотные. Воздействие высокочастотных звуков на человека оценивается по шкале децибела и в единицах дБ.

 

Таблица. Воздействие на человека типичных шумов

Источник шума

и расстояние до него

Уровень дБ

Результат шумового воздействия

Взлет реактивной ракеты, 100 м

150

Разрыв ушных барабанных перепонок

Взлет реактивного самолета, 25 м

145

Разрыв ушных барабанных перепонок

Машинное отделение подводной лодки, реактивный двигатель, рок-музыка, цепная пила, близкое расстояние

120

Порог болевых ощущений

Сталепрокатный или другой очень шумный завод

110

Серьезная угроза для нервной системы, слуховых органов и зрения человека

Тяжелый дизельный грузовик, хлопкопрядильный станок, улица города с напряженным движением транспорта

90

Угроза для слуховых органов, и снижение безопасности из–за плохой слышимости

Стиральная машина, посудомоечная машина, миксер, звон будильника, 1м

80

Угроза для слуховых органов

В железнодорожном вагоне

75

Интенсивное раздражающее действие

Телевизор, пылесос, вечеринка, шумный офис

70

Отрицательное действие на общий энергетический тон

Машинописное бюро

45

Интенсивное воздействие на органы слуха

Обычный разговор в жилой комнате

50

Воздействие на слуховой аппарат

Библиотека, тихая музыка

40

Воздействие на слуховой аппарат

Шелест листьев, шепот

20

 

Дыхание

10

 

 

Воздействие шума на человека болезненно при 120 дБ и смертельно при 180 дБ. Опасные последствия шума, которые возникают при 75 дБ и выше, выражаются в резком ухудшении слуха и зрения, повышении кровяного давления, психологическом стрессе, снижении общего иммунитета, обострении язвенной болезни и других хронических заболеваний.

Теория и практика мероприятий в области борьбы с шумом, разработанная на современном научном уровне, широко представлена в существующей литературе. Роль инженера-эколога в этой области связана не столько с технологическими проблемами, сколько с приоритетом работ в области акустической защиты человека и природы. Проектировщик или конструктор должен начинать свои разработки не с вопросов, касающихся требуемой мощности, а с ограничений, налагаемых условиями окружающей среды. Эти ограничения связаны не с объектами, указанными на чертежах, а с уровнями шума. И цель разработчика новой техники заключается в том, чтобы удовлетворение всем техническим и экономическим требованиям достигалось не в ущерб окружающей среде.

 


Разблокировка МТС Smart Run 4G
Разблокировка МТС Smart Run 4G


Разблокировка Alcatel Idol 2S
Разблокировка Alcatel Idol 2S


iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб
iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб