ШУМЫ
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
Уровень
звукового давления рассчитывают по формуле
Уровни интенсивности звука и звукового
давления связаны между собой выражением
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
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. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||