Методические указания к лабораторной работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности» лабораторная работа №6 (стр. 1 из 3)

6

ГОУ ВПО «Тобольский государственный педагогический институт

имени Д.И. Менделеева»

Кафедра технологий и технических дисциплин

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ БОРЬБЫ С НИМ

Методические указания к лабораторной работе

по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ БОРЬБЫ С НИМ»

1. Цель работы: Ознакомиться с методами измерения параметров шума, его нормированием, оценкой эффективности звукоизолирующей способности кожухов, плоских ограждений и звукопоглощения ограждающих конструкций помещений (стен, пола, потолка).

Приборы и материалы: шумометр ВШВ-003-М2

2. Теоретическая часть

В гигиенической практике шумом принято называть всякий нежелательный для человека звук. В настоящее время шум является одним из основных вредных производственных факторов. Под его действием, как правило, повышается утомляемость, ухудшаются восприятие звуковых сигналов и разборчивость речи, нарушаются процессы пищеварения и кровообращения, возрастают энергозатраты организма при выполнении всех видов работ, ослабляется световосприятие. При длительном воздействии шума у человека - могут возникать различные профессиональные заболевания - глухота, гипертония и т.п.

Любой звук, как физическое явление, представляет собой распространяющееся механическое колебательное движение части упругой среды (газа, жидкости, твердого тела) с малыми амплитудами. Источником его является любое колеблющееся тело, выведенное из устойчивого состояния какой-либо внешней силой. Непосредственно примыкающие к источнику колебания частицы среды вовлекаются в колебательный процесс и смещаются около своего положения равновесия, приходя в состояние периодического сгущения и разряжения. Этот процесс в силу упругости среды распространяется последовательно на смежные частицы в виде волны с длиной

,

где c - скорость звука в среде,

- частота колебаний, T - период колебаний.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии в пространстве, называемом звуковым полем. Общее количество энергии, которое источник звука излучает в окружающее пространство, называется звуковой мощностью источника (W). Реальные звуковые мощности некоторых источников звук. Характеризуют следующие приблизительные цифры (речь идет о порядке величин): шепот - (10-9), обычный разговор - (10⁵) Вт, крик - (10^-3) Вт, цепная пила по дереву - 1 Вт, большой оркестр - 10 Вт, турбореактивный самолетный двигатель - 10⁴ Вт, стартовый двигатель космической ракеты - (10⁸) Вт. Применительно к оценке шума в какой-либо точке звукового поля (например, на рабочем месте в цехе) интерес представляет не общая акустическая мощность источника шума, а лишь та его часть, которая достигает этой точки (рабочего места).

Часть общей мощности источника шума, приходящаяся на единицу площади, проходящей через заданную точку звукового поля и расположенной перпендикулярно распространению звуковой волны, называется интенсивностью звука (I).

Единица интенсивности звука – ватт на метр в квадрате (Вт/м²)

Непосредственное измерение интенсивности звука связано с большими техническими трудностями, и в настоящее время нет приборов, позволяющих непосредственно измерять этот параметр. С помощью акустических приборов (в частности, шумомеров) сравнительно просто измеряется так называемое звуковое давление (Р), связанное с интенсивностью звука (I) следующей зависимостью:

где

- плотность среды,

c - скорость звука в среде.

Звуковым давлением называется разница между мгновенным значением полного давления в какой-либо точке звукового поля и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде (атмосферное давление).

Частотный диапазон слышимых человеком звуков находится в пределах от 16 гц до 20 кГц. Колебания с частотой менее 16 гц называются инфразвуком, а свыше 20 кГц - ультразвуком.

Интенсивности звуков и звуковые давления, с которыми приходится иметь дело на практике, как уже показано выше, могут изменяться в десятки и сотни миллионов раз. Такой огромный диапазон изменения этих величин создает большие неудобства при сопоставлении их абсолютных значений. В этих условиях оказалось очень удобным использование логарифмической шкалы, так как это позволяет существенно уменьшить диапазон численных значений измеряемых величин. Применению логарифмической шкалы в акустике способствовало также то обстоятельство, что громкость звуков при оценке их на слух, как это было установлено Физиологами, возрастает примерно пропорционально логарифму интенсивности или звукового давления.

С учетом этих обстоятельств, основными характеристиками шума являются уровни звукового давления (Lp) и уровни интенсивности звука (Li), определяемые по формулам:

и ,

где Р₀ и I₀ - соответственно пороговые значения звукового давления и интенсивности звука на частоте 1000 Гц; Р и I – звуковое давление и интенсивность исследуемого звука. Единицы измерения Lp и Li - децибел (Дб)

При исследовании шумов обычно весь слышимый диапазон звуковых колебаний по частоте разбивается на отдельные полосы, каждая из которых характеризуется граничными частотами нижней (f_н), верхней (f_в) и среднем (f_cp). За среднюю частоту полосы принято принимать среднегеометрическую частоту, определяемую по формуле:

, Гц

Чаще всего применяются октавные и третьоктавные полосы. Октавная полоса (октава) - это такая частотная полоса, в которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней частоты.

При гигиенической оценке шума и его нормировании акустический диапазон частот разделяют на девять октавных полос со среднегеометрическими частотами:

31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 гц.

Граничные частоты для этих октавных полос соответственно равны:

22-44, 44-88, 88-177, 177-355, 355 710, 710-1420, 1420-2840, 2840-5680, 5680-11360 гц.

3. Гигиеническое нормирование шума

Основой всех правовых, организационных и технических мер по снижению шума является гигиеническое нормирование его параметров с учетом влияния на человеческий организм.

В настоящее время основным документом по нормированию шума на производстве являются "Санитарные нормы допустимых уровней шума" N 3223-85. Эти нормы устанавливают классификацию шумов, характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к измерению нормируемых величин и основные мероприятия – по профилактике неблагоприятного влияния шума на работающих. Шумы классифицируются указанными нормами по двум признакам – характеру спектра и временным характеристикам.

По характеру спектра шумы подразделяются на:

-широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

-тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона.

Тональный характер шума при контроле его параметров на рабочих местах устанавливается измерением в третъоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы подразделяют на:

-постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБ (А) при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера;

-непостоянные, уровень звука которых за 8-часзвой рабочий день (рабочую смену) изменяется более чем на 5 дБ (А) при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера.

Непостоянные шумы, в свою очередь, подразделяются на:

-колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

-прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБ и более, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

- импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБ (А1) и дБ (А), измеренные соответственно по временным характеристикам "импульс" и "медленно" шумомера, отличающиеся, не менее чем на 7 дБ (шумомеры должны отвечать ГОСТу 17187-81).

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для рабочих мест в производственных помещениях и на территориях предприятий для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного), шума представлены в табл. 1.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни нормируемых значений должны быть на 5 дБ меньше указанных в табл. 1. Для наблюдений во времени прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ (А).

Для импульсного шума максимальный уровень звука не должен превышать 125 дБ (А1).

Действующими санитарными нормами запрещено пребывание работающих в зонах с уровнем звукового давления свыше 125 дБ в любой октавной полосе.

4. Экспериментальная часть

В данной лабораторной работе представляется возможным экспериментально оценить эффективность использования для борьбы с шумом звукоизолирующего металлического кожуха, звукоизолирующей перегородки и акустической обработки шумного помещения.