Производственный шум

Содержание

1. Введение……………………………………………………..2
2. Теоретическая часть……………………………………….3
3. Практическая часть………………………………………..7
4. Заключение………………………………………………….15

 

Введение

Проблема акустических факторов производственной среды (вибрация и шум) является одной из острейших проблем развития современной цивилизации, приоритеты развития которой за последние десятилетия существенно изменились. Известный германский акустик проф. М.Хекль заметил, что технологии, основной тенденцией которых было «больше, быстрее, выше» сегодня сменились новыми, тенденциями: «лучше, безопаснее, тише».

Неблагоприятное акустическое воздействие в той или иной мере ощущает почти каждый второй житель нашей планеты. Широкое внедрение в промышленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, широкое использование многочисленных и быстроходных средств наземного, воздушного и водного транспорта, применение разнообразного бытового оборудования - все это привело к тому, что человек на работе, в быту, на отдыхе, при передвижении подвергается многократному воздействию вредного шума, своего рода акустической экспансии.

Повышенный шум влияет на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывает раздражение, утомление, агрессивность. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием шума и вибрации (например, неврит слухового нерва, вибрационная болезнь), находятся на 1-3 местах среди всех профессиональных заболеваний. По данным российских ученых, эти заболевания в России достигают более 35% от общего числа профессиональных заболеваний. Под воздействием повышенного шума во всем мире находятся десятки миллионов работающих и сотни миллионов жителей городов.

 

 

Теоретическая часть

Шум и его понятие

Шум — беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков. Звук как физическое явление представляет собой волнообразное движение в упругой среде, вызываемое колебательными движениями звучащего тела и воспринимаемое органом слуха человека и животных. С физической стороны звук характеризуется уровнем звукового давления, измеряемым в децибелах, и частотой колебаний, выражаемой в герцах (Гц — 1 колебание в секунду). Человек воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. Сила звукового давления полностью не определяет степени его восприятия органом слуха, так как нервный аппарат внутреннего уха, воспринимающий звук, более чувствителен к высокочастотным звукам. Для сравнения степени восприятия различных по частоте звуков введена специальная единица громкости— «фон» (уровень громкости стандартного тона с частотой 1000 Гц, сила звукового давления которого равна 1 дБ). 
Измерение уровня шума производят специальными приборами — шумомерами. Определение спектра шума (частот составляющих его звуков и части общей звуковой энергии, приходящейся на отдельные частоты) производят при помощи анализаторов спектра шума.

Классификация шума

По характеру спектра шумы подразделяют на:

-широкополосный шум с  непрерывным спектром шириной  более 1 октавы;

-тональный шум, в спектре  которого имеются выраженные  тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 10 дБ

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

-низкочастотный (<300 Гц)

-реднечастотный (300—800 Гц)

-высокочастотный (>800 Гц)

По временным характеристикам:

-постоянный;

-непостоянный, который, в свою очередь, делится на колеблющийся,     прерывистый и импульсный.

По природе возникновения:

-механический

-аэродинамический

-гидравлически

-электромагнитный

Воздействие шума на организм человека

Шум оказывает на организм человека   неблагоприятное   воздействие и может вызвать различного рода болезненные состояния, в том числе тугоухость  и глухоту. Под влиянием шума учащаются пульс и дыхание, повышается расход энергии. Длительное воздействие шума оказывает вредное влияние на ЦНС и психику человека. В результате воздействия шума у человека появляются симптомы переутомления и истощения нервной системы. Со стороны психики наблюдается подавленное настроение, понижение внимания, задерживаются интеллектуальные процессы, повышается нервная возбудимость. Шум снижает работоспособность и производительность труда, препятствует нормальному отдыху и нарушает сон. Под влиянием шума значительной силы наблюдается изменение нормальной деятельности различных органов и систем (изменение секреции желудочного сока, повышение кровяного давления).

Методы защиты от шума

-замена ударных процессов на безударные (клепка-сваркой, штамповка- прессованием и др.)

-замена возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным.

-замена зубчатых передач гидравлическими.

-замена интенсивно звучащих материалов на материалы с меньшей звучностью (сталь на чугун).

-повышение точности изготовления  деталей и качества балансировки  вращающихся деталей.

-применение новых методов  металлообработки (лазерная, электронно-лучевая, плазменная и др.)

Помимо этого применение средств коллективной защиты (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ). 

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на: строительно-акустические, архитектурно-планировочные и  организационно - технические и включают в себя: 

-изменение направленности  излучения шума;

-рациональную планировку  предприятий и производственных  помещений;

-акустическую обработку  помещений;

-применение звукоизоляции.   

К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий.  По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.

Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны  порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. 

Принцип действия СИЗ – защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека – ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и  нервной системы от действия чрезмерного раздражителя.

Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот.

СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.

 

 

 

 

 

 

Практическая часть

Задание: В шумном помещении работают несколько единиц оборудования (можно выбрать самостоятельно и с этим учетом предусмотреть размеры помещения). Рассчитать суммарный шум от этого оборудования и рассчитать ограждающую конструкцию для смежного помещения, обеспечивающую безопасность работы (по ПС-60).

Расчетная часть

Октавные уровни звукового давления L, дБ, в расчетных точках в изоли-

руемом помещении, проникающие через ограждающую конструкцию из соседнего помещения с источником (источниками) шума или с территории, следует определять по формуле :

L =Lш − R +10lg S −10lg Bи −10lg k, (1)

где Lш - октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ, R - изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией, через которую проникает шум, дБ; S - площадь ограждающей конструкции, м2;

Bи– акустическая постоянная изолируемого помещения, м2; k-коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении.

Октавные уровни звукового давления Lш, дБ, в расчетных точках соразмерного помещения с несколькими источниками шума следует определять по формуле:

 

где Lwi - октавный уровень звуковой мощности i-го источника, дБ; χ - коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r < 2lmax); Φ - фактор аправленности источника шума (для источников с равномерным излучением Φ = 1); Ω -пространственный угол излучения источника, рад. (принимают по табл. 5); r - расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м (если точное положение акустического центра неизвестно, он принимается совпадающим с геометрическим центром); k - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (принимают по табл. 8 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения αcp); B - акустическая постоянная помещения, м2.

1-Автомат одношпиндельный горизонтальный прутковый 1Б10А

2-Станок токарно-центровой(токарновинторезный с найбольшим диаметром обработки до 200мм) – 16Т01А

3-Станок вертикально-сверлильный настольный(диаметр сверления до 12 мм) – 2Н106Н

 

Оборудование:	Уровни звуковой мощности, дБ на среднегеометрических частотах октавных полос, Гц
1Б10А	90	95	100	102	104	101	94	89
16Т01А	70	77	76	80	78	78	80	75
2Н106Н	100	93	87	84	81	79	77	75

 

Постоянная помещения может быть определена по формуле:

 ,

Эквивалентная площадь звукопоглощения:

 

где  -коэффициент звукопоглощения i-й поверхности; -площадь i-й поверхности, м2

Звукопоглощающий материал	Коэффициент звукопоглощения α
Стена кирпичная оштукатуренная и окрашенная масляной краской	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04
Бетон	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,03	0,04	0,05

 

Параметры помещения:

Длина: 10.4м.

Ширина: 5м.

Высота: 3м.

Площадь стен: 2*(10.4*3)+2*(5*3)=92.4м.

Площадь пола и потолка: 2*(10.4*5)= 52м.

А(63)=92.4*0,01+52*0,01+52*0,01=1,964 м

А(125)= 1,964 м

А(250)= 1,964 м

А(500)=3,928 м

А(100)= 3,928 м

А(2000)=5,892 м

А(4000)=6,932 м

А(8000)=8,896 м

Средний коэффициент звукопоглощения определяется:

 

0,0136

0,0136

0,0136

0,0272

0,0272

0,0408

0,048

0,0616

Определяем постоянную помещения В:

В(63)=6,66/1-0,01=1,99

В(125)= 1,99

В(250)= 1,99

В(500)= 4,038

В(1000)= 4,038

В(2000)= 6,142

В(4000)= 7,281

В(8000)= 9,48

Определяем Lш:

Lш(63)= =109 дБ

Аналогично считаем для других среднегеометрических частот:

Lш(125)=105 дБ

Lш(250)=108 дБ

Lш(500)=113 дБ

Lш(1000)=115 дБ

Lш(2000)=114 дБ

Lш(4000)=108 дБ

Lш(8000)=104 дБ

Определяем октавные уровни звукового давления L, дБ, в изолируемом помещении, проникающие через ограждающую конструкцию из соседнего помещения с 3 источниками шума.

Материал конструкции	Звукоизоляция ограждающих конструкций, R
Кирпичная стена оштукатуренная с двух сторон	36	41	44	51	58	64	65	65

 

S - площадь ограждающей конструкции, м2 (S=52 м2)

Bи– акустическая постоянная изолируемого помещения, м2(принимаем что изолируемое помещение аналогично шумному)

k=1,25

L(63)=85-36+10*lg52-10*lg1,99-10*lg1,25=76 дБ

L(125)=67 дБ

L(250)=67 дБ

L(500)=62 дБ

L(1000)=57 дБ

L(2000)=48 дБ

L(4000)=47 дБ

L(8000)=44 дБ

Нормирование действия шума

Предельно допустимые уровни звукового давления, дБ (предельные спектры ПС) определяются в октавных полосах на среднегеометрических частотах 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Октавной полосой называется интервал  частот, в котором значение верхней частоты  f2  в 2 раза больше нижней  f1 (f2 = 2f1). Среднегеометрические частоты стандартизированы и определяются с помощью зависимости .