Лабораторные работы по БЖД 2б

			Окончание табл. 1.7
	Переключатель	Обозначение	Пояснение
	LED индикаторы		Индикация предела измерения
	ПРГ		Отсутствие перегрузки
	a / V		Кнопка нажата
	ФЛТ ОКТ	1…63	Частота фильтра должна совпадать с час-
	Гц	125…8000	тотой генератора
			В зависимости от частоты генератора
	ФЛТ, Гц	ОКТ	Режим частотного анализа в октавных по-
			лосах
	СВ / ДИФ		Кнопка не нажата

Измерение уровней звукового давления методами защиты от шума аналогично. В данной лабораторной работе исследуется звукоизоляция кожухом и перегородками, выполненных из различных материалов.

Меры безопасности. Перед началом работы проверяется состояние лабораторного стенда и используемых измерительных приборов. Студент должен осмотреть электрический привод технологического агрегата, установки, питающие кабели, провода, пусковые кнопки и другие устройства, электроизмерительные приборы, защитные средства; убедиться в наличии заземления, в отсутствии оголенных проводов, незакрытых клеммных коробок, соединений.

Во время работы студент обязан регулярно производить осмотр обслуживаемого им оборудования, рабочего места. При выявлении неполадок немедленно известить об этом преподавателя.

Выполнение работ на лабораторном стенде производится в соответствии с порядком выполнения лабораторной работы согласно методическим указаниям.

Время работы источника шума должно регулироваться необходимостью проведения измерений параметров шума.

Порядок выполнения лабораторной работы

Измеряют уровень шума при двух условиях: при отсутствии звукоизолирующих перегородок и при их наличии.

1. Измерение уровня шума при отсутствии звукоизолирующих перегородок:

1.1. Лабораторный стенд подключить к электросети. С помощью переключателей включить освещение внутри стенда.

31

1.2.Микрофон из комплекта измерителя шума и вибрации установить на подставке в правой камере макета.

1.3.К стенду подключить генератор сигналов ФГ-100. На генераторе установить звуковой сигнал частотой 63 Гц с амплитудой, при которой уровень звукового давления, показываемый измерителем шума, будет находиться в пределах от 90 до 100 дБ, причем при установке других значений частоты амплитуда сигнала должна быть постоянной.

1.4.Измерить уровень звукового давления с помощью измери-

теля шума.

1.5.Измерение повторить при частоте сигнала 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

1.6.Результаты занести в третью строку табл. 1.8. Затем заполнить вторую строку этой же таблицы – нормативные значения уровней звукового давления.

1.7.Сравнивая измеренные значения с нормативными (табл. 1.9), сделать вывод о допустимости уровня звукового давления в макете конструкторского бюро.

После выполнения задания генератор и измеритель шума и вибрации отключить.

Тумблеры освещения камер выключить, после чего стенд отключить от электросети.

Таблица 1.8

Общая таблица измерений

Среднегеометрическая частота, Гц

Тип перегородки

63 Гц 125 Гц 250 Гц 500 Гц 1 кГц 2 кГц 4 кГц 8 кГц

Нормативные

Отсутствует

Фанера

Картон гофрированный

МДФ

Пластик ПВХ

…….

2. Измерение уровня шума при использовании звукоизолирующих перегородок:

2.1. Аналогично вышеописанной методике провести измерение уровней звукового давления при использовании звукоизолирующих

32

перегородок, выполненных из различных материалов (количество перегородок уточняется у преподавателя). Результаты измерений занести в табл. 1.8.

2.2.После выполнения задания генератор и измеритель шума

ивибрации отключить.

2.3.Тумблеры освещения камер выключить, после чего стенд отключить от электросети.

3.Расчет эффективности звукоизолирующих перегородок:

3.1.Для расчета эффективности средств звукоизоляции использовать следующую формулу:

Э	L Lзп	,	(1.15)
	L

где L – уровень звукового давления, измеренный для октавной полосы частот, до применения звукоизоляции, дБ; Lзп – уровень звукового давления, измеренный для той же полосы частот при использовании звукоизолирующей перегородки, дБ.

3.2. Результаты расчетов для всех исследуемых средств звукоизоляции занести в табл. 1.10.

Таблица 1.9

Предельные спектры шума для рабочих мест

	Уровни звукового давления, дБ, в октавных									Обозна-	Уров-
	полосах со среднегеометрическими частота-									чение	ни зву-
Рабочие					ми, Гц					предель-	ка, дБА
места	63	125	250	500		1000	2000	4000	8000	ного
										спектра
Помещения кон-
структорских
бюро, програм-
мистов ЭВМ,	71	61	54	49		45	42	40	38	ПС-45	50
лабораторий для
теоретических
работ
Помещения и
участки точной	83	74	68	63		60	57	55	54	ПС-60	65
сборки

Окончание табл. 1.9

33

		Уровни звукового давления, дБ, в октав-															Обозна-		Уров-
																	чение		ни
		ных полосах со среднегеометрическими
Рабочие																	пре-		звука,
								частотами, Гц
места																	дель-		дБА
		6	12		25			50	100		200		400			800	ного
		3	5		0			0	0		0		0			0	спектра
Помещения лабо-
раторий для про-
ведения экспери-
ментальных ра-		9	87		82			78	75		73		71			70	ПС-75		80
бот, для размеще-		4
ния шумных аг-
регатов вычисли-
тельных машин
Постоянные рабо-
чие мес-та и рабо-
чие зоны в произ-
водственных по-
мещениях, а также		9
рабочие места во-			92		86			83	80		78		76			74	ПС-80		85
		4
дителей и обслу-
живающего персо-
нала тракторов,
грузового авто-
транспорта
																	Таблица 1.10
Таблица эффективности средств звукоизоляции
							Среднегеометрическая частота
Тип
перегородки	63 Гц		125			250 Гц				500 Гц		1 кГц			2 кГц		4 кГц		8
			Гц																кГц
Фанера
Картон гофри-
рованный
МДФ
Пластик ПВХ
…….

3.3. Построить диаграммы эффективности для различных частот октавных полос (рис. 1.6).

34

Рис. 1.6. Пример построения диаграммы эффективности звукоизолирующей перегородки из алюминия [1]

3.4. На основе построенных диаграмм сделать вывод об эффективности перегородок и проанализировать зависимость эффективности от частоты.

4. Определение изменения уровня шума при использовании звукопоглощающего короба и звукоизолятора:

4.1. Установить звукопоглощающий короб внутрь макета, измерить уровень звукового давления на тех же частотах. Вычислить изменение уровня звукового давления при использовании звукопоглощающего короба по формуле

L L Lk ,

(1.16)

где L – уровень звукового давления до применения звукопоглощения, дБ; Lk – уровень звукового давления, измеренный для той же полосы частот при использовании звукопоглощающего короба, дБ.

4.2. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.11. После выполнения задания убрать звукопоглощающий короб.

Таблица 1.11

Изменение уровня звукового давления при использовании звукопоглощающего короба и звукоизолятора

35

Параметры			Среднегеометрическая частота, Гц
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	L, дБ
	Lk,
Уровни звуковых	дБ
давлений, дБ
	Lи,
	дБ
Изменение уровня	∆Lk,
звукового давле-
	дБ
ния, дБ
Изменение уровня	∆Lи,
звукового давле-
	дБ
ния, дБ

4.3. Накрыть решетку громкоговорителя звукоизолятором. Измерить уровень звукового давления на тех же частотах. Определить изменение уровня звукового давления при использовании звукоизолятора по формуле (1.15). Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.11.

4.4. После выполнения задания генератор и измеритель шума и вибрации отключить. Тумблеры освещения камер выключить, после чего стенд отключить от электросети.

5. Составить отчет о работе.

Требования к содержанию отчета:

1)привести общие сведения;

2)описать стенд;

3)результаты исследуемых параметров оформить в виде табл. 1.8, 1.9, 1.10, 1.11;

4)построить диаграмму эффективности звукоизолирующей перегородки по примеру рис. 1.6.

Контрольные вопросы

1.Как физически воздействует шумовое загрязнение среды (рабочей зоны) на организм человека?

2.Дайте определение понятия «стандартный порог слышимо-

сти».

3.Дайте определение понятия «предельный спектр».

36

4.Приведите классификацию шумов по спектральным, временным и частотным характеристикам.

5.Назовите основные задачи акустического расчета.

6.Приведите классификацию источников производственного шума по природе возникновения.

7.Перечислите коллективные (СКЗ) и индивидуальные (СИЗ) средства защиты от шума.

8.Перечислите методы нормирования производственных шумов (постоянных и непостоянных).

9.Дайте определение понятия «шум».

10.Какими физическими параметрами характеризуется шум?

11. Перечислите основные методы защиты от воздействия шума. 12. Что называют звукоизоляцией и звукопоглощением?

Библиографический список

1.Безопасность жизнедеятельности : лаб. практикум / Ю. А. Амелькович, Ю. В. Анищенко, А. Н. Вторушина и др. – Томск : Изд-во Том. политехн. ун-та, 2010. – 236 с.

2.Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие / Т. В. Еремина, Н. И. Гусева, О. А. Перевалова и др. – Улан-Удэ : Изд-во ВСГТУ, 2003. – Ч. 1. – 272 с.

3.Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность) : учебник / С. В. Белов. – 2-е изд., испр. и доп. – М. : Юрайт ; ИД Юрайт, 2011. – 680 с.

4.Русак, О. Н. Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие / О. Н. Русак, К. Р. Малаян, Н. Г. Занько. – 9-е изд., стер. ; под ред. О. Н. Русака. – СПб. : Лань ; М. : Омега-Л, 2005. – 448 с.

5.Безопасность жизнедеятельности [Электронный ресурс] : учеб.-метод. комплекс. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://bgd.alpud.ru/bgd_.htm#deistvie_shum. – Загл. с экрана.

6.ГОСТ 12.1.003–83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности [Электронный ресурс]. Введ. 1984–07–01 (Система стандартов безопасности труда). – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_129.html. – Загл.

сэкрана.

7.СНиП 23-03–2003. Защита от шума. Введ. 2003–06–30. М. : Госстрой России, 2004. – 38 с. (Система нормативных документов в строительстве).

37

8.СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Введ. 1996–10–31. М. : Минздрав России. 12 с. (Система нормативных документов в строительстве).

9.Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие по выполнению лаб. работ для студентов всех спец., направлений и форм обучения / А. Г. Лапкаев [и др.] – 4-е изд. испр. и доп.; под общ. ред. А. Г. Лапкаева ;. Сиб. гос. техн. ун-т. – Красноярск, 2006. – 212 с.

Лабораторная работа 2

ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Цель работы. Провести измерения интенсивности тепловых излучений в зависимости от расстояния индикаторного блока до источника теплового излучения. Оценить эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов и воздушной завесы.

Краткие теоретические сведения

Лучистый теплообмен между телами представляет собой процесс распространения внутренней энергии, которая излучается в виде электромагнитных волн в видимой и инфракрасной (ИК) области спектра.

Тепловое излучение (инфракрасное излучение (ИКИ)) – это невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 420 мкм, обладающее волновыми и световыми свойствами. Длина волны видимого излучения – от 0,38 до 0,76 мкм.

По длине волны инфракрасные лучи делятся на коротковолновую ИКИ-А (менее 1,4 мкм), средневолновую ИКИ-В (1,4 – 3 мкм), длинноволновую ИКИ-С (3 мкм – 1 мм) области.

Основные законы инфракрасного излучения. Закон Кирхгофа.

Лучеиспускание обуславливается только состоянием излучающего тела и не зависит от окружающей среды. Лучеиспускательная способность любого тела пропорциональна его лучепоглощающей способности. Тело, поглощающее все падаю-щие на него лучи (абсолютно черное тело), обладает максимальным излучением. На этом законе основано применение поглощающей защитной одежды, светофильтров, окраски оборудования, устройства приборов для измерения теплового излучения.

38

Закон Стефана-Больцмана. С повышением температуры излучающего тела мощность излучения увеличивается пропорционально 4-й степени его абсолютной температуры:

Е = σ · Т4,

(2.1)

где Е – мощность излучения, Вт/м2; σ – постоянная Стефана-Больц- мана, равная 5,670 32·10–8 Вт∙м–2∙К–4; Т – абсолютная температура, К.

В соответствии с этим законом даже небольшое повышение температуры тела приводит к значительному росту отдачи тепла излучением. Используя этот закон, можно определить величину теплообмена излучением в производственных условиях.

Количество тепловой энергии, передаваемое излучением, определяется законом Стефана-Больцмана по формуле

Е С	С	(Т 4	Т 4 ),	(2.2)
1	2	1	2

где Е – теплоотдача, Вт/м; С1 и С2 – константы излучения с поверхностей; σ – постоянная Стефана-Больцмана; Т1 и Т2 – температуры поверхностей, между которыми происходит теплообмен излучением, К.

При расчете теплоотдачи излучением учитывают температуру стен и других поглощающих тепловую радиацию поверхностей (среднерадиационная температура).

Закон Вина. Произведение абсолютной температуры излучающего тела на длину волны излучения (λмакс) с максимальной энергией является величиной постоянной:

λмакс · Т = С,

(3.3)

где С = 2880; Т – абсолютная температура, К; λ – длина волны в мкм. Таким образом, согласно закону, длина волны максимального

излучения нагретого тела обратно пропорциональна его абсолютной температуре:

макс СТ . (2.4)

Основная физическая характеристика инфракрасного излучения – интенсивность теплового излучения определяется по формуле

		T	4
		0		110
	100
Q 0, 78 F					,	(2.5)
			l2

39

где Q – интенсивность теплового излучения, Вт/м2; F – площадь излучающей поверхности, м2; T0 – температура излучающей поверхности, К; l – расстояние от излучающей поверхности, м.

Количество лучистого тепла (согласно формуле (2.5)), поглощаемого телом человека, зависит от температуры источника излучения, площади излучающей поверхности и квадрата расстояния между излучающей поверхностью и телом человека.

Биологическое действие теплового излучения. Тепловой обмен организма человека с окружающей средой заключается во взаимосвязи между образованием тепла (термогенезом) в результате жизнедеятельности организма и отдачей им этого тепла во внешнюю среду. Отдача тепла осуществляется, в основном, тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.

Передача тепла ИК-излучением является наиболее эффективным способом теплоотдачи и составляет в комфортных метеоусловиях 44–59 % общей теплоотдачи. Тело человека излучает в диапазоне длин волн от 5 до 25 мкм с максимумом энергии на длине волны 9,4 мкм.

Впроизводственных условиях, когда работающий человек окружен предметами, имеющими температуру, отличную от температуры тела человека, соотношение способов теплоотдачи может существенно изменяться. Отдача человеческим телом тепла во внешнюю среду возможна лишь тогда, когда температура окружающих предметов ниже температуры тела человека. В обратном случае направление потока лучистой энергии меняется на противоположное, и уже тело человека будет получать извне дополнительную тепловую энергию. Воздействие ИК лучей приводит к перегреву организма и тем быстрее, чем больше мощность излучения, выше температура и влажность воздуха в рабочем помещении, выше интенсивность выполняемой работы.

Впроизводственных условиях гигиеническое значение имеет диапазон 0,76–70 мкм.

Источником инфракрасного излучения в производственных условиях являются нагретые поверхности слитков, чушек, листов, поковок, разливаемый жидкий металл, открытое пламя печей, сварочное пламя (при электро- и газосварке) и т. п.

По характеру излучения производственные источники тепла

илучистой энергии подразделяются на четыре основные группы:

1)источники с температурой до 500°С – спектр содержит исключительно длинноволновое ИКИ;

40