Лабораторные работы - Щербаков - 2004 / 2

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра Безопасности жизнедеятельности

Лабораторно-практическая работа №2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Выполнил: студент гр. О-36

Щербаков В.Е.

Москва – 2004

Цель работы: ознакомление с акустическими приборами и нормирова­нием шума, измерение производственного шума, определение эффективности некоторых мероприятий по его уменьшению.

Общие сведения

Вопросы борьбы с шумом имеют большое значение во всех областях техники и технологии. Производственный шум наносит большой ущерб, снижает производительность труда, вызывает утомление, способствует возникновению травм.

Шум - это механические колебания воздуха различной частоты и интенсивности (силы).

Различают ударный, механический, аэро-газо- и гидродинамический шум. Ударный шум возникает при штамповке, клепке, ковке и других подобных работах. В химических производствах в основном встречается механический шум. Механический шум возникает при трении и биении узлов и деталей машин и механизмов (компрессоры, насосы, вентиляторы, двигатели, центрифуги, дробилки, вальцы и др.).

Шум вредно отражается на здоровье человека, снижает его работоспособность, вызывает профессиональные заболевания.

Шум характеризуется частотой, мощностью и силой звука.

Частота звука характеризуется числом колебаний звуковой волны в единицу времени (с) и измеряется в герцах. В качестве стандартной частоты сравнения принята частота 1000 Гц.

Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот 16-20000 Гц. Принято разделять звуки на низкочастотные (до 300 Гц), среднечастотные (300-800 Гц) и высокочастотные (свыше 800 Гц).

Минимальная сила звука, которая воспринимается ухом, называется порогом слышимости и равна 10 Вт/м" на частоте 1000 Гц.

Наибольшая сила звука, которую человек воспринимает еще без ощущения боли, но превышение, которой приводит к резкому болевому ощущению, называется болевым порогом.

Порог слышимости различен для звуков разной частоты. В интервале частот 800-4000 Гц величина порога слышимости минимальна, по мере удаления от этих частот вверх и вниз его величина растет. Особенно заметно увеличение порога слышимости на низких частотах. Поэтому высокочастотные звуки более неприятны, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления).

Для субъективной оценки действия шума на человека введено понятие уровня

Уровень шума - это логарифм отношения звукового давления данного шума к звуковому давлению на пороге слышимости, т.е.

(2.1)

"о

где Р - звуковое давление шума, Па, (Р=2-10'⁵ Па при частоте 1000 Гц);

Ро - пороговое звуковое давление, Па.

Для характеристики шума с точки зрения его физиологического восприятия введено понятие громкость шума. Для количественной оценки уровня громкости шума различных источников его сравнивают с шумом при частоте 1000 Гц, для которого уровень силы шума условно принят равным уровню громкости.

Уровень громкости шума частотой 1000 Гц при уровне силы шума в I дБ является единицей уровня громкости и называется фоном.

Анализ шума проводится с помощью устройств, состоящих из набора электрических фильтров, каждый из них пропускает в исследуемом шуме определенную полосу частот, за которую обычно принимают среднегеометрические частоты октавных полос в герцах.

При исследовании шумов обычно пользуются фильтрами с постоянной относительной полосой пропускания. Полоса, в которой называется октавой. В этом случае анализ производится в октавных полосах частот.

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума и нормирование уровня звука в дБА.

Нормативные требования к уровню производственного шума изложены

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром.

Уровни звукового давления измеряются с помощью шумомера. Принцип работы шумомера состоит в том, что мембрана микрофона, восприни­мающая звуковые колебания, создает переменное электрическое напряжение, величина которого пропорциональна уровню звукового давления. Это на­пряжение поступает на вход специального усилителя, увеличивается в определенное число раз, выпрямляется и измеряется стрелочным индикатором, проградуированным в децибелах.

Для снижения шума применяют следующие методы: уменьшение шума в источнике, изменение направленности, акустическая обработка, уменьше­ние шума на пути распространения, рациональная планировка сооружений, индивидуальная защита.

Для защиты от производственных шумов используется изоляция источника шума от окружающей среды с применением звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов.

Под звукопоглощением следует понимать способность материала или конструкции поглощать энергию звуковых волн за счет вязкого трения в уз­ких каналах или порах материала, трансформируя ее в другие виды энергии, в основном тепловую (легкие волокнисто-пористые материалы - войлок, ва­та, акустическая штукатурка и т.п.).

Под звукоизоляцией следует понимать создание специальных строительных устройств - преград в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т.д., препятствующих распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении, для изготовления, которых чаще всего ис пользуются тяжелые и плотные материалы (бетон, кирпич, керамические блоки, металлы и т.п.), обладающие большой инерцией к возбуждению в них звуковых колебаний.

К средствам индивидуальной защиты относят вкладыши, наушники и шлемы.

Экспериментальная часть

Исследование шума и звукоизолирующих устройств проводится на ус­тановке, представляющей собой макет производственного помещения с источниками шума.

В макете производственного помещения имеются: гнездо для установки микрофона шумомера, лабораторные столы, в правой части помещения находятся источники шума - вакуумный насос, компрессор, центрифуга. Ис­точники шума от основного помещения могут отделяться изолирующими пе­регородками из различных материалов: дерево, пластик и оргстекло. С целью изучения звукоизоляции на источнике шума предусмотрена установка кожу­хов.

В качестве измерительной аппаратуры используются точный импульс­ный шумомер с октавными фильтрами.

Задание

1. Изучить схему установки.

2.Измерить общий уровень шума от источников шума.

3.Определить уровни звукового давления в октавных полосах.

4.Установить одну из изолирующих перегородок или кожухов (по указанию преподавателя) и измерить уровень шума.

5. Результаты измерений занести в табл. 2.1.

6. Начертить спектрограмму шума в координатах (дБ-Гц).

7. Проанализировать, как уменьшилась громкость при использовании средств звукоизоляции.

8. Сравнить полученные кривые уровней шума с предельным спектром (по указанию преподавателя: ПС-45, ПС-55, ПС-60, ПС-75, ПС-80).

Таблица 2.1

Уровни звукового давления на рабочем месте

Источник шума	Тип звукоизоляции	Уровни звукового давления, дБ.								Общий уровень звука, дБА
		Октавные полосы, Гц.
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000