2.Характеристики шума и вибрации

Звуковое давление является дополнительным давлением, возникающим в звуковом поле как разность между мгновенным и средним давлением при прохождении звуковых волн через среду.

За единицу звукового давления принят паскаль (Па) — давление, вызванное силой в 1 ньютон (Н), равномерно размещенное на площади в 1 м². Звуковое давление выражают размерностями дин/см² = 0,1 Па (деципаскаль).

Интенсивностью звука называют средний поток звуковой энергии в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению потока.

Уши человека лучше воспринимают относительные изменения силы (интенсивности) звука, чем абсолютные, а потому изменения уровней звукового давления и интенсивности звука определяют по логарифмической зависимости. Установлено, что ощущение звукового давления пропорционально логарифму его внешнего раздражения.

Интервал звукового давления между порогом слышимости и уровнем болевого ощущения принято делить на 14 бел или 140 дБ.

При уровне шума 65 дБ и выше начинает увеличиваться давление крови, появляется быстрая утомляемость.

Уровень шума 90. дБ и выше приводит к нарушениям слуха, ухудшению деятельности желудочно-кишечного тракта, нарушению нервной деятельности.

Уровень шума 120 дБ может привести к нарушению связи между частями внутреннего уха, а иногда лопаются барабанные перепонки. Клетки коры головного мозга находятся на пределе, близком к истощению. С увеличением шума более 120 дБ звук вызывает механические колебания тканей и разрушение нервных клеток.

Шумы делят на механические, возникающие при вибрациях, и аэродинамические, появляющиеся при выхлопах двигателей или компрессоров. По характеру действия шумы делят на стабильные, прерывистые, воющие. Последние два особенно неблагоприятно действуют на слух.

Для измерения и исследования шума служат различного вида шумомеры. Уровень шума промышленного оборудования измеряют обычно шумомером типа Ш-ЗМ. Диапазон уровней звукового давления, измеряемых этим шумомером, 25—130 дБ. Для определения области частот, на которую приходится большая часть звуковой энергии, пользуются автоматическим анализатором шума АШ-2М. Диапазон анализатора шума (36—10000 Гц) разбит на 25 полос шириной пропускания 1/3 октавы (октава — интервал частот, в котором высшая частота в два раза больше низшей). Используется и октавный фильтр ОФ-4.

Имеются и другие приборы: малогабаритный транзисторный шумомер Ш-71; октавный фильтр ОФ-6; измеритель шума и вибрации ИШВ-1.

Измеряют сосредоточенный шум в рабочем помещении на высоте 1,5 м в расстоянии 1 м от его источника. При равномерном размещении шума его измеряют в двух точках, расположенных по длинной оси помещения, на высоте 1,5 м.

ГОСТ 12.1.003—83 устанавливает следующую классификацию шума.:

1.По характеру спектра шум подразделяется на: широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона. Тональный характер шума для практических целей (при контроле его параметров на рабочих местах) устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 ДБ.

2.По временным характеристикам шум подразделяется на: постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17.187—81; непостоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем на 5дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17.187—81.

3. Непостоянный шум подразделяется на: колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более; импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с, при этом уровни звука, измеряемые в дБА/ и дБА соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера по ГОСТ 17.187—81, отличаются не менее чем на 7 дБ.

Уровнями интенсивности шума обычно оперируют при выполнении акустических расчетов, а уровнями звукового давления — при измерении шума и оценке его воздействия на человека, так как орган слуха человека чувствителен не к интенсивности звука, а к среднеквадратическому давлению.

Получить представление об уровнях звукового давления различных источников шума можно по таблице 1.

Уровни звукового давления от различных источников шума

Таблица 1

Субъективное восприятие шума человеком значительно отличается от физических характеристик звука, так как слуховой орган неодинаково чувствителен к звукам различных частот. Звуки малой частоты человек воспринимает как менее громкие по сравнению со звуками большей частоты той же интенсивности. Поэтому для оценки субъективного ощущения громкости шума введено понятие уровня громкости, который отсчитывается от условного нулевого порога. Уровень громкости является физиологической характеристикой звуковых колебаний.

Нормы допустимых уровней звукового давления производственного шума в децибелах приведены в таблице 2.

По частоте колебаний шумы делят на три класса:

I класс — низкочастотные (шумы тихоходных агрегатов неударного действия; шумы, проникающие сквозь изолирующие преграды — стены, перекрытия, кожухи); шумы ниже частоты 350 Гц. Для них допустимый уровень шума 90—100 дБ.

II класс — среднечастотные (шумы большинства машин, станков, агрегатов неударного действия); шумы ниже частоты 800 Гц. Для них допустимый уровень шума 85—90 дБ.

III класс — высокочастотные (звенящие, шипящие, свистящие, характерные для потоков газа, агрегатов, действующих с большими скоростями); шумы частотой выше 800 Гц. Для них допустимый уровень шума 75—85 дБ. Локальная вибрация передается через руки человека или дру­гие части его тела, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Вибрацию характеризуют следующие параметры:

- частота колебаний f, Гц - количество циклов колебаний в единицу времени;

- амплитуда смещения А, м - наибольшее отклонение колеб­лющейся точки от положения равновесия;

- виброскорость v, м/с - максимальное из значений Скорости колеблющейся точки;

- виброускорение а, м/с² - максимальное из значений ускоре­ний колеблющейся точки.