3Шум и вибрация

Производственный шум - это совокупность различных по громкости и тону звуков, возникающих в воздушной среде.

Различают шумы:

• механический (при работе конвейера, производстве погрузочно-разгрузочных работ);

• электромагнитный (при работе электромагнитных устройств переменного тока);

• аэродинамический (при истечении газов, движении воздуха в вентиляционных установках); - гидродинамический ( при движении воды и различных жидкостей);

• воздушный (распространяется в воздушной среде);

• структурный (вследствие колебаний конструкций стен, перекрытий перегородок здания).

Шум - звуковой процесс, неблагоприятный для восприятия и отрицательно воздействующий на организм человека.

Звук представляет собой колебания в твердых телах, жидких и газообразных средах в диапазоне частот 20...20000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм человека.

Звуковая волна характеризуется частотой, звуковым давлением и интенсивностью.

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

Ухо человека воспринимает звуковое давление в пределах 2*10^-5...2*10² Па. Минимальное значение его - порог слышимости, максимальное порог болевого ощущения.

По звуковому давлению судят об интенсивности звука. Интенсивность звука - количество звуковой энергии, проходящее в единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярную направлению распространению звуковой волны.

L = 20lg(P/P0),

где P0 - значение звукового давления порога слышимости.

Уровни звукового давления различных источников шума

Таблица 5.6

Источник шума	Звуковое давление, Па	Уровень звукового давления, дБ
Шепот на расстоянии 0,3 м	2*10^-3	40
Речь средней громкости на расстоянии 1 м	2*10^-2...1*10^-1	60...74
Металлорежущие , ткацкие и деревообрабатывающие станки (на рабочем месте	2*10^-3...2	80...100
Пневмопрессы, пневмоклепка на расстоянии 1 м	2*10	120
Реактивные двигатели на расстоянии 2...3 м от выхлопа	Свыше 2*10^2	Свыше 140

Исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях на все органы и системы организма человека. Наиболее полно изучено влияние шума на слуховой орган человека. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания - тугоухости, основными симптомами которого является постепенная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (4000 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, определяющие способность воспринимать человеческую речь (300...3000 Гц).

При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятным для органа слуха является высокочастотный шум (1000...4000 Гц).

Шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это воздействие шума может возникать даже раньше, чем изменения в органе слуха. Характерными являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти, потливость...

Под влиянием шума наступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам...) и вестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма...

Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. Наиболее чувствительными к шуму являются такие операции, как слежение, сбор информации и мышление.

В результате неблагоприятного воздействия шума на работающего человека происходит снижение производительности труда, увеличивается брак в работе. создаются предпосылки к возникновению НС и ПЗ.

Все это обусловливает большое оздоровительное и экономическое значение мероприятий по борьбе с шумом.

Допустимые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах (ГОСТ 12.1.003-83) и в общественных зданиях (ГОСТ 12.1.036-81)

Таблица 5.7

Помещения, рабочие места и рабочие зоны	Уровни звукового давления (дБ) в диапазоне частот 63 - 8000 Гц
Помещения программистов ВМ, приема больных и здравпунктов	71 - 38
Помещения управления, рабочие комнаты	79 - 49
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий	99 - 76
Залы кафе, ресторанов, столовых	75 - 43
Торговые залы предприятий торговли	79 - 49

В шумомере (Шум 1м ...) звук. воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания которые после ряда преобразований регистрируются показывающим прибором.

ВИБРАЦИЯ - процесс распространения в упругих телах механических колебаний с амплитудой 0,003...0,5 мм.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, действующую по синусоидальному закону, являются:

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

-колебательная скорость - максимальное из значений скорости колеблющейся точки V, м/с;

-колебательное ускорение - максимальное из значений ускорений колеблющейся точки Q, м/с²;

-частота - f, Гц.

Вибрации в конструкциях помещения и на рабочих местах возникают при работе технологического оборудования. Наиболее частая причина вибрации - вращение с большой скоростью деталей, центр тяжести которых смещен относительно геометрической оси. В этом случае возникает "биение", передающееся на основание машины или механизма.

Человек начинает ощущать вибрацию при колебательной скорости примерно равной 1*10^-4 м/с, а при скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.

Степень и характер воздействия вибрации на организм человека зависит от вида вибрации, ее параметров и направления воздействия. Тело человека можно рассматривать как сочетание масс с упругими элементами. Весьма опасными являются колебания рабочих мест. имеющие частоту, резонансную с колебаниями отдельных органов или частей тела человека. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в области 6...9 Гц. Для стоящего на вибрирующей поверхности человека имеется два резонансных пика на частотах 5...12 и 17...25 Гц, для сидящего - на частотах 4...6 Гц.

В определенных условиях вибрация оказывает благоприятное воздействие на организм человека и применяется в медицине для улучшения функционального состояния нервной системы, ускорения заживления ран, улучшения кровообращения, лечения радикулитов...

Однако в производственных условиях длительное воздействие вибрации приводит к различным нарушениям здоровья человека и в конечном счете - к "вибрационной болезни".

Наиболее распространены заболевания, вызванные локальной вибрацией. При работе с ручными машинами, вибрация которых наиболее интенсивна в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникают сосудистые расстройства, сопровождающиеся спазмом периферических сосудов. Локальная вибрация вызывает деформацию и уменьшение подвижности суставов.

Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на нервную систему, наступают изменения в сердечно-сосудистой системе, вестибулярном аппарате, нарушается обмен веществ.

Способствуют возникновению заболевания такие сопутствующие факторы, как охлаждение, пониженное атмосферное давление, производственный шум.