ШУМ, ВИБРАЦИЯ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ
Характеристика шума
Производственной вредностью, неблагоприятно воздействующей на организм человека, является шум, создаваемый работой машин и механизмов.
С физической точки зрения звукпредставляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды.
С физиологической точки зрения звук является специфическим ощущением, вызываемым действием звуковой энергии на слуховые органы.
Источником звуковых волн может быть любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические напряжения (колебания) в среде. Работа различных машин и ме-ханизмов вызывает механические колебания. Кроме основной частоты колебаний возникают колебания отдельных деталей, имеющих собственную частоту. Механическая энергия преоб разуется частично в звуковую, излучаемую колеблющимися деталями в воздух помещений, частично в энергию упругих колебаний, распространяющихся по конструкциям зданий. Колебания конструкций в смежных с источником звука помещениях вновь создают излучения звуковой энергии в воздухе. Так рождается механический шум.
При работе электромагнитных устройств переменного тока возникает электромагнит-ный, при истечении воздуха и газов – аэродинамический, а при движении воды и жидкостей – гидравлический шум.
Таким образом, шум – это беспорядочное сочетание различных по частоте и силе зву-ков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отды-ху.
|
|
Работа, выполняемая в шумной обстановке, оказывается более тяжёлой, чем при выпол –нении её в условиях относительной тишины. Шум влияет на изменение чувствительности зрения.
Шум препятствует сосредоточению внимания, затрудняет выполнение точных работ и ра-бот, связанных с приёмом и анализом информации. Он затрудняет речевой обмен информа –цией.
Единицы измерений шума
Слуховое восприятие как средство получения информации является для человека вторым по значению (после зрительного) психофизиологическим процессом.
Физический звук – это результат колебаний источника, например столба воздуха, металлического стержня, которые во всех направлениях вызывают в окружающей среде изменения давления. Для колебаний характерна периодичность – сжатие и разрежение сос-тавляют один цикл (период). Звук, производимый серией таких циклов, имеет физические характеристики: частоту, интенсивность (силу звука) и длительность.
Слуховой анализатор человека воспринимает как слышимые колебательные движения упругой среды в диапазоне частот от 20Гц до 20кГц. В этом диапазоне человек слышит звук, а диапазон называют звуковым. Неслышимые акустические колебания с частотой ниже 20Гц называются инфразвуками, выше 20 кГц – ультразвуками. Наиболее чувствительно ухо к колебаниям в диапазоне частот от 1000 до 3000 Гц.
|
|
Интенсивность звука определяется как поток звуковой энергии, проходящей через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звука:
I = P / S, Вт / м2, (6.1)
где Р – поток звуковой энергии, Вт;
S – площадь, м2
Ухо человека чувствительно не к интенсивности, а к звуковому давлению (называемому частотой звуковых колебаний, измеряемых в Гц). Звуковое давление – дополнительное давле ние воздуха или жидкости, возникающее при прохождении через них звуковых волн, т.е разность между мгновенным значением давления при звучании и средним давлением среды при отсутствии звука.
Орган слуха человека реагирует не на абсолютное нарастание силы и частоты звука, а на их относительное увеличение. Поэтому более важно знать отношение интенсивностей двух звуков, а не их абсолютные значения. Диапазон интенсивностей звуков, воспринимаемых органом слуха, очень широк. Установлено, что звуковые ощущения пропорциональны логарифму раздражения (закон Вебера-Фехнера). Пороговое значение силы звука L , завися-щее от частоты f, показано на рис. 6.1.
|
|
Для количественной характеристики условий труда по шуму установлена специальная логарифмическая шкала, начало отсчёта на которой соответствует (при частоте 1000 Гц) по –рогу слышимости I 0 = 10-12 Вт/м2. Это равно звуковому давлению Р0 = 2 ∙ 10-5 Па.
Предельное значение болевого ощущения соответствует болевому порогу I =102Вт/м2, а Р=102 Па.
По логарифмической шкале увеличение любой интенсивности звука в 10 раз даёт при –рост ощущений интенсивности звука на одну единицу, называемую бел (Б):
L = lg I / I 0 , (6.2)
где I – абсолютное значение интенсивности, Вт/м2 ;
I0 – интенсивность звука на пороге слышимости, Вт/м2.
Например, если интенсивность звука I больше интенсивности звука I0 в 10 раз, т.е. I / I 0 = 10, то L = 1Б.
На практике обычно вместо бела применяют в 10 раз более мелкую единицу – децибел (дБ). Децибел определяется как десятая часть десятичного логарифма отношения двух интенсивностей или двадцатая часть отношения двух давлений:
|
|
L = 10 lg I/I0 = 20 lg P / Р0 , (6.3)
где L - уровень силы звука, дБ;
Р- звуковое давление, Н/м2;
Р0 = 2∙10 -5 – пороговая величина среднеквадратического звукового давления (вблизи поро га слышимости), Н/м2 . Порог слышимости – наименьшая звуковая энергия (и звуковое дав- ление), ощущаемое человеческим ухом.
Логарифмическая шкала децибел позволяет определить лишь физическую характеристи-ку шума. Однако она построена таким образом, что пороговое значение звукового давления Р0 соответствует порогу слышимости на частоте 1000 Гц.
Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различ-ной частоты, а именно – наибольшей чувствительностью на средних и высоких частотах (800-4000 Гц) и наименьшей – на низких (20-100 Гц). Поэтому для физиологической оценки шума испольуют представленные на рис. 6.1 кривые равной громкости позволяющие оцени –вать звуки различной частоты по субъективному ощущению громкости, т.е. судить о том, какой из них сильнее или слабее.
Рис. 6.1 График кривых равной громкости
Слышимость определяется звуковым давлением и частотой звука. Звуки малой интенсив-ности, еле слышимые, называют порогом слышимости. Звуки большой интенсивности непе-реносимы и их называют болевым порогом.
В акустической практике пользуются звуковым диапазоном частот от 63 до 8000 Гц, ко- торые разбиваются на следующие 8 октав:
63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
Октава (безразмерная единица измерения) – частотный интервал между двумя частотами, логарифм отношения которых при основании 2 равен 1. Это значит, что частот-ный интервал равен 1 октаве, если отношение крайних частот равно 2, т.е. f 0 : f 1 = 2.
Частотный интервал определяется как
Δ = log 2 f 0 / f 1 , октав, (6. 4)
где f 1 и f 0 – граничные частоты интервала, Гц.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 36; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!