Краткие теоретические сведения

КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА И ВИБРАЦИИ.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА И ВИБРОЗАЩИТЫ

 

 

Методические указания

к лабораторной работе № 8

 

Бишкек 2003

 

 

КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА И ВИБРАЦИИ.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА И ВИБРОЗАЩИТЫ

 

 

Методические указания

к лабораторной работе № 8

 

Бишкек 2003

 

Исследование параметров шума и вибрации. Методы защиты от шума и виброзащиты: Методические указания к лабораторной работе № 8 для студентов всех специальностей КРСУ /Составитель Ч.К.Джумадылова /

Кыргызско-Российский Славянский университет. – Бишкек, 2003. – 15 с.

Изложены основные характеристики шума и вибрации, средства защиты от шума и виброзащиты, а также методы оценки шума и вибрации.

 

Рассмотрена Ученым советом кафедры "Устойчивое развитие окружающей среды и безопасность жизнедеятельности" и рекомендована к печати РИСО КРСУ

 

Рецензент к.т.н. Ш.А.Ильясов

 

 

ã КРСУ, 2003 г.

1. Мазов В.А., Шуминов А.И. Охрана труда в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983.
2. Методические основы нормирования труда в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1987.
3. Научная организация труда в промышленности / Под ред. С.Новожилова. М.: Экономика, 1986.
4. Никитин А.В. Сборник задач по экономике, нормированию и организации труда в промышленности. М.: Экономика, 1990.
5. Организация, нормирование и материальное стимулирование труда в машиностроении / Под ред. И.М.Разумова, С.В.Смирнова. М.: Высш. шк., 1988.
6. Павлов С.П., Губонина З.И. Охрана труда в приборостроении. М.: Высш. шк., 1986.
7. Смирнов Е.Л. Справочное пособие по НОТ. М.: Экономика, 1986.
8. физического и монотонного труда. М.: Экономика, 1987.
9. Эргономика / Под ред. А.А. Крылова, Г.В. Суходольского. Л.:Изд-во Ленингр. ун-та, 1988.
10. ГОСТ 12.1.003—86. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности
11. ГОСТ 12.1.001—89. ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности
12. ГОСТ 12.1.012—90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования

 

 

Нормированной характеристикой шума является уровень звукового давления L, так как само звуковое давление и интенсивность изменяются в широких пределах и их нормировать невозможно. Также человеческое ухо подчиняется закону Вебера - Фехнера: принцип относительности восприятия шума человеком. Распространён частотный метод анализа шума. Измерение уровня звукового давления на среднегеометрических частотах с последующим сравнением по ГОСТ.

Нормируется шум среднеквадратичным уровнем звукового давления в октавных полосах частот в децибелах (дБ).

Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000—3000 Гц (речевая зона).

Для гигиенической оценки шум подразделяют: по характеру спектра — на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона; по спектральному составу — на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 гЦ), средне-частотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 гЦ) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 гЦ); по временным характеристикам — на постоянный (уровень звука изменяется во времени но более чем на 5 Дб — по шкале А) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек.

Биологическое воздействие

Шум—один из наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов окружающей среды, приобретающих важное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, а также механизацией и автоматизацией технологических процессов, дальнейшим развитием дизелестроения, реактивной авиации,

Порядок выполнения работы

Содержание отчета

1. Цель работы.
2. Применяемые приборы и оборудование.
3. Протокол измерений.
4. Выводы: оценка шума и вибрации, рекомендации по улучшению условий труда.

Контрольные вопросы

 

Шум, ультразвук и инфразвук

Определение понятия “шум”— физического и физиологического. Параметры звукового поля: звуковое давление, интенсивность, частота, колебательная скорость. Звуковая мощность источника звука. Диапазон частот и звукового давления, которые воспринимаются органами слуха человека, нижний порог восприятие, порог болевого ощущения. Спектральная чувствительность органов слуха человека. Уровни звукового давления и равные звука. Классификация шума за происхождением (механический, гидро -, газо - и электродинамический), за характером спектра и временными характеристиками. Действие шума на организм человека, изменения в функционировании отдельных систем организма, шумовые профессиональные заболевания. Нормирование шума за предельными спектрами и за уровнями шума в зависимости от характера работ и характера шума. Контроль параметров шума, измерительные

костях и суставах, смещения в брюшной полости, нервно- психической сфере). Человек частично или полностью теряет трудоспособность. В зависимости от способа передачи вибрации телу человека различают локальную (местную) вибрацию, передающуюся через руки человека, и общую, передающуюся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности тела. Общая - действует через опорные поверхности ног на весь организм в целом. Локальная - на отдельные участки тела. Общую делят по характеру передачи на: транспортную; транспортно-технологическую; технологическую. В реальных условиях часто имеет место сочетание этих видов вибраций.

Методы защиты от вибрации

Вибробезопасные условия труда обеспечиваются применением вибробезопасных машин; применением средств виброзащиты, снижающих воздействующую на работающих вибрацию на путях ее распространения (амортизаторов); мероприятиями, направленными на улучшение эксплуатации машин; разработкой рациональных режимов труда и отдыха.

При автоматизированном производстве мерой борьбы с вибрацией является дистанционное управление, исключающее непосредственный контакт с источником. При неавтоматизированном производстве:

· снижение вибрации в источниках их возникновений за счет: повышения точности обработки детали; оптимизации технологического процесса; улучшения балансировки.

· отстройка от режимов резонанса (увеличение жесткости системы); вибродемпфирование (использование пружинных виброизоляторов).

· улучшение организации труда виброопасных процессов: общее количество времени в контакте с виброоборудованием не должно превышать смены; одноразовое действие не должно превышать для локальной вибрации – 20 минут, для общей – 40 минут.

К лечебно- профилактическим мерам относятся: массаж; общеукрепляющие мероприятия; гидропродцедуры.

транспорта. Например, при запуске реактивных двигателей самолетов уровень шума колеблется от 120 до 140 дБ при клепке и рубке листовой стали — от 118 до 130 дБ, работе деревообрабатывающих станков—от 100 до 120 дБ, ткацких станков—до 105 дБ; бытовой шум, связанный с жизнедеятельностью людей, составляет 45—60 дБ.

Через нервную систему шум воздействует на весь организм, поэтому называется общебиологическим фактором. При длительном воздействии шума – резкая потеря слуха (тугоухость) или глухота. Шум является причиной утомления, ослабления внимания, памяти.

Звуковые колебания воспринимаются ухом и черепной коробкой (костная проводимость). Все патологичные изменения в организме от шума классифицируются как шумовая болезнь. При шуме 120дБ у человека возникает костная проводимость. 130дБ – болевое ощущение в ушах. 140 – разрушаются барабанные перепонки. Особенно опасен шум в ночное время. По характеру спектра шум бывает: широкополосный с непрерывным спектром шириной более 1 октавы; тональный, в спектре которого преобладают дискретные тона. По временным характеристикам: постоянный - уровень звука за 8 часовую смену изменяется не более чем на 5дБ; импульсный.

Механизм действия шума на организм сложен и недостаточно изучен. Когда речь идет о влиянии шума, то обычно основное внимание уделяют состоянию органа слуха, так как слуховой анализатор в первую очередь воспринимает звуковые колебания и поражение его является адекватным действию шума на организм. Наряду с органом слуха восприятие звуковых колебаний частично может осуществляться и через кожный покров рецепторами вибрационной чувствительности. Имеются наблюдения, что люди, лишенные слуха, при прикосновении к источникам, генерирующим звуки, не только ощущают последние, но и могут оценивать звуковые сигналы определенного характера.

Стойкие изменения слуха вследствие воздействия шума, как правило, развиваются медленно. Нередко им предшествует адаптация к шуму, которая характеризуется нестойким снижением слуха, возникающим непосредственно после его воздействия и исчезающим вскоре после прекращения его действия. Начальные проявления профессиональной тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет. Риск потери слуха у работающих при десятилетней продолжительности воздействия шума составляет 10% при уровне 90 дБ (шкала А), 29% — при 100 дБ (шкала А) и 55% — при 110 дБ (шкала А

Адаптация к шуму рассматривается как защитная реакция слухового анализатора на акустический раздражитель, а утомление является предпатологическим состоянием, которое при отсутствии длительного отдыха может привести к стойкому снижению слуха. Развитию начальных стадий профессионального снижения слуха могут предшествовать ощущение звона или шума в ушах, головокружение, головная боль. Восприятие разговорной и шепотной речи в этот период не нарушается.

Важным диагностическим методом выявления снижения слуха считают исследование функции слухового анализатора с помощью тональной аудиометрии. Последнюю следует проводить спустя несколько часов после прекращения действия шума.

Характерным для начальных стадий поражения слухового анализатора, обусловленного воздействием шума, является повышение порога восприятия высоких звуковых частот (4000—8000 Гц). По мере прогрессирования патологического процесса повышается порог восприятия средних, а затем и низких частот. Восприятие шепотной речи понижается в основном при более выраженных стадиях профессионального снижения слуха, переходящего в тугоухость.

Для оценки состояния слуха у лиц, работающих в условиях воздействия шума различают четыре степени потери слуха (табл.1).

Доказано, что шум и напряженность труда биологически эквивалентны по своему воздействию на нервную систему. На примере изучения разных профессий установлена величина физиолого-гигиенического эквивалента шума и напряженности нервно-эмоционального труда, которая находится в пределах 7— 13 дБ (шкала А) на одну категорию напряженности.

 

ВИБРАЦИЯ - сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.

 

Параметры вибрации

1. Частота, Гц. Человек является замкнутой системой с частотой колебаний 5–9 Гц. Если подвести внешние колебания с той же частотой – резонанс: полная остановка сердца.

2. Амплитуда А, м.

3. Среднее квадратичное значение виброскорости V_t, м/с.

4. Среднее квадратичное виброускорение w_t, м/с.

5. Относительный показатель виброскорости L_v, Дб.

6. Относительный показатель виброускорения L_w, Дб.

Нормирование вибрации

Нормированными характеристиками, служащими для оценки воздействия вибраций на человека являются:

Среднеквадратичные значения виброскорости и виброускорения и их показатели. Свыше 10 Гц – нормируются V_t и w_t. Менее 10 – L_w L_v.

По способу передачи на человека вибрация измеряется в 3 ортогональных осях: x, y, z. Нормирование осуществляется в разных интервалах частот:

Для общей вибрации – 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц

Для локальной – 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Обычно нормируемыми параметрами вибрации являются средние квадратичные значения виброскорости или виброускорения в децибелах (дБ).

 

Биологическое воздействие

 

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

Болезнь сопровождается стойкими нарушениями в организме человека (опорно-двигательный аппарат, необратимые изменения в

его к голове. Имеются конструкции шлемов с поддутием валика воздухом для надежного облегания головы.

Важное значение в предупреждении развития шумовой патологии имеют предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры. Таким осмотрам подлежат лица, работающие на производствах, где шум превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) в любой октавной полосе.

Сроки периодических медицинских осмотров устанавливаются в зависимости от интенсивности шума. При интенсивности шума от 81 до 99 дБА — 1 раз в 24 мес, 100 дБА и выше — 1 раз в 12 мес. Первый осмотр отоларинголог проводит через б мес после предварительного медицинского осмотра при поступлении на работу, связанную с воздействием интенсивного шума.

 

 

Измерение, анализ и регистрация спектра шума производятся специальными приборами — шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик — шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А.

Для измерения уровня шума используют шумометры отечественного производства ИШВ-1, ВШВ-003, Роботрон, а также зарубежного – «Брюль и Кьер». Измерение шума на рабочих местах производится при включенной вентиляции и при 2/3 работающего оборудования. Осуществляется периодически службой Охраны Труда и сводится к измерению уровня звукового давления на любых частотах.

 

Таблица 1. Критерии оценки слуховой функции, разработанные В.Е.Остапович и Н.И.Пономаревой для лиц, работающих в условиях шума и вибрации.

Степень потери слуха	Тотальная пороговая аудиометрия	Восприятие шепотной речи, м
потери слуха на звуковые частоты 500, 1000 и 2000 Гц, дБ (среднее арифметическое)	потеря слуха на 4000 Гц и пределы возможного колебания, дБ
I. Признаки воздействия шума на орган слуха	До 10	50±20	5±1
II. Кохлеарный неврит с легкой степенью снижения слуха	11-12	60±20	4±1
III. Кохлеарный неврит с умеренной степеньюснижения слуха	21±30	65±20	2±1
IV. Кохлеарный неврит со значительной степенью снижения слуха	31±45	70±20	1±0,5

Методы защиты от шума

Для снижения шума применяют следующие методы: уменьшение шума в источнике, изменение направленности излучения, рациональная планировка предприятий и цехов, акустическая обработка помещений, уменьшение шума на пути его распространения, использование средств индивидуальной защиты.

Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введены обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин. К мерам этого типа относятся замена шумных процессов бесшумными, ударных — безударными, например замена клепки — пайкой, ковки и штамповки обработкой давлением; замена металла в некоторых деталях незвучными материалами, применение виброизоляции, глушителей, демпфирования, звукоизолирующих кожухов и др. При невозможности снижения шума оборудование, являющееся источником повышенного шума, устанавливают в специальные помещения, а пульт дистанционного управления размещают в малошумном помещении. В некоторых случаях снижение уровня шума достигается применением звукопоглощающих пористых материалов, покрытых перфорированными листами алюминия,пластмасс. При необходимости повышения коэффициента звукопоглощения в области высоких частот звукоизолирующие слои покрывают защитной оболочкой с мелкой и частой перфорацией, применяют также штучные звукопоглотители в виде конусов, кубов, закрепленных над оборудованием, являющимся источником повышенного шума. Большое значение в борьбе с шумом имеют архитектурно-планировочные и строительные мероприятия. В тех случаях, когда технические способы не обеспечивают достижения требований действующих нормативов, необходимо ограничение длительности воздействия шума и применение противошумов.

Противошумы – средства индивидуальной защиты органа слуха и предупреждения различных расстройств организма, вызываемых чрезмерным шумом. Их используют в основном тогда, когда технические средства борьбы с шумом не обеспечивают снижения его до безопасных пределов. Противошумы подразделяют на три типа: вкладыши, наушники и шлемы.

Противошумные вкладыши вводят в наружный слуховой проход. Вкладыши бывают многократного и однократного пользования. К вкладышам многократного пользования относятся многочисленные варианты заглушек в виде колпачков различной конструкции и формы из резины, каучука и других пластичных полимерных материалов, в некоторых случаях надетых на железные стержни. Противошумные вкладыши многократного использования выпускают нескольких типов и размеров; вес их не регламентируется и колеблется в пределах до 10 г. “Беруши” – коммерческое название отечественных противошумных вкладышей однократного пользования из органического перхлорвинилового фильтрующего шумопоглощающего материала.

Противошумные наушники представляют собой чаши, по форме близкие к полусфере, из легких металлов или пластмасс, наполненные волокнистыми или пористыми звукопоглотителями, удерживаемые с помощью оголовья. Для удобного и плотного прилегания к околоушной области они снабжаются уплотняющими валиками из синтетических тонких пленок, часто заполненных воздухом или жидкими веществами с большим внутренним трением (глицерин, вазелиновое масло и др.). Уплотняющий валик одновременно демпфирует колебания самого корпуса наушника, что существенно при низкочастотных звуковых колебаниях.

Противошумные шлемы – самые громоздкие и дорогостоящие из индивидуальных средств противошумной защиты. Они используются при высоких уровнях шумов, часто применяются в комбинации с наушниками или вкладышами. Расположенный по краю шлема уплотняющий валик обеспечивает плотное прилегание

 

приборы. Методы и средства коллективной и индивидуальной защиты от шума; пути их реализации, выбор, эффективность. Инфра- и ультразвук. Параметры инфра- и ультразвуковых колебаний: частота, давление и интенсивность. Источника ультра - и инфразвуковых колебаний. Действие ультра - и инфразвука на организм человека. Нормирование и контроль уровней, методы и средства защиты от ультра - и инфразвука.

 

Вибрация

Определение понятия “вибрация“. Параметры вибрации: амплитуда, виброскорость, виброускорение, частота. Логарифмические кривые виброскорости. Причины вибрации: механические, гидро-, газо- и электродинамические. Источники вибраций. Вибрации как положительный и отрицательный фактор производственного процесса. Классификация вибраций по происхождению, локальные вибрации и вибрации рабочих мест. Влияние вибраций на организм человека, функциональные нарушения отдельных систем и регуляторной функции центральной нервной системы. Вибрационная болезнь, ее субъективные и объективные проявления в зависимости от вида вибраций. Гигиеничное нормирование вибраций, параметры, которые нормируются виброскорость, виброускорение, логарифмические равные виброускорения), их допустимые значения в зависимости от вида вибрации, направления и времени действия. Методы контроля параметров вибраций. Мероприятия и средства коллективной и индивидуальной защиты от вибраций, безопасный режим работы и отдыха, медико-профилактические мероприятия.

Литература

1. Денисенко Г.Ф. Охрана труда. М.: Высш. шк., 1985.
2. Количественная оценка уровня организации труда, производства и управления на предприятии и в производственном объединении. М.: НИИтруда, 1986.
3. Кольцов Н.А. Научная организация труда. М.: Высш. шк., 1983.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Изучение методов оценки шума и вибрации при анализе санитарно-гигиенических условий труда.

 

Краткие теоретические сведения

 

ШУМ - это звук, оказывающий неблагоприятное воздействие на здоровье и работоспособность человека. Звук как физическое явление представляет собой механическое колебание упругой среды, воспринимаемое человеком через орган слуха, называемое звуковым давлением. Под влиянием шума может возникнуть шумовая болезнь.

Как физическое явлений звук – механические колебания упругой среды, воспринимаемые человеческим ухом в интервале частот 16 – 20 000 Гц. До 16 Гц – инфразвуковые колебания; свыше 20 000 Гц – ультразвук.

 

Параметры шума

1. Частота f, Гц

2. Звуковое давление Р, Па – переменная составляющая атмосферного давления, возникающая при звуковой волне.

3. Интенсивность (сила звука) J, Вт/м – энергия переносимая волной в единицу времени отнесённая к поверхности.

4. Относительный показатель (уровень звукового давления) L.

r - Плотность среды, через которую проходит звук.

с - Скорость распространения звука в среде

 

Нормирование шума

С целью нормирования диапазон разбивается на октавные полосы: f₁, f₂, f₃, f₄. В каждой полосе находятся f_ср.

Нормируемыми параметрами шума являются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах (шкала А). Допустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А — 80 дБ.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: