 |
Физические характеристики шума
|
|
|
|
Защита от шума
(ауд. 401а, кафедра БЖД)
Методические указания
к выполнению лабораторной работы
по дисциплине «безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех форм обучения
Барнаул 2003
УДК 628.517.2 (075.5)
Гергерт В.Р., Стуров Д.С. Защита от шума: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех форм обучения / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003.
В работе приведены основные понятия, характеристики и определения по шуму. Даны сведения о нормировании и методах защиты от шума. Описан стенд оригинальной конструкции, выполненный по проекту В.Р. Гергерта и порядок выполнения задания по выбранному варианту. Приведены контрольные вопросы и литература для самоподготовки
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Безопасность жизнедеятельности»
Цель работы
Освоить: Основы защиты от производственного шума, методы измерения шума современными техническими средствами; оценивать результаты в сравнении с санитарными нормами.
Последовательность выполнения работы
1. Ознакомиться с методическими указаниями и уяснить их содержание.
2. Выбрать самостоятельно или с помощью преподавателя вариант задания (таблица 2) и выполнить его в полном объеме.
3. Ответить на контрольные вопросы (пункт 4.7)
4. Оформить отчет в объеме пункта 4.6 и защитить его у преподавателя.
Основные понятия и определения
Звук и шум
Современного человека шум преследует всюду: на производстве, в быту, на транспорте и т.д.
Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека, снижает производительность труда, приводит к утомлению, увеличению ошибок в работе, к травматизму и заболеваниям.
|
|
|
С физиологической точки зрения, шумом называется всякого рода нежелательные для человека звуки, которые мешают восприятию полезных звуков, нарушают тишину и покой людей, оказывают вредное или разрушающее действие на организм человека.
С физической точки зрения, шум это, как правило, беспорядочное сочетание (нагромождение) множества разнообразных единичных звуков, отличающихся своей интенсивностью и частотой, например, шум в механическом цехе от разнообразных станков, шум в торговом зале магазина, в студенческой аудитории и т. п.
Как физическое явление шум – это волновое колебание упругой среды. Отсюда выходит, что звуки могут распространяться не только в упругой воздушной среде, но и в жидкостях, металлах, земной коре и т.п.
Физические характеристики шума
Звуковыми волнами называются колебательные возмущения, распространяющиеся от источника звука в окружающей среде, а пространство, в котором они наблюдаются, называется звуковым полем.
В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени.
Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением 
, Па. На человеческий слух действует средний квадрат звукового давления.
Длиной звуковой волны называется расстояние, измеренное вдоль направления распространения звуковой волны между двумя точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.
, м
где 
- скорость звука, м/с
частота колебаний, Гц.
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.
Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке Ј, Вт/м2.
|
|
|
Величины звукового давления и интенсивность звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут изменяться в очень широких пределах. Так человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне величин от Pmax (болевой порог слышимости) до P0 (минимально ощутимый звук) отличающихся друг от друга в 108 раз, а по интенсивности этот диапазон Ј max /Ј 0 отличается еще больше – в 1016 раз.
Естественно, оперировать такими шкалами величин неудобно, к тому же ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления Lp и уровни интенсивности LI, которые позволили сократить шкалу измеряемых величин от 0 да 140 децибел. 2
Уровень интенсивности звука определяют по формуле:
, дБ (1)
Уровень звукового давления определяется по формуле
, дБ (2)
При пороговых значениях Ј 0 =10-12 Вт/м2и P0 =2∙10-5 становятся равными уровни LI =LP =L – уровень звукового давления.
Эта характеристика широко применяется в практике измерений и при нормировании шума. Звуковое давление и интенсивность звука являются характеристиками звукового поля в определенной точке пространства.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность N (Вт) – это общее количество звуковой энергии, излучаемое источником шума в окружающее пространство за единицу времени.
Уровень звуковой мощности LN определяется по формуле
, дБ (3)
где N звуковая мощность источника, Вт;
No – пороговая (минимально ощутимая) величина звуковой мощности, равная 10-12 Вт.
Частотный спектр шумов – это зависимость среднеквадратичных значений амплитуд параметров (P,Ј,L) синусоидальных составляющих единичных звуков от частоты колебаний (рисунок 1).
Рисунок 1- Частотный спектр шумов:
а,б,в – единичные синусоидальные звуки;
г – частотный спектр шумов а,б,в … п, т.е. суммарная графическая зависимость P, Ј, L всех единичных звуков от частоты f, Гц;
0,1,2,3… п октавные полосы частот.
Если частотный спектр разделить на участки (полосы частот) таким образом, чтобы верхняя граница полосы по частоте была в 2 раза больше нижней границы, то такое давление спектра называется октавным делением, а сама полоса считается октавной полосой, т.е. если
|
|
|
f2 = 2f1; f3 = 2f2 и т.д.
При нормировании шума, исследованиях производственных шумов октавные полосы частот представляют не двумя граничными частотами, а одной среднегеометрической частотой fсг (рисунок 1), которая определяется соотношением:
, Гц (4)
где f1 и f2 нижняя и верхняя граничные частоты.
По воздействию на человека шумы подразделяют на низкочастотные (f < 400Гц), малораздражительные для организма человека; среднечастотные (f = 400 – 1000 Гц), и высокочастотные шумы (f >1000Гц) – это очень раздражительные шумы.
Шум частотой f = 0 – 20 Гц не слышимый для человека называется инфразвук.
Шум частотой f = 20 – 20000 Гц это слышимые шумы. Шум f >20 кГц называется ультразвук - не слышимый для человека.
|
|
|
