 |
Характеристики и виды производственных шумов
|
|
Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот.
При исследовании шумов обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц разбивают на полосы частот и определяют звуковое давление, интенсивность или звуковую мощность, приходящиеся на каждую полосу.
Спектр шума - распределение уровней звукового давления, интенсивности или мощности пооктавным полосам частот.
Полоса частот, верхняя граница которой превышает нижнюю в два раза, т.е. f2 = 2 f1 , называется октавой.
Для более детального исследования шумов иногда используются третьеоктавные полосы частот, для которых:
f2 = 1,26 f1 .
Октавная или третьеоктавная полоса обычно задается среднегеометрической частотой:
Существует стандартный ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются спектры шумов (fсг мин = 31,5 Гц, fсг макс = 8000 Гц).
По частотной характеристике различают шумы:
- низкочастотные ( fсг < 250);
- cреднечастотные (250 < fсг <= 500);
- высокочастотные (500 < fсг <= 8000).
Производственные шумы имеют различные спектральные и временные характеристики, которые определяют степень их воздействия на человека. По этим признакам шумы подразделяют на несколько видов (табл.1).
Таблица 1
Классификация шумов
| Способ классификации | Вид шума | Характеристика шума |
| По характеру спектра шума | широкополосные | Непрерывный спектр шириной более одной октавы |
| тональные | В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона | |
| По временным характеристикам | постоянные | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ(А) |
| непостоянные: | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ(А) | |
| колеблющиеся во времени | Уровень звука непрерывно изменяется во времени | |
| прерывистые | Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А), длительность интервала 1с и более | |
| импульсные | Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с |
По природе возникновения шумы машин или агрегатов делятся на:
- механические,
- аэродинамические и гидродинамические,
- электромагнитные.
При работе различных механизмов, агрегатов, оборудования одновременно могут возникать шумы различной природы.
Любой источник шума характеризуется, прежде всего, звуковой мощностью.
Звуковая мощность источника W, Вт – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство.
Если окружить источник шума замкнутой поверхностью площадью S, то звуковая мощность источника:
где I(S), P(S) – законы распределения интенсивности звука и звукового давления по поверхности S.
Для характеристики источника шума используется также уровень звуковой мощности LW, дБ:
LW = 10 lg (W/W0),
где W0 =I0 * S0 = 10-12Вт - пороговая звуковая мощность на частоте 1000 Гц.
Для определения уровня звуковой мощности источника на некотором одинаковом от него расстоянии r в n точках измеряют уровень звукового давления PI и вычисляют
где S - площадь сферы радиусом r (если источник расположен на полу помещения, то площадь полусферы),
Поскольку источники производственного шума, как правило, излучают звуки различной частоты и интенсивности, то полную шумовую характеристику источника дает шумовой спектр- распределение звуковой мощности (или уровня звуковой мощности) по октавным полосам частот.
Источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф(j) - фактором направленности.
Фактор направленности Ф(j) показывает отношение интенсивности звука I(j), создаваемого источником в направлении с угловой координатой j к интенсивности Iср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно.
Ф(j) = I(j) /Iср = p2(j)/p2ср,
где рср - звуковое давление (усредненное по всем направлениям на постоянном расстоянии от источника); p (j) - звуковое давление в угловом направлении j, измеренное на том же расстоянии от источника.
Характеристику направленности излучения можно описать через соответствующие уровни в дБ:
G(j) = 10 lg Ф(j) = 10 lg (I(j) /Iср) = 20 lg (p(j)/pср) = L - Lср.
Стандартными шумовыми характеристиками, которые указываются в прилагаемой к машине технической документации, являются:
- уровни звуковой мощности , дБ в октавных полосах частот;
- максимальный показатель направленности излучения шума Gmax(j) в октавных полосах частот в дБ;
- корректированный по шкале A уровень звуковой мощности LWА , дБА:
где LW i - уровень звуковой мощности i - ой октавы, дБ;
ΔLАi- поправка по шкале А.
Необходимость введения поправок по шкале А обусловлена несоответствием уровней громкости, воспринимаемых человеческим ухом, уровням звуковых давлений на частотах, отличных от восприятия на стандартной частоте 1000 Гц. Согласно частотной характеристике А человек воспринимает чистый тон 100 Гц с уровнем звукового давления 29 дБ, как если бы он воспринимал уровень звукового давления 10 дБ чистого тона 1000 Гц.
Таблица 2
Стандартные значения поправок для частотной коррекции по шкале A
| Частота, Гц | 31,5 | |||||||||
| Коррекция D LА, дБА | 26,3 | 16,1 | 8,6 | 3,2 | -1,2 | -1,0 | 1,1 |