Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Акустический анализ и расчет шумовой обстановки в производственных помещениях





 

Гигиенические исследования позволяют установить, что шум и вибрация ухудшают условия труда, оказывая вредное воздействие на организм человека. При длительном воздействии шума снижается острота слуха, зрения, повышается кровяное давление, понижается внимание. Сильный и продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем. Вибрации также негативно воздействуют на организм человека: они могут быть причиной расстройств опорно-двигательного аппарата и нервной системы. При этом заболевание сопровождается головными болями, головокружением, онемением рук (при передаче вибраций на руки), повышенной утомляемостью. Длительное воздействие вибраций приводит к развитию так называемой вибрационной болезни, успешное лечение которой возможно только на ранней стадии её развития. Тяжёлые формы вибрационной болезни ведут к частичной или полной потере трудоспособности.

Источниками производственного шума на роботизированных участках являются приводы манипуляторов, вентиляционные установки, трансформаторы, станки, транспортные средства и пр.      

Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности. Шум возникает при механических колебаниях в твёрдых, жидких и газообразных средах. Механические колебания с частотами 20 - 20 000 Гц воспринимаются слуховым аппаратом в виде слышимого звука. Колебания с частотой ниже 20 и выше 20 000 Гц не вызывают слуховых ощущений, но оказывают вредное биологическое воздействие на организм человека. Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру частот, называется широкополосным. Шум, в котором прослушивается звук определённой частоты, называется тональным. Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.

При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически появляются области разрежения и повышенного давления. Разность давлений в возмущённой и невозмущённой средах называется звуковым давлением P. При этом происходит перенос кинетической энергии, величина которой определяется интенсивностью звука J. Интенсивность звука - это энергия, переносимая звуковой волной через поверхность 1м2, перпендикулярную направлению распространения звуковой волны в секунду.



Интенсивность звука можно выразить через звуковое давление по формулам (5.1),(5.2):

    J= νp                                                                                        (5.1)

Или

 

    J = p2/(rс2),                                                                                     (5.2)

где J - интенсивность звука, Вт /м2;

р - среднеквадратическое значение звукового давления, Па;

v - среднеквадратическое значение колебательной скорости частиц в звуковой волне, м/с;

  r - плотность среды, кг/м2;

  с - скорость распространения звука. Верхняя и нижняя границы интенсивности воспринимаемых человеком звуков называются пороговыми.

Так как человек воспринимает звуки в очень большом диапазоне интенсивностей - от 10-14 до 1 Вт/м2, то принято измерять и оценивать не абсолютные значения интенсивности и звукового давления, а относительные их уровни по отношению к пороговым значениям, выраженные в логарифмической форме в децибелах (дБ). Таким образом, уровень интенсивности в дБ:

 

    LJ = lg (J/J0),                                                                              (5.3)

 

где J0 - пороговый уровень интенсивности (порог слышимости, равный 10-14 Вт/м2).

Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то уровень звукового давления в дБ определяется так:

 

    LP = 20 lg (p/p0),                                                                             (5.4)

 

где p0 - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости (p0 = 2×10-14).

При оценке шумов на производстве в большинстве случаев необходимо рассчитывать уровни звукового давления на рабочих местах в производственных помещениях при одном или нескольких источниках шума. Если в цеху или в другом производственном помещении имеется несколько источников шума с известными характеристиками, то уровень звукового давления на рабочем месте определяют так:

 

 

                                                                        (5.5)

 

где LP- октавный уровень звукового давления источника шума,

  f - фактор направленности источника шума, постоянная S это площадь сектора распространения шума, которая определяется по формуле (5.6),

   B - константа для данного помещения, определяемая по формуле (5.7),

    коэффициенты c и y определяются по графикам /1/ исходя из (r / lmax) и (В/ /SОГР) соответственно

(где SОГР  - площадь всех отражающих поверхностей в помещении,

     r- расстояние до источника шума,

     lmax - наибольший геометрический размер источника шума).

 

    S = W r2                                                                                                                                                          (5.6)

 

    B = B1000 m,                                                                                                   (5.7)

 

где W - пространственный угол источника шума,

  m - константа, определяемая по таблицам в зависимости от объёма помещения.

B1000 определяется по формуле (5.8):

    B1000 = V / 20,                                                                                       (5.8)

 

где V - объём помещения.

Расчёт уровня звукового давления на рабочем месте в производственном помещении произведем при следующих исходных данных.

Пусть в помещении механического участка длиной N = 6м, шириной М = 5м и высотой H = 4м имеется два рабочих места и установлено шумящее оборудование в виде двух источников шума. Фактор направленности источника шума f = 1.6, пространственный угол W = 2p, наибольший геометрический размер источника шума lmax = 1м. Расстояние то источника шума до первого рабочего места r1 = 2м, до второго r2 = 1м. Октавные уровни звукового давления на среднегеометрических частотах f1 = 500 Гц и f2 = 1000 Гц равны соответственно 90 дБ и 75 дБ. Требуется определить уровни звукового давления на рабочих местах и требуемое снижение шума.

Решение:

Сначала рассчитаем уровни звукового давления на рабочих местах и требуемое снижение шума для частоты f1 = 500 Гц.

Для решения воспользуемся формулой (5.5)

 

 

Т.к. r ³ 2 lmax , то величина S будет определяться по формуле (5.6).

 

S1 = W r12 =2p r12 = 2 × 3.14 × 22 = 25.12;

 

S2 = W r22 =2p r22 = 2 × 3.14 × 12 = 6.28.

 

Коэффициент c находится по графику исходя из отношения r / lmax.

 

 Для  r1 / lmax = 2/1 = 2, c = 1. Для r2 / lmax = 1/1 = 1, c = 2.

 

Постоянную Bищем по формуле (5.2.7), а B1000 по формуле (5.8).

          Объём помещения равен

 

V = M × N × H = 6 × 5 × 4 = 120 м2.

 

Тогда B1000 = V/20 = 6 м2.

Коэффициент m определяется по таблицам из /1/ и равен 0.8.

 

B = B1000 m = 6 × 0.8 = 4.8 м2.

 

Постоянную y ищем по графику /1/ по отношениюВ / SОГР. Площадь ограничивающих поверхностей

 

SОГР  = 2 × (6 × 5 + 5 × 4 + 4 × 6) = 148 м2.

 

 Тогда В / SОГР = 0.0324 и y = 1.

В итоге

 

                       1 · 1.6       4 · 1

L1 = 90 + 10lg ———— + ——— = 89.51 дБ;

                       25.12         4.8

 

                       2 · 1.6       4 · 1

L2 = 90 + 10lg ———— + ——— = 91.27 дБ.

                         6.28         4.8

        

Теперь рассчитаем уровни звукового давления на рабочих местах и требуемое снижение шума для частоты f2 = 1000 Гц.

 

S1 = W r12 =2p r12 = 2 × 3.14 × 22 = 25.12 м2;

 

S2 = W r22 =2p r22 = 2 × 3.14 × 12 = 6.28 м2.

 

Коэффициент c для r1 / lmax = 2/1 = 2, c = 1.

Для r2 / lmax = 1/1 = 1, также c = 2.

Объём помещения

 

V = M × N × H = 6 × 5 × 4 = 120 м2.

 

B1000 = V/20 = 6 м2.

 

Коэффициент m равен 1.

В итоге B = B1000 m = 6 × 1 = 6 м2.

 

SОГР  = 2 × (6 × 5 + 5 × 4 + 6 × 4) = 148 м2.

 

Тогда В / SОГР = = 0.0405, y = 1.

В итоге  

 

                       1 · 1.6       4 · 1

L1 = 75 + 10lg ———— + ——— = 73.66 дБ;

                       25.12         6

 

                   2 · 1.6       4 · 1

L2 = 75 + 10lg ———— + ——— = 77.28 дБ.

                         6.28           6

        

    Допустимые значения уровней звукового давления находим по нормативам, которые равны для заданных частот соответственно 83 дБ и 80 дБ. Тогда требуемые уровни снижения шума :

для f1 = 500 Гц DL1 = 89.51 – 83 = 6.51, DL2 = 91.27 - 83 =8.27;

для f2 = 1000 Гц DL1 = 0, DL2 = 0.





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.