Защита от производственного шума и вибрации, инфра- и ультразвука, страница 2

Чувствительность уха определяется наименьшим (порогом слышимости) и наи­большим (порогом болевых ощущений) звуковым давлением (рис.   19).

Под избирательностью понимается способность уха человека различать сигналы по их интенсивности. В соответст­вии с основным психофизиологическим законом Вебера - Фехнера ощущение звукового сигнала пропорционально логарифму звукового давления. Учитывая этот закон, а также неудобство применения линейного значения звукового давления, изменяю­щегося в очень большом диапазоне, в технической акустике пользуются относительной логарифмической величиной, назы­ваемой  уровнеминтенсивности   или  уровнемзвуков о го давления, в  безразмерных единицах - децибелах, ДБ:

, где  - интенсивность звука на пороге слышимости (при кГц   Вт/м²);

 

  - звуковое давление на пороге слышимости (при кГц, Па).

Использование шкалы децибел удобно, так как весь диапа­зон слышимых звуков составляет менее чем 140 дБ. При изме­рениях пользуются целыми числами в пределах от 0 до 140 дБ, так как изменения уровня менее чем 1 дБ практически не слышны. По аналогии акустическую мощность принято выра­жать также в шкале децибел (в уровнях акустической мощно­сти, дБ): , где

 - акустическая мощность источника, Вт;

- пороговая величина акустической мощности  (Вт).

Однако уровень звукового давления не дает полной оценки вызываемых    физиологических   ощущений  во   всем  диапазоне частот.

Субъективным аналогом уровня звукового давления физической величины яв­ляется громкость - характеристика слухового ощущения в связи с интенсивностью звука. Уровень громкости выража­ется в фонах. Фон численно равен уровню звукового давле­ния в децибелах при равной громкости с данным звуком. На рис. 19 показаны линии равной громкости. Уровни звукового давления и акустической мощности не­скольких источников определяются суммированием. Так звуко­вое давление от нескольких источников определяется выраже­нием

 

где  - количество источников шума;  - уровень звукового давления -го источника, дБ.

Вибрацияминазывают механические колебания, сообщаю­щие телу человека (или его органам) колебательную скорость. В зависимости от способа передачи колебаний вибрация де­лится на общую, передающуюся через опорные поверхности че­ловека на его тело в положении сидя или стоя, и местную (локальную), передающуюся через руки работающего.

Общая вибрация в зависимости от источника ее возникно­вения делится на:

транспортную, возникающую при движении машин по мест­ности;

транспортно-технологическую, возникающую при работе ма­шин, выполняющих технологический процесс в закрепленном положении и при перемещении по специально подготовленному помещению;

технологическую, возникающую при работе стационарных машин, либо передающуюся на рабочие места.

Вибрация как физический процесс характеризуется мгновен­ными значениями амплитуды, колебательной скорости и уско­рения.

Вибрацию принято оценивать в уровнях вибросмещения, виброскорости и виброускорения по отношению к пороговым их значениям:

- вибросмещения м;

- колебательной скорости  м/с;

- колебательного ускорения м/с².

В качестве нормируемой гигиенической характеристики виб­рации принято среднеквадратичное значение виброскорости, м/с, или уровень виброскорости, дБ:

                        ,     .

где - время осреднения, зависящее от восприятия человеком вибрации.

Вибрацию как вредный производственный фактор также характеризуют спектром - значением уровня виброскорости (или виброускорения) в октавной полосе частот:

1; 2; 4; 6; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

6.3. Нормирование и измерение шума и вибраций

Обеспечение безопасных и безвредных условий труда осу­ществляется в нашей стране планомерно, прежде всего сани­тарно-гигиеническим нормированием шума и вибраций. Боль­шое значение имеет также техническое нормирование, т.е. установление «стандарта качества» оборудования по уровням шума и вибраций.

Санитарно-гигиеническое нормированиеобеспечивает без­опасные и безвредные условия труда определением научно-обоснованных предельно допустимых величин шума и вибра­ций. В нормах устанавливают основную характеристику вред­ного фактора, а влияние второстепенных учитывают корректи­ровкой основной характеристики. ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» регламентирует пре­дельно допустимые уровни звукового давления на рабочих мес­тах в октавной полосе частот. Нормируемой (основной) харак­теристикой является уровень звукового давления. Для прибли­женной экспериментальной оценки можно принимать уровень звука  (дБА), измеряемого по шкале А шумомера:

где  - среднеквадратическая величина звукового давления с учетом коррекции по шкале А, Па. - звуковое давление на пороге слышимости (нижний предел слышимости). Предельно допустимые уровни звукового давления установ­лены для широкополосного и постоянного во времени шума (табл. 5). Для тонального и импульсного шумов предельно до­пустимые уровни следует принимать на 5 дБ меньше, указан­ных в табл. 5. Такая же поправка вводится при оценке шума от установок кондиционирования воздуха и воздушного отопле­ния помещений.

Гигиенической характеристикой непостоянного шума на ра­бочих местах служит эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА, т. е. уровень постоянного, широкополосного, не­импульсного шума, оказывающего такое же воздействие на че­ловека, как и непостоянный шум.

Эквивалентный уровень оп­ределяется по формуле:

 , где

 - доля числа отсчетов в данном интервале уровней звука в общем числе отсчетов, %;

 -  средний уровень звука в дан­ном интервале, дБА.

При четырех-пятичасовом воздействии шума с уровнем 85 дБА кроме изменений в органе слуха наступают нарушения нервно-психической деятельности, следствием чего является снижение работоспособности. Установлено, что уровни шума, не вызывающие нежелательных последствий, не должны пре­вышать 80 дБА.

Под техническим нормированием понимается ограничение шумовых характеристик машин и оборудования как источников шума, т. е. установление предельно допустимых шумовых ха­рактеристик (ПДШХ). Установление ПДШХ позволяет отбра­ковать машины и оборудование по установленному лучшему образцу, стимулируя таким образом снижение а также обеспечения требования санитарно-гигиенических норм (см.  ГОСТ   12.1.023—80).

Гигиенические нормы вибрации регламентируются ГОСТ 12.1.012—78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безо­пасности». Вибрация, воздействующая на человека, нормиру­ется отдельно в трех взаимно перпендикулярных направлениях, в октавной полосе частот.

Вибрация на судах регламентируется Правилами Регистра СССР.

Для измерения уровня звукового давления и уровня звука в звуковом диапазоне частот используются шумомеры. Однако в практике измерений часто необходимо зафиксировать харак­теристику шума на магнитной ленте, записать результат на са­мописце и т. п. Поэтому в зависимости от поставленной задачи пользуются так называемым шумоизмерительным трактом. С помощью такого тракта можно кроме замеров уровня звукового давления и уровня звука получить осцилло­грамму при включении осциллографа или уровнеграмму на ленте самописца; выполнить спектральный анализ, подключая анализатор спектра; исследовать статистические характеристики при наличии статистического анализатора. При измерении шума в цехах судостроительных предприятий пользуются измеритель­ным трактом с шумомером и анализатором спектра шума. В осо­бых случаях применяют самописец уровня звукового давления.