Нормирование производственных шумов и вибраций

Полос

Граничные частоты октавных полос, Гц	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Граничные частоты октавных полос, Гц	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
45-90		710-1400
90-180		1400-2800
180-335		2800-5600
335-710		5600-11200

Изменение спектра шума в октавных полосах частот необходимо проводить для сравнения шума оборудования, нормирования и других целей. спектр шума представляют либо в виде таблицы, либо в виде графика.

Различают низко-, средне- и высокочастотный спектры шума. низкочастотный спектр имеет максимальный уровень звукового давления на частотах до 400 Гц, среднечастотный – 400 – 1000 Гц, высокочастотный – свыше 1000 Гц. Шум большинства металлорежущих танков имеет средне- и высокочастотный спектр в диапазоне частот 500 – 2000 Гц.

Для ориентировочной оценки шума уровень звука измеряют в децибелах по шкале А шумомера (рис. 5.2). Этот метод позволяет оценить громкость, так как спектр в этом случае не анализируется.

Шумы классифицируют согласно ГОСТ 12.1.003 – 83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» по их спектру и временным характеристикам. в зависимости от характера спектра различают тональные и широкополосные шумы. спектры тональных шумов имеют слышимые дискретные тона. широкополосные шумы имеют непрерываемый спектр в частном диапазоне более одной октавы. Например, шум дисковой пилы является тональным, а шум выхлопа сжатого воздуха из пневмосистемы – широкополосным. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. У постоянных шумов уровень звука изменяется за восьмичасовой рабочий день не более чем на 5 дБА, а у непостоянных – превышает 5 дБА.

Вибрация производственного оборудования возникает из-за неуравновешенных силовых воздействий в результате возвратно-поступательных движений деталей, имеющих дисбаланс; упругих деформаций зубчатых колес, подшипников, валов, металлорежущего инструмента, деталей приспособлений, заготовок; ударов, обусловленных наличием зазоров в подвижных соединениях; сил трения, сопровождающих работу тормозов и муфт; электромагнитных сил, обусловленных перемагничиванием ферромагнитных масс элементов электропривода, а также сил, возникающих при динамических процессах в пневмо- и гидросистемах оборудования.

К основным параметрам вибрации, происходящей по синусоидальному закону, относят амплитуду виброперемещения х _т, амплитуду колебательной скорости v _m, амплитуду колебательного ускорения a_m, период колебаний Т и частоту f.

Поскольку абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в очень широком диапазоне, на практике используют понятие логарифмического уровня колебаний. Логарифмический уровень виброскорости определяется по зависимости

L_v=20 LgV/V₀ ,

где V – действующее значение виброскорости, м/с, равное среднеквадратичному мгновенных значений скорости за время усреднения; V₀ – пороговое значение виброскорости, V₀ = 5^. 10^-8 м/с.

Основной характеристикой вибрации металлорежущего оборудования является спектр уровня виброскорости. Для его построения весь диапазон частот разбивают на октавные полосы со стандартизованными среднегеометрическими частотами.

Общие вибрации (передаются на организм человека через опорную поверхность, например через пол) анализируются по осям X, Y и Z, а местные вибрации (передаются на руки человека через инструмент или органы управления оборудованием) анализируются по осям X_p и Z_p. При этом измеряются и строятся спектры уровня виброскорости для общей вибрации (оси X, Y, Z) и для местной вибрации (оси X_p и Z_p). Направление указанных осей, по которым необходимо производить замеры уровня виброскорости, представлены на рис. 5.3. Для общей вибрации уровни виброскорости измеряются в октавных полосах со следующими стандартизованными среднегеометрическими частотами: 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; Гц, для местной вибрации – со среднегеометрическими частотами 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Рисунок 5.3 – Оси для измерения уровня виброскорости:

а – общая вибрация; б – локальная

Степень вредности производственного шума зависит от его уровня, характера, продолжительности действия, состояния здоровья человека и его индивидуальных особенностей.

Незначительный шум с уровнем звука 50-60 дБА создает значительную нагрузку на нервную систему человека. с увеличением уровня звука до 70 дБА шум начинает оказывать физиологическое воздействие, связанное с возникновением целого ряда заболеваний.

Под влиянием шума с уровнем звука 85-90 дБА и более в первую очередь начинается снижение слуховой чувствительности на высоких частотах. человек, который постоянно работает при сильном шуме, испытывает перенапряжение нервной системы, что вызывает общее утомление, нарушает процесс пищеварения, приводит к нарушению объема внутренних органов, снижает внимание и увеличивает время психических реакций. постоянное перенапряжение нервной системы провоцирует серьезные заболевания, такие как гипертоническая болезнь, неврозы, желудочно-кишечные и другие заболевания. Комплекс патологических изменений, возникающих в организме человека под влиянием шума, рассматривается как шумовая болезнь.

Допустимые уровни производственного шума на различных рабочих местах приведены в ГОСТ 12.1.003-83. Указанный документ предусматривает нормирование шума по определенному спектру и по уровню звука, устанавливает допустимые для различных рабочих мест уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со следующими среднегеометрическими частотами: 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Совокупность восьми нормативных значений уровней звукового давления характеризуется предельным спектром. Каждый из предельных спектров имеет обозначение с соответствующей цифрой. Например ПС – 80, где цифра 80 – допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц (базовой частотой для обозначения спектров).

С ростом частоты допустимый уровень звукового давления снижается (рис. 5.4). Допустимые уровни звука для постоянных рабочих мест в различных помещениях приведены в табл. 5.5. Допустимые уровни тональных шумов принимают на 5 дБ меньше.

Рисунок 5.4 – Предельные спектры для нормирования уровня звукового

давления постоянных рабочих мест и рабочих зон:

1 – в производственных помещениях; 2 – помещениях и участках точной сборки;

3 – помещениях конструкторских бюро и теоретических лабораторий

Для нормирования непостоянного шума определяют уровень звука эквивалентного широкополосного и постоянного шума. Затем этот параметр сравнивают с допустимым уровнем звука по ГОСТ 12.1.003-83 (см. табл. 5.2). Эквивалентный уровень звука измеряется с помощью специальных интегрирующих шумомеров или рассчитывается по методике, приведенной в ГОСТ 20445-75 «Здания и сооружения промышленных предприятий. Метод измерения шума на рабочих местах».

Производственная вибрация с высоким уровнем виброскорости, систематически воздействуя на центральную нервную систему человека, вызывает целый комплекс стойких нарушений физиологических функций организма, называемых виброболезнью.

Под влиянием систематически действующей местной вибрации, уровни виброскорости которой превышают установленные нормы, в организме человека поражаются сосудистая (частоты более 35 Гц), нервная (частоты 10-12 Гц) и костная системы (частоты 10-20 Гц).

Таблица 5.2 – Допустимые уровни шума на различных рабочих местах

Категория работающих	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
Конструкторы, расчетчики, специалисты теоретических лабораторий
Обслуживающие кабин наблюдения с речевой связью по телефону
Рабочие производственных помещений

При нарушениях в сосудистой системе появляются спазмы сосудов, что приводит к понижению температуры конечностей, возникают боли в руках, снижается чувствительность нервных окончаний пальцев, кисти, предплечья. При поражении костей могут происходить местные изменения костной ткани, а также отложение солей в суставах пальцев, кисти, локтя. Следует отметить, что такие симптомы болезни возникают в случае длительной работы с виброопасным оборудованием.

Нарушения нервной системы приводят к головным болям, быстрому утомлению, раздражительности, иногда наблюдается ухудшение остроты зрения и цветоощущения. влияние вибрации на сердечно-сосудистую систему приводит к спазмам сосудов, повышению кровяного давления, слабому кровообмену различных органов. Из-за сильных общих вибраций могут наступить изменения в суставах позвоночника, что влечет за собой развитие радикулита.

Нормирование производственных вибраций осуществляется на основании требований, изложенных в ГОСТ 12.1.012 – 78 «ССБТ». Вибрации. Общие требования безопасности». Нормируемыми характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, являются среднеквадратичные значения виброскорости или ее логарифмические уровни в октавных полосах частот.

Для нормирования указанных параметров общей вибрации установлены полосы со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а для местной вибрации – октавные полосы со среднегеометрическими частотами 164 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Гигиенические нормы вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях, представлены в виде предельных спектров на рис. 5.5 Они установлены для длительности рабочей смены 8 ч.

Рисунок 5.5 – Гигиенические нормы вибрации:

1 – локальная вибрация; 2 – технологическая вибрация (вертикальная и горизонтальная) в производственных помещениях с источниками вибраций; 3 – то же, в производственных помещениях без источников вибраций; 4 – то же, в помещениях для умственного труда

В случае особых условий воздействия вибрации на организм человека, например, при совместном действии локальной и общей вибрации и шума, допускаемые величины должны быть приведены в технических условиях на конкретные виды оборудования.

Дата добавления: 2014-11-18