Інфра- та ультразвук

План

6.1. Шум та вібрація. Їх вплив на організм людини

6.2. Класифікація виробничих шумів

6.3. Заходи по боротьбі з шумом на виробництві

6. 4. Заходи по боротьбі з вібрацією

6.5. Заходи індивідуального захисту від шуму та вібрації

6.6. Вимірювальні прилади шуму та вібрації

Основні терміни теми: звуковий тиск, вібраційна хвороба, тональний шум, шумомір.

6.1. Шум та вібрація. Їх вплив на організм людини

В промисловості і в транспорті широке розповсюдження мають машини які створюють в процесі роботи шум, вібрацію, і погано впливають на людину.

Дія вібрації та шуму часто погіршує самопочуття людини, знижує продуктивність праці, призводить до захворювання – віброхвороби.

Вібрація по ГОСТ 24346-80 – це рух точки, чи механічної системи, при якій відбувається почергове збільшення чи зменшення в часі значень, по крайній мірі, однієї координати. Причиною вібрацій є неврівноважений силовий вплив, який виникає при при роботі машин і агрегатів. На людину впливають коливання, що обумовлені зовнішнім змінним силовим впливом на машину, або її систему. Виникнення таких коливань може бути пов’язане не тільки з силовим, а й з кінематичним збудженням, наприклад, в транспортних засобах при русі по нерівному шляху.

Параметри вібрації:

· амплітуда вібропереміщеня Х_m;

· амплітуда швидкості коливання U_m;

· амплітуда коливального прискорення а_m;

· період коливань Т;

· частота f, що пов’язана з періодом коливанння ;

Середньогеометричні частоти активних смуг частот вібрацій стандартизовані і складають 1, 2, 4, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Абсолютні значення параметрів, які використовуються для характеристики вібрацій змінюються в широких межах, то використовують поняття логарифмічного рівня коливань. Логарифмічний рівень коливань – це характеристика коливань, яка порівнює дві однойменні фізичні величини, пропорційні десятковому логарифму відношення оцінюваної і вихідного значення величини.

В якості останнього використовуються опорні значення параметрів, які були прийняті за початок відліку. Вимірюються рівні в децибелах (дБ).

Рівень віброшвидкості визначають за формулою:

,

де – середній квадрат віброшвидкості; беремо в відповідній смузі частот;

– порогове значення віброшвидкості, м/с, дорівює 5·10^-8 м/с, стандартизоване в міжнародному масштабі.

Спектри рівнів віброшвидкості є основними характеристиками вібрацій.

Зниження рівня вібрацій визначають різницею , де і відповідно рівні вібрацій до і після заходів по їх зменшенню.

Шумом є всякий небажений для людини звук. В якості звуку людина сприймає пружні коливання, які хвилеподібно поширюються в твердому, рідкому і газоподібному середовищі. Звукові хвилі виникають при порушенні стаціонарного стану середовища дією на нього сили збудження. Частинки середовища при цьому починають коливатися, причому швидкість і коливання значно менші за швидкість розповсюдження звукових хвиль (швидкості звуку), яка залежить від пружних властивостей середовища, температури і густини середовища.

Звукова хвиля характеризується швидкістю коливань (м/с), звуковим тиском (Па), частотою (кількістю коливань за секунду), інтенсивністю (Вт/м²).

Звуковим тиском називається різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім тиском в незбудженому середовищі.

Інтенсивність звуку – кількість звукової енергії, яка передається хвилею за 1 секунду через площу в 1 м², перпендикулярно напряму поширення звуку.

Характеристикою джерела шуму виступає звукова потужність , яка визначається загальною кількістю звукової енергії, і випромінюється джерелом шуму в навколишнє середовище за одиницю часу.

Логарифмічна інтенсивність шуму або звуку отримала назву рівня інтенсивності шуму, що вимірювалася в безрозмірних одиницях – белах (Б). Але людське вухо реагує на величину в 10 раз меншу, тому розповсюдження отримало назву децибела і дорівнює 0,1 Б.

Інтенсивність звуку

Джерела шуму:

· механічне (при терті рухомих частин механізмів, несправностях, або зношуванні деталей).

· ударне (від ударів окремих частин механізмів).

· аеродинамічне (при русі повітря по повітропроводу, при роботі пневматичних машин).

· гідравлічне (при русі рідин по трубах чи витіканні з резервуарів).

· змішане (в результаті одночасної дії трох, або більше видів шумів).

Шум погано впливає на людину. Довготривалий шум викликає зміну слухового апарату і порушення психіки.

При короткотривалій дії шуму в залежності від інтенсивності і частотної характеристики у людині порушується ритм дихання, частота пульсу, рівень кров’яного тиску, слух, гострота зору, швидкість психічних реакцій, увага, що призводить до головного болю, розладу нервової системи і інших відхилень в організмі людини.

Ступінь і характер дії вібрації на організм людини залежить від виду вібрації, її параметрів і напряму дії на тіло людини. Для більшості внутрішніх органів власні частоти лежать в межах 6…9Гц. Для людини, яка стоїть на вібруючій поверхні, існує два резонансні кола:

· на частотах 5…12 Гц, а для людини, яка сидить – 4…6Гц;

· на частотах 17…25 Гц.

Вібрація призводить до різних порушень здоров’я, а в кінці до вібраційної хвороби.

Загальна вібрація погано діє на нервову систему, вестибулярний апарат, обмін речовин, серцево-судинну систему, призводить до відхилень в їх роботі і захворювань.

Розроблені норми для кожної категорії робітників. Таблиця рівнів звукового тиску і рівнів звуку в приміщеннях і на постійних робочих місцях згідно ГОСТ 12-1.003-83 (СТ СЭВ 1930-79)

Приміщення та робочі місця	Рівні звукового тиску, дБ в октавних смугах з середньогеометричними частотами, Гц
КБ, лікарні
Приміщення управління, робочі кімнати
Точне складання, машинні бюро
Робоча зала в приміщеннях і на території підприємств

Рис. 1 Діаграма області слухового сприйняття

Пружні елементи:

1.Опорний варіант 2.Підвісний варіант 3.Віброізоляція від вертикальних і горизонтальних коливань

6.2. Класифікація виробничих шумів

Шуми прийнято класифікувати по ГОСТ 12.1.003-76 за їх спектральними і часовими характеристиками.

В залежності від характеру спектру, шуми бувають:

· тональні, в спектрі яких є чутливі дискретні тони;

· широкосмугові, з безперервним спектром шириною більш як одної октави.

Приклади: шум дискової пилки є тональним, а реактивного двигуна –широкосмуговим.

По часових характеристиках:

· постійні, рівень звуку яких за вісім годин робочого дня змінюється в часі не більш, ніж на 5 дБА;

· непостійні, рівень звуку змінюється більш, ніж на 5 дБА.

Непостійні шуми поділяють за часом на:

коливальні; імпульсні; переривчасті.

6.3. Заходи по боротьбі з шумом на виробництві

Найбільш раціональним заходом є зменшення шуму в джерелі. Приклад японського методу:

В джерелі можуть бути такі види шумів: аеродинамічні; гідродинамічні; електричні; механічні.

Механічні – це часто шарикопідшипники, зубчасті передачі. Так для підшипників кочення збільшення обертів з до об/хв призведе до зростання шуму на величину, дБ

Для зменшення шуму використовують:

· безударні установки;

· гідропривід замість кривошипних і ексцентричних приводів;

· штампування змінювати на пресування, обрубування металу – різанням;

· замість прямокутних передач – косозубі;

· підвищення точності обробки;

· зубчасті передачі змінювати на ремінні, де це можливо;

· підшипники кочення на підшипники ковзання;

· металеві деталі змінювати пластмасовими;

· використання змащування;

· використання прокладок.

Аеродинамічні шуми (вентилятори, компресори, турбіни, випуски газу і пари в повітря, газотурбінні установки).

В більшості випадків заходи по ослабленню аеродинамічних шумів в джерелі є недостатні, тому застосовують звукоізоляцію і встановлюють глушники.

Гідродинамічні шуми – це рух рідин в насосах і виникаючих з тим кавітації, турбулентності потоку, гідроудари.

Заходи: вибір режимів роботи і покращення гідродинамічних характеристик.

Електромагнітні шуми – це шуми в електричних машинах і обладнанні. Тр-ри

Боротьба за зменшення шумів:

· зміна напряму шуму;

· раціональне планування цехів (тут найбільш шумне обладнання ставиться в один цех, або за місто);

· акустична обробка приміщень (встановлення звукопоглинальних обшивок). Процес поглинання звуку добре проходить в пористих матеріалах;

· зменшення шуму на шляху його поширення.

Це можуть бути звукооізолюючі огорожі (стіни, перегородки, кожухи, вигородки). Для зменшення шуму в приміщеннях сусідніх з приміщеннями – джерелом цього шуму, метод звукоізоляції є більш ефективним порівняно з методом звукопоглинання. Звукоізолюючі конструкції послаблюють шум в сусідніх приміщеннях на 30…50 дБ. Одночасно встановлення в приміщенні одних звукопоглинальних конструкцій дає зменшення шуму всього на 6…8 дБ. Кожухи, екрани, кабіни.

Глушники шуму: абсорбційні, реактивні, комбіновані.

6.4. Заходи по боротьбі з вібрацією

Потрібно виявити джерело і причини виникнення вібрацій, зареєструвати їх і вивчити спектри.

Напрями заходів:

· інженерно-технічні;

· організаційні;

· лікарсько-профілактичні.

Інженерно-технічні:

· впровадження засобів автоматизації і прогресивних технологій, які виключають контакт працівників з вібрацією;

· зміна конструктивних параметрів машин, технологічного обладнання і механізації інструменту.

Організаційні:

· контроль за монтажем обладнання і Пнр;

· якісне і своєчасне проведення ППР і ремонтів;

· виконання правил технічної експлуатації машин і агрегатів.

Лікарсько-профілактичні:

· забезпечити необхідний мікрокліматичний р-н;

· комплекс фізіотерапевтичних поцедур (водні ванни, масаж, гімнастика, ультрафіолетове опромінення).

Захист – віброізолюючі прокладки, віброізолюючі засоби.

Ефективність віброізоляції визначається коефіцієнтом передачі (КП), який враховує відношення сили F_осн, яка діє на основу при пружному зв’язку до сили F_маш, що діє при жорсткому зв’язку:

· Вібропоглинання.

· Автоматичний контроль і сигналізація.

· Дистанційне керування.

Особливо виділити ручні машини.

6.5. Заходи індивідуального захисту від шуму та вібрації

Вібрація. Для захисту загальної вібрації використовують взуття з амортизаційними підошвами. Вона добре працює на частотах вищих за 11Гц і призначена для індивідуального захисту від вібрацій і ударів енергією 5Дж.

· Пружньодемпфувальні рукавиці (з матеріалу);

· рукавиці з пружньодемпфувальними вкладками;

· пружньодемпфувальні прокладки і пластина для обхвату вібруючих рукояток і деталей.

Шум. Тут застосовуються протишумні шлемофони, навушники, заглушки, вкладки найбільш прості і вставляються в слуховий канал (гума, пластмаса, папір, вата).

Недоліки. Зручні, активно зменшують шум. Призначені для шумних приміщень.

Знижують шум навушники ВЦНИИОТ-2 з параметрами:

Середньогеометрична частота, Гц
Зниження рівня звукового тиску, дБ

Шлемофони. Якщо шум перевищує 120дБ (високий рівень шумів), то діє на черепну коробку і в цьому випадку голову добре захищає шлемофон.

6.6. Вимірювальні прилади шуму та вібрації

Шум. Шумоміри, осцилографи, зі спеціальними датчиками.

Шумомір. Базуєтья на перетворенні звукової енергії в електричну. Звук вловлюється п’єзоелектричним мікрофоном, потім проходить через ламповий підсилювач і фіксується потенціометром, шкала якого проградуйована в дБ.

Діапазон 30…130дБ при межах частот 50…8000 Гц. Шум на робочих місцях вимірюють не рідше як один раз на шість місяців.

Вібрація. Вібрографи. Використовуються також шумовібровимірювальні комплекти. Наприклад ИШВ-1 дає змогу реєструвати амплітуди вібрацій від 0,005 до 1,5 мм в діапазоні частот від 15 до 200Гц.

Дата добавления: 2013-12-14