<<
>>

ШУМ, ВИБРАЦИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ 27.1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ

Шум — совокупность звуков различной частоты и интенсивности. Звук представляет собой волнообразное колебательное движение твердых тел, передающееся через упругую среду (жидкость, газ, твердое тело). К физическим характеристикам колебательного движения относятся период Т и амплитуда колебаний А.
Периодом колебаний называют время, в течение которого совершается одно полное колебание. Амплитуда — наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. Звук характеризуется частотой f давлением р и интенсивностью I (рис. 27.1, а). Частота колебаний — число полных колебаний (периодов) в единицу времени (1 с) — выражается в герцах (Гц). Органы слуха человека (уши) воспринимают звуки с частотами от 16 до 20000 Гц; не воспринимаемые человеком звуки частотой до 16 Гц называют инфразвуками, а более 20 ООО Гц — ультразвуками. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам частотой 1000.. .3000 Гц. Синусоидальное распространение звуковых волн сопровождается изменением давления воздуха в различных точках воздушной среды. Звуковым давлением называется отклонение создаваемого звуковой волной результирующего давления воздуха от атмосферного. Его измеряют в паскалях (Па). Порог слышимости — изменение звукового давления />0 = 2- 10-5 Па, которое воспринимают органы слуха человека. Его определяют при частоте 1000 Гц и интенсивности звука /0 = = 10“12 Вт/м2. Интенсивностью звука I называют поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения звука в данной точке. Интенсивность звука /=/TV, где р—давление звука, Па; v — колебательная скорость, м/с. На основании того что область слышимости ограничена не только частотами звуков, но и значениями звукового давления, определены уровни равной громкости звуков (рис. 27.1, 6). Из рисунка видно, что область слухового восприятия ограничена двумя кривыми: нижняя соответствует порогу слышимости ро, верхняя — порогу болевого ощущения. Таким образом, физически шум характеризуется частотой колебаний, звуковым давлением и уровнем интенсивности (силы) звука; физиологически — громкостью звука, уровнем громкости и частотным интервалом. Значения звукового давления от порога слышимости до порога болевого ощущения могут изменяться в 107 раз, а интенсивности — в 1014 раз. Оперировать указанными цифрами сложно. Кроме того, ощущение человека при восприятии звука пропорционально не абсолютному, а логарифмическому изменению энергии звукового раздражителя. С учетом вышеизложенного введены логарифмические величины. Уровень интенсивности звука (Б) I,=lg(///0), где I и /о — соответственно фактическая и пороговая интенсивности звука, Вт/м2. Уровень L\ интенсивности /0 = 10~12 Вт/м2 звука на пороге слышимости условно принят за 0; при возрастании интенсивности звука в 10 раз /= 10“'1 Вт/м2, а ?,, = 1Б; в 100 раз — /= Ю“10 Вт/м2, a Ln = 2Б, в 1000 раз — I— 10~9 Вт/м2, а /,13 = ЗБ и т. д. Lp=\0\g(p2/p20)=20lg(p/p0), где р и р0 — соответственно фактическое и пороговое значения звукового давления, Па. Уменьшение уровня шума L\ — L1=2Q lg (р, /р0 )—20 lg (р2 /р0 )=20 lg (р, /р2 )= 10 lg (/, /12 ). Суммарный уровень звукового давления от нескольких источников звука с одинаковым уровнем звукового давления Lj Lc = L} + 10 lg n, где n — число источников шума с одинаковым уровнем звукового давления. Шум, генерируемый несколькими источниками, воспринимается человеком как сумма его уровней, а не интенсивностей.
Суммарный уровень звукового давления нескольких разных источников звука Z,=10 lg (Ю1'/10 +10^10 +... +10^'°), где L\, Li, .... L„ — уровни звукового давления, создаваемые каждым источником звука, дБ. Диапазон воспринимаемых человеческим ухом звуков составляет 0... 130 дБ; при 131 дБ и выше в ушах возникают болевые ощущения. Уровень звукового давления, создаваемый при нормальном разговоре, составляет 40...50 дБ, от громкого автомобильного сигнала на расстоянии 7 м —80 дБ, от грузового автомобиля на расстоянии 1 м —80...85 дБ, от работающего вблизи реактивного двигателя — 120...130 дБ. Разные по силе и частоте звуки иногда воспринимаются как равногромкие. Для сравнения между собой различных по частотному составу звуков разной интенсивности введено понятие уровня громкости звука. За единицу измерения уровня громкости звука принят фон, который соответствует звуку частотой 1000 Гц и интенсивностью 1 дБ. Стандартным звуком считается звук частотой 1000 Гц и интенсивностью 20 дБ, т. е 20 фон. Соотношение звуков по высоте (тону) образует частотный интервал. Оценка уровня звука в децибелах не учитывает частотный характер шума, поэтому важной характеристикой последнего является его спектр, представляющий собой взаимозависимость звука (дБ) и частоты (Гц). Шум классифицируют по характеру спектра и времени действия (ГОСТ 12.1.003-83). По характеру спектра шум подразделяют на широкополосный, если он имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы, и тональный, если в спектре имеются слышимые прерывистые (дискретные) тона, на 10 дБ превышающие шумы в соседних октавах. Сплошной спектр генерируют реактивные двигатели, а дискретный с частотными перерывами — дисковые пилы. Звук с интенсивно изменяющимся во времени уровнем (более 100 дБ/с) называют импульсным. По времени действия различают шумы постоянные и непостоянные. Если шум за рабочий день (8 ч) изменяется во времени не более чем на 5 дБ, он считается постоянным. Непостоянные шумы с непрерывно изменяющимся уровнем во времени называют колеблющимися, а если уровень шума, изменяясь, резко снижается до уровня фонового шума, то —прерывистым. Шум считается импульсным, если он состоит из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с. Для физиологической оценки влияния шума на человека различают низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (300...800 Гц) и высокочастотный (более 800 Гц) шумы. Шум формируется при совместном действии многих источников звуков различной интенсивности и частоты. Из-за сложности этого процесса амплитуды интенсивности, давления и других величин шума оказываются переменными по всей шкале частот. При этом в одних диапазонах частот суммарная амплитуда колебаний может быть максимальной, а в других — минимальной. Это затрудняет оценку интенсивности шума. Поэтому в спектре весь звуковой диапазон частот разделен на девять октав, среднегеометрическими частотами которых являются: 32,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 и 16 000 Гц (20...40, 40...80, 80... 160, 160...320, 320.. .640, 640... 1280, 1280...2560, 2560...5120, 5120...10240 Гц). 27.2.
<< | >>
Источник: Шкрабак В. С., Луковников А. В., Тургиев А. К.. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. — М.: Колос,. — 512 с.: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учебных заведений).. 2005 {original}

Еще по теме ШУМ, ВИБРАЦИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ 27.1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ:

  1. 2.3. Производственный шум и его воздействие на человека
  2. Лекция 8. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
  3. 3. Физические факторы жилой среды (свет, шум, вибрация, ЭМП) и их значение в формировании условий жизнедеятельности человека
  4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  5. 10. Обеспечение защиты от производственных вибраций
  6. 2.2. Производственная вибрация и ее воздействие на человека
  7. Методы защиты от вибрации. Нормирование
  8. Лекция 9. ВИБРАЦИЯ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
  9. 6. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
  10. Глава 3 ТЕХНОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
  11. Глава 5 АНТРОПОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
  12. ГЛАВА 17 ЧС криминального характера и защита от них