Физиологические особенности различных видов деятельности.

Физиологические особенности различных видов деятельности.

С появлением новых видов техники возникла необходимость учитывать психологические возможности человека: скорость реакции, особенности памяти и внимания, эмоциональное состояние, произошли изменения в профессиональной структуре труда-появилась операторская деятельность.

Особенности операторской деятельности значительно изменили труд человека. Увеличилась напряженность труда, возрасли требования к точности, скорости и надежности действий человека, к скорости психологических процессов.

Компьютеризация и роботизация расширили возможности человека и в значительной степени изменили требования к его деятельности. Уже не нужен примитивный труд, увеличилась потребность в творческом высококвалифицированном труде. Усложнилась проблема согласования условий труда, конструкции оборудования с психологическими и физиологическими возможностями человека.

Физическая деятельность: в процессе работы происходит расход энергии. По величине энергозатрат работы подразделяют на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.

К категории Iа относятся работы, выполняемые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (профессии сферы управления, швейного и часового производства).

К категории Iб относятся работы, выполняемые сидя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях связи, контролеры, мастера).

К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие незначительного физического напряжения (ряд профессий в прядильно-ткацком производстве, механосборочных цехах).

К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой и перемещением грузов массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (профессии машиностроения, металлургии).

К категории III относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (более 10 кг) тяжестей и требующие значительных физических усилий (ряд профессий с выполнением ручных операций металлургических, машиностроительных, горнодобывающих предприятий).

Чем выше категория выполняемой работы, тем больше нагрузка на опорно-двигательную, дыхательную и сердечно-сосудистую системы.

Умственная деятельность человека: участие в трудовом процессе центральной нервной системы и органов чувств. При умственной работе уменьшается частота сердечных сокращений, повышается кровяное давление, ослабляются обменные процессы, уменьшается обеспечение кровью конечностей и брюшной полости. Умственная деятельность связана с работой органов чувств, в первую очередь органов зрения и слуха. По сравнению с физической деятельностью в отдельных видах умственной деятельности (работа конструкторов, операторов ЭВМ, учащихся и учителей) напряженность органов чувств увеличивается в 5-10 раз. Это определяет более жесткие требования к нормированию уровней шума, вибрации, освещенности.

Влияние параметров микроклимата на организм человека.

На состояние организма человека, его работоспособность влияет микроклимат в производственных помещениях, который определяется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей.

Микроклимат производственных помещений, в основном, влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.

Параметры микроклимата производственных помещений могут колебаться, температура тела человека остается постоянной. Свойство человеческого организма поддерживать тепловой баланс называется терморегуляцией. Количество тепла, выделяемое человеком, зависит от степени тяжести выполняемой работы и температурного режима

Отдача теплоты организмом во внешнюю среду происходит тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.

Теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте.

Теплоизлучения человеком (21-31˚С).

При высоких температурах окружающих поверхностей (30-35˚С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет от поверхностей к человеку.

Снижение температуры при всех других одинаковых условиях приводит к росту теплоотдачи путем конвекции и излучения и может привести к переохлаждению организма. При высокой температуре практически все тепло, которое выделяется, отдается в окружающую среду испарением пота.

Недостаточная влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек, их пересыханию и эрозии, загрязнению болезнетворными микробами. Вода и соли, выделяемые из организма потом, должны возмещаться.

Повышение скорости движения воздуха способствует усилению процесса теплоотдачи конвекцией и испарением пота.

Длительное влияние высокой температуры в сочетании со значительной влажностью может привести к накоплению тепла в организме и к гипертермии – состоянию, при котором температура тела повышается до 38-40˚С. Пульс и частота дыхания ускоряется.

При низкой температуре, значительной скорости и влажности воздуха возникает гипотермия. При длительном воздействии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха растут. Вследствие воздействия низких температур могут возникнуть холодовые травмы.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года.

Барометрическое давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха – кислорода и азота, а, следовательно, и на процесс дыхания

 

Нормализация параметров микроклимата.

В соответствие санитарными нормами «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений» и ГОСТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения.

Нормирование параметров микроклимата регламентируется оптимальными и допустимыми метеорологическими условиями в рабочей зоне в зависимости от категорий работ по степени тяжести и периода года. Период года определяется по среднесуточной температуре внешней среды. При t < +10˚C – холодный, а если t ≥ +10˚C – теплый период года. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне производственных помещений для различных категорий работ по степени тяжести в теплый и холодный периоды года представлены в таблице 2.2.2.

Оптимальная влажность вне зависимости от времени года от 40 до 60%, допустимая до 75%. Оптимальная скорость движения воздуха при легкой и средней работе 0,1-0,2 м/с, при тяжелой – 0,3-0,4 м/с; допустимая на 0,1-0,2 м/с больше.

Оптимальная и допустимые температуры окружающего воздуха также зависят от тяжести работы: при легкой работе оптимальная равна ≈ 24⁰С, а при тяжелой снижается до 18⁰С, допустимая примерно на 2-3⁰С выше.

Для того чтобы определить соответствует ли воздушная среда данного помещения установленным нормам, необходимо количественно оценить каждый из ее параметров.

Местная вентиляция.

Местная вентиляция может быть приточной и вытяжной.

Местная приточная вентиляция, при которой осуществляется концентрированная подача приточного воздуха заданных параметров (температуры, влажности, скорости движения), выполняется в виде воздушных душей, воздушных и воздушно-тепловых завес.

Воздушные души используются для предотвращения перегрева рабочих в горячих цехах, а также для образования так называемых воздушных оазисов (участков производственной зоны, которые резко отличаются своими физико-химическими характеристиками от остального помещения).

Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для предотвращения проникновения в помещения значительных масс холодного наружного воздуха при необходимости частого открывания дверей или ворот. Воздушная завеса создается струей воздуха, которая направляется из узкой длинной щели, под некоторым углом навстречу потока холодного воздуха. Канал с щелью размещают сбоку или внизу ворот или дверей.

Местная вытяжная вентиляция осуществляется при помощи местных вытяжных зонтов, всасывающих панелей, вытяжных шкафов, бортовых отсосов и других устройств.

Конструкция местного отсоса должна обеспечить максимальное улавливание вредных выделений при минимальном количестве удаляемого воздуха. Кроме того, она не должна быть громоздкой и мешать обслуживающему персоналу работать и следить за технологическим процессом Основными факторами при выборе типа местного отсоса являются характеристика вредных выделений (температура, плотность паров, токсичность), положение рабочего при выполнении работы, особенности технологического процесса и оборудования.

 

Кратность воздухообмена.

Для помещений, где вредные выделения отсутствуют (или количество их незначительно) приток (вытяжку) воздуха можно определить по кратностивоздухообмена (k) — отношения объема вентиляционного воздуха L (м³/час) к объему помещения Vп (м³):

Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа необходимо поменять весь объем воздуха в данном помещении для создания нормальных условий воздушной среды. Определив по справочнику кратность воздухообмена при известном объеме помещения можно рассчитать объем приточного воздуха или вытяжки.

Для помещений, в которых отсутствуют вредные выделения и избыточное тепло и нет необходимости в создании метеорологического комфорта можно использовать формулу:

где l - минимальная подача воздуха на одного работающего в соответствии с санитарными нормами (при объеме помещения на одного работающего, до 20 м³ – 30м³/ч, a при объеме больше 20м³ — 20 м³/ч);

n — количество работающих в помещении.

При расчете местной вытяжной вентиляции количество воздуха, удаляемое местным отсосом (зонт, панель, шкаф) можно определить по формуле:

где F — площадь сечения отверстия местного отсоса, м²;

v — скорость движения удаляемого воздуха в этом отверстии (принимается от 0,5 до 1,7 м/с в зависимости от токсичности и летучести газов и паров).

 

16 Санитарно-гигиенические требования и вентиляции.

Естественная и искусственная вентиляции должны отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям.

— создавать в рабочей зоне помещений соответствующие нормам метеорологические условия труда (температуру, влажность и скорость движения воздуха);

— полностью удалять из помещений вредные газы, пары, пыль и аэрозоли или растворять их до предельно допустимых концентраций;

— не вносить в помещение загрязненный воздух снаружи или путем засасывания из смежных помещений;

— не создавать на рабочих местах сквозняков или резкого охлаждения;

— быть доступными для управления и ремонта в процессе эксплуатации;

— не создавать в процессе эксплуатации дополнительных неудобств (например, шума, вибраций, попадания дождя, снега)

Следует учесть, что к вентиляционным системам, установленным в пожаро- и взрывоопасных помещениях предъявляется целый ряд дополнительных требований, которые в этом разделе не рассматриваются.

 

Кондиционирование воздуха.

Кондиционирование воздуха – это создание и автоматическое поддержание в помещениях постоянных или изменяющихся по программе определенных метеорологических условий, наиболее благоприятных для работающих или требуемых для нормального протекания технологического процесса. Кондиционированние воздуха может быть полным и неполным. Полное кондиционирование воздуха предусматривает регулирование температуры, влажности, подвижности и чистоты воздуха, а также, в ряде случаев, возможность его дополнительной обработки (обеззараживания, ароматизации, ионизации). При неполном кондиционировании регулируется только часть параметров воздуха.

Кондиционирование воздуха осуществляется кондиционерами, которые подразделяются на центральные и местные. Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания больших за размерами помещений.

 

Фон.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения поверхности ρ, численно равным отношению светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на неё. Фон считается светлым при ρ > 0,4, средним – при ρ = 0,2 – 0,4 и темным, если ρ < 0,2.

 

20. Контраст.

Контраст между объектом и фоном (k) характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак и другие элементы, которые требуется различить в процессе работы) и фона. Контраст между объектом и фоном определяется по формуле:

(2.14)

где В_о и В_ф соответственно яркости объекта и фона, нт.

Контраст считается большим при к >0,5, средним - при к = 0,2 – 0,5 и малым - при к < 0,2.

21. Видимость

Видимость (v) характеризует способность глаза воспринимать объект. Видимость зависит от освещенности, размера объекта различия, его яркости, контраста между объектом и фоном, длительности экспозиции:

V =

где к – контраст между объектом и фоном;

к_пор – пороговый контраст, то есть наименьший контраст, различимый глазом при данных условиях.

Для измерения светотехнических величин применяют люксметры, фотометры, измерители видимости и другие приборы.

В производственных условиях для контроля освещенности рабочих мест и общей освещенности помещений чаще всего используют люксметры типов Ю-116, Ю-117 и универсальный портативный цифровой люксметр-яркомер ТЭС 0693. Работа этих приборов основана на явлении фотоэффекта – превращении световой энергии в электрическую.

 

22. Требование к производственному освещению.

Производственное освещение должно отвечать следующим требованиям:

- создавать на рабочей поверхности освещенность, соответствующую характеру зрительной работы, не ниже установленных норм;

- обеспечить достаточную равномерность и постоянства уровня освещенности в производственных помещениях во избежание частой переадаптации органов зрения;

- не создавать ослепляющего действия как от самих источников освещения, так и от других предметов, находящихся в поле зрения;

- не создавать на рабочей поверхности резких и глубоких теней (особенно подвижных);

- обеспечить достаточный для различия деталей контраст освещаемых поверхностей;

- не создавать опасных и вредных производственных факторов (шум, тепловые излучения, опасность поражения током, пожаро и взрывоопасность светильников);

- должно быть надежным и простым в эксплуатации, экономичным и эстетичным.

В зависимости от источника света производственное освещение может быть естественным, создаваемым прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода; искусственным, создаваемым электрическими источниками света и совмещенным, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

 

23. Организация искусственного освещения.???

Основное отличие ночных условий труда от дневных состоит в том, что при ночных условиях отсутствует достаточная освещенность поля зрения работающего равномерно распределенным световым потоком. Поэтому необходимо создавать такое искусственное освещение, при котором суммарный световой поток от всех установленных в рабочей зоне светильников распределялся бы равномерно.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях регламентируется СНиП и зависит, в основном, от характеристики зрительной работы разряда зрительной работы, наименьшего размера объекта различения, контраста объекта с фоном, характеристики фона и типа освещения. Нормы носят межотраслевой характер.

В СНиП указано восемь разрядов зрительной работы, из которых первых шесть характеризуются размерами объекта различия. Для 1-5 разрядов, которые кроме того имеют еще и по четыре подразряда, (а,б, в, г), нормируемые значения зависят не только от наименьшего размера объекта различия, но и от контраста объекта с фоном и характеристики фона. Наибольшая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд 1а), а наименьшая – 30 лк (разряд 8а).

Выбор системы освещения включает и решение вопроса о размещении выбранных источников света над производственной площадью с учетом условий крепления или подвеса, дальности действия, допустимой высоты подвеса, мощности.

Осветительная арматура.

Основными характеристиками источников искусственного освещения являются: номинальное напряжение питания, В; электрическая мощность лампы, Вт; световой поток, лм; световая отдача, лм/Вт; срок эксплуатации; спектральный состав света; стоимость.

Осветительная арматура перераспределяет световой поток лампы в пространстве, или преобразует ее свойства (изменяет спектральный состав излучения), предохраняет глаза работающих от ослепляющего действия ламп. Кроме того, она защищает источник света от влияния окружающей пожаро- и взрывоопасной, химически-активной среды, механических повреждений, пыли, грязи, атмосферных осадков.

Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света, однако благодаря рациональному перераспределению света в необходимом направлении увеличивается освещенность на рабочих поверхностях.

 

26. Выбор типа світильника

Выбор типа светильников проводится с учетом характеристики помещения, для которого проектируется освещение. Для помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства целесообразно применять светильники прямого света, которые, направляя излучение ламп вниз на рабочие поверхности, гарантируют минимальные потери и наилучшее использование светового потока. Светильники этого класса создают резкие падающие тени от посторонних предметов, что необходимо учитывать при их расположении. При размещении светильников учитывают удобство обслуживания, ограничение слепящего действия, экономичность, равномерность освещения и направление света, качество освещения: направление света на рабочие поверхности и т.д.

Несоответствие светотехнических характеристик светильника размерам и характеру обработки освещаемого помещения приводит к увеличению потребляемой мощности, снижению качества освещения. Несоответствие конструктивного исполнения светильника условиям среды в помещении снижает долговечность и надежность работы осветительной установки, а в отдельных случаях может быть причиной пожара или взрыва. Поэтому светильники должны иметь необходимую степень защиты от условий внешней среды. Особенно жесткие требования предъявляются светильникам, устанавливаемым во взрыво- и пожароопасных помещениях.

27. Алгоритм расчет искусственного освещения.

Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

Проектируя осветительную установку, необходимо решить ряд вопросов:

· Выбрать тип источника света. Для освещения производственных

помещений, как правило, применяют газоразрядные лампы; там, где температура воздуха может быть менее +5^оС и напряжение в сети переменного тока ниже 90% номинального, и для местного освещения следует отдавать предпочтение лампам накаливания.

· Определить систему освещения. Выбирая систему освещения, необходимо учитывать, что эффективнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения более совершенна, так как создает равномерное распределение световой энергии.

· Выбрать тип светильников с учетом характеристик светораспределения, ограничения прямой блескости, по экономическим показателям, условиям среды, а также с учетом требований взрыво- и пожаробезопасности.

· Распределить светильники и определить их количество. Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно.

· Определить норму освещенности на рабочем месте. Для этого необходимо установить характер выполняемой работы по наименьшему размеру объекта различения, контраст объекта с фоном и фон на рабочем месте.

28. Методы расчета систем искусственной вентиляции.

Основная цель расчета общеобменных систем искусственной вентиляции — определить количество воздуха, которое необходимо подать и удалить из помещения При расчете вентиляции в цехах, воздухообмен, как правило, определяют расчетным путем по конкретным данным о количестве вредных выделений (тепла, влаги, паров, газов)

Для цехов, где выделяются вредные вещества, воздухообмен определяют по количеству вредных газов, паров, пыли, которые поступают в рабочую зону, с целью разбавления их приточным воздухом до предельно допустимых концентраций:

(2.1)

где U — количество вредных выделений в цехе, мг/ч;

к₁, — предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе цеха, мг/м³,

k₂ — концентрация вредных выделений в приточном воздухе, мг/м³.

В соответствии со СНиП k₂ ≤ k₁.

Для помещений, где вредные выделения отсутствуют (или количество их незначительно) приток (вытяжку) воздуха можно определить по кратностивоздухообмена (k) — отношения объема вентиляционного воздуха L (м³/час) к объему помещения Vп (м³):

(2.2)

Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа необходимо поменять весь объем воздуха в данном помещении для создания нормальных условий воздушной среды

Для помещений, в которых отсутствуют вредные выделения и избыточное тепло и нет необходимости в создании метеорологического комфорта можно использовать формулу:

(2.3)

где l - минимальная подача воздуха на одного работающего в соответствии с санитарными нормами (при объеме помещения на одного работающего, до 20 м³ – 30м³/ч, a при объеме больше 20м³ — 20 м³/ч);

n — количество работающих в помещении.

При расчете местной вытяжной вентиляции количество воздуха, удаляемое местным отсосом (зонт, панель, шкаф) можно определить по формуле:

(2.4)

где F — площадь сечения отверстия местного отсоса, м²;

v — скорость движения удаляемого воздуха в этом отверстии (принимается от 0,5 до 1,7 м/с в зависимости от токсичности и летучести газов и паров).

 

 

29. Определение выделения тепла.??????

.

При составлении теплового и влажностного балансов помещения учитывают:

· тепловыделение работающих машин;

· тепловыделение от источников освещения;

· тепловыделение, поступающее в помещение от солнечной радиации;

· тепловыделение от людей.

Воздухообмен по теплу определяем по формуле, м³/ч

 

(2.5)

 

где Q_изб - избыточное тепло в помещении, ккал/ ч;

С - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, равная одному кДж/кгК;

γ - плотность приточного воздуха, кг/м³;

t_у - температура воздуха, удаляемого из цеха, °С;

t_n -температура приточного воздуха, °С.

Для помещений с влаговыделениями воздухообмен определяют по избыткам влаги

 

(2.6)

 

где G - масса водяных паров, выделяемых различными источниками в помещение, г/ч;

d_y - влагосодержание удаляемого из помещения воздуха, г/кг;

d_H - влагосодержание наружного (приточного) воздуха, г/кг;

γ - плотность приточного воздуха, кг/м³.

 

Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа необходимо поменять весь объем воздуха в данном помещении для создания нормальных условий воздушной среды.

 

· Тепловыделения работающих машин, механизмов, электродвигателей, ккал/ч

 

Q₁ = N(l - η)860/ η, (2.7)

 

где N_сут - установочная или номинальная мощность электродвигателя, Вт;

η - КПД электродвигателя.

· Тепловыделение от источников освещения, ккал/ч

 

Q₂ = qЕ_нS, (2.8)

где Q₂ - тепло от источников света, ккал/ч

Е_н – нормированная освещенность, принятая по нормам СНиП ІІ-4-79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.

q=0,05 ккал – тепло, выделяемое на 1 м² освещаемой поверхности

· Тепловыделение, поступающее от солнечной радиации в помещение для остекленных поверхностей, ккал/ч

 

Q₃ = F_остq_остA_ост, (2.9)

 

Q₃ - тепловыделение от солнечной радиации, ккал/ч;

F_ост - площадь поверхности остекления, м²;

q_ост - величина радиации через 1 м² остекления, ккал/(м²ч); солнечная радиация через остекление для определенной широты

35° = 20 ккал/(м² ч); для 45° = 18 ккал/(м² ч);

для 55° = 15 ккал/(м² ч); и для 65° = 12 ккал/(м² ч);

А_ост- коэффициент, зависящий от характеристики остекления;

После расчета количества воздуха, которое должно поступать в помещение необходимо выбрать кондиционер.

30. Источники света.

В качестве источников искусственного освещения широко используются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Эти лампы характеризуются простотой конструкции и изготовления, относительно низкой стоимостью, удобством эксплуатации, широким диапазоном напряжения и мощностей. Существенные недостатки данных ламп: большая яркость (ослепляющее действие); низкая световая отдача; относительно малый срок эксплуатации; преобладание желто-красных лучей по сравнению с естественным светом; высокая температура нагрева, что делает их пожароопасными.

Газоразрядные лампы излучают свет оптического диапазона спектра в результате электрического разряда в среде инертных газов и паров металла и явления люминесценции.

Основным преимуществом газоразрядных ламп является их экономичность. Газоразрядные лампы обеспечивают световой поток практически любого спектра, путем подбора соответствующих инертных газов, паров металла, люминофора. Так, по спектральному составу видимого света выпускают люминесцентные лампы: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной передачей цветов (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ), белого (ЛБ) и др.

Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока, которая может обусловить возникновение стробоскопического эффекта - возникновение зрительной иллюзии неподвижности или мнимого движения предмета при его визуальном наблюдении. Газоразрядные лампы бывают низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, которые называются люминесцентными, широко применяются для освещения помещений, как на производстве, так и в быту

Газоразрядные лампы высокого давления применяются в условиях, когда необходима высокая световая отдача при компактности источников света и стойкости к условиям внешней среды. Среди этих типов ламп чаще всего используются металлогалогенные (МГЛ), дуговые ртутные (ДРЛ), и натриевые.

 

31. Физические характеристики шума.

Шум возникает при механических колебаниях в твердых телах, жидких и газообразных средах.

При длительном воздействии шума снижается острота слуха, изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков, различных как по уровню, так и по частоте.

Шум характеризуется частотой f, интенсивностью І и звуковым давлением. Часть пространства, в котором распространяются звуковые волны, называются звуковым полем. Интенсивность звука измеряется средним количеством звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения звука. Интенсивность звука как физическая величина выражает количество звуковой энергии проходящей через площадь в 1 м².

, (2.26)

где І – интенсивность звука, Вт/м²;

Р- мгновенное значение звукового давления, Па;

- плотность среды, кг/м²

С – скорость звука в среде, м/с.

Звуковое давление и интенсивность звука могут изменяться по величине в широких пределах: по давлению – до 10⁸ раз, а по интенсивности – до 10¹⁶ раз.

Ухо человека реагирует не на абсолютное, а на относительное изменение интенсивности звука, интенсивность звука пропорциональна логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни интенсивности и звукового давления, выражаемые в децибелах (дБ). Логарифмическая шкала децибел дает возможность определить только физическую характеристику шума, потому что она построена так, что пороговое значение звукового давления звукового давления ₀ соответствует порогу слышимости на частоте 1000 Гц. В то же время слуховой аппарат человека неодинаково чувствителен к звукам различной высоты. Наибольшая чувствительность проявляется к звукам на средних и высоких частотах (от 800 до 4000Гц), наименьшая – на низких (от 20 до 100 Гц). Уровень громкости измеряется в фонах. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровнями звукового давления.

 

32. Общие методы борьбы с шумом.

Вредное воздействие шума на обслуживающий персонал снижается тремя способами: 1) путем активного воздействия на источник звукообразования; 2) поглощением части энергии шума на пути его распространения; 3) применением средств индивидуальной и групповой защиты.

1) Воздействие на источник шумообразования требует строгого индивидуального подхода с целью учета особенностей звукообразования в процессе эксплуатации машины – источника шума.

2) Отличается большей универсальностью. Для его осуществления достаточно знать шумовые характеристики машин и акустические характеристики помещений, материалов, для того чтобы разработать конструкцию и рассчитать эффективность средства поглощения ослабления интенсивности шума на пути его распространения от зоны звукообразования до рабочего места. Такие средства имеют вид звукоизолирующих конструкций (перегородок и экранов), звукопоглощающих облицовок (стенок, стен ограждающих конструкций), реактивных гасителей, звуковой энергии (резонаторов, настроенных в противофазу к приходящей звуковой волне) и комбинированных устройств. В большинстве случаев, особенно в части средств звукопоглощения, реализация второго способа связана со значительными материальными затратами и дает относительно небольшой эффект снижения шума.

3) Третий способ связан с применением средств индивидуальной защиты органов слуха с помощью ушных пробок, противошумных наушников, шлемов. Основное назначение этого способа – защита органов слуха человека от шумовых травм, предотвращение развития профессиональной глухоты и тугоухости. Этот способ ни в коей мере не заменяет снижения шума, указанные выше, так как не обеспечивает защиту человека от воздействия шума и не создает нормальных условий для работы. В случаях чрезмерного шума на рабочих местах применение средств индивидуальной защиты слуха работникам обязательно.

Таким образом, снижение шума может быть достигнуто одним из указанных способов или их комбинаций.

 

33. Вибрация

Вибрация представляет собой механические колебания, простейшим видом которых являются гармонические колебания.

Вибрация возникает при работе машин и механизмов, имеющих неуравновешенные и несбалансированные вращающиеся органы с движениями возвратно-поступательного и ударного характера. К такому оборудованию относятся металлообрабатывающие станки, ковочные и штамповочные молоты, электро- и пневмоперфораторы, механизированный инструмент, а также приводы, вентиляторы, насосные установки, компрессоры. С физической точки зрения между шумом и вибрацией принципиальных различий нет. Разница заключается в восприятии: вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом и средствами осязания, а шум органами слуха. Колебания механических тел с частотой менее 20 Гц воспринимаются как вибрация, более 20Гц - как вибрация и звук.

Вибрацию применяют на предприятиях стройиндустрий при уплотнении и укладки бетонной смеси, дроблении и сортировке инертных материалов, разгрузке и транспортировании сыпучих материалов и т.д.

Под воздействием вибрации в организме человека наблюдается изменение сердечной деятельности, нервной системы, спазм сосудов, изменения в суставах, приводящие к ограничению их подвижности. Длительное воздействие вибраций приводит профессиональному заболеванию - вибрационной болезни. Она выражается в нарушении многих физиологических функции человека. Эффективное лечение возможно только на ранней стадии заболевания. Очень часто в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.

Простейшей колебательной системой с одной степенью свободы является масса, укрепленная на пружине. Эта система совершает гармонические или синусоидальные колебания.

34. Основные параметры, характеризующие вибрацию

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются: амплитуда (наибольшее отклонение от положение равновесия) А, м; частота колебаний f, Гц (число колебаний в секунду); колебательная скорость V, м/с; ускорение колебаний W, м/с²; период колебаний Т, сек.

Степень воздействия вибрации на физиологические ощущения человека определяется величиной колебательного ускорения и скоростью колебаний:

V = (2πƒ)А, м/с,

W = (2πƒ)² А, м/с²,

где ƒ - число колебаний в 1 с;

А - амплитуда колебаний, м.

Вибрация отмечается вблизи оборудования, при работе пневматического инструмента, при неправильной балансировке валов машин, при транспортировании жидкостей и газов по трубопроводам, при технологических процессах укладки бетона с применением вибрационных агрегатов.

Для исследования вибрации весь диапазон частот (так как и для шума) разбивается на основные диапазоны. Ср