Основные физические характеристики шума.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде.

Звуковое поле – это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. Разность между мгновенными значениями полного и среднего давления называется звуковым давлением – P, Па (среднее давление наблюдается в невозмущенной среде).

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны называется интенсивностью звука в данной точке I(Вт/м²). , где - плотность среды.

Принята измерительная система, учитывающая логарифмическую зависимость между раздражителем и восприятием.

Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения звука над уровнем другого называется белом (Б). Весь диапазон энергии, воспринимаемый слухом как звук, укладываются в 13- 14 Б. Для удобства пользуются не белом, а единицей в 10 раз меньшей децибелом (дБ), которая соответствует приблизительно минимальному приросту силы звука, различаемому ухом.

Уровень интенсивности звука:

,где I₀ – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости(I₀=10^-12Вт/м²) на частоте 1000Гц.

Величина уровня звукового давления:

где - пороговое звуковое давление, выбранное таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интенсивности, т.е. Р₀=2*10^-5 Па на частоте 1000Гц.

В том случае, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, складывают их интенсивности, но не уровни:

где - уровни интенсивности, создаваемые каждым источником.

Если имеется n одинаковых источников шума с уровнем звукового давления Li, создаваемым каждым источником, то суммарный шум: . Два одинаковых источника совместно создадут уровень звукового давления на 3 дБ больше, чем один.

Интенсивность шума определяется в пределах октав. Октавы – диапазоны частот, в которых верхняя граница частоты вдвое больше нижней.

Любой источник шума характеризуется прежде всего звуковой мощностью – W. Звуковая мощность – это общее количество энергии (звуковой), излучаемой источником шума в окружающее пространство в единицу времени.

Если принять, что в свободном звуковом поле (т.е. при отсут­ствии отраженных звуковых волн) источник шума излучает звуковую энергию равномерно по всем направлениям (что допустимо для многих машин и оборудования), то при достаточно большом расстоянии r от источника шума, расположенном на поверхности пола (т.е. при излучении в полусферу), звуковая мощность

W = I _ср× S = I _ср2 pr ²

где I _ср - интенсивность звука, усредненная по измерениям звуко­вого давления по нескольким точкам на измерительной поверхности - полусфере S радиусом r (м);

r - расстояние от проекции центра источника на звукоотражающую поверхность пола до точки измерения.

Классификация шумов.

Классификация шумов

По частотной характеристики различают шумы:

- низкочастотные – до 350Гц;

- среднечастотные – 350-800Гц

- высокочастотные свыше 800Гц.

Кроме того шумы можно классифицировать по следующим характеристикам:

1). по характеру спектра:

- широкополосные, с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

- тональные – имеются превышения уровня шума в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;

2). По временным характеристикам:

- постоянные, уровень звука которых за 8 – часовой рабочий день изменяются во времени не более чем на 5 дБ;

- непостоянные, уровень звука которых за 8 – часовой рабочий день изменяются во времени не менее чем на 5 дБ;

Непостоянные шумы в свою очередь подразделяются на:

- колеблющиеся во времени – уровень звука во времени изменяется непрерывно;

- прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5дБ и более), причем длительность интервалов, в течении которых уровень остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1с и более;

- импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с,

 

 

Действие шума на человека.

Область слышимых звуков ограничивается не только частотным диапазоном (), но и предельными значениями звуковых давлений и их уровней:

 

Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения ().

Звуки, превышающие по своему уровню это порог, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате.

Шум, даже когда он невелик - , создает значительную нагрузку на нервную систему человека, создавая психологическое воздействие, особенно на людей умственного труда. Шум в в ночное время может явится серьезным беспокоящим фактором. Под действием шума, превышающего снижается слуховая чувствительность.

Человек работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие шума вызывает общее утомление, приводит к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте; нарушается процесс пищеварения (язвенная болезнь), работа сердечно-сосудистой системы, происходят изменения объема внутренних органов.

Воздействуя на кору головного мозга, шум раздражает, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. На фоне шума человек может не расслышать предупреждающие об опасности звуковые сигналы, что может привести к повышению травматизма. При действии шума очень высоких уровней (более 145дбА) возможен разрыв барабанной перепонки.

 

 

62) Нормирование шума.

При нормировании шума используют два метода:

- нормирование по предельному спектру шума;

- нормирование уровня звука в дБ по шкале А.

Первый метод является основным для постоянных шумов. Нормируются уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами: 63, 125, 250,. 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром.

С ростом частоты (более непрерывный шум) допустимые уровни уменьшаются.

Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например, 45-ПС-50- допустимый уровень звукового давления в октавной полосе с Этот индекс – основная величина нормирования 2-го способа. Нормирование шума по эквивалентному уровню измеряется по шкале А (как для пост так и не для пост шумов). Шкала А шумомера имитирует кривую чувств уха чел и используется для ориентир оценки шума.

Акустический расчет.

В зависимости от того, где находится расчетная точка - в открытом пространстве или в помещении, применяют различные расчетные формулы.

1. Источник шума и РТ находятся на открытом пространстве. При действии источника шума со звуковой мощностью W интенсивность шума I в РТ открытого пространства с препятствиями определяется выражением: I=W*Ф/S*k;

Где Ф – фактор направленности; S площадь поверхности, на которую распределяется излучаемая энергия ; r – расстояние от источника до РТ; k – коэффициент, показывающий во сколько раз ослабевает шум на пути распространения (при наличии препятствий). .

Разделив левую и правую части этого выражения на I0 и прологарифмировав получим выражение для уровня интенсивности звука:

Где S₀=1м²; - снижения уровня звуковой мощности на пути распространения шума, дБ.

2. Источник шума и РТ находятся в помещении. При работе ИШ в помещении звуковые волны многократно отражаются от стен, потолка и различных предметов, находящихся внутри. При этом шум усиливается.

Интенсивность звука I в РТ:

; где В - постоянная помещения; , A – эквивалентная площадь поглощения; , где - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S; , где - соответственно интенсивности поглощенного и падающего звуков. .

 

Меры борьбы с шумом.

Для снижения шума на рабочих местах до допустимого уровня должны применяться технические средства борьбы с шумом:

- Уменьшение шума машин в источнике;

- Применение технологических процессов, обеспечивающих ПДУ;

- Строительно-акустические мероприятия;

- Применение дистанционного оборудования шумными машинами и механизмами;

- Обязательное применение средств индивидуальной защиты при уровне шума на р.м. более 85дБА;

- Организационные мероприятия (рациональный режим чередования (рациональный режим чередования труда и отдых, сокращенный рабочий день, неделя).

Для производственных помещений, в которых помимо шума на человека действуют другие неблагоприятные факторы, ПДУ должны быть ниже.

Общие сведения о горении.

Горение - химический процесс взаимодействия горючего вещест­ва и окислителя, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и света.

В зависимости от скорости протекания процесса различают установившееся (м/с), взрывное (10-ки м/с) и детонационное (1000-и м/с) горение. Установившееся -характеризуется равномерным распространением горения, которое устойчиво лишь в том случае, если оно сопровождается повышением давления. Когда горение происходит в замкнутом пространстве или выход газообразных продуктов сгорания затруднителен, то повышение t приводит к интенсивному расширению газовых объемов и взрыву. Взрыв­ное горение (взрыв) сопровождается крайне быстрым выделением боль­шого количества энергии, вызывающим нагрев продуктов горения до высоких температур и резкое повышение давления. Детонационное горение характеризуется преддетонационным разгоном пламени (расстояние от точки зажигания до места возникновения дет горения) и образуется ударная волна, которая при своем прохождении вызывает нагревание газа и повышение его t. При движении волна как бы поджигает горючую смесь и горение распространяется со скоростью равной скорости движения волны. Причем выделяющаяся при этом хим энергия подпитывает волну и не дает ей затухать. Может быть в открытом или замкнутом объеме.

В зависимости от агрегат сост горючего вещества и окислителя различают 3 вида горения: гомогенное – горение газов и парообразных горючих в-в в среде газообразного окислителя; гетерогенное – горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя; горение взрывчатых в-в и порохов.

По агрегатному состоянию различают следующие горючие вещества: газы - вещества, абсолютное давление паров которых при температуре 50°С равно или более 300 кПа (3 кгс×см^-2); жидкости - абсолютное давление паров которых при температуре 50°С менее 300 кПа (3 кгс×см^-2)-вещества с температурой плавления (каплепадения) менее 50°С; твердые вещества и материа­лы с температурой плавления (каплепадения) более 50°С; пыли - дис­пергированные твердые вещества и материалы с размером частиц ме­нее 850 мкм.