Отчет к лабораторной работе № 1 «ИЗМЕРЕНИЕ, ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ И УМЕНЬШЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА. Отчет к лабораторной работе 1 измерение, гигиеническое нормирование и уменьшение производственного шума
 Скачать 247 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ» (ОмГУПС (ОмИИТ)) Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и экология» Отчет к лабораторной работе № 1 «ИЗМЕРЕНИЕ, ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ И УМЕНЬШЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА» Выполнили: студенты гр. 19Д. Почечуев А.П. Михайлюк В. Сертаков М. Проверил: доцент кафедры «БЖ и Э» _________Гришина Ю. Б. Омск 2022 Ц е л ь р а б о т ы: 1) закрепить знания о физической сущности шума; 2) научиться измерять шум на рабочем месте; 3) приобрести практические навыки работы с прибором ВШВ-003-М2 для измерения шума; 4) ознакомиться с методикой определения эффективности и расчета устройств и средств для уменьшения шума. Краткие теоретические сведения: На железнодорожном транспорте многие производственные процессы сопровождаются интенсивным шумом, достигающим 90 дБ и более. Под действием такого производственного шума снижается работоспособность человека: быстро наступает утомление, нарушаются процессы кровообращения, пищеварения и обмена веществ, ослабляются слуховая способность и реакция на звуковые сигналы опасности, изменяется цветовосприятие. Шум с физической точки зрения характеризуется частотой и уровнем звукового давления. Субъективные ощущения, возникающие в органе слуха при воздействии шума, определяются уровнем громкости. Ч а с т о т а. Механические колебания упругой среды частотой от 16 до 20000 Гц воспринимаются человеком как звуки и называются звуковыми. Весь звуковой диапазон частоты содержит примерно девять октавных полос (от 20 до 12000 Гц). Октава – это интервал частоты, в котором значение высшей частоты в два раза больше низшей. Средней частотой октавной полосы является среднегеометрическая частота:  . (1) Например, если начальная частота fнач равна 45 Гц, то граница конечной частоты октавной полосы в два раза больше, т. е. fкон = 90 Гц. Тогда  Гц.Для оценки шума приняты октавные полосы со среднегеометрическими частотами: 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. У р о в е н ь з в у к о в о г о д а в л е н и я. Звуковым называется давление, дополнительно возникающее в газообразной или жидкой среде при про-хождении через нее звуковых волн. Звуковое давление измеряется в ньютонах на метр квадратный (Н/м2). Для удобства вычислений и уменьшения численных значений в технической акустике принято оценивать звуковое давление не в абсолютных, а в относительных логарифмических единицах – децибелах (дБ). Определенные в децибелах величины называются уровнями звукового давления, или уровнями звука. Уровень звукового давления, дБ,  , (2) где Р – звуковое давление, создаваемое источником шума, Н/м2; Р0 = 2·10-5 – звуковое давление на пороге слышимости звука (для частоты 1000 Гц), Н/м2. Совокупность уровней звуковых давлений различных частот, присутствующих в шуме, называется спектром шума. По характеру спектра шум подразделяют: на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона. По временным характеристикам шум классифицируют: на постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА; непостоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБА. Непостоянный шум подразделяют: на колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более; импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с. Нормирование шума Вредное воздействие шума на организм человека определяется уровнем звукового давления, частотным составом, продолжительностью воздействия и характером шума. Так как ухо человека обладает неодинаковой чувствительностью на различных частотах (например, высокочастотные шумы воспринимаются как более громкие при том же уровне звукового давления), то нормирование допустимого уровня шума производится в зависимости от его частотного состава, т. е. его спектра. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах. Для ориентировочной оценки допускается в качестве характеристики постоянного шума на рабочих местах принимать уровень звука, дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера (ГОСТ 1718-81). Характеристикой непостоянного шума (тонального или импульсного) на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука, дБА, измеряемый временной характеристикой «медленно» (для колеблющегося по времени и прерывистого шума) и временной характеристикой «импульс» (для импульсного шума). При совместном действии нескольких источников шума, одинаковых по уровню звукового давления, суммарный уровень звука в равноудаленной от них точке определяется по формуле, дБ:  , (3) где L1 – уровень звука одного источника; n – число источников. Уменьшение производственного шума на предприятиях железнодорожного транспорта ведется в следующих направлениях: снижение шума в источнике возникновения, изменение и замена шумных технологических процессов или оборудования малошумными; звукоизоляция и экранирование; применение глушителей шума; звукопоглощение; индивидуальные средства защиты. Выбор индивидуального средства защиты от шума зависит от характера шума, уровня звука источника, требований к разборчивости речи и восприятию речевых сигналов. Описание измерителя ВШВ-003-М2 Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 предназначен для измерения уровня звука, уровня звукового давления в диапазоне частоты от 2 Гц до 8 кГц и среднеквадратичных значений виброскорости и виброускорения. Съем информации о шуме осуществляется пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями (вибропреобразователями) ДН-3-М1, ДН-4-М1. Вибропреобразователь присоединяется к измерительному прибору с помощью соединительного кабеля. Прибор ВШВ-003-М2 является агрегатным комплексом средств измерения шума и вибрации и может работать в лабораторных, производственных и полевых условиях (на батареях). В приборе используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются. В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-3-М1 и ДН-4-М1.  Рис. 1. Лицевая панель ВШВ-003-М2: 1 – переключатель «Род работы»; 2 – переключатель «ФЛТ, Hz»; 3  – кнопка «СВ, ДИФ»; 4 – переключатель «ФЛТ, ОКТ»; 5 – кнопка «kHz, Hz»; 6 – переключатель «ДЛТ2, dB»; 7 – кнопка «10 kHz, Hz»; 8 – индикатор «ПРГ»; 9 – переключатель «ДЛТ1, dB»; 10 – кнопка «a, V»; 11 – показывающий прибор;12 – гнездо « »; 13 – гнездо «50 mV»; 14 – единичные индикаторыИзмерительный прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе и для удобства переноса помещен в футляр. Лицевая панель измерительного прибора показана на рис. 1, на нее выведены следующие органы управления, регулирования и индикации: п  ереключатель «Род работы» (его положения: « 0 » – для включения измерителя; « » – для контроля состояния батарей; « » – для включения измерителя в режим калибровки; «F», «S», «10 S» – для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени «F» (быстро), «S» (медленно), «10 S» (10 с));показывающий прибор – для отсчета измеряемой величины (при работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 результат измерения следует умножать на 10) и контроля напряжения питания; переключатели «ДЛТ1, dB», «ДЛТ2, dВ» и единичные индикаторы со шкалами от 20 до 130 дБ, от 0,003 до 103 м/S2, от 0,03 до 104 мм/S, предназначенные для выбора предела измерения уровня звукового давления, виброускорения и виброскорости соответственно; индикатор «ПРГ» – для индикации перегрузки измерительного тракта; кнопка «a, V» – для включения измерителя в режим измерения виброскорости; переключатель «ФЛТ, Нz» (его положения: «1» и «10» – для включения ФВЧ 1 и 10 Гц, ограничивающих частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости; «ЛИН» – для включения ФНЧ 20 кГц, ограничивающего частотный диапазон уровня звукового давления по характеристике ЛИН; «А», «В», «С» – для включения корректирующих фильтров А, В, С; «ОКТ» – для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных полосах); переключатель «ФЛТ, ОКТ» с кнопкой «кНz, Hz» – для включения октавных фильтров со среднегеометрическими частотами от 1 Гц до 8 кГц; кнопка «10 kHz, 4 kHz» – для включения ФНЧ 10 или 4 кГц, ограничивающих частотный диапазон при измерениях виброускорения, виброскорости; кнопка «СВ, ДИФ» – для измерений в режиме свободного или диффузного нуля; г  незда: «50 mV» (выход с калибровочного генератора) и « » для присоединения вибропреобразователя).На правой боковой стенке измерительного прибора размещены: «   » – выход переменного напряжения для подключений к измерительному прибору регулирующих или измерительных приборов;« » – разъем для подключения соединительных кабелей к корпусу измерителя. Измеритель ВШВ-003-М2 может работать от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, и от батарей, отсек для которых расположен на задней стенке измерительного прибора Внешний вид лабораторного стенда представлен на рис. 2. Стенд представляет собой макет 1 производственного помещения (далее – макет), который размещается на ровной поверхности стола. Рядом с ним размещены измеритель шума 2 и генератор 3. Макет содержит четыре стационарные стены, пол и откидную крышку-потолок 4. Передняя стенка макета имеет два смотровых окна 5. Макет состоит из двух камер, имитирующих комнаты. В левой камере помещен макет заводского оборудования – козлового крана 6, а также источник шума (динамик), который находится под «полом» и защищен решеткой. В правой камере расположены макеты оборудования конструкторского бюро: стол 7 и кульман 8. Также в правой камере на подставке устанавливается микрофон 9 из комплекта измерителя шума. Обе камеры снабжены осветительными лампами 10. Переключатели для включения (выключения) ламп, а также предохранители и гнезда для подключения генератора находятся на панели управления 11, размещенной на передней стенке макета. Решетка динамика во время проведения лабораторной работы может быть закрыта звукоизолятором 12, который представляет собой полый корпус в виде усеченного конуса, выполненного из прозрачного полимерного материала, с массивной металлической втулкой, закрепленной внутри корпуса (или снаружи) для создания дополнительной массы. Корпус снабжен рукояткой для удобства работы.  Рис. 2 Внешний вид лабораторного стенда 1 – макет производственного помещения; 2 - измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2; 3- генератор сигналов; 4 – откидная крышка-потолок макета; 5 – смотровые окна передней стенки макета; 6 – макет козлового крана; 7 – макет стола; 8 – макет кульмана; 9 – микрофон из комплекта измерителя шума; 10 – осветительные лампы макета; 11- панель управления; 12 – звукоизолятор; 13 – звукоизолирующая перегородка Конструкция лабораторного макета позволяет устанавливать между двумя камерами звукоизолирующую перегородку 13 (сменную). Перегородки изготовлены из фанеры, картона гофрированного, ДСП ламинированной, оргалита, пластика ПВХ. В качестве средства звукопоглощения используется звукопоглощающий короб, который помещается внутрь макета (при снятой перегородке). Звукопоглощающий короб выполнен в виде корпуса из гофрированного картона, выложенного изнутри звукопоглощающим материалом (пенополиуретаном). При проведении лабораторной работы используя измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 (или другой аналогичный прибор), необходимо выполнить следующие действия. Таблица 1 Результаты измерения уровня звукового давления и уровня звука от источника шума
Вывод: результаты измерений показали, что фактический уровень звука превышает допустимый. Это означает, что необходимо уменьшить производственный шум за счет использования звукоизоляции. Таблица 2 Результаты измерений уровней звукового давления в октавных полосах частот
Вывод: сравнив фактические значения (измеренные) уровня звукового давления в октавных полосах частот с допустимыми значениями, делаем вывод о том, что при частотах 500, 2000, 4000 Гц шум на рабочем месте превышен и необходимо использовать звукоизоляцию. Таблица 3 Определение степени звукоизоляции перегородки
Вывод: в данном помещении ни один звукоизолирующий материал не является эффективным. Таблица4 Результаты измерений звукового давления и расчет эффективности звукопоглощающего кожуха в октавных полосах частот
 Рисунок 3 – Зависимость эффективности звукопоглощающего кожуха от частоты  Рисунок 4 – Зависимость уровня звукового давления от частоты Вывод: звукопоглощающий кожух в октавных полосах частот от 63 до 8000 Гц, за исключением частоты 250, 2000 и 8000Гц, понижает уровень звукового давления, следовательно, является эффективным. Ответы на контрольные вопросы: 1) По каким параметрам характеризуется шум с физической точки зрения? Ответ: шум с физической точки зрения характеризуется частотой и уровнем звукового давления. Субъективные ощущения, возникающие в органе слуха при воздействии шума, определяются уровнем громкости. 2) Как классифицируется шум, действующий на человека? Колебания в диапазоне частот 16 Гц – 20 кГц могут восприниматься ухом человека как звук. Колебания с частотой менее 16 Гц (инфразвук) и с частотой более 20 кГц (ультразвук) ухом человека не воспринимаются, но также могут оказывать неблагоприятное воздействие на человеческий организм. Для оценки шума приняты октавные полосы со среднегеометрическими частотами: 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. 3) Как осуществляется нормирование шума? Так как ухо человека обладает неодинаковой чувствительностью на различных частотах (например, высокочастотные шумы воспринимаются как более громкие при том же уровне звукового давления), то нормирование допустимых уровней шума производится в зависимости от его частотного состава, т. е. его спектра. Характеристикой непостоянного шума (тонального или импульсного) на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звукового давления, дБА, измеряемый временной характеристикой "медленно" (для колеблющегося по времени и прерывистого шума) и по временной характеристике "импульс" (для импульсного шума) 4) Как определяется суммарный уровень звука нескольких источников? При совместном действии нескольких источников шума, одинаковых по уровню звукового давления, суммарный уровень звука L в равноудаленной от них точке можно определить по формуле, дБ: L = L1 + 10 g n, где L1 – уровень звука одного источника; n – число источников. При совместном действии двух источников шума с различными уровнями звукового давления суммарный уровень звука, дБ, L = L1 + ∆L, где L1 – больший из двух суммируемых уровней звука; ∆L – добавка, определяемая по табл. 1. 5) Каковы основные методы борьбы с производственным шумом? Ответ: Уменьшение производственного шума на предприятиях железнодорожного транспорта ведется в следующих направлениях: снижение шума в источнике возникновения, изменение и замена шумных технологических процессов или оборудования малошумными; звукоизоляция и экранирование; применение глушителей шума; звукопоглощение; индивидуальные средства защиты. Расчет звукоизоляции (вариант 6) Почечуев А.П. Материал: Панель из фанеры с перфорацией с заполнителем 1)Требуемое снижение шума в помещении, дБ, Rтр = Lш – Lдоп + (3 ÷ 5), где Lш– уровень шума в помещении. Lдоп – допустимый уровень шума. RТР=77-70+5=12дБ; RТР=71-68+5=8дБ; RТР=69-58+5=16дБ; RТР=62-55+5=12дБ; RТР=60-52+5=13дБ. 2) Среднее снижение шума однослойным ограждением, дБ, Rср = 20 lg (G f) – 60, где G – вес 1 м2 ограждения, кг. G=24 кг. f – частота звука, Гц. Расчёт: Rср = 20 lg (24∙125) – 60=9,54 дБ; Rср = 20 lg (24∙250) – 60=15,56 дБ; Rср = 20 lg (24∙500) – 60=21,58 дБ; Rср = 20 lg (24∙1000)– 60=27,6 дБ; Rср = 20 lg (24∙2000) – 60=33,62 дБ. 3) Звукоизолирующая способность кожуха,дБ: Rк = Rср + 10 lg ср, где Rср – среднее снижение шума однослойным ограждением. ср – средний коэффициент звукопоглощения. Расчёт: Rк = 9,54 + 10 lg 0,22=2,96дБ; Rк = 15,56 + 10 lg 0,86=14,9дБ; Rк = 21,58 + 10 lg 0,66=19,77дБ; Rк = 27,6 + 10 lg 0,37=23,28дБ; Rк = 33,62 + 10 lg 0,28=28,09дБ. Расчетная таблица
Вывод: Я провел опыты для закрепления знаний о физической сущности шума, измерять шум на рабочем месте и давать оценку условий труда по шумовому фактору, приобрёл практические навыки работы с прибором ВШВ-003-М2 и научился определять эффективность средств для уменьшения шума. Расчет звукоизоляции (вариант 5) Михайлюк В.А. Материал: Панель из фанеры с перфорацией с подклеенной бязью Требуемое снижение шума в помещении, дБ, Rтр = Lш – Lдоп + (3 ÷ 5), где Lш– уровень шума в помещении. Lдоп – допустимый уровень шума. Rтр=77–70+5=12 дБ; Rтр =71–68+5=8 дБ; Rтр =69–58+5=16 дБ; Rтр =62–55+5=12 дБ; Rтр=60–52+5=13 дБ. 2) Снижение шума кожухом, дБ, Rк = Rср + 10 lg ср, где Rср – среднее снижение шума однослойным ограждением. Rср = 20 lg (G f) – 60, где G – вес 1 м2 ограждения, кг.G=12кг. f – частота звука, Гц. ср – средний коэффициент звукопоглощения. Rср = 20 lg (18∙125) – 60=7,04дБ; Rср = 20 lg (18∙250) – 60=13,06дБ; Rср = 20 lg (18∙500) – 60=19,08дБ; Rср = 20 lg (18∙1000)– 60=25,1дБ; Rср = 20 lg (18∙2000) – 60=31,12. Rк = 7,04 + 10 lg 0,09=-3,41дБ; Rк = 13,06 + 10 lg 0,13=4,19дБ; Rк = 19,08 + 10 lg 0,34=14,39дБ; Rк = 25,1 + 10 lg 0,71=23,61дБ; Rк = 31,12 + 10 lg 0,44=27,55дБ. Расчетная таблица
Вывод: Я провел опыты для закрепления знаний о физической сущности шума, измерять шум на рабочем месте и давать оценку условий труда по шумовому фактору, приобрёл практические навыки работы с прибором ВШВ-003-М2 и научился определять эффективность средств для уменьшения шума. Расчет звукоизоляции (вариант 7) Сертаков М.С. Материал: Брезент. Требуемое снижение шума в помещении, дБ, Rтр = Lш – Lдоп + (3 ; 5), где Lш– уровень шума в помещении. Lдоп – допустимый уровень шума. Rтр=77–70+5=12 дБ; Rтр =71–68+5=8 дБ; Rтр =69–58+5=16 дБ; Rтр =62–55+5=12 дБ; Rтр=60–52+5=13 дБ. 2) Снижение шума кожухом, дБ, Rк = Rср + 10 lg ср, где Rср – среднее снижение шума однослойным ограждением. Rср = 20 lg (G f) – 60, где G – вес 1 м2 ограждения, кг.G=12кг. f – частота звука, Гц. Расчёт: Rср = 20 lg (6,8∙125) – 60=-1,41дБ; Rср = 20 lg (6,8∙250) – 60=4,60дБ; Rср = 20 lg (6,8∙500) – 60=10,62дБ; Rср = 20 lg (6,8∙1000)– 60=16,65дБ; Rср = 20 lg (6,8∙2000) – 60=22,67дБ. 3) Звукоизолирующая способность кожуха,дБ: Rк = Rср + 10 lg ср, где Rср – среднее снижение шума однослойным ограждением. ср – средний коэффициент звукопоглощения. Расчёт: Rк = -1,41 + 10 lg 0,10=-11,41дБ; Rк = 4,60 + 10 lg =дБ; Rк = 10,62 + 10 lg 0,25=4,59дБ; Rк = 16,65+ 10 lg =дБ; Rк = 22,67 + 10 lg 0,15=14,43дБ.
Вывод: Я провел опыты для закрепления знаний о физической сущности шума, измерять шум на рабочем месте и давать оценку условий труда по шумовому фактору, приобрёл практические навыки работы с прибором ВШВ-003-М2 и научился определять эффективность средств для уменьшения шума. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||