МІНІСТЕРСТВО ОСВІТНИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Інститут економіки і менеджменту
Кафедра цивільної безпеки
/
Лабораторна робота №1
з дисципліни «Основи охорони праці та безпека життєдіяльності»
на тему: «Дослідження параметрів виробничого шуму і визначення ефективності звукоізоляції»
Мета роботи: вивчити методику вимірювання і оцінки основних параметрів виробничого шуму; дослідити звукоізоляційні властивості матеріалів.
Теоретичні відомості
Шум - це сукупність звуків різних частот і інтенсивності, фізіологи вважають, що шум – це будь-який неприємний або шкідливий звук. Шум відноситься до несприятливих факторів виробничого середовища.
Звукова хвиля характеризується: звуковим тиском Р, середньоквадратичне значення якого вимірюється в Па, інтенсивністю І, що визначається енергією, яку несе звукова хвиля з розмірністю Вт/м2 ,частотою f, Гц і тривалістю дії, с.
Рівень інтенсивності звуку визначається за формулою:
L= lg I/I0, Б або L= 10 lg I/I0, дБ, (1)
Де І- інтенсивність даного звуку, Вт/м2 ;
І0-інтенсивність звуку на порозі чутливості при частоті 1000Гц (10-12 Вт/м2 )
Інтенсивність звуку пропорційна квадрату звукового тиску Р, тобто L=10 lg I/I0= 10 lg Р 2 /Р0 2 =20 lg Р/Р0, дБ, (2)
де Р0- стандартний звуковий тиск на порозі чутливості (2. 10-5Па)
Таким чином, людина відчуває різні звуки в межах 0…140 дБ. Органи слуху людини відчувають зміни гучності в 1 дБ. Допустимі межі сили звуку в різних умовах становлять 45...85 дБ. Шум з рівнем звукового тиску 110 дБ призводить до звукового сп’яніння , а потім починають руйнуватися тканини різних органів людини і в першу чергу слуховий апарат. У разі постійного шумового фону 70 дБ виникає розлад ендокринної та нервової системи, при 90 дБ - порушується слух. Вухо людини сприймає шум до 130 дБ без виникнення больових відчуттів. Порогом безпечності або нормованим рівнем шуму є рівень звуку до 80 дБА за шкалою «А» шумоміра.
Для вимірювання рівня шумів використовують шумомір. Рівні шумів визначаються згідно "Санітарних норм виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку" ДСН 3.3.6.037-99 . В табл. 1 наведено допустимі рівні шуму для приміщень різного призначення згідно ДБН В.1.1-31:2013 «Захист територій, будинків і споруд від шуму».
За часовими характеристиками шум поділяється на постійний, рівень якого за 8 годин коливається не більше, ніж на 5 дБА, і непостійний, рівень коливання якого за 8 годин перевищує 5 дБА. Непостійні шуми поділяються на переривчасті, з коливанням у часі, та імпульсні. При переривчастому шумі рівень звуку може різко падати до фонового рівня, а довжина інтервалів, коли рівень залишається постійним і перевищує фоновий рівень, досягає 1 с та більше. До імпульсних відносять шуми у вигляді окремих звукових сигналів тривалістю менше 1 с кожний, які відрізняються від фону не менше , ніж на 10 дБ, та сприймаються людським вухом як окремі удари.
Дія шуму на організм людини
Тривалий вплив інтенсивного шуму (вище 80 дБА) на слух призводить до його часткової або повної втрати. Через волокна слухових нервів роздратування шумом передається в центральну і вегетативну нервові системи, а через них впливає на внутрішні органи, приводячи до значних змін у функціональному стані організму, впливає на психічний стан людини.
Причому, вплив шуму на нервову систему виявляється навіть при невеликих рівнях звуку (30..70 дБА). Працюючі в умовах тривалого шумового впливу відчувають зниження пам'яті, запаморочення, підвищену стомлюваність, дратівливість, головний біль. Цей комплекс змін в організмі називається «нейросенсорною приглухуватістю».
Захист від шуму передбачає ряд загальних заходів у цехах і на території промислових підприємств:
1) раціональне архітектурно-планувальне рішення генерального плану підприємства, його окремих цехів і приміщень, яке передбачає максимально можливе віддалення об'єктів, що потребують захисту від шуму, від особливо шумних джерел
2) застосування організаційно-технічних заходів, які передбачають застосування малошумного технологічного обладнання оснащення машин і механізмів засобами дистанційного управління і автоматичного контролю, змінення способів обробки і транспортування матеріалів тощо;
3) застосування внутрішніх і зовнішніх огороджувальних конструкцій будівель з достатньою звукоізоляцією, що забезпечує необхідне зниження шуму, що проникає крізь огорожі;
4) застосування звукопоглинальних конструкцій (звукопоглинального облицювання) в шумних приміщеннях;
5) застосування у приміщеннях з інтенсивними джерелами шуму звукоізолювальних кабін спостереження і дистанційного управління та спеціальних боксів для найбільш шумного обладнання;
6) застосування звукоізолювальних кожухів на шумних агрегатах;
7) застосування акустичних екранів, вигородок;
Одним з способів зниження шуму на робочих місцях є влаштування звукопоглинаючих та звукоізолюючих пристроїв. Найбільш поширеним засобом боротьби з виробничим шумом є застосування звукоізолюючих кожухів (рис.1). Таким кожухом закривають генеруючі шум механізми.
Звукоізолююча ефективність кожуха ΔL визначається:
ΔL =N+10 lgα дБ, (3)
де α- коефіцієнт звукопоглинання матеріалу (для войлока α=0,6 при частоті 1000 Гц);
N – звукопоглинання стінок кожуха (дБ).
N=20 lgm.f – 47,5, дБ, (4)
Де: m-маса 1м2стінок кожуха, кг (1 м2 сталевого листа товщиною0,7 мм має масу 5,85 кг); f – частота, Гц.
Хід роботи
1. Спершу відкрили кришку відділення батареї та вставили батарею.
2. Потім увімкнули прилад та утримували клавішу 8 протягом 1с.
3. Вибрали необхідну швидкість клавішею – 5.
4. Вибрали частотний діапазон вимірювань – 4. А зважування для перевірки основного рівня шуму або С – для перевірки низькочастотної складової шуму (якщо зважувальний рівень С значно перевищує зважувальний рівень А, це означає, що присутня велика кількість низькочастотного шуму).
5. Потім тримали прилад в руках та направили мікрофон на джерело шуму – прилад відобразив рівень звукового тиску на дисплеї – 2.
6. Натиснули клавішу – 3 MIN/MAX для отримання мінімального чи максимального значення рівнів шуму.
7. Вимірювання рівнів шуму провесли двічі – при наявності кожуха і без нього.
8. Вимкнули прилад та вийняли батарею живлення.
9. За формулою визначили ефективність кожуха, результати подали у таблиці та порівняли з вимогами ДСН 3.3.6.037-99.
Таблиця 1
Виконані розрахунки
Середньогеометричні
частоти, Гц
Рівні звукового тиску, дБ
Рівні звукового тиску, дБА
Об’єкт вимірювання
4000
8000
Рівень шуму без кожуха, дБ
65
68
69
Рівень шуму з кожухом, дБ
32
34
35
Зниження шуму за рахунок застосування кожуха, дБ
33
34
34
Розрахункове зниження шуму, дБ
17,031
23,052
–
Розв’язання:
Звукоізолююча ефективність кожуха ∆L визначається за формулою:
∆L =N+10 lgα дБ,
де α- коефіцієнт звукопоглинання матеріалу (для войлока α=0,6 при частоті 1000 Гц);
N – звукопоглинання стінок кожуха (дБ).
N=20 lgm. f – 47,5, дБ,
де m – маса 1м^2 стінок кожуха, кг (1 м^2 сталевого листа товщиною 0,7 мм має масу 5,85 кг);
f – частота, Гц.
Визначення масу стінок кожуха при 0,072 м^2:
1 м^2 – 5,85 кг
0,072 м^2 – х
х = 0,072*5,85/1 = 0,4212
m = 0,4212 (кг)
2. Визначення звукопоглинання стінок кожуха при різних рівнях звукового тиску:
N1 = 20 lg (0,4212 * 4000) – 47,5 = 17,031 (дБ)
N2 = 20 lg (0,4212 * 8000) – 47,5 = 23,052 (дБ)
3. Визначення звукоізолюючу ефективність кожуха при різних рівнях звукового тиску:
∆L1 = 17,031 + 10 lg 0,6 = 14,81 (дБ)
∆L2 = 23,052 + 10 lg 0,6 = 20,81 (дБ)
ВИСНОВКИ
Під час виконання даної лабораторної роботи, ми вивчили методику вимірювання і оцінки основних параметрів виробничого шуму; досліджували звукоізоляційні властивості матеріалів.
Основним завданням було визначення звукоізолюючу ефективність кожуха ∆L. Розрахунки були здійснені поетапно. На першому етапі було знайдено масу 0,072 м^2 стінок кожуха для визначення звукопоглинання стінок кожуха. На другому етапі, розрахували звукопоглинання стінок кожуха (N) при 4000 та 8000 дБ, і визначили, що при рівні звукового тиску 4000 дБ, N становить 17,031, при 8000 дБ – N = 23,052. На третьому етапі, визначення звукоізолюючої ефективності кожуха при різних рівнях звукового тиску, при 4000 дБ – 14,81 дБ, при 8000 дБ – 20,81 дБ. Це був завершальний етап.
Отже, в процесі виконання роботи, ми визначили ефективність кожуха, рівень звукового шуму 34 при тиску 35дБА з кожухом, та звукового шуму 68 при тиску 69дБА без кожуха. З таким рівнем шуму можна даний звукоізолюючий матеріал використовувати для звукоізоляції шумних виробництв згідно ДСН 3.3.037-99 «Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку».