Марина Краснова - Полный справочник санитарного врача Страница 21

Наибольший эффект – в зоне отраженного звука (60 % от общей площади). Эффективность – 6–8 дБ.

Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала.

Чем больше звуковая энергия поглощается, тем меньше отражается. Поэтому для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения а, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии E к падающей E:

а = Eпогл / Eпад

Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, мембранными, слоистыми, объемными и т. п. Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30–40 дБ.

Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая волна не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебание ограждения, которое само становится источником шума. Чем выше поверхностная площадь ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность. Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т. п.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости (t), под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него.

Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией (дБ), она связана со звукопроницаемостью следующей формулой:

R = 10 lg (1 / t).

Самый эффективный метод возможен на этапе проектирования. Используются композитные материалы двухслойные. Снижение: 20–60 дБ.

Организационные мероприятия:

1) определение режима труда и отдыха персонала;

2) планирование рабочего времени.

На основе экспериментальных данных установлено: при шуме, интенсивность которого около 80–90 дБ, продолжительность работы должна составлять в течение рабочего дня не более 4 ч, при 100 дБ – не более 3 ч.

Одним из важных профилактических средств предупреждения утомления при действии интенсивности шума является чередование периодов работы и отдыха при действии шума. Отдых снижает отрицательное воздействие шума на работоспособность лишь в том случае, если продолжительность и количество отдыха соответствует условиям, при которых происходит наиболее эффективное восстановление раздражаемых мер воздействия шума нервных центров. Поэтому при выборе рациональных средств повышения работоспособности для конкретного производства необходимо учитывать влияние отдыха на ограничение воздействия интенсивного шума на организм человека.

Планирование работы при значительных источниках шума в разных источниках, если они генерируют различного характера шум.

Если уровень шума не снижается до пределов нормы, используются индивидуальные средства защиты (наушники, шлемофоны).

Вибрация в рабочей зоне

Вибрация – механические колебания материальных точек или тел. Под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходят поочередные возрастание и убывание во времени значений по крайней мере одной координаты. Самый простой вид вибрации – это колебание, или повторяющееся движение объекта около положения равновесия. Этот тип вибрации называется общей вибрацией, потому что тело перемещается как единое целое, все его части имеют одинаковую по величине и направлению скорость. Положением равновесия называют такое положение, в котором тело находится в состоянии покоя, или положение, которое оно займет, если сумма действующих на него сил равна нулю. Колебательное движение твердого тела может быть полностью описано в виде комбинации шести простейших типов движения: поступательного в трех взаимно перпендикулярных направлениях (x, у, z в декартовых координатах) и вращательного относительно трех взаимно перпендикулярных осей (OX, OY, OZ). Любое сложное перемещение тела можно разложить на эти шесть составляющих.

Простейшее гармоническое перемещение описывается следующими параметрами:

1) T – периодом колебаний;

2) F – частотой колебаний, равной 1/Т.

Период – это интервал времени, который необходим для завершения одного цикла колебания, т. е. это время между двумя последовательными моментами пересечения нулевой точки в одном направлении. В зависимости от быстроты колебаний период измеряют в секундах или миллисекундах.

Частота колебаний – величина, обратная периоду, определяет количество циклов колебания за период, она измеряется в герцах (1 Гц = 1/с).

Вибросмещение равно расстоянию от точки отсчета, или от положения равновесия. Помимо колебаний по координате (смещения), вибрирующий объект испытывает также колебания скорости и ускорения. Скорость представляет собой быстроту изменения координаты и обычно измеряется в м/с. Ускорение есть скорость изменения скорости и обычно измеряется в м/с2 или в единицах g (ускорение свободного падения).

Смещение тела, испытывающего гармонические колебания, – синусоида. Виброскорость в этом случае подчиняется синусоидальному закону. Когда смещение максимально, скорость равна нулю, так как в этом положении происходит изменение направления движения тела. Отсюда следует, что временная реализация скорости будет сдвинута по фазе на 90° влево относительно временной реализации смещения. Другими словами, скорость опережает по фазе смещение на 90°.

Вспомнив, что ускорение – это скорость изменения скорости, легко (по аналогии с предыдущим) понять, что ускорение объекта, испытывающего гармонического колебания, также синусоидально и равно нулю, когда скорость максимальна. И наоборот, когда скорость равна нулю, ускорение максимально (скорость изменяется наиболее быстро в этот момент). Таким образом, ускорение опережает по фазе скорость на 90°.

Среднеквадратичное значение амплитуды (СКЗ) равно квадратному корню из среднего квадрата амплитуды колебания. Для синусоидальной волны СКЗ в 1,41 раза меньше пикового значение, однако такое соотношение справедливо только для данного случая.

СКЗ является важной характеристикой амплитуды вибрации. Для ее расчета необходимо возвести в квадрат мгновенные значения амплитуды колебаний и усреднить получившиеся величины по времени. Для получения правильного значения интервал усреднения должен быть не меньше одного периода колебания. После этого извлекается квадратный корень и получается СКЗ. СКЗ должно применяться во всех расчетах, относящихся к мощности и энергии колебания.

В англоязычных странах вибросмещение обычно измеряют в миллидюймах (1/1000 дюйма; 1 дюйм – 2,54 см) и по традиции применяют значение «peak-to-peak» (размах). В европейских странах принята международная система единиц и вибросмещение измеряют в микрометрах (мкм).

Виброскорость обычно измеряют в м/с или в мм/с, в англоязычных странах – дюйм/с (ips). При измерения виброскорости используются как СКЗ, так и пиковое значения. В некоторых странах (например, в США) в силу давней традиции пиковое значение является более употребительным.

Виброускорение обычно измеряют в единицах g СКЗ (g – ускорение свободного падения). В действительности g не является системной единицей, это то ускорение, которое мы испытываем, находясь на Земле. Стандартными единицами измерения ускорения являются м/с2, а в англоязычных странах – дюйм/с2. lg = 9,81 м/с2.

Процесс преобразования смещения в скорость или скорости в ускорение эквивалентен математической операции дифференцирования. Обратное преобразование ускорения в скорость и скорости в смещение называется интегрированием. Сегодня можно проводить эти операции внутри самих измерительных приборов и легко переходить от параметров измерения к другим.

На практике, однако, дифференцирование приводит к росту шумовой составляющей сигнала, и поэтому оно редко применяется. Интегрирование, напротив, может быть осуществлено с высокой точностью с помощью простых электрических цепей. Это является одной из причин, почему акселерометры сегодня стали основными датчиками вибрации: их выходной сигнал можно легко подвергнуть однократному или двукратному интегрированию и получить либо скорость, либо смещение.