WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

Основным источником шума в зданиях различного назначения является технологическое и инженерное оборудование. Основными шумовыми характеристиками оборудования, создающего постоянный шум, являются уровни звуковой мощности Lw, дБ, в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63…8000 Гц (октавные уровни звуковой мощности), а оборудования, создающего непостоянный шум, – эквивалентные уровни звуковой мощности Lw экв и максимальные уровни звуковой мощности Lw max в восьми октавных полосах частот.

Расчётные точки в производственных и вспомогательных помещениях промышленных предприятий выбирают на рабочих местах или в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола. В помещении с одним источником шума или с несколькими однотипными источника- ми одна расчётная точка берётся на рабочем месте в зоне прямого звука источника, другая – в зоне отражённого звука на месте постоянного пребывания людей, не связанных непосредственно с работой данного источника.

В помещении с несколькими источниками шума, уровни звуковой мощности которых различаются на 10 дБ и более, расчётные точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями. В помещении с групповым размещением однотипного оборудования расчётные точки выбирают на рабочем месте в центре групп с максимальными и минимальными уровнями.

Исходными данными для акустического расчёта являются:

- план и разрез помещения с расположением технологического и инженерного оборудования и расчётных точек;

- сведения о характеристиках ограждающих конструкций помещения (материал, толщина, плотность и др.);

- шумовые характеристики и геометрические размеры источников шума.

Октавные уровни интенсивности звука L, дБ, в расчётных точках помещений при работе одного источника шума определяют по формуле L = Lw +10lg +, kB rгде Lw – октавный уровень звуковой мощности, дБ; – коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния между акустическим центром источника и расчётной точкой r, м, к максимальному габаритному размеру источника lmax, м, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r < 2lmax); – фактор направленности источника шума, который показывает отношение интенсивности звука I(), создаваемого источником в направлении с угловой координатой, к интенсивности Iср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно (для источников с равномерным излучением = 1); – пространственный угол излучения источника, измеряется в стерадианах, зависит от места нахождения источника в пространстве, при этом учитывается угол, под которым распространяется звук, например если источник находится на колонне, звук распространяется в пространство и угол равен 4, а если на полу, то звук распространяется в полупространство, при этом угол равен 2; r – расстояние от акустического центра источника шума до расчётной точки, м (если точное положение акустического центра неизвестно, он принимается совпадающим с геометрическим центром); k – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения cp, определяемого по формуле A ср =, Sогр где А – эквивалентная площадь звукопоглощения, измеряемая в м2, определяемая по формуле n m A = Si + Ajn, i j i=1 j=где i – коэффициент звукопоглощения i-й поверхности, т.е. отношение величины не отражённой от поверхности звуковой энергии к величине падающей энергии; Si – площадь i-й поверхности, м2; Aj – эквивалентная площадь звукопоглощения j-го штучного поглотителя, м2, это площадь поверхности с коэффициентом звукопоглощения = 1 (полностью поглощающей звук), которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и данная поверхность или предмет; nj – количество j-х штучных поглотителей, шт.; Sогр – суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, измеряемая в м2 с учётом суммы площадей пола, потолка и стен помещения; B – акустическая постоянная помещения, м2, определяемая по формуле A B =.

1- ср ВИБРАЦИЯ, ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА, ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ Понятие вибрации тесно связано с понятиями звука и шума. Как и звук, вибрации тоже являются механическими колебаниями в упругой среде, более того, звук может быть причиной вибрации. В контексте дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» мы будем говорить о вибрации в более узком смысле слова, подразумевая механические колебания, оказывающие ощутимое влияние на человека.

Небольшое компактное тело, например кусочек мрамора, можно представить как простую материальную точку. Если приложить к ней внешнюю силу, она придёт в движение, которое определяется законами Ньютона. В упрощённом виде законы Ньютона гласят, что покоящееся тело будет оставаться в покое, если на него не действует внешняя сила.

Если же к материальной точке приложена внешняя сила, то она придёт в движение с ускорением, пропорциональным этой силе.

Большинство механических систем являются более сложными, чем простая материальная точка, и они совсем не обязательно будут перемещаться под воздействием силы как единое целое. Роторные машины не являются абсолютно твёрдыми, и отдельные их узлы имеют различные жёсткости. Как мы увидим далее, их реакция на внешнее воздействие зависит от природы самого воздействия и от динамических характеристик механической конструкции, причём эту реакцию очень тяжело предсказать. Проблемы моделирования и предсказания реакции конструкций на известное внешнее воздействие решаются с помощью метода конечных элементов (МКЭ) и модального анализа. Здесь мы не будем подробно останавливаться на них, так как они достаточно сложны, однако для понимания сущности вибрационного анализа машин полезно рассмотреть, как взаимодействуют между собой силы и конструкции.

Измерения амплитуды вибрации. Для описания и измерения механических вибраций используются следующие понятия (рис. 2.2.1).

Максимальная амплитуда (Пик) – это максимальное отклонение от нулевой точки, или от положения равновесия.

Размах (Пик-Пик) – это разница между положительным и отрицательным пиками. Для синусоидального колебания размах в точности равен удвоенной пиковой амплитуде, так как временная реализация в этом случае симметрична. Однако в общем случае это неверно.

Вибросмещение можно рассматривать как меру амплитуды вибрации. Вибросмещение равно расстоянию от точки отсчёта, или от положения равновесия. Помимо колебаний по координате (смещение) 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).

Период СКЗ Среднее Размах Пик (максимум) Амплитуда вибрации Рис. 2.2.1. Количественное описание вибрации Для дальнейшего изучения вибрации нам необходимо познакомиться с её разновидностями, так как воздействие на организм вибраций с разными свойствами, а соответственно, нормирование существенно различаются.

По способу передачи вибрацию подразделяют на общую и локальную.

Общая вибрация передаётся через опорные поверхности на всё тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передаётся на руки или отдельные участки тела человека, контактирующие с вибрирующим инструментом или вибрирующими поверхностями технологического оборудования.

По направлению действия вибрация подразделяется на:

- вертикальную;

- горизонтальную – от спины к груди;

- горизонтальную – от правого плеча к левому плечу.

Направление действия вертикальной и горизонтальной вибрации на человека представлено на рис. 2.2.2.

По временным характеристикам вибрации подразделяются на:

- постоянные, для которых величина виброскорости изменяется не более чем на 6 дБ;

- непостоянные, для которых величина виброскорости изменяется не менее чем на 6 дБ; при этом непостоянные вибрации дополнительно подразделяются на колеблющиеся, для которых уровень виброскорости изменяется во времени непрерывно; прерывистые, когда контакт человека с вибрирующей поверхностью прерывается, причём длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт с вибрацией, не превышает 1 с; импульсные, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий, каждое длительностью менее 1 с.

а) б) Рис. 2.2.2. Направление координат осей при действии общей вибрации:

а – положение стоя; б – положение сидя: ось Z0 – вертикальная, перпендикулярна опорной поверхности; ось Х0 – горизонтальная, от спины к груди;

ось Y0 – горизонтальная, от правого плеча к левому По спектру вибрации подразделяются на:

- узкополосные, у которых уровни виброскорости на отдельных частотах или диапазонах частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних диапазонах;

- широкополосные, у которых отсутствуют выраженные частоты или узкие диапазоны частот, на которых уровни виброскорости превышают более чем на 15 дБ уровни cocедних частот.

Кроме того, по частотному спектру вибрации подразделяют на:

- низкочастотную ( fсг = 8, 16 Гц для локальной вибрации и 1, 4 Гц для общей вибрации);

- среднечастотную ( fсг = 31,5; 63 Гц для локальной и 8, 16 Гц для общей);

- высокочастотную ( fсг = 125, 250, 500, 1000 Гц для локальной и 31,5; 63 Гц – для общей).

По источнику возникновения общая вибрация подразделяется на несколько категорий:

- категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных средств при их движении по местности;

- категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин с ограниченной зоной перемещения при их перемещении по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок;

- категория 3 – технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин и технологического оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы.

Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20…30 Гц, при горизонтальных – 1,5…2 Гц.

Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3…3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4…6 Гц.

При действии на организм общей вибрации страдают в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причём линейные ускорения – для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения – для полукружных каналов внутреннего уха.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуловегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно – потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Риск развития профессиональных заболеваний зависит от множества параметров. Основные из них нормируются по ГОСТ 12.1.012–04 и СН 2.2.4/2.1.8.566–96. Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должна производиться следующими методами:

- частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;

- интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

- интегральной оценкой с учётом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.

Устанавливаются допустимые значения виброскорости и виброускорения, а также их логарифмические уровни. Для характеристики величины виброскорости или виброускорения используются их среднеквадратические значения, которые представляются либо в абсолютных величинах (виброскорость v, м/с; виброускорение а, м/с2), либо в виде их логарифмических уровней (логарифмический уровень виброскорости Lv, дБ; логарифмический уровень виброускорения La, дБ). Логарифмические уровни виброскорости Lv, дБ, вычисляют по формуле v Lv = 20lg, 510- где v – среднеквадратическое значение виброскорости, м/с; 5·10–8 – опорное значение виброскорости, м/с.

Предпочтительным параметром при оценке вибрационной нагрузки на работника является виброускорение. Логарифмические уровни виброускорения La, дБ, вычисляют по формуле a La = 20lg, 110- где а – среднеквадратическое значение виброускорения, м/с2; 1·10–6 – опорное значение виброускорения, м/с2.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются среднеквадратические значения виброскорости (или виброускорения) или их логарифмические уровни Lv, La, измеряемые в октавных или 1/3 октавных полосах частот. При постоянной вибрации норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают в виде нормативных спектральных или корректированных по частоте значений контролируемого параметра для воздействия вибрации в течение 8 ч. При непостоянной вибрации норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают в виде нормативных эквивалентных корректированных значений контролируемого параметра.

Постараемся ответить на вопрос: как поступить, если вибрации всё же не удалось избежать в производственном процессе. Важнейший показатель виброактивности – амплитуда скорости вибрации (виброскорости) vm – может быть определён по формуле Fm vm =, c µ2 + 2fm - 2f где Fm – амплитуда возмущающей вибросилы, Н; µ – коэффициент сопротивления, Н·с / м; f – частота вибрации, Гц; т – масса системы, кг;

с – коэффициент жёсткости системы, Н/м.

На основе анализа данной формулы можно сделать следующие выводы: для уменьшения виброскорости vm необходимо снижать силу Fm (снижать виброактивность машины) и увеличивать знаменатель, а имен- но повышать сопротивление системы µ и не допускать, чтобы 2fm равнялась c / 2f. При равенстве этих членов наступает явление резонанса и уровень вибрации резко возрастает.

Таким образом, для защиты от вибрации необходимо применять следующие методы:

- снижение виброактивности машин (уменьшение силы Fm);

- отстройка от резонансных частот (недопущение равенства 2fm и c / 2f );

- вибродемпфирование (увеличение µ);

- виброгашение (увеличение т) – для высоких и средних частот;

- повышение жёсткости системы (увеличение с) – для низких и средних частот.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.