Предупреждение воздействия шума и вибрации на рабочих местах станочников

2. Шум 20...60 дБА, - шумовой фон, постоянно действующий натчеловека в повседневной деятельности. Степень вредности такогошума вомногом зависит от индивидуального отношения к нему. Привычный шум

или шум, производимый самим  человеком, не беспокоит. Шум свыше 40 дБА может создавать повышенную нагрузку на нервную систему, особенно при умственной работе. Воздействие на психику возрастает с увеличением частоты и уровня шума, а также с уменьшением ширины полосы частот шума.

1. Шум 60...80 дБА оказывает психологическое воздействие,создавая значительную нагрузку на нервную систему человека (особенно при умственной работе). В результате наблюдается повышенная утомляемость, раздражительность, ослабляется внимание, замедляются психические реакции, как следствие, снижается производительность и качество труда. При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается.
2. Шум 80...110 дБА оказывает физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме. Под влиянием шума свыше 80 дБА наблюдается ухудшение слуха (снижение слуховой чувствительности в первую очередь на высоких частотах).

Однако действие сильного шума на организм человека не характеризуется только по состоянию слуха. Изменения в функциональном

состоянии нервной системы  и ряда органов наступают гораздо  раньше, их совокупность характеризуется как шумовая болезнь. К объективным симптомам шумовой болезни относятся: снижение слуховой чувствительности, изменение функции пищеварения, выражающееся в понижении кислотности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокринные расстройства. Длительное воздействие шума вызывает ряд таких серьезных заболеваний, связанных с перенапряжением нервной системы, как гипертоническая и язвенная болезни, в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания. Работающие в условиях сильного шума испытывают головные боли, головокружения, снижение памяти, боли в ушах. Человек затрачивает в среднем на 10...20% больше физических и нервно–психических усилий, чтобы сохранить выработку, достигнутую им при уровне звуке ниже 70 дБА, Все это снижает работоспособность человека, безопасность его труда.

Производительность труда  снижается шум больше, чем сложнее трудовой процесс и чем больше в нем элементов умственного труда.

Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА имеет место снижение производительности труда на 20%.

Повышенный уровень шума приводит к росту не только профессиональной, но и общей заболеваемости. Об этом говорит тот факт, что общая заболеваемость рабочих шумных производств увеличена на 15...20%.

5.    Шум выше 110 дБА оказывает травматическое действие на органы слуха. При шуме более 140 дБА возможен разрыв барабанной перепонки.

 

Ayдитометрия.

В настоящее время в  России и за рубежом оценка приемлемости производственного шума с уровнем выше 80 дБА базируется на выявлении

воздействия шума на органы слуха человека. Аудиометрией называется проверка органов слуха с целью определения потерь слуха от влияния производственного шума. Аудиометрические исследования проводят согласно ГОСТ 12.4.062-78 «Шум. Методы определения деления потерь слуха человека» Испытуемый через наушники слушает подаваемые на каждое ухо чистые тона различной интенсивности, минимальная слышимая интенсивность тона фиксируется. Оценка результатов исследований производится по среднему арифметическому значению снижения порогов слуховой чувствительности (потеря слуха) на речевых частотах (500, 1000, 2000 Гц) и на частоте 4000 Гц.

Результаты медицинского контроля при поступлении на работу и периодических осмотров (в целях профилактики профессиональных заболеваний) показали, что тугоухость в последние годы выходит на ведущее место в структуре профессиональных заболеваний и не имеет тенденций к снижению.

 

3.4 Нормирование  шума

 

Целью санитарного нормирования является установление научно обоснованных предельно допустимых величин шума, которые при ежедневном систематическим воздействием в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не вызывают существенных изменений в состоянии здоровья человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

В условиях производства в  большинстве случаев технически очень трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (комфортных), а из терпимых условий, т.е. таких, когда вредное действие шума на человека не проявляется или проявляется незначительно. Санитарные нормы – это компромисс между гигиеническими требованиями и техническими возможностями на данном этапе развития науки и техники.

Характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.l.003-83. «Шум. Общие требования безопасности.» Нормируемой характеристикой постоянного шума являются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Как известно, среднегеометрическое значение ƒср для полосы с верхней граничной частотой ƒв и нижней ƒн (для октавной полосы ƒв в два раза больше ƒн ) определяется выражением ƒср = ƒ ƒН В , например, если ƒср=63Гц , то ƒн=45Гц и ƒв=90Гц .

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот называется предельным спектром, а указанный метод нормирования – нормированием по предельному спектру шума.

Предельные спектры обозначают сокращением ПС с цифровым индексом, соответствующим уровню звукового давления в октавной полосе со средне-геометрической частотой 1000 Гц. Например, ПС-80 обозначает предельный спектр, имеющий в указанной октавной полосе допустимый уровень звукового давления 80 дБ. Значения предельно допустимых уровней звукового давления в нормируемых октавных полосах частот установлены с учетом одинакового физиологического и психологического воздействия шума на человека.

Для ориентировочной оценки (например, при проверки органами надзора, выявлении необходимости осуществления мер по шумоглушениюи др.) постоянного шума на рабочих местах допускается использование интегрального показателя – уровня звука в дБА, который измеряется шумомером с корректированной частотной характеристикой А (наряду с линейной частотной характеристикой, шумомеры имеют коррекцию А, имитирующую нелинейную амплитудно-частотную характеристику слухового аппарата человека) и определяется по формуле

L_A=201g P_A/P_o

Где РА − среднеквадратическое значение звукового давления с учетом

коррекции А шумомера, Па;

Р0 – звуковое давление, соответствующее порогу слышимости ( в воздухе Р0 = 2•10-5 Па ) .

Уровень звука связан с  предельным сектором зависимостью :

LA = ПС + 5дБ .

Эквивалентный уровень измеряется интегрирующими шумомерами и может быть определён расчетным методом. Суть метода в том, что диапазон, подлежащий измерению уровней звука, разбивают на интервалы, затем через равные промежутки времени в течение определенного периода производят измерения уровня звука по шкале А шумомера и подсчитывают количество отсчетов в каждом интервале .

 

3.5 Источники шума

 

Источником шумов являются колеблющиеся твердые, жидкие и газообразные тела. В городах различают производственные, транспортные и воздушные шумы. Производственный шум возникает при работе промышленного  оборудования. Шумы, создаваемые промышленным технологическим оборудованием, вызваны  механическими, аэродинамическими, гидравлическими и магнитными процессами. К транспортному шуму относятся все виды средств наземного, воздушного и водного видов транспорта, а также передвигающиеся строительные машины и механизмы. В зависимости от времени излучения шума в источнике различают постоянный и переменный шум. Если уровень звукового давления шума во времени изменяется не более чем на 5 дБ, то такой шум называют постоянным, а если уровни звукового давления шума превышают 5 дБ – непостоянными.

Механический шум. На большинстве  предприятий шум возникает из-за колебания поверхностей машин и оборудования. Эти колебания служат причиной как воздушного, так и структурного шума. В ряде случаев возбуждают колебания для выполнения технологических операций (вибротранспортировка и др.). При этом главным является механический шум, обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. Шум вызывается ударением в кинематических парах деталей, силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, движением газа или воздуха в трубопроводах и т.п.

Процесс возникновения механического  шума достаточно сложен, так как он зависит от многих факторов, в частности, от структуры, кинематики и динамики машин и механизмов, а также – от материала, формы и состояния взаимодействующих деталей машин.

Другим источником вибрации и шума является трение между двумя  взаимно перемещающимися звеньями. Шум могут создавать подшипники качения и скольжения, фрикционные и ременные передачи, зубчатые и цепные передачи, роторы, кулачковые механизмы, металло- и деревообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование и др. Так, шум зубчатых передач вызывается колебаниями колес и элементов конструкций, сопряженных с ними. Причиной этих колебаний является ударное зацепление зубьев, переменная деформация зубьев, вызванная непостоянством сил, приложенных к ним, кинематические погрешности зубчатых колес, переменные силы трения.

Спектральный анализ шума, вызванный колебаниями колес, показывает, что он состоит из широкой полосы частот и имеет наибольшую интенсивность  при высоких частотах в диапазоне 2000-5000 Гц. Таким образом, в редукторных системах механический шум создает колебания зубчатых передач и ограждающих конструкций. Он складывается из шума, создаваемого с кожухом и воздушного шума от колебания зубчатых колес, проходящих через отверстия и неплотности редукторных систем.

При работе машин полиграфической, текстильной и пищевой промышленности главным источником шума и вибрации являются кулачковые механизмы.

Здесь возникновение шума связано с наличием инерционных  и ударных сил,определяемых кинематическим законом движения кулачка, а также  динамических сил, вызванных неточностью  изготовления профиля кулачка. В  кузнечно-прессовом оборудовании возбудителем импульсного шума считают колебания  его станины и маховика в результате ударного действия пресса.

У многих машин интенсивный  механический шум также создают  подшипники качения. Возникновение  шума в подшипнике обусловлено следующими причинами: неуравновешенностью внутренних колец, овальностью колец, волнистостью дорожек качения или их износом, неуравновешенностью сепаратора и др.

Аэродинамический шум. Основной причиной возникновения аэродинамического  шума является распространение потока воздуха или газа в атмосферу. Наиболее распространенными источниками  таких шумов являются центробежные и радиальные вентиляторы, насосы, турбокомпрессоры, двигатели внутреннего сгорания, гидродинамические машины, различные пневматические машины и устройства. Аэродинамический шум возникает при движении воздуха или газа по трубе, при вращении деталей машин с большой скоростью, при горении топлива и др.

3.6 Методики измерения шума

Существуют четыре метода для измерения шумовых характеристик машин: метод свободного звукового поля, метод отраженного звукового поля, метод измерения шумов на расстоянии 1 м от машины, метод "образцового источника шума".

Первый метод применяется  в заглушенных камерах, обладающих достаточно большим звукопоглощением. Он дает наиболее точные результаты. Метод отраженного звукового поля позволяет определять шумовые характеристики машин, за исключением направленного шума. Этот метод нельзя использовать приопределении импульсных шумов. Другой метод "образцового источника шума" используется для определения шумовых характеристик машин в реверберационных камерах в закрытых помещениях. Наибольшее распространение имеет методизмерения шумовых характеристик на расстоянии 1 м, который позволяет найти октавные уровни звукового давления в измерительных точках машины в открытом пространстве или в камерах и помещениях.

 

 

 

3.6.1 Приборы и методы измерений акустического шума и вибрации

В соответствии с требованиями нормирования акустический шум измеряют в звуковом, инфразвуковом и ультразвуковом диапазонах частот, соответственно, в  октавных 31,5 – 8000) Гц, октавных 2 –16 Гц и третьоктавных 12,5 – 100 кГц полосах  частот.

Локальную вибрацию измеряют в октавных полосах частот в диапазоне  от 5,6 до 1400 Гц. Общую вибрацию – в  октавных и третьоктавных полосах  частот в диапазоне от 0,7 до 90 Гц.

Наименования и основные характеристики приборов для измерения  шума и вибрации приведены в таблице 2, где:

А, С, Лин – частотные характеристики;

F, S, I, Peak – временные характеристики;

Т – время длительного усреднения сигнала;

eq – эквивалентный уровень;

1/1 и 1/3 – октавные и третьоктавные полосы частот;

% - процентная полоса пропускания анализатора;

Е – экспозиция шума;

L_P – уровень звукового давления;

L_I – уровень интенсивности звука;

I_W – уровень звуковой мощности;

s, v, a – виброперемещение, виброскорость, виброускорение;

L_WA – корректированный уровень звуковой мощности;

М – чувствительность микрофона.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а  2

Приборы для измерений  акустического шума и вибрации

№ п/п	Наименование	Характеристики	Стандарт
1	Шумомер	А, С, F,S,I, “Лин”	МЭК61672: 200X
2	Шумомер интегрирующий	А, eq, E, “Лин”	МЭК61672: 200X
3	Шумомер усредняющий	А, Т, “Лин”	МЭК61672: 200X
4	Шумомер интегрирующий,   усредняющий	А, Т, eq, E,“Лин”	МЭК61672: 200X
5	Анализатор спектра узкополосный	%, “Лин”	-
6	Спектрометр	окт., 1/3 окт., “Лин”	-
7	Интенсиметр	А. окт., 1/3 окт., F,S,I, “Лин”	МЭК 61043
8	Дозиметр шума	А, eq, E	МЭК 61252
9	Измерительный микрофон	L, M	МЭК 61094-1
10	Виброметр	s, v, a, “Лин”	-
11	Анализатор спектра вибрации	s, v, a, окт., 1/3 окт. ,“Лин”	-
12	Шумоизмерительный прибор	A, C, F, S, I, “Лин”, окт., 1/3 окт	-
13	Измеритель шума и вибрации	A, C, F, S, I, “Лин”,   окт., 1/3 окт, s, v, a	-
14	Калибратор микрофонов	Lp	МЭК 60942
15	Калибратор интенсиметров	LI	МЭК 61043
16	Фильтр полосовой	окт., 1/3 окт., “Лин"	МЭК 61260
17	Образцовый источник шума	LWLWA	ИСО 6926
18	Калибратор виброметров	a	МЭК 60942