ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.05.2025
Просмотров: 2184
Скачиваний: 0
где n – число источников шума с одинаковым уровнем звукового давления.
Так, например, если шум создают два одинаковых источника шума, то их суммарный шум на 3 дБ больше, чем каждого из них в отдельности.
Суммарный уровень звукового давления нескольких различных источников звука, определяется по формуле
L = 10lg(100,1L1 + 100,1L2 + ... + 100,1Ln ), |
(2.26) |
где L1, L2, ... , Ln – уровни звукового давления, создаваемые каждым из источников звука в исследуемой точке пространства.
Так как чувствительность слухового аппарата человека различна для различных частот, то для того, чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию человеком, введено понятие корректированного уровня звукового давления. Для коррекции вводятся зависящие от частот звука поправки к уровню звукового давления. Эти поправки стандартизированы; наиболее употребительна коррекция «А».
Уровень звука – выраженное в логарифмических единицах отношение среднего квадратического значения звукового давления, скорректированного по стандартизованной частотной характеристике «А», к стандартизованному исходному значению звукового давления; измеряется в дБА (децибелах по частотной характеристике «А») и определяется по формуле
L = 20lg |
PА |
, |
(2.27) |
P |
|||
0 |
|||
где L – уровень звука, дБА; РА – среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции «А», Па; Р0 = 2 10–5 – исходное значение звукового давления в воздухе, Па.
При исследовании шумов весь диапазон частот разбивают на полосы частот. За ширину полосы принята октава, т. е. интервал частот, в котором высшая частота f2 в два раза больше низшей f1. В практике
используют октавные (f2 / f1 = 2) и третьоктавные ( f2 / f1 = 3 2 ) полосы частот. В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется среднегеометрическая частота f = f1 f2 . Например, октавную по-
лосу 22,4–45 Гц выражает среднегеометрическая частота 31,5 Гц; 45–90 Гц – 63 Гц и т. д. В результате сформирован стандартный ряд
142
из девяти октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.
Сложный шум может быть разложен на простые составляющие тона с указанием интенсивности и частоты каждого тона. Графическое изображение состава шума называется спектром и является его важнейшей характеристикой. Спектр шума показывает распределение колебательной энергии по звуковому диапазону частот.
Шумы классифицируются в соответствии с СанПиН 2.2.4./2.1.8.10- 32–2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
По характеру спектра шум следует подразделять на широкополосный и тональный.
Широкополосный шум – шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы.
Тональный шум – шум, в спектре которого имеются выраженные дискретные (тональные) составляющие.
Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам шума выделяют постоянный и непостоянный шум.
Постоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно».
Непостоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно».
Непостоянный шум подразделяют на колеблющийся, прерыви-
стый и импульсный.
Колеблющийся шум – шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.
Прерывистый шум – шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более.
143
Импульсный шум – шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеряемые на стандартизованных временных характеристиках шумомера «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБА и более.
Объективный уровень звукового давления (или интенсивности звука) не дает представления о его физиологическом восприятии. Ухо человека неодинаково чувствует различные частоты, поэтому звуки одной и той же интенсивности, но различной частоты субъективно оцениваются как неодинаково громкие. И, наоборот, звуки, различной интенсивности и частоты могут восприниматься органом слуха при разном уровне их интенсивности как одинаково громкие. Например, звук частотой 100 Гц и силой 50 дБ воспринимается как равногромкий звуку частотой 1000 Гц и силой 20 дБ. Субъективное ощущение интенсивности звука оценивается уровнем его громкости.
За единицу уровня громкости – фон, принимается разность уровней интенсивности в 1 дБ эталонного звука частотой 1000 Гц. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления.
Соотношения между уровнем звукового давления в децибелах и уровнем громкости в фонах хорошо иллюстрируются кривыми равной громкости, представленными на рис. 2.3. Каждая кривая представляет собой геометрическое место точек, координаты которых – частота и интенсивность звука – обеспечивают одинаковую слышимость.
Вибрация – механические колебания и волны в твердых телах, воспринимаемые организмом человека как сотрясения. Часто вибрации сопровождаются слышимым шумом.
Принято считать, что диапазон колебаний, воспринимаемый человеком как вибрации при непосредственном контакте с колеблющейся поверхностью, лежит в пределах 12–8000 Гц. Колебания с частотой до 12 Гц воспринимаются всем телом как отдельные толчки.
По способу передачи на человека вибрация подразделяется на ло-
кальную и общую.
Общая вибрация – вибрация, передающаяся через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека.
Локальная вибрация – вибрация, передающаяся через руки человека, воздействующая на ноги сидящего человека или предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.
144
L, дБ
120
100
80
60
40
20
0
20
Порог болевого ощущения
120 |
|||
110 |
|||
|
Фон |
100 |
||
90 |
|||
|
, |
|||
|
громкости |
80 |
||
70 |
|||
60 |
|||
|
Уровень |
50 |
||
30 |
|||
40 |
|||
20 |
|||
Порог слышимости |
10 |
||
0 |
|||
100 |
500 |
1000 |
5000 10 000 f, Гц |
Рис. 2.3. Кривые равной громкости |
|||
Основные параметры, характеризующие вибрацию: частота f (Гц); амплитуда смещения А (м) (величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия); колебательная скорость v (м/с); колебательное ускорение а (м/с2).
Также как и для шума, весь спектр частот вибраций, воспринимаемых человеком, разделен на октавные и третьоктавные полосы.
Поскольку диапазон изменения параметров вибрации от пороговых значений, при которых она не опасна, до действительных большой, то удобнее измерять не действительные значения этих параметров, а логарифм отношения действительных значений к пороговым. Такую величину называют логарифмическим уровнем параметра, а единицу ее измерения – децибел (дБ).
Логарифмические уровни виброускорения Lai , дБ, в i-й октавной
или третьоктавной полосе – уровни, непосредственно измеряемые в октавныхилитретьоктавныхполосахчастотилиопределяемыепоформуле
L |
= 20lg |
ai |
, |
(2.28) |
a |
i |
a0 |
145
где аi – средние квадратические значения виброускорения в октавных или третьоктавных полосах частот, м/с2; а0 – исходное значение виброускорения, а0 = 3 10–4 м/с2.
Логарифмические уровни виброскорости Lvi , дБ, в i-й октавной или
третьоктавной полосе – уровни, непосредственно измеряемые в октавных илитретьоктавныхполосахчастотилиопределяемыепоформуле
L = 20lg |
vi |
, |
(2.29) |
v |
|||
i |
v0 |
где vi – средние квадратические значения виброскорости в октавных или третьоктавных полосах частот, м/с; v0 – исходное значение виброскорости, v0 = 5 10-8 м/с.
Корректированный по частоте уровень параметра вибрации
Lu, дБ – одночисловая характеристика вибрации, непосредственно измеряемая с применением виброметров с корректирующими фильтрами или определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных (третьоктавных) полосах с учетом октавных (третьоктавных) весовых коэффициентов (поправок) по формуле
n |
) , |
||
Lu =10 lg ∑100,1(Lui |
+ Lui |
(2.30) |
|
i=1 |
где Lu – корректированный по частоте уровень параметра вибрации, дБ;
Lu |
– октавные (третьоктавные) уровни параметра вибрации, дБ; |
i |
|
Lu |
– октавные (третьоктавные) весовые поправки, дБ; i – порядко- |
i |
вый номер октавной (третьоктавной) полосы; n – число октавных (третьоктавных) полос.
Общая вибрация в зависимости от источника ее возникновения
подразделяется на:
•общую вибрацию 1 категории – транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности (тракторы, самоходные машины, грузовые автомобили);
•общую вибрацию 2 категории – транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок (экскаваторы, краны промышленные и строительные, напольный
146
производственный транспорт), а также на рабочих места водителей легковых автомобилей и автобусов;
•общую вибрацию 3 категории – технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки, кузнечно-прессовое оборудование, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы и др.). Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:
а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;
б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных
идругих производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;
в) на рабочих местах в административных и служебных помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.
Локальная вибрация в зависимости от источника возникновения
подразделяется на передающуюся от: ручных машин с двигателем или ручного механизированного инструмента; органов управления машин
иоборудования; ручных инструментов без двигателей и обрабатываемых деталей.
По направлению действия вибрация подразделяется на:
•общую вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной
системы координат Х0, Y0, Z0, где Х0 (от спины к груди) и Y0 (от правого плеча к левому) – горизонтальные оси, направленные парал-
лельно опорным поверхностям; Z0 – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т. п.;
•локальную вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной
системы координат Хл, Yл, Zл, где ось Хл совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изде-
лия и т. п.), ось Yл перпендикулярна ладони, а ось Zл лежит в плоскости, образованной осью Хл и направлением приложения силы или подачи обрабатываемого (или осью предплечья, когда сила не прикладывается).
147