Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический университет «ЛЭТИ»
Кафедра БЖД
Отчёт по лабораторной работе
На тему: «Исследование параметров производственного шума и определение эффективности мероприятий по защите от шума»
Выполнили: студенты группы: 1105
Поздеев А.А., Беляков А.О., Годияк Я.А.
Санкт-Петербург, 2014г.
Введение
Цель работы: Исследование параметров производственного шума на соответствие требованиям санитарных норм и изучение основных принципов по эффективной защите от шума.
1. Схема установки
Рис. 1. Схема лабораторного стенда
1. источник шума
2. шумомер с набором фильтров
3. одно из средств шумопоглащения
Рис. 2. Структурная схема шумометра
1. микрофон
2. аттенюаторы (делители)
3. усилитель
4. корректирующие цепи
Исследуемые закономерности: Шум - вредный производственный фактор, влияющий на нервную и сердечно-сосудистую системы человека. Он является одним из видов окружающей среды. Ограничению его вредного воздействия служит санитарное нормирование шума - установление допустимых параметров шума на рабочем месте. Нормируемым параметром является уровень звукового давления:
где Р - среднеквадратичное значение звукового давления, дБ;
Р0 = 2*10^-5- опорное значение звукового давления, дБ.
Допустимые значения уровней звукового давления устанавливаются для октавы, частотного интервала, в котором верхняя граничная частота fвг больше нижней граничной f нг в 2 раза, то есть
.
Октаву характеризуют среднегеометрической частотой
.
Допустимые уровни представляются в виде кривых - предельных спектров.
2. Звукоизоляция
Собственная звукоизоляция стены определяется по формулам
,
где
(6)
коэффициент звукопроводности, равный отношению энергии, прошедшей через стену, к энергии падающей, и
(7) .
Фактическая звукоизоляция Rф кожуха, сделанного из звукоизоляционного материала и покрытого изнутри звукопоглощающим с одним и тем же диффузным коэффициентом поглощения .
При =1 Rф = Rсоб - эффект звукоизоляции реализуется полностью.
3. Акустическое экранирование
Акустический экран - это преграда, с определенной звукоизолирующей способностью, устанавливаема между источником и защищаемым от шума местом.
Снижение уровня звукового давления прямого звука в расчетной точке за экраном есть акустическая эффективность экрана.
Эффективность любого мероприятия по шумопоглощению
,
где L1 - уровень шума без экрана,
L2 - уровень шума за экраном.
Среднее значение уровней звукового давления шума с учетом поправки на шумовой фон определяется по формуле
(8).
4. Исследование зависимости параметров шумовой помехи на рабочем месте от частоты
|
Условия опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Шумовой фон |
56,2 |
55,3 |
38,6 |
42,1 |
30 |
21,4 |
20,8 |
18,4 |
14,8 |
34.9 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления и уровня звука шумовой помехи на рабочем месте до включения источника шума.
*здесь и в последующих экспериментах сравнение полученных шумов будет сравниваться с ПС-75.
|
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
107 |
95 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
69 |
Вывод: Из приведенного графика видно, что шум имеет низкочастотный характер. Шумовой фон, спектрограмма которого представлена на графике не превышает во всех октавных полосах предельного спектра ПС-75 который представляет собой допустимые уровни звукового давления для каждой из октав. Исходя из этого можно сделать заключение, исследуемый шумовой фон удовлетворяет соответствующим санитарным нормам.
5. Исследование зависимости параметров шума на рабочем месте от частоты
|
Условия опыта |
Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума без средств защиты от шума |
63,9 |
63,8 |
55,6 |
75,4 |
83,1 |
90,9 |
93,1 |
67,7 |
41,3 |
96 |
|
|
Источник без защиты с поправкой на шумовой фон. |
7,7 |
8,5 |
17 |
33,3 |
53,1 |
69,5 |
72,3 |
49,3 |
26,5 |
56.3 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника шума без средств защиты.
Вывод: Из графика видно, что параметры шума удовлетворяют предельно допустимым уровням представленным ПС-75 на низких и высоких частотах и неудавлетворяют им на средних частотах.
6. Исследование зависимости параметров шума на рабочем месте от частоты
|
Условия опыта |
Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума без средств защиты от шума |
63,9 |
63,8 |
55,6 |
75,4 |
83,1 |
90,9 |
93,1 |
67,7 |
41,3 |
95.9 |
|
|
Источник без защиты с поправкой на шумовой фон. |
62,9 |
62,8 |
55,6 |
75,4 |
83,1 |
90,9 |
93,1 |
67,7 |
41,3 |
56.3 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника шума без средств защиты.
Вывод: Из графика видно, что параметры шума удовлетворяют предельно допустимым уровням представленным ПС-75 на низких и высоких частотах и неудавлетворяют им на средних частотах.
7. Исследование средств защиты от шума
а). Источник шума в кожухе без звукопоглотителя.
|
Условие опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами. |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник в кожухе без звукопоглотителя. |
65,6 |
65,1 |
53,8 |
63,1 |
75,2 |
78,9 |
77,8 |
41,9 |
18,9 |
82.3 |
|
|
Эффективность кожуха |
-1,7 |
-1,3 |
1,8 |
12,3 |
7,9 |
12 |
15,3 |
25,8 |
22,4 |
14,9 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника шума в кожухе без звукопоглотителя.
Вывод: Из графика видно, что параметры шума при применении кожуха без звукопоглотителя не удовлетворяют нормам ПС-75 на средних частотах. шумовой помеха звуковой частота
Построим частотную характеристику эффективности кожуха без звукопоглотителя.
Принцип работы звукоизолирующего кожуха: падающие звуковые волны, при соударении с кожухом, вызывают колебания его самого, т.е. часть кинетической энергии звуковых волн переходит в кинетическую энергию колеблющегося кожуха.
б). Источник шума в кожухе со звукопоглотителем.
|
Условие опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума в кожухе со звукопоглотителем |
60,7 |
60 |
52,6 |
65,1 |
75,2 |
80,5 |
70,6 |
42,4 |
20,2 |
81,5 |
|
|
Эффективность кожуха со звукопоглотителем |
3,2 |
3,8 |
3 |
10,3 |
7,9 |
10,4 |
22,5 |
25,3 |
21,1 |
14,3 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника шума в кожухе со звукопоглотителем.
Вывод: Параметры шума удовлетворяют нормам ПС-75 на всем диапазоне частот, данное средство защиты является эффективным.
Построим частотную характеристику кожуха со звукопоглотителем.
Вывод: Эффективность звукоизолирующего кожуха со звукопоглотителем выше, чем без звукопоглотителя, т.к.
- падающие звуковые волны, при соударении с кожухом, вызывают колебания его самого, т.е. часть кинетической энергии звуковых волн переходит в кинетическую энергию колеблющегося кожуха.
- падающие звуковые волны вызывают колебания воздуха в порах звукопоглощающего вещества. В следствии вязкости воздуха колебания его в таких порах сопровождаются трением, и кинетическая энергия колеблющегося воздуха переходит в тепловую.
в). Источник шума с экраном.
|
Условия опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума с экраном |
59,9 |
60,9 |
67,3 |
74 |
80,3 |
86,1 |
89 |
59,4 |
31,3 |
91.6 |
|
|
Эффективность экрана |
4 |
2,9 |
-11,7 |
1,4 |
2,8 |
4,8 |
4,1 |
8,3 |
10 |
4.2 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника с экраном.
Вывод: Шумовые параметры удовлетворяют нормам ПС-75 на всем диапазоне частот кроме средних.
Построим частотную характеристику эффективности для источника шума с экраном.
Вывод: В ходе выполнения опыта убедились в том, что использование экрана дает эффективную защиту от шума на высоких частотах.
г). Источник шума с перегородкой.
|
Условия опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума с перегородкой |
65,4 |
64,8 |
59,8 |
71 |
74,3 |
76 |
83 |
48 |
22,8 |
84,8 |
|
|
Эффективность перегородки |
-1,5 |
-1 |
-4,2 |
4,4 |
8,8 |
14,9 |
10,1 |
19,7 |
18,5 |
10,9 |
Построим спектрограмму уровня звукового давления источника с экраном.
Вывод: Шумовые параметры удовлетворяют нормам ПС-75 почти на всем диапазоне частот (за исключением небольшого диапазона средних).
Построим частотную характеристику эффективности для источника шума с экраном.
Вывод: В ходе выполнения опыта убедились в том, что использование перегородки дает более эффективную защиту от шума, но менее эффективную, чем использование кожуха.
д). Источник шума с перегородкой и кожухом с шумопоглатителем.
|
Условия опыта |
Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами |
Уровень звука дБ |
|||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Источник шума с перегородкой и кожухом с шумопоглатителем |
58,8 |
62,2 |
57,8 |
58,7 |
64 |
63,1 |
54,2 |
24,7 |
18,9 |
65,6 |
|
|
Эффективность перегородки и кожухом с шумопоглатителем |
5,1 |
1,6 |
-2,2 |
16,7 |
19,1 |
27,8 |
38,9 |
43 |
22,4 |
30,2 |