Тема 7Вібрація. Шум, ультразвук та інфразвук

1. Шум та вібрація. Їх вплив на організм людини

В промисловості і в транспорті широке розповсюдження мають машини які створюють в процесі роботи шум, вібрацію, і погано впливають на людину.

Дія вібрації та шуму часто погіршує самопочуття людини, знижує продуктивність праці, призводить до захворювання – віброхвороби.

Вібрація по ГОСТ 24346-80 – це рух точки, чи механічної системи, при якій відбувається почергове збільшення чи зменшення в часі значень, по крайній мірі, однієї координати. Причиною вібрацій є неврівноважений силовий вплив, який виникає при при роботі машин і агрегатів. На людину впливають коливання, що обумовлені зовнішнім змінним силовим впливом на машину, або її систему. Виникнення таких коливань може бути пов’язане не тільки з силовим, а й з кінематичним збудженням, наприклад, в транспортних засобах при русі по нерівному шляху.

Параметри вібрації:

· амплітуда вібропереміщеня Хm;

· амплітуда швидкості коливання Um;

· амплітуда коливального прискорення аm;

· період коливань Т;

· частота f, що пов’язана з періодом коливанння ;

Середньогеометричні частоти активних смуг частот вібрацій стандартизовані і складають 1, 2, 4, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Абсолютні значення параметрів, які використовуються для характеристики вібрацій змінюються в широких межах, то використовують поняття логарифмічного рівня коливань. Логарифмічний рівень коливань – це характеристика коливань, яка порівнює дві однойменні фізичні величини, пропорційні десятковому логарифму відношення оцінюваної і вихідного значення величини.

В якості останнього використовуються опорні значення параметрів, які були прийняті за початок відліку. Вимірюються рівні в децибелах (дБ).

Шумом є всякий небажений для людини звук. В якості звуку людина сприймає пружні коливання, які хвилеподібно поширюються в твердому, рідкому і газоподібному середовищі. Звукові хвилі виникають при порушенні стаціонарного стану середовища дією на нього сили збудження. Частинки середовища при цьому починають коливатися, причому швидкість і коливання значно менші за швидкість розповсюдження звукових хвиль (швидкості звуку), яка залежить від пружних властивостей середовища, температури і густини середовища.

Звукова хвиля характеризується швидкістю коливань (м/с), звуковим тиском (Па), частотою (кількістю коливань за секунду), інтенсивністю (Вт/м2).

Звуковим тиском називається різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім тиском в незбудженому середовищі.

Інтенсивність звуку – кількість звукової енергії, яка передається хвилею за 1 секунду через площу в 1 м2, перпендикулярно напряму поширення звуку.  

Характеристикою джерела шуму виступає звукова потужність , яка визначається загальною кількістю звукової енергії, і випромінюється джерелом шуму в навколишнє середовище за одиницю часу.

 

Логарифмічна інтенсивність шуму або звуку отримала назву рівня інтенсивності шуму, що вимірювалася в безрозмірних одиницях – белах (Б). Але людське вухо реагує на величину в 10 раз меншу, тому розповсюдження отримало назву децибела і дорівнює 0,1 Б.

Джерела шуму:

· механічне (при терті рухомих частин механізмів, несправностях, або зношуванні деталей).

· ударне (від ударів окремих частин механізмів).

· аеродинамічне (при русі повітря по повітропроводу, при роботі пневматичних машин).

· гідравлічне (при русі рідин по трубах чи витіканні з резервуарів).

· змішане (в результаті одночасної дії трох, або більше видів шумів).

Шум погано впливає на людину. Довготривалий шум викликає зміну слухового апарату і порушення психіки.

При короткотривалій дії шуму в залежності від інтенсивності і частотної характеристики у людині порушується ритм дихання, частота пульсу, рівень кров’яного тиску, слух, гострота зору, швидкість психічних реакцій, увага, що призводить до головного болю, розладу нервової системи і інших відхилень в організмі людини.

Розроблені норми для кожної категорії робітників:

 

Приміщення та робочі місця	Рівні звукового тиску, дБ в октавних смугах з середньогеометричними частотами, Гц
	63	125	250	500	1000
КБ, лікарні	71	61	54	49	45
Приміщення управління, робочі кімнати	79	70	68	58	55
Точне складання, машинні бюро	83	74	68	63	60
Робоча зала в приміщеннях і на території підприємств	99	92	86	83	80

 

Таблиця рівнів звукового тиску і рівнів звуку в приміщеннях і на постійних робочих місцях згідно ГОСТ 12-1.003-83 (СТ СЭВ 1930-79)

 

Діаграма області слухового сприйняття

Ступінь і характер дії вібрації на організм людини залежить від виду вібрації, її параметрів і напряму дії на тіло людини. Для більшості внутрішніх органів власні частоти лежать в межах 6…9Гц. Для людини, яка стоїть на вібруючій поверхні, існує два резонансні кола:

· на частотах 5…12 Гц, а для людини, яка сидить – 4…6Гц;

· на частотах 17…25 Гц.

Вібрація призводить до різних порушень здоров’я, а в кінці до вібраційної хвороби.

Загальна вібрація погано діє на нервову систему, вестибулярний апарат, обмін речовин, серцево-судинну систему, призводить до відхилень в їх роботі і захворювань.