Глава XII. ВОПРОСЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Шумом называют беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты. В практике борьбы с шумом под ним подразумевают любые мешающие человеку звуки. Интенсивность или силу звука определяет количество звуковой энергии, переносимой волной в единицу времени в направлении распространения звука через единичную площадку, перпендикулярную этому направлению.

Особенностью человеческого уха является свойство одинаково реагировать на одинаковые относительные изменения силы звука и частоты. Это обстоятельство, а также необходимость иметь дело с большим диапазоном звуковых давлений и силы звука привели к использованию логарифмических единиц для оценки шума. За нулевой уровень силы звука на любой частоте принимается уровень при стандартизированном пороговом значении силы звука (пороге слухового восприятия) Соответствующее этому значению пороговое эффективное звуковое давление в воздухе

Тогда уровень силы звука, или уровень звукового давления,

где среднеквадратичное значение звукового давления.

Аналогично вводится понятие уровня звуковой мощности машины

где звуковая мощность машины, «пороговая» звуковая мощность машины с «пороговой» площадью излучения

Поскольку чувствительность уха зависит от частоты звука, то для оценки действия шума на организм человека необходимо знать распределение уровней звукового давления и звуковой мощности по частоте. С этой целью уровни определяют в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Использовать для оценки шума частотные характеристики часто неудобно. Поэтому шум в ряде случаев характеризуют одним числом, равным энергетической сумме уровней звукового давления в диапазоне 20—20 000 Гц, слагаемые в которой скорректированы в соответствии с характером субъективного восприятия громкости звука человеком. При измерениях шума эта величина, называемая уровнем звука в децибелах определяется щумомером с соответствующим корректирующим контуром (коррекцией Точно так же определяется корректированный уровень звуковой мощности машины

Если шум является не постоянным во времени, т. е. изменяется не менее чем на то его характеризуют эквивалентным (по энергии) уровнем звука в определяемым как

где продолжительность рабочей смены (недели); — время действия шума с уровнем звука общее число интервалов, причем

В производственных помещениях и на территории предприятия шум нормируют с целью предупреждения повреждения слуха работающих и сохранения их работоспособности. Нормативные требования задают в виде допустимых октавных уровней

звукового давления и допустимых эквивалентных уровней звука на рабочих местах. Предельно допустимый по нормам эквивалентный уровень звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий обеспечивает сохранение слуха 97% работающих при таком уровне в течение 10 лет и 94% рабочих при работе в течение 20 лет [17].

Рис. 1. Октавные уровни звукового давления на рабочих местах при работе перфоратора заглубленной внброплощадки с закрепленной формой, заполненной бетонной смесью (2), инерционной решетки с опокой (3), вибромельницы размерами ; 5 — допустимые эквивалентные октавные уровни звукового давления на рабочих местах

Если машина установлена на открытой территории и излучает шум в полупространство, то между октавным уровнем звукового давления в расчетной точке (на рабочем месте), расположенной на расстоянии от акустического центра машины (проекции геометрического центра машины на горизонтальную поверхность) в направлении 6, и октавным уровнем звуковой мощности машины имеется зависимость [2]

где фактор направленности излучения интенсивность звука в расчетной точке; интенсивность звука в той же точке от ненаправленного (пульсирующего) источника с той же звуковой мощностью, что и у рассматриваемой машины]; телесный угол излучения (при излучении в полупространство При неизвестных значениях фактора направленности принимают

Если машина расположена в помещении, звуковое поле в котором близко к диффузному, т. е. однородному и изотропному, что в большинстве практических случаев предполагается, а расчетные гочки наибольший габаритный размер машины), то [2]

где В — постоянная помещения, в частности, для частоты 1000 Гц и объема производственного помещения

Частотные характеристики октавных уровней звукового давления на рабочих местах при работе некоторых вибрационных машин приведены на рис. 1.