Лекции для студентов

Основы охраны труда — санитария и гигиена труда, улучшения условия труда, техника безопасности — Шум и вибрация

Шум и вибрация

Шум — это совокупность беспорядочных колебаний материальных частичек или тел, которые передаются твердыми, жидкими или газообразными средам и воспринимаются человеческим органом слуха.

С физиологической точки зрения шум — вредный раздражающий фактор, который действует на органы слуха человека и на весь его организм, мешает нормально выполнять рабочие функции и нормально воспринимать необходимые звуковые сигналы и речь. Шум , как физическое явление — совокупность звуков разной частоты (высоты) и интенсивности (громкости).

Звук — это волновое движение, связанное с распространением упругих колебаний в воздухе.

Диапазон слышимых частот звука лежит в границах 16-20000 Гц. При частоте ниже 16 Гц — инфразвуки, свысше 20 кГц — ультразвуки.

Продолжительное влияние шума или вибрации на организм приводит к снижению остроты зрения, слуха, к повышению давления, расстройствам нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата. Функциональные изменения сердечно-сосудистой и нервной систем, тяжелые формы вибрационной болезни ведут к частичной или полной потере трудоспособности.

Основными физическими характеристиками звука являются: частота (Гц); интенсивность (сила (Н); звуковое давление (Па). Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при t=20⁰ равняется 344 м/с.

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру частот, называется широкополоснымм. Шум, в котором преобладает звук определенной частоты, называется тональным. Шум, который воспринимается как отдельные импульсы, удары, называется импульсным.

Минимальное звуковое давление Р й интенсивность I, которые начинают различаться органами человеческого слуха, называют пороговими. Интенсивность и давление звука, которые отвечают пороговим уровням звука при частоте 1000 Гц, составляют: І = 10^-14 Вт/м², Р = 2,10^-5 Па. Сила звука на границе болевого ощущения в 10 раз превышает силу звука на пороге слышимости.

В акустике принято измерять на абсолютные величины интенсивности звука или давления, а их относительные логарифмические уровни lg , взятые относительно порогового значения в беллах (Б) или децибеллах (дБ).

Относительно характера спектра шумы делятся на низкочастотные (максимум звукового давления в диапазоне частот низший 400 Гц), на средне-частотные (400-1000 Гц) и высокочастотные (выше 1000 Гц).

В зависимости от уровня и частотного спектра шума различают несколько степеней его действия на человека.

Шум с уровнями выше 120-140 дБ,-выше от болевого порога, спосоен служить причиной механического повреждения органов слуха.

Шум с уровнями 100-120 дБ на частотах до 200 Гц и 80-90 дБ на более высоких частотах может послужить причиной необратных изменений в органах слуха: тугоухость, глухоту. Продолжительное действие такого шума ведет к общему болезненному состоянию организма человека.

Шум влияет не только на органы слуха. Через волокна слуховых нервов раздражения шумом передается в центральную и вегетативную нервные системы , а через них влияет на внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма, действует на психическое состояние человека, вызывая чувства беспокойства и раздражение. Человек, который испытать действие интенсивного шума, тратит в среднем на 10-20% больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить производительность, достигнутую им при уровне звука ниже 70 дБа.

Вибрации — это колебания частей аппаратов, машин, коммуникаций и сооружений, вызванные динамической неравновесностью деталей, которые вращаются, пульсацией давления при транспортировании жидкостей и газов и другими причинами. Под действием вибрации происходят изменения в нервной системе, сердечно-сосудистой системе и опорно-двигательном аппарате. Вредное влияние вибрации проявляется в повышенной усталости, головной боли, боли в суставах пальцев рук, повышенной раздражительности, в нарушении координации движений. Продолжительное действие интенсивных вибраций приводит к развитию вибрационной болезни, которая характеризуется тяжелыми, часто необратными изменениями в разных системах организма человека.

По физическим параметрам вибрация характеризуются: амплитудами (величиной наибольшего отклонения точки, которая колеблется, от положения равновесия); колебательной скоростью, колебательным ускорением, периодом и частотой колебаний.