Физические характеристики шума.
Борьба с шумом имеет большое значение особенно в машиностроении, транспорте и энергетике т.к. шум наносит большой ущерб здоровью человека.
Шумом является всякий нежелательный для человека звук, представляющий упругие колебания, распространяющиеся в твердой, жидкой и газообразной среде. В каждой точке звукового поля, давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением Р. Единица измерения звукового давления Паскаль (Па).
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке за единицу времени, отнесенный к единице поверхности называется интенсивностью звука
I =p /ρc; (1)
| |
Где p – средний квадрат звукового давления; ρc – удельное акустическое сопротивление среды, которое для воздуха равно 410 Па∙с/м.
Поскольку звуковое давление и интенсивность звука могут изменяться в широких пределах, то удобнее пользоваться логарифмическими величинами. Интенсивность звука в дБ определяется
L1 = 10 lg I/I0; (2)
Где I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости (I0 = 10-12 Вт/м2 ) на частоте 1000Гц. Величина звукового давления дБ равна
L2 = 20 lg P/P0; (3)
Где P0 – порог звукового давления, который при нормальных условиях на частоте 1000 Гц равен Р0 = 2∙10-5 Па.
|
|
|
Интенсивность звука применяют при акустических расчетах, а звуковое давление для измерения шума и оценки воздействия его на человека. Ухо человека может воспринимать слышимые колебания, которые находятся в диапазоне от 20 Гц до 200 кГц. Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума от частоты называется частотным спектром шума. В практике борьбы с шумом и вибрациями широкое распространение получили октавные фильтры с постоянной полосой пропускания.
Шумы принято классифицировать согласно ГОСТ 12.1.003-76 по их спектральным и временным характеристикам. В зависимости от характера спектра шумы бывают тональные, в спектре которых имеются дискретные тона и широкополосные - с непрерывным спектром.
Характеристики источников шума.
Любой источник шума характеризуется звуковой мощностью. Звуковая мощность - это общее количество звуковой энергии, излучаемая точечным источником шума в окружающее пространство за единицу времени. На практике источник шума излучает энергию неравномерно по всем направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется фактором направленности Ф, который показывает отношение интенсивности звука, создаваемой направленным источником I к интенсивности Iср, которая создавалась бы ненаправленным источником, имеющим ту же звуковую мощность
|
|
|
Ф = I/Iср
В соответствии со стандартами, шумовыми характеристиками машин являются:
– уровни звуковой мощности шума Lр в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
– характеристики направленности излучения шума.
Кроме этих двух основных характеристик, дополнительными шумовыми характеристиками являются октавные уровни звукового давления. Установлены следующие методы определения шумовых характеристик машин:
– свободного поля; применяется в заглушенных камерах с жестким полом и в помещениях с большим звукопоглощением;
– отраженного звукового поля; используется в реверберационных камерах или гулких помещениях;
– образцового источника шума; применяется в обычных помещениях, цехах.
– измерение шумовых характеристик на расстоянии 1м от наружного контура машин; используется в заглушенных камерах, помещениях с большим звукопоглощением.
Действие шума на человека. Нормирование шума.
Область слышимых звуков ограничивается не только диапазоном частот 20-20000 Гц, но и определенными значениями звуковых давлений.
|
|
|
На рис.1 показаны предельные значения уровней звукового давления в виде двух кривых. Нижняя кривая соответствует порогу слышимости. Пороговое звуковое давление минимально только на частоте 1000 Гц и принято считать стандартной частотой в акустике L = 0дБ. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения L = 120-130дБ. Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут вызвать боли или повреждение слухового аппарата. Область, лежащая между этими кривыми называется областью слухового восприятия. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также индивидуальных особенностей человека, шум может оказывать различное воздействие. Даже небольшой шум (50-60дБ) создает значительную нагрузку на нервную систему человека. Причиной тому могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда. Уровень шума до 70дБ может оказать серьезные физиологические изменения, а шум 85-90 дБа снижает слуховую чувствительность в области высоких частот. Шум, воздействуя на кору головного мозга, оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, замедляет реакции. Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, но и непосредственно через кости черепа (костная проводимость). При действии шума свыше 140 дБа возможен разрыв барабанной перепонки.
|
|
|
При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру; нормирование уровня звука по дБа.
Первый метод используется для постоянных шумов. Здесь уровни звуковых частот давлений нормируются в восьмиоктавных частотах. Второй метод нормирования шума, измеренного шумомером, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, т.к. в этом случае спектр шума неизвестен.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 318; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!