Акустические колебания

Физическое понятие об акустических_ колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц...20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми, с частотой менее 16 Гц -- инфразвуковыми, выше 20 кГц ультразвуковыми. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле. Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми: нижняя -- порог слышимости, верхняя -- порог болевого ощущения. Самые низкие значения порогов лежат в диапазоне 1...5 кГц. Порог слуха молодого человека составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, так как ухо менее чувствительно к звукам низких частот. Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и интенсивности 100 Вт/м2. Звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта (слабая боль в ухе, ощущение касания, щекотания).

Действие шума на организм человека

Область слышимых звуков ограничивается не только определенными частотами (2020 000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых давлений и их уровней. Уместно напомнить. что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом, что пороговое значение звукового давления рд соответствует порогу слышимости (1=0 дБ) только на частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике. Порог слышимости различен для звуков разной частоты.

Если в диапазоне частот 800 4000 Гц величина порога слышимости минимальна, то по мере удаления от этой области вверх и вниз по частотной шкале его величина растет: особенно заметно увеличения порога слышимости на низких частотах. По этой причине высокочастотные звуки более неприятны для человека, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления).В зависимости от уровня и характера шума. его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие. Шум, даже когда он невелик (при уровне 5060 дБА), создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Это особенно часто наблюдается у людей, занятых умственной деятельностью.

Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда, физическое и душевное состояние человека в момент действия шума и другие факторы. Степень вредности какого-либо шума зависит также от того, насколько он отличается от привычного шума. Неприятное воздействие шума зависит и от индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний шум может вызвать сильный раздражающий эффект. Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезни, неврозы. в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания, связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 3040 дБА в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБА и выше шум может оказывать/ определенное физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменением в его организме. Под воздействием шума, превышающего 8590 дБА, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.

Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может привести к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается процесс пищеварения, происходят изменения объема внутренних органов. Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма так как на фоне этого шума не слышно сигналов транспорта, автопогрузчиков и других машин. Эти вредные последствия шума выражены тем больше, чем сильнее шум и чем продолжительнее его действие. Таким образом. шум вызывал нежелательную реакцию всего организма человека. Патологические изменения. возникшие под влиянием шума, рассматривают как шумовую болезнь. Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума. передаваемого этим путем на 2030 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях передача за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на человека. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.

Билет 24

Вибрация - это движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание или убывание во времени значений, по крайней мере одной координаты (ГОСТ 24346-80). Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия. Как правило, рост мощностей и скоростей современных машин сопровождается увеличением производственной вибрации.

Вибрацию в зависимости от способа передачи колебаний человеку подразделяют на общую и локальную (местную). Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки или участки тела человека, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

По направлению действия вибрация подразделяется на: вертикальную и горизонтальную (от спины к груди, от правого плеча к левому плечу).

По временной характеристике различают: постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ), и непостоянную, изменяющуюся более чем в 2 раза.

При действии на организм общей вибрации страдают опорно-двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы, как вестибулярный, зрительный, тактильный. По источнику возникновения общая вибрация подразделяется на транспортную, транспортно-технологическую и технологическую. Работающие на транспортных машинах, транспортно-технологических (экскаваторы, подъёмные краны и т.п.) подвергаются действию общей и местной вибрации. На рабочем месте передаётся низкочастотная общая вибрация и на органы управления вибрация местная от работы двигателя, трансмиссии.

Человеческому телу свойственны резонансные области: для головы область резонанса при вертикальных вибрациях 20...30 Гц, а при горизонтальных 1,5...2 Гц, резонанс глазных яблок 60...90 Гц, для внутренних органов З...3,5 Гц, а для всего тела 4...6 Гц. Эти резонансные частоты должны учитываться при создании вибрационных машин.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, сопряженные с нарушением снабжения конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани.

Нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012-90 и СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Данные документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий.

Существует несколько направлений борьбы с вибрацией. Для снижения вибраций в источнике ее возникновения предполагаются конструирование и проектирование таких машин и технологических процессов, в которых исключены или снижены неуравновешенные силы, отсутствует ударное взаимодействие деталей. Отстройка от режима резонанса достигается либо изменением характеристик системы, либо изменением угловой скорости.

Снижение вибрации объекта возможно путем превращения ее энергии в другие виды; введения в систему дополнительных реактивных сопротивлений; упругой связи, препятствующей передачи вибрации от источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкций, а также применения других видов виброзащиты.

Характеристики вибрации на рабочих местах контролируются с помощью виброизмерительной аппаратуры: измерители шума и вибрации ИШВ, ВИП-2 и др., в соответствии с методическими указаниями МУ №3911-85 «Вибрация. Общие требования к проведению измерений».

Билет 25

По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами.

Поиск по сайту: