Методы измерения шумовых характеристик источников шума

Системой стандартов безопасности труда и другими республиканскими стандартами предусмотрены пять методов измерения шумовых характеристик источников шума — два точных, два технических и один ориентировочный.

Точные методы установлены для измерения шумовых характеристик источников шума в заглушённой камере — ГОСТ 12.1.024—81 «ССБТ. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в заглушённой камере. Точный метод» и в реверберационной камере — ГОСТ 12.1.025—81 «ССБТ. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в реверберационной камере. Точный метод». Технические методы установлены для измерения шумовых характеристик источников шума в свободном звуковом поле над звукоотражающей поверхностью — ГОСТ Р 51400—99 «Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в свободном звуковом поле над звукоотражающей поверхностью. Технический метод» и в реверберационном поле — ГОСТ Р 51400—99. «Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в реверберационном помещении».

В производственных условиях наиболее широко применим (ввиду отсутствия специальных измерительных помещений) ориентировочный метод измерения шумовых характеристик источников шума в местах их эксплуатации — ГОСТ Р 51400—99. «Шум. Определение шумовых характеристик источников шума. Ориентировочный метод». Замеры проводятся на расстоянии 1 м от наружного контура оборудования.

Нахождение показателя направленности источника шума возможно в заглушенной камере по точному методу и в свободном звуковом поле над звукоотражающей поверхностью при техническом методе измерения.

Методы и средства борьбы с шумом принято подразделять на методы снижения шума в источнике его образования; методы снижения шума на пути его распространения; средства индивидуальной защиты от шума.

Снижение шума в источнике его образования достигается путем конструктивного изменения источника. Это обеспечивается заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным; заменой ударных процессов безударными (штамповки — прессованием, клепки — сваркой, обрубки — фрезерованием и т.д.); повышением качества балансировки вращающихся деталей и класса точности изготовления деталей; улучшением смазки и класса чистоты трущихся поверхностей; заменой материалов, а также заменой зубчатых передач клиноременными и гидравлическими; заменой подшипников скольжения подшипниками качения; обеспечением рассогласования собственных частот колебаний механизма с частотой возбуждающей силы; уменьшением частоты вращения валов; изменением конфигураций быстровращающихся деталей и т.д.

Методы снижения шума на пути его распространения включают: акустическую обработку помещений; изоляцию источников шума или помещений от шума, проникающего извне; применение глушителей шума.

Под акустической обработкой помещения понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешенные объемные поглощающие тела различной формы.

Акустическая обработка помещений:
1 — защитный перфорированный слой, 2 — звукопоглощающий материал, 3 — защитная стеклоткань, 4 — стена или потолок, 5 — воздушный промежуток, 6 — плита из звукопоглощающего материала

Наибольший эффект при акустической обработке можно получить в точках, расположенных в зоне отраженного звука.

Звукопоглощающие облицовки размещаются на потолке, в верхних частях стен при высоте помещения не более 6...8 м таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляла не менее 60% от общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

Дополнительные штучные поглотители применяются путем подвешивания как можно ближе к источнику либо в виде кулис, если площадь для размещения звукопоглощающей облицовки мала. Поскольку эффективность применения акустической обработки помещений невелика (4...7 дБ), при необходимости ее следует Сочетать с другими мерами шумоглушения.

Изоляция источников шума включает такие средства, как звукоизолирующие ограждения, кожухи, кабины, экраны, средства виброизоляции.

Схемы размещения акустических экранов для шумных рабочих мест:
1 — акустический экран, 2 — источник шума, 3 — дисковая пила, 4 — ленточная пила

Звукоизолирующие ограждения позволяют изолировать источник шума от помещения или само помещение от шума, проникающего извне. Звукоизоляция достигается созданием герметичной преграды на пути распространения воздушного шума.

Эффективный способ уменьшения шума — помещение источника в звукоизолирующий кожух. Высокая эффективность звукоизоляции при этом может быть достигнута только в случае отсутствия щелей и отверстий, при тщательной виброизоляции кожуха от фундамента и трубопроводов, а также при наличии на внутренней поверхности кожуха звукопоглощающего материала.

В качестве материала для изготовления обшивки кожуха могут быть использованы сталь, алюминиевые сплавы, фанера, ДСП, стеклопластик. Звукоизолирующая способность кожуха определяется физическими параметрами материалов и конструктивными размерами его элементов.

Звукоизолирующие кабины, представляющие собой локальные средства шумозащиты, устанавливаются на автоматизированных линиях у постов управления там, где возможно на длительный срок изолировать человека от источника шума. Изготовляют их из стали, ДСП и других материалов. Окна и двери кабины должны иметь специальное конструктивное исполнение. Окна с двойными стеклами по всему периметру заделываются резиновой прокладкой, двери выполняются двойными с резиновыми прокладками по периметру.

Если нет возможности полностью изолировать либо источник шума, либо самого человека с помощью кожухов и кабин, то частично уменьшить влияние шума на человека можно путем создания на пути распространения шума акустических экранов.

Экраны применяются либо для ограждения источников шума от соседних рабочих мест, либо для ограждения частей помещения с малошумным технологическим оборудованием от сильных источников шума.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500 Гц; вогнутые экраны различной формы (П-образные, С-образные и т.д.) эффективны также в зоне отраженного звука, начиная с частоты 250 Гц.

Применение экранов целесообразно в сочетании с акустической обработкой помещения, т.е. там, где постоянная помещения В велика.

Экраны могут быть изготовлены из стальных алюминиевых листов толщиной 1,5...2 мм, из легких сплавов толщиной 2...3 мм, фанеры — 5... 15 мм, органического стекла — 5...10 мм и из других материалов.

Для звукопоглощающей облицовки экранов применяют те же материалы, что и для акустической обработки помещений.

Размеры и местоположение экрана определяются в зависимости от превышения спектра шума в расчетных точках над нормативными значениями.

Следующим средством снижения шума на пути его распространения служат глушители шума. Такие глушители — эффективное средство борьбы с шумом, возникающим при заборе воздуха и выбросе отработанных газов в вентиляторах, воздуховодах, пневмоинструментах, газотурбинных, дизельных, компрессорных установках.

По принципу действия глушители делятся на глушители активного (диссинативного) типа и реактивного (отражающего) типа.

Глушители реактивного типа:
а — камерный, б — резонансный, в — четвертьволновой, г — глушитель шума мотоциклетного двигателя

В глушителях активного типа снижение шума происходит за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном во внутренних полостях. В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой и с объемом воздуховода с помощью труб, щелей, отверстий.

Камеры могут быть облицованы внутри звукопоглощающим материалом, тогда в низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной — как поглотители звука (комбинированные глушители).

Тип и размеры глушителей подбирают в зависимости от величины требуемого снижения шума с учетом его частоты из табличных данных акустической эффективности.

Третий вид методов и средств борьбы с шумом — применение средств индивидуальной защиты.

При таких производственных процессах как клепка, обрубка, штамповка и т.д., основными мерами, предотвращающими профзаболевания работающих, являются средства индивидуальной защиты: вкладыши, наушники и шлемы.

Вкладыши — это вставляемые в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, иногда пропитанные смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса. Это самые дешевые, но недостаточно эффективные (снижение шума 5...20 дБ) и удобные средства.

Наушники (ВЦНИИОТ) плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Наиболее эффективны при высоких частотах. Тип наушника выбирается по акустическим характеристикам шума.

Шлемы применяются при воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ), когда шум действует непосредственно на мозг человека, а вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты.