Нормирование шумов в производственных помещениях осуществляется в дБ в соответствии с ГОСТ 12.1.003-89 «Шум». Общие требования безопасности". Шум в жилых помещениях также нормируется ГОСТ 12.1.036-81 «ССБТ Шум». Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях на уровне 40 дБ днем и 30 дБ в ночное время. Максимальный допустимый уровень шума в жилой зоне в дневное время 55дБ.

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе. Зоны с уровнем звука более 85 дБ А должны быть отмечены соответствующими знаками опасности, а работающие в этих зонах обеспечены средствами индивидуальной защиты.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

1. устранение причины шума или существенное его ослабление в самом источнике при разработке технологических процессов и проектировании оборудования;
2. изоляция источника шума от окружающей среды средствами звуко- и виброзащиты, звуко- и вибропоглощения;
3. уменьшение плотности звуковой энергии помещений, отраженной от стен и перекрытий;
4. рациональная планировка помещений;
5. применение средств индивидуальной защиты от шума;
6. рационализация режима труда в условиях шума;
7. профилактические мероприятия медицинского характера.

Наиболее эффективный путь борьбы с шумом, причиной которого является вибрация, возникающая от ударов, сил трения, механических усилий и т.д., - улучшение конструкции оборудования (изменение технологии с целью устранения удара). Снижение шума и вибрации достигается заменой возвратно-поступательного движения в узлах работающих механизмов равномерным вращательным. При высоких тонах шумов эффективно демпфирование, при котором вибрирующая поверхность покрывается материалом с большим внутренним трением (резина, пробка, битум, войлок и др.). К демпфирующим материалам при этом предъявляются следующие требования: высокая эффективность, малая масса, способность прочно удерживаться на металле и предохранять его от коррозии.

При невозможности достаточно эффективного снижения шума за счет создания совершенной конструкции той или иной машины следует осуществлять его локализацию у места возникновения путем применения звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций и материалов. Воздушные шумы ослабляются установкой на машинах специальных кожухов или размещением генерирующего шум оборудования в помещениях с массивными стенами без щелей и отверстий. Для исключения резонансных явлений кожухи следует облицовывать материалами с большим внутренним трением.

Для снижения структурных шумов, распространяемых в твердых средах, применяются звуко- и виброизоляционные перекрытия. Ослабление шума достигается применением под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой вибрирующего оборудования на амортизаторы или специальные изолированные фундаменты. Широко применяются противошумные мастики на битумной основе, наносимые на поверхность металла. Наряду со звукоизоляцией в производственных условиях широко применяются средства звукопоглощения. Для помещений малого объема (400-500 м3) рекомендуется общая облицовка стен и перекрытий, снижающая уровень шума на 7-8 дБ. Наиболее высокими коэффициентами звукопоглощения в широком спектре частот обладают штукатурки и плиты, минеральная вата, древесноволокнистые плиты, камышитовые маты, войлок и пр. Эффективность звукопоглощения, увеличивается при многослойном размещении поглощающих материалов с воздушными прослойками между слоями также перфорацией покрытий. В помещениях большого объема эффективны звукопоглощающие барьеры и объемные поглотители, подвешиваемые над шумными агрегатами, которые увеличивают звукопоглощение почти в 2 раза по сравнению с покрытием звукопоглощающими материалами потолков и стен. Поглощение аэродинамических шумов осуществляется с помощью активных и реактивных глушителей.

Уменьшения шума можно достичь за счет рациональной планировки зданий, в соответствии с которой наиболее шумные помещения должны быть сконцентрированы в глубине территории в одном месте. Они должны быть удалены от помещений для умственного труда и ограждены зоной зеленых насаждений, частично поглощающих шум. Агрегаты с наиболее интенсивным шумом (выше 130 дБ) следует размещать вне территории предприятий и жилой зоны отделять от границ населенных пунктов шумозащитной зоной или стеной. Агрегаты, создающие шум более 90 дБ, должны размешаться в изолированных помещениях. Если шумные агрегаты нельзя звукоизолировать, то для защиты персонала от прямого шумоизлучения должны применяться акустические экраны, облицованные звукопоглощающими материалами, а также звукоизолированные кабины наблюдения и дистанционного управления. Так как инфразвук свободно проникает через строительные конструкции, то эффективная борьба с ним возможна только подавлением в источнике за счет изменения режимов работы оборудования, изменения жесткости конструкции, увеличения быстроходности агрегатов. Ультразвуковые колебания быстро затухают в воздухе, поэтому для уменьшения вредного воздействия ультразвука необходимо исключить непосредственный контакт человека с источником, а для подавления звуковых волн применять защитные кожухи.

Помимо мер технологического и технического характера, широко применяются средства индивидуальной защиты - антифоны, выполненные в виде наушников или вкладышей. Существует несколько десятков вариантов заглушек-вкладышей, наушников и шлемов, рассчитанных на изоляцию слухового прохода от шумов различного спектрального состава. Наиболее удобными и эффективными считаются вкладыши из смеси волокон органической бактерицидной ваты и ультратонких полимерных волокон из материала ФП («беруши»), позволяющие снизить уровень громкости шума на различных частотах от 15 до 31 дБ. Отрицательное действие шумов можно снизить за счет сокращения времени их воздействия, построения рационального режима труда и отдыха, предусматривающего кратковременные перерывы в течение рабочего дня для восстановления функции слуха в тихих помещениях. Для снижения уровня шума в жилых помещениях необходимы соответствующие градостроительные решения (вывод из жилых зон, заглубление или подъем на эстакады транспортных потоков, ориентация жилых помещений домов в направлении минимального уровня шума, использование малоэтажной застройки или зеленых насаждений в качестве акустических экранов и т.п.), административные (запрет движения тяжелого транспорта в ночное время в жилых районах), конструктивные (снижение уровня шума разрабатываемых транспортных средств, применение вместо обычного остекления зданий в шумных районах стеклопакетов и т.п.), организационные (поддержание на качественном уровне дорожных покрытий, рельсового и коммунального хозяйства) и т.п.

Шум сегодня представляет собой вредность универсальную в том смысле, что может проникать во все сферы быта и области нашей производственной, учебной и общественной деятельности. Уровни природных и технических шумов колеблются в довольно широких пределах от 10-30дб (шелест листьев, шепот человека) до 120-130дб (грозовые разряды небесной сферы, старт реактивного самолета на расстоянии 50-100метров). Наличие такого широкого диапазона изменений уровней звукового давления свидетельствуют о том, что адаптация к нему, согласно современным представлением, может происходить как с благоприятным, так и неблагоприятным исходом.

При воздействии факторов окружающей среды на человека главным уровнем постоянства его внутренней среды является гомеостаз, который означает поддержание относительного динамического постоянства всего организма. Тайна мудрости нашего тела достигается именно гомеостазом, т.е. совершенной адаптационной деятельностью.

Шум может оказывать как специфическое действие на орган слуха, так и неспецифическое (опосредованное через центральную нервную систему) на весь организм. В первом случае может, наблюдается временное снижение порогов слуха, потом происходит постоянное снижение, затем следует тугоухость и полная глухота. Во втором случае при воздействии слабых шумов формируется реакция тренировки с ее фазами ориентировки, перестройки и тренированности; при воздействии шумов средней силы развивается реакция активации с ее фазами первичной и стойкой активации; при воздействии сильных шумов формируется стресс-реакция с ее фазами тревоги, устойчивости и истощения. Если первые две реакции (тренировки и активации) свидетельствуют о нормальной адаптации человеческого организма к шуму, то третья реакция, являясь стрессовой, характеризует патологическую адаптацию к звуковому раздражителю последствиями для здоровья людей.

Из краткого рассмотрения последствий неблагоприятного воздействия шума на организм человека явствует, что с этим вредным фактором необходимо бороться и бороться серьезно, используя для этого все возможные способы снижения его уровней до допустимых величин.

Немецкий микробиолог Роберт Кох, открывший возбудителя туберкулеза (палочку, названную его именем) по поводу снижения уровней шума писал следующее: «Когда-нибудь человечество будет вынуждено расправляться с шумом столь же решительно, как оно расправляется с холерой и чумой».

К настоящему времени, как в РФ, так и за рубежом разработано множество подходов к снижению зашумленности внутри и снаружи жилищ, учебных и лечебных помещений, общественных зданий, а так же к уменьшению уровней звукового дискомфорта на улицах и открытых пространствах, прилегающих к жилым постройкам. Все эти мероприятия делятся на группы мер, с помощью которых можно снизить уровни шумов, как в источниках их образования, так и на пути их распространения. Борьба с шумом в источнике производится инженерно-техническими и организационно-административными методами, а на пути распространения шума в городской среде от источника до защищаемого объекта - градостроительными и строительно-акустическими методами. В самом объекте шумозащиты снижение уровней звука обеспечивается конструктивно-строительными методами, повышающими звукоизолирующие качества ограждающих конструкций здании и сооружений и планировочными методами.

Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Организационно-административные мероприятия

Значительное снижение уровней транспортного шума может быть достигнуто за счет снижения интенсивности и шумности транспортных потоков. Например, при организации грузовых перевозок определяют категорию грузов (промышленные, строительные, потребительские, топливные, по очистке города) и используют для их проезда специальные дороги, минуя общегородские центры. Менеджмент транспортного потока предусматривает также обеспечение комфорта населения в дневное и ночное время, прогнозирование уровней транспортного шума в строящихся микрорайонах, уменьшение шума на более опасных участках и прочее другое.

Система организационно-административных мероприятий предусматриваем:

улучшение содержания дорог и применение менее шумных типов улично-дорожных покрытий;
обеспечение на магистралях рациональной скорости движения;
исключение движения автомобильного, особенно грузового транспорта в центральных районах города и на улицах жилой застройки. При этом предусматривается устройство пешеходных зон, вывоз транзитного транспорта на объездные дороги, установление одностороннего движения, ограничения ночного движения и т.д.
улучшение условий движения на перегонах и пересечениях.
максимальное развитие общественного транспорта в городе и повышение его конкурентоспособности с индивидуальными транспортными средствами по скорости и комфорту, а также развитии велосипедного транспорта с устройством для них велосипедных дорожек

Следует подчеркнуть, что снижение шума наземного транспорта путем использования шумопоглощающих дорожных покрытий является одним из весьма перспективных методов. При этом на характеристики шума существенным образом влияет состав и состояние дорожного покрытия. Так, бетонное покрытие на 2-3дб (А) шумнее, чем асфальтовые, в дождь шум потока может возрасти на 5-6 дб (А), а в снегопад снизиться на 3-5дб (А).

Градостроительные и строительно-акустические мероприятия

Основная доля затрат по шумоподавлению в развитых странах связана с установкой шумозащитных сооружений, наиболее распространенных из которых в городах и на дорогах являются акустические экраны, а основным звукоизолирующим ограждением - двойные или тройные акустические защитные окна. Например, в Германии за последние десятилетие расходы на установку акустических экранов и защитных окон составляет более 90% всех расходов на защиту от шума.

Звукоизоляция - это самая дешевая из всех видов шумозащита и при этом достигается акустическая эффективность (15-20дб (А)), особенно в высоко - и среднечастотном диапазоне. Однако для снижения низкочастотного шума использование только звукозащитных сооружений зачастую недостаточно.

В настоящее время применяют десятки самых разных конструкций акустических экранов, которые могут быть разделены на 5 основных классов:

широкие акустические экраны;
акустические экраны - стенки;
комбинированные акустические экраны;
гибридные акустические экраны;
экранные комплексы.

В качестве широких акустических экранов, обеспечивающих снижение шума в жилой застройке, как за счет высоты, так и существенного дополнительного затухания на широком свободном ребре этих экранов, могут рассматриваться жилые высотные дома, выемки, насыпи, а так же нежилые здания различного назначения. Весьма эффективным мероприятием является использование тоннелей, построенных открытым способом или щитовой проходкой. Помимо снижения уличного шума использование подземного пространства для прокладки магистралей улучшает условия передвижения населения, способствует формированию здоровой, удобной и эстетически привлекательной среды.

Наибольшее распространение получили акустические стенки - экраны, которые имеют самое разнообразное конструктивное исполнение и изготовляется из различных материалов. Так, простые стенки можно делать из бетона, дерева и других материалов. Основной недостаток таких конструкций - наличие звукоотражающего эффекта, который усиливается, если подобные сооружения устанавливаются параллельно друг другу. Эффективность экранов такого типа не превышает 5-12дб (А).

Указанных недостатков лишены акустические экраны со звукопоглощающим материалом. Они бывают сборно-разборными, как правило, из металла. Основным элементом таких экранов является акустическая панель, заполненная звукопоглощающим материалом. Эта панель имеет щелевую перфорацию со стороны источника звука. Наличие сорбционного материала увеличивает эффективность таких панелей не менее чем на 3-5бдб (А). Необходимая эффективность экранов данного типа обеспечивается за счет варьирования их высоты, длины, расстояния между источниками шума и экраном.

Перспективным является использование комбинированных акустических экранов, в которых сочетается преимущества акустических экранов - стенок и насыпи или выемок. Их эффективность чрезвычайно высока без дополнительных затрат, связанных с увеличением глубины выемки или высоты насыпи.

Там, где необходимо достичь снижения шума по всему частотному диапазону (в больницах, школах), целесообразно использовать гибридные акустические экраны, сочетающее заглушающее свойства акустических экранов со звукопоглощающим материалом и активных глушителей шума, излучающих звук в противофазе заглушаемому шуму.

Мероприятия по шумоглушению с использованием технических средств.

Традиционно наиболее эффективны для снижения внешнего шума автомобилей следующие методы:

установка глушителей шума на впуске и выпуске двигателя;
улучшения качества трансмиссии;
вибродемпфирование коробки передач;
улучшение качества дорожного покрытия;
предотвращения износа шин;
звукоизоляция и звукопоглощение внешних источников шума автомобиля.

Важное значение в шумозащите принадлежит зеленым насаждениям. Еще в Советском Союзе были проведены исследования шумопогллщающих свойств различных пород деревьев. Некоторые из них, преимущественно лиственные, такие как клен, тополь и липа, являются с этой точки зрения более выгодными, чем кирпичная или бетонная стена.

Создание в городах пояса из этих деревьев выгодна потому, что они не только задерживают пыль и вредные химические вещества, но и являются эффективным препятствием против распространения шума, который в результате этого снижается на 7-9дб (А) в летние месяцы и на 3-4дб (А) зимой.

Меры по уменьшению шума самолетов

Наиболее эффективные меры борьбы с авиационным шумом - это меры при проектировании и строительстве авиадвигателей. Современное состояние техники позволяет переоборудовать старые типы самолетов, добиваясь понижения шума их двигателей. Но переоборудование парка самолетов - мероприятие слишком дорогое. В ближайшем будущем также нельзя надеяться на создание новых конструкций, которые оказались бы много тише, чем допускают принятые сейчас международные нормы.

Можно применять особые приемы при взлете и посадке, позволяющие уменьшить шум: рациональное расположение взлетно-посадочных полос, уменьшение числа ночных полетов, а так же общие сокращение числа рейсов вследствие перехода на большегрузные современные модели лайнеров. Рациональным является создание у каждого аэродрома двух защитных зон. В первой защитной зоне уровень шума, усредненный за дневное время по эквивалентному уровню не должен превышать Lэкв = 65дб А, а за ночное - не более L экв =55дб А.

Снижение уровня шума на территории жилой застройки до рекомендуемого допустимого и уменьшение зоны санитарного разрыва может быть достигнуто планировочными, технологическими, техническими и организационными технологиями.

Библиографическая ссылка

Некипелова О.О., Некипелов М.И., Маслова Е.С., Урдаева Т.Н. ШУМ, КАК АКУСТИЧЕСКИЙ СТРЕССОР, И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 5. – С. 55-57;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5032 (дата обращения: 06.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Методы борьбы с шумом

Выбор мероприятий по ограничению неблагоприятного действия шума на человека производится исходя из конкретных условий: величины превышения ПДУ, характера спектра, источника излучения. Средства защиты работников от шума подразделяются на средства коллективной и индивидуальной защиты.

К средствам индивидуальной защиты относятся:

1. Уменьшение шума в источнике.

2. Изменение направленности излучения шума.

3. Рациональная планировка предприятий и цехов.

4. Акустическая обработка помещений:

· звукопоглощающие облицовки;

· штучные поглотители.

5. Уменьшение шума на пути его распространения от источника к рабочему месту:

· звукоизоляцией;

· глушителями.

Наиболее эффективным методом борьбы с шумом является его снижение в источнике возникновения за счет применения рациональных конструкций, новых материалов и гигиенически благоприятных технологических процессов.

Уменьшение уровней генерируемых шумов в источнике его образования основано на устранении причин возникновения звуковых колебаний, которыми могут служить механические, аэродинамические, гидродинамические и электрические явления.

Шум механического происхождения может быть вызван следующими факторами: соударения деталей в сочленениях в результате наличия зазоров; трения в соединениях деталей механизмов; ударные процессы; инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями и др. Уменьшение механического шума может быть достигнуто: заменой ударных процессов и механизмов безударными; заменой зубчатой передачи клиноременной; использованием по возможности не металлических деталей, а пластмассовых или изготовленных из других незвучных материалов; применением балансировки вращающихся элементов машин и др. Гидродинамические шумы, возникающие в следствии различных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности потока, гидравлических ударов), могут быть снижены, например, улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы. Снижение электромагнитного шума, имеющего место при эксплуатации электрического оборудования, может осуществляться в частности путем изготовления скошенных пазов якоря ротора, применением более плотной прессовки пакетов в трансформаторах, использованием демпфирующих материалов и др.

Разработка малошумного оборудования является весьма сложной технической задачей, меры по ослаблению шумов в источнике часто оказываются недостаточными, вследствие чего дополнительное, а иногда и основное снижение шума достигается применением других средств защиты, рассмотренных ниже. Многие источники шума излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям, т.е. обладают определенной направленностью излучения. Источники направленного действия характеризуются коэффициентом направленности, определяемым отношением:

где I - интенсивность звуковой волны в данном направлении на некотором расстоянии r от источника направленного действия мощностью W, излучающего волновое поле в телесный угол Щ; - интенсивность волны на том же расстоянии при замене данного источника на источник ненаправленного действия той же мощности. Величина 10 lg Ф называется показателем направленности.

В ряде случаев величина показателя направленности достигает 10-15 дБ, в связи с чем определенная ориентация установок с направленным излучением позволяет существенно снизить уровень шума на рабочем месте.

Рациональная планировка предприятий и цехов так же является эффективным методом снижения шума, например, за счет увеличения расстояния от источника шума до объекта (шум снижается прямо пропорционально квадрату расстояния), расположением тихих помещений внутри здания вдали от шумных, расположения защищаемых объектов глухими стенами к источнику шума и др.

Акустическая обработка помещений заключается в установке в них средств звукопоглощения. Поглощение звука - это необратимый период звуковой энергии в другие формы, главным образом в теплоту.

Средства звукопоглощения применяют для снижения шума на рабочих местах, находящихся как в помещениях с источниками шума, так и в тихих помещениях, куда проникает шум из соседних шумных помещений. Акустическая обработка помещений преследует цель снизить энергию отраженных звуковых волн, поскольку интенсивность звука в какой-либо точке помещения складывается из интенсивностей прямого звука от отраженного пола, потолка и других ограждающих поверхностей. Для уменьшения отраженного звука применяют устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения. Свойствами поглощения звука обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями называются только те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич, бетон, величина коэффициента звукопоглощения равна 0,01-0,05. К средствам звукопоглощения относятся звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. В качестве звукопоглощающей облицовки наиболее часто применяют пористые и резонансные звукопоглотители.

Пористые звукопоглотители изготавливают из таких материалов как ультратонкое стекловолокно, древесноволокнистые и минеральные плиты, пенопласт с открытыми порами, шерсть и др. Звукопоглощающие свойства пористого материала зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия воздушного промежутка между слоем и стенкой, на которой он установлен.

Для увеличения поглощения на низких частотах и для экономии материала между пористым слоем и стенкой делают воздушную прослойку. Для предотвращения механических повреждений материала и высыпания применяются ткани, сетки, пленки и перфорированные экраны, которые существенно влияют на характер поглощения звука.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную открытым отверстием с окружающей средой. Дополнительное снижение шума при использовании таких звукопоглощающих конструкций происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Пористые и резонансные поглотители крепят к стенам или потолкам изолированных объемов. Установка звукопоглощающих облицовок производственных помещениях позволяет снизить уровень шума на 6…10 дБ вдали от источника и на 2…3 дБ вблизи источника шума.

Звукопоглощение может производится путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, представляющих собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом, изготовленные, например, в виде куба или конуса и прикрепляемые чаще всего к потолку производственных помещений.

В случаях, когда необходимо существенно снизить интенсивность прямого звука на рабочих местах применяют средства звукоизоляции.

Звукоизоляция - уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливают между источником и приемником и имеет большую отражающую или поглощающую способность. Звукоизоляция дает больший эффект (30-50 дБ), чем звукопоглощение (6-10 дБ).

К средствам звукоизоляции относятся звукоизолирующие ограждения 1, звукоизолирующие кабины и пульты управления 2, звукоизолирующие кожухи 3 и акустические экраны 4.

Звукоизолирующие ограждения - это стены, перекрытия, перегородки, проемы, окна, двери.

Звукоизоляция ограждения тем выше, чем больше массой (1 м 2 ограждения) они обладают, так увеличение массы в два раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ. Для одного того же ограждения звукоизоляция возрастает с увеличением частоты, т.е. на высоких частотах эффект установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.

Для облегчения ограждающих конструкций без уменьшения звукоизоляции применяются многослойные ограждения, чаще всего двойные, состоящие из двух однослойных ограждений, соединенные между собой упругими связями: воздушным слоем, звукопоглощающим материалом и ребрами жесткости, шпильками и другими конструктивными элементами.

Эффективным простым и дешевым методом снижения шума на рабочих местах является применение звукоизолирующих кожухов.

Для получения максимальной эффективности кожухи должны полностью закрывать оборудование, механизм и т.д. Конструктивно кожухи выполняются съемными, раздвижными или капотного типа, сплошными герметичными или неоднородной конструкции - со смотровыми окнами, открывающимися дверцами, проемами для ввода коммуникаций и циркуляции воздуха.

Кожухи изготавливают обычно из листовых несгораемых или трудносгораемых материалов (сталь, дюралюминий). Внутренние поверхности стенок кожухов обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом, а сам кожух изолирован рот вибрации основания. С наружной стороны на кожух наносят слой вибродемпфирующего материала для уменьшения передачи вибрации от машины на кожух. Если защищаемое оборудование выделяет теплоту, то кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями.

Для защиты от непосредственного, прямого воздействия шума используют экраны и выгородки (соединенные отдельные секции - экраны). Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. При низких частотах (менее 300 Гц) экраны малоэффективны, так как за счет дифракции звук их легко огибает. Важно также, чтобы расстояние от источника шума до приемника было как можно меньше. Наиболее часто применяются экраны плоской и П-образной формы. Изготавливают экраны из сплошных твердых листов (металлических и т.п.) толщиной 1,5-2 мм с обязательной облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной к источнику шума, а в ряде случаев и с противоположной стороны.

Звукоизолирующие кабины используют для размещения в них пультов дистанционного управления или рабочих мест в шумных помещениях. Используя звукоизолирующие кабины, можно обеспечить практически любое требуемое снижение шума. Обычно кабины изготавливают из кирпича, бетона и других подобных материалов, а также сборными из металлических панелей (стальных или из дюралюминия).

Для уменьшения шума различных аэрогазодинамических установок и устройств применяются глушители. Например, во время рабочего цикла ряда установок (компрессор, двигателей внутреннего сгорания, турбин и др.) через специальные отверстия происходит истечение отработавших газов в атмосферу и (или) всасывание воздуха из атмосферы, при этом генерируется сильный шум. В этих случаях для снижения шума используются глушители.

Конструктивно глушители состоят из активных и реактивных элементов.

Простейшим активным элементом является любой канал (труба), стенки которого внутри покрыты звукопоглощающим материалом. Трубопроводы, как правило, имеют повороты, которые снижают шум за счет поглощения и отражения осевых волн назад к источнику. Реактивный элемент представляет собой участок канала, на котором внезапно увеличивается площадь сечения, в результате чего происходит отражение звуковых волн обратно к источнику. Эффективность звукопоглощения растет с увеличением числа камер и длинны соединяющей трубы.

При наличии в спектре шума дисперсных составляющих высокого уровня применяют реактивные элементы резонаторного типа: кольцевые и ответвления. Такие глушители настроены на частоты наиболее интенсивных составляющих путем соответствующего расчета размеров элементов глушителей (объема камер, длинны ответвлений, площади отверстий и др.).

Если применение коллективных средств защиты не позволяет обеспечить требования нормативов, применяются средства индивидуальной защиты, к которым относятся вкладыши, наушники, шлемы.

Вкладыши - самое дешевое средство, но недостаточно эффективное (снижение шума 5…20 дБ). Они вставляются в наружный слуховой проход представляют собой различного рода заглушки из волокнистых материалов, воскообразных мастик, или пластинчатых слепков, изготовленных по конфигурации слухового прохода.

Наушники представляют собой чашки из пластмассы и металла, заполненные звукопоглотителем. Для плотности прилегания чашки наушников снабжены специальными уплотняющими кольцами, заполненными воздухом или специальными жидкостями. Степень глушения звука наушниками на высоких частотах составляет 20…38 дБ.

Шлемы используются для защиты от очень сильных шумов (более 120 дБ), так как звуковые колебания воспринимаются не только ухом, но и через кости черепа.

Анализ безопасности рабочего места

Для защиты локомотивной бригады от шума и вибраций на локомотиве предусмотрены вибро- и шумоизоляция, вибродемпфирование. Так...

Безопасность жизнедеятельности на производстве

Ряд операций технологических процессов производства легкой промышленности сопровождается шумом и вибрацией, в настоящее время технически трудно устранимыми...

1.1 Основные понятия о риске Деятельность - активное сознательное взаимодействие человека со средой обитания, результатом которой должна быть ее полезность для существования человека в этой среде...

Безопасность работ на производстве

Одним из важнейших условий борьбы с производственным травматизмом является систематический анализ причин его возникновения, которые делятся на технические и организационные...

Защита от шума

Методы борьбы с механическим шумом: - замена ударных процессов безударными; - применение косозубых и шевронных передач; - подбор шестеренчатых пар по уровню шума; - замена металлических деталей деталями из "не звонких" материалов...

Ликвидация последствий радиационного заражения местности

Шум - это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работающих неприятные ощущения и объективные изменения органов и систем...

Опасности, распространяемые грызунами

Мероприятия по борьбе с грызунами это: полное уничтожение грызунов на объектах любой сложности и профилактические работы - постоянная борьба за свободу и чистоту ваших предприятий, организаций, дач, домов и квартир...

Опасности, распространяемые тараканами

Одним из самых распространенных заблуждений является то, что тараканов можно уничтожить навсегда, один раз обработав свою квартиру - это практически невозможно! Избавившись от насекомых...

Основные требования по охране труда и окружающей среды

Шум представляет собой беспорядочные, неритмичные сочетания звуков различной силы и частоты, вызывающие неприятное слуховое ощущение. Звук - это колебательное движение материальных частиц, волнообразно распространяющихся в пространстве...

Положения охраны труда на предприятиях

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение...

Положения эргономики. Безопасность при эксплуатации технических систем. Пожары в населенных пунктах

Для населенных пунктов, расположенных в лесных массивах, органами местного самоуправления должны быть разработаны и выполнены мероприятия...

Производственный шум

Профессиональные заболевания от воздействия шума, инфра- и ультразвука

Шум - беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых...

Система обеспечения промышленной безопасности деревообрабатывающего участка цеха № 10 ФГУП "МПЗ"

Одним из отрицательных факторов окружающей среды на промышленных предприятиях является шум, к которому следует отнести любые звуки, мешающие нормальному режиму труда и отдыха, независимо от их происхождения...

Способи боротьби з шумом на підприємствах. Пожежна безпека

Шум - одна з найпоширеніших виробничих шкідливостей, яку дуже складно усунути. При тривалому впливі шуму не тільки знижується гострота слуху, але й погіршується робота центральної нервової і серцево-судинної систем, шлунково-кишкового тракту...

Для снижения шума можно применить следующие методы:

Уменьшение шума в источнике его образования;

Снижение шума на пути его распространения - акустическая обработка помещений, изоляция источников шума, применение глушителей шума;

Использование средств индивидуальной защиты от шума;

Изменение направленности излучения;

Рациональная планировка предприятий и цехов, рациональные планировочные приемы градостроительства;

1. Уменьшение шума в источнике. Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике является наиболее рациональной.

Шум возникает вследствие упругих колебаний как машины в целом, так и отдельных ее деталей. Причины возникновения этих колебаний - механические, аэродинамические, гидродинамические и электрические явления, определяемые конструкцией и характером работы машины, а также неточностями, допущенными при ее изготовлении, и, наконец, условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного происхождения.

Механические шумы . Факторы, вызывающие шумы механического происхождения, следующие: инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка) и т. д.

Основными источниками шума, происхождение которого не связано непосредственно с технологическими операциями, выполняемыми машиной, являются, прежде всего, подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машины.

Зубчатые передачи - источники шума в широком диапазоне частот. Основными причинами возникновения шума являются деформации сопрягаемых зубьев под действием передаваемой нагрузки и динамические процессы в зацеплении, обусловленные неточностями изготовления колес. Шум имеет дискретный характер. Шум зубчатых передач возрастает с увеличением частоты вращения колес и нагрузки.

Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования. Например, внедрение автоматической сварки вместо ручной устраняет образование брызг на металле, что позволяет исключить шумную операцию по зачистке сварного шва. Применение фрезерных тракторов для обработки кромок металла под сварку вместо пневмозубил делает этот процесс значительно менее шумным.

Нередко повышенный уровень шума является следствием неисправности или износа механизмов, в этом случае своевременный ремонт позволяет снизить шум.

Необходимо отметить, что проведение многих мероприятий по борьбе с вибрациями дает одновременно и снижение шума. Для уменьшения механического шума необходимо:

Заменять ударные процессы и механизмы безударными, например, применять оборудование с гидроприводом вместо оборудования с кривошипными и эксцентриковыми приводами;

Штамповку - прессованием, клепку - сваркой, обрубку - резкой и т. д.;

Заменять возвратно-поступательное движение деталей равномерным вращательным движением;

Применять вместо прямозубых шестерен косозубые и шевронные, а также повышать класс точности обработки и уменьшать шероховатость поверхности шестерен; так, ликвидация погрешностей в зацеплении шестерен дает снижение шума па 5-10 дБ; замена прямозубых шестерен шевронными - 5 дБ;

По возможности заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными и зубчато-ременными, например, зубчатую передачу на клиноременную, что снижает шум на 10-14 дБ;

Заменять, когда это возможно, подшипники качения на подшипники скольжения; это снижает шум на 10- 15 дБ;

По возможности заменять металлические детали деталями из пластмасс и других незвучных материалов либо перемежать соударяемые и трущиеся металлические детали с деталями из незвучных материалов, например, применять текстолитовые или капроновые шестерни в паре со стальными; так, замена одной из стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум на 10-12 дБ;

Использовать пластмассы при изготовлении деталей корпусов, что дает хорошие результаты; например, замена стальных крышек редуктора пластмассовыми приводит к снижению шума на 2-6 дБ на средних частотах и на 7-15 дБ на высоких, особенно неприятных для слухового восприятия;

При выборе металла для изготовления деталей необходимо учитывать, что внутреннее трение в различных металлах неодинаково, а следовательно, различна звучность; например, обычная углеродистая сталь, легированная сталь являются более звучными, чем чугун; большим трением обладают после закалки сплавы из марганца с 15-20% меди и магниевые сплавы; детали из них при ударах звучат глухо и ослаблено; хромирование стальных деталей, например турбинных лопаток, уменьшает их звучность; при увеличении температуры металлов на 100-150 0 С они становятся менее звучными;

Более широко применять принудительное смазывание трущихся поверхностей в сочленениях;

Применять балансировку вращающихся элементов машин;

Использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, чтобы исключить или уменьшить передачи колебаний от одной детали или части агрегата к другой; так, при правке металлических листов наковальню нужно устанавливать на прокладку из демпфирующего материала.

Установка мягких прокладок в местах падения деталей с конвейера или сбрасывания со станков, прокатных станов может существенно ослабить шум.

У прутковых автоматов и револьверных станков источником шума являются трубы, в которых вращается прутковый материал. Для снижения этого шума применяют различные конструкции малошумных труб; двухстенные трубы, между которыми проложена резина, трубы с наружной поверхностью, обернутой резиной, и т. и.

Для уменьшения шума, возникающего при работе галтовочных барабанов, дробилок, шаровых мельниц и других устройств, наружные стенки барабана облицовывают листовой резиной, асбестовым картоном или другими подобными демпфирующими материалами; устанавливают резиновые прокладки между корпусом и бронефутеровкой барабана и звукоизолирующие оболочки на расстоянии от корпуса барабана.

Аэродинамические шумы. Аэродинамические процессы играют большую роль в современной технике. Как правило, всякое течение газа или жидкости сопровождается шумом, поэтому с повышенным аэродинамическим шумом приходится встречаться часто. Эти шумы являются главной составляющей шума вентиляторов, воздуходувов, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания и т. п.

Ко всем источникам аэродинамического шума относятся: вихревые процессы в потоке рабочей среды; колебания среды, вызываемые вращением лопастных колес; пульсация давления рабочей среды; колебания среды, вызываемые неоднородностью потока, поступающего на лопатки колес.

При движении тела в воздушной или газовой среде, при обдувании тела потоком среды вблизи поверхности тела периодически образуются вихри. Возникающие при срыве вихрей сжатия и разрежения среды распространяются в виде звуковой волны. Такой звук называется вихревым.

Для уменьшения вихревого шума необходимо прежде всего уменьшить скорость обтекания и улучшить динамику тел.

Для машин с вращающимися рабочими колесами (вентиляторов, турбин) имеет место шум от неоднородного потока. В этом случае борьба с шумом ведется по пути улучшения аэродинамических характеристик машины.

Аэродинамический шум в источнике газотурбинной энергетической установки может быть снижен увеличением зазора между лопаточными венцами, подбором оптимального соотношения чисел направляющих и рабочих лопаток, улучшением аэродинамических характеристик проточной части компрессоров и турбин.

В большинстве случаев меры по ослаблению аэродинамических шумов в источнике оказываются недостаточными, поэтому дополнительное, а часто и основное снижение шума достигается путем звукоизоляции источника и установки глушителей.

Гидродинамические шумы. Эти шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности потока, гидравлических ударов). В насосах источником шума является кавитация жидкости, возникающая у поверхности лопастей при высоких окружных скоростях и недостаточном давлении на всасывании.

Меры борьбы с кавитационным шумом - это улучшение гидродинамических характеристик насосов и выбор оптимальных режимов их работы. Для борьбы с шумом, возникающим при гидравлических ударах, необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы, в частности, закрытие трубопроводов должно происходить постепенно, а не резко.

Электромагнитные шумы. Шумы электромагнитного происхождения возникают в электрических машинах и оборудовании. Причиной этих шумов является главным образом взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а также пондеромоторные силы, вызываемые взаимодействием магнитных полей, создаваемых токами. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах, например, путем изготовления скошенных пазов якоря ротора. В трансформаторах необходимо применять более плотную прессовку пакетов, использовать демпфирующие материалы.

При работе электрических машин возникает также аэродинамический шум (в результате вращения ротора в газовой среде и движения воздушных потоков внутри машины) и механический шум, обусловленный вибрацией машины из-за неуравновешенности ротора, а также от подшипников и щеточного контакта. Хорошая притирка щеток может уменьшить шум на 8-10 дБ.

- 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 замена возвратно-поступательного движения вращательным. Повышение качества балансировки вращающихся деталей. Улучшение смазки и класса частоты трущихся поверхностей. Замена зубчатых передач гидравлическими.

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 помещений понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, а также размещение в помещении штучных поглотителей - это свободно подвешенные объемные поглощающие тела разной формы. Звукопоглощающие облицовки размещаются на потолке, в верхних частях стен при высоте помещения не более 6/8 м таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляло не менее 60% площади ограничивающих помещение поверхностей.

Дополнительные штучные поглотители подвешиваются возле источника шума, если площадь помещения мала.

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

Звукоизолирующие ограждения позволяют изолировать источник шума или помещение от шума, проникающего извне созданием герметичной преграды на пути распространения воздушного шума, для каждой активной полосы частот.

На автоматизированных линиях, там ее невозможно на длительное время изолировать человека от источника шума устанавливаются звукоизолирующие кабины.

Если нет возможности полностью изолировать либо источник шума, либо человека с помощью кабин то на пути распространения шума устанавливают акустические экраны.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500Гц.

Вогнутые экраны различной формы эффективны также в зоне отраженного звуки, начиная с частоты 250 Гц. Размеры и местоположение экрана определяются в зависимости от превышения спектра шума в расчетных точках над нормативными значениями.

При заборе и выбросе воздуха в воздуховодах, дизельных, компрессорных установках используются глушители.

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

В глушителях активного типа снижение шума производится за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном на внутренних полостях.

В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширенных и резонансных камер, соединенных между собой не объемом воздуховода с помощью труб и отверстий.

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

Тип и размеры глушителей подбирают в зависимости от величины требуемого снижения шума с учетом его частоты из табличных данных акустической эффективности. Третий метод борьбы с шумом - применение средств индивидуальной защиты:

- вкладыш - это вставляемые в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, пропитанного смесью воска и парафина и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса. Это самые дешевые, но достаточно эффективные и удобные средства (снижение шума на 5/20 дБ);
- наушники - плотно облегают ушные раковины и удерживаются дугообразной пружиной. Эффективны при высоких частотах;
- шлемы - применяются при воздействии шума с уровнями более 120 дБ, когда шум действует непосредственно на мозг человека, а вкладыши и наушники не обеспечивают требуемой защиты.