Механические и акустические колебания. Шум и вибрация. Их опасность здоровью человека

Механические и акустические колебания. Шум и вибрация. Их опасность  здоровью человека.

Механические  колебания

.

Колебания — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы.   
 
Колебания различной физической природы имеют много общих закономерностей и тесно взаимосвязаны c волнами. Поэтому исследованиями этих закономерностей занимается обобщённая теория колебаний и волн. Принципиальное отличие от волн: при колебаниях не происходит переноса энергии, так как, это «местные» преобразования энергии.  
 
Выделение разных видов колебаний зависит от подчёркиваемых свойств колеблющихся систем.

По физической природе  
Механические (звук, вибрация)  
Акустические

 

Механические  колебания, передаваемые в слышимом диапазоне частот, воспринимаются человеком  как звуки.

Звук классифицируют по частному диапазону  колебаний на инфразвуковые и ультразвуковые и слышимые.

Вторым видом механических колебаний является вибрация.

Вибрацией называются механические колебания, упругих тел или колебательные движения механических систем 

Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия. Вибрация находит полезное применение в медицине( вибромассаж), в строительстве др областях науки и техники. Однако, следует заметить что длительное воздействие вибраций на человека является опасным.

• По способу передачи различают следующие виды вибрации
• общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
• локальную вибрацию, передающуюся через руки или ноги человека, а также через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

 

Иногда человек может подвергаться одновременно общей и местной вибрации(комбинированная вибарция)

Вибрация нарушает деятельность сердечно- сосудистой и нервной систем, вызывает вибрационную болезнь.

Особенно опасна вибрация на резонансных  или околорезонансных частотах(6…9 Гц) соответствующих альфа ритмам головного мозга.

Основными параметрами, характеризуюзими вибрацию являются : амплитуда смещения ,то есть величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия;

Период колебаний T- время между двумя последовательными одинаковыми состояниями системы

Частота f связанная с периодом

Абсолютные значения параметров вибрации изменяются в широких пределах. Поэтому  удобнее пользоваться уровнем параметров.

Уровень параметра – это удесятеренный  логарифм отношения абсолютной величины параметра  к некоторой величине, принятой за начало отсчета( порог, опорное значение). Измеряются в децибелах(дБ)

Где V0- опорное значение колебательной скорости, равное 5*10в минус 8 м/с

Уровень Lv является основной характеристикой вибрации.

 

Шум — совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

 

Действие вибраций на человека различно. Оно зависит от того, вовлечён ли в неё весь организм или часть, от частоты, силы и продолжительности и пр.

Воздействие вибрации может  ограничиться ощущением сотрясения (паллестезия) или привести к изменениям в нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной системах. При хроническом воздействии вибрации на человека в условиях производства возможно развитие профессионального заболевания - Вибрационной болезни. Заболевание характеризуется стойкими патологическими нарушениями в сердечно-сосудистой и нервной системе, а также в опорно-двигательном аппарате и высокой инвалидизацией. В Российской Федерации вибрационная болезнь находится на одном из первых мест среди хронических профессиональных заболеваний.

Но вибрация в небольшой  степени и в небольших количествах  оказывает положительное влияние  на человека.

 

Шум звукового диапазона  замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы, это приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. 
При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) — и смерть.

Шум, производимый ветроэлектростанциями, также воздействует на среду обитания человека и природы.

Гигиеническое нормирование шума[править | править исходный текст]

Для определения допустимого  уровня шума на рабочих местах, в  жилых помещениях, общественных зданиях  и территории жилой застройки  используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие  требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование шума звукового  диапазона осуществляется двумя  методами:

• по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическимизначениями^{[источник не указан 394 дня]} частот 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
• другой метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда неизвестен спектр реального шума. Нормируемым показателем в этом случае является эквивалентный уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же влияние, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале Ашумомера.

 

 

 

 

 

 

Борьба с шумом и  вибрацией

• Основными методами борьбы с разного рода шумами и вибрацией являются
• Уменьшение шума и вибрации в источнике их возникновения: совершенствование конструкции (расчёт фундамента, системы амортизаторов или виброизоляторов).
• Звукопоглощение и виброизоляция.
• Установка глушителей шума и вибрации, экранов, виброизоляторов.
• Рациональное размещение работающего оборудования и цехов.
• Применение средств индивидуальной защиты (для защиты от шума: беруши, наушники; для защиты от вибрации — виброгасящие рукавицы).
• Вынесение шумящих агрегатов и устройств от мест работы и проживания людей, зонирование.