Шум вибрация

Что такое вибрация и шум?

Вибрация — это колебания в жидких и твердых средах с частотой от 8 до 8 000 герц (1 герц соответствует одному колебанию в секунду).

Звук — это колебания воздуха с частотой от 20 до 16 000 герц. Шум — это беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты.

Инфразвук имеет частоту до 20 герц. Он возникает при работе тихоходных, крупногабаритных механизмов. Инфразвук слабо поглощается в воздухе и может распространяться на большие расстояния.

Ультразвук имеет частоту более 20 000 герц. При распространении ультразвук сильно поглощается, причем тем больше, чем выше его частота. Поэтому основное воздействие ультразвука — через контакт с твердой поверхностью или жидкостью.

Какое воздействие оказывают вибрация и шум?

Люди, работающие в условиях шума, быстрее утомляются, жалуются на головные боли.

Под влиянием шума у человека могут изменяться кровяное давление, работа желудочно-кишечного тракта, учащаться или замедляться пульс, возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности). Шум снижает производительность труда и ослабляет внимание. При длительном воздействии возможна частичная или полная потеря слуха.

Инфразвук и ультразвук, хотя и не слышны, также вредны для человека. Инфразвук с частотой 7–14 герц может вызывать резонансные явления при совпадении с собственными колебаниями внутренних органов. Ультразвук вызывает в тканях человека повышение температуры и переменное давление, а также быструю утомляемость, боль в ушах, нарушает равновесие и развивает невроз и гипотонию.

Вибрация с частотой более 25 герц вредно воздействует на нервную систему, что может привести к развитию тяжелого нервного заболевания — вибрационной болезни.

Как определяется интенсивность шума?

Воспринимаемая громкость звука зависит от его силы и частоты.

Единица измерения силы звука — децибел. Ухо человека воспринимает диапазон звуков до 130 децибел (болевой порог). Наибольший безвредный уровень громкости шума — 70 децибел (при частоте 1000 Гц). Шум с уровнем 130–150 децибел способен вызвать повреждение органов слуха.

Характеристики шума и вибрации измеряются шумомерами, анализаторами частоты шума и вибрографами.

Как бороться с шумом?

Лучший способ защиты от шума и вибрации — избегать их источников в транспорте, помещениях и на рабочем месте.

Если избежать источников шума и вибрации не удается, то следует использовать индивидуальные средства защиты: противошумы, шлемы, наушники, вкладыши (беруши), а от вибрации — виброгасящую обувь, перчатки и рукавицы.

Человеческое ухо способно улавливать звуки, частота которых находится в пределах диапазона 16-20000 колебаний в секунду. Низкочастотные (инфразвук; частота менее 16 колебаний в секунду) и высокочастотные звуковые волны (ультразвук; частота колебаний более 20 тысяч в секунду) не воспринимаются слуховым аппаратом, поэтому для их обнаружения человек использует специальные приборы. Благодаря огромному количеству исследований, целью которых было изучение свойств ультразвуковой волны и воздействие ультразвука, возникли предпосылки, позволившие широко использовать ультразвук в различных отраслях промышленности, медицине, биологии, современной военной технике, народном хозяйстве, в производстве отдельных лекарственных препаратов, в физике и в повседневной жизни.

Что представляет собой ультразвук

Ультразвук представляет собой высокочастотную звуковую волну (частота его колебаний превышает десятки и сотни тысяч герц), способную распространяться в жидкости, твердых материалах, а также в газообразной среде, благодаря действию упругих сил.

Ультразвук имеет как искусственное, так и естественное происхождение. Так, в природе органами чувств, позволяющими воспроизводить и воспринимать колебания, создаваемые ультразвуковой волной, наделены летучие мыши, дельфины, киты, бабочки, кузнечики, саранча, сверчки, некоторые виды птиц и рыб. Благодаря этому они могут хорошо ориентироваться в пространстве, в том числе и в ночное время, и общаться со своими сородичами. Киты и дельфины могут посылать информацию на десятки тысяч километров. Также способны улавливать ультразвук кошки и собаки.

На скорость распространения и интенсивность ультразвука оказывают непосредственное влияние свойства вещества, в котором он распространяется: удаляясь от источника в воздухе, звук ослабевает довольно быстро; и, напротив, в жидкостях и при прохождении через твердое вещество его сила снижается медленно. В отличие от обычных звуков, распространяющихся от источника сразу во всех направлениях, ультразвук представляет собой волну в виде узкого луча.

Благодаря этим своим особенностям ультразвук применяется для исследования дна морей и океанов, обнаружения подводных лодок и затонувших кораблей, а также возможных препятствий под водой и определения точного расстояния до них.

Однако, распространяясь в водной среде, ультразвуковые волны способны также причинять вред организмам, обитающим в ней. Под воздействием ультразвука рыбы всплывают к водной поверхности кверху животом, у них резко нарушается чувство равновесия, и вследствие этого они не могут принять нормальное для себя положение. Продолжительное интенсивное воздействие ультразвука, превышающее допустимые пределы, в конечном результате приводит к крайне тяжелым повреждениям, а также к гибели рыб. В тех же случаях, когда воздействие ультразвука носит временный характер, а его интенсивность невысока, после его прекращения поведение и образ жизни рыб становится прежним.

Воздействие ультразвука на человеческий организм

Аналогичным образом ультразвук воздействует и на человека. Во время проведения экспериментов в ладонь, сложенную в виде чаши, наливали воду, а затем испытуемый погружал руку в ультразвуковое поле. При этом у него возникали неприятные болезненные ощущения. В целом, можно сказать, что сущность биологического воздействия ультразвука пока еще до конца не изучена. Однако, вероятнее всего, основано оно на возникающих в тканях локальных давлениях и на локальном тепловом эффекте, напрямую связанном с поглощением энергии, которое происходит во время глушения вибраций. Поскольку жидкости и газообразная среда способны хорошо поглощать ультразвук, а твердые вещества – проводить его, то скелетная система человеческого тела также является хорошим проводником.

В первую очередь воздействие ультразвука провоцирует возникновение у человека термического эффекта, который является следствием трансформации энергии ультразвуковой волны в тепло.

Кроме того, он вызывает микроскопические сжатия и растяжения тканей (так называемый микромассаж) и стимулирование кровообращения. В результате этого улучшаются функции различных тканей организма и кровоток. Ультразвук также способен оказывать стимулирующее действие на течение обменных процессов и нервно-рефлекторное действие. Ультразвук вызывает изменения не только в тех органах, на которые им воздействуют, но и на другие ткани и органы. При этом длительное и интенсивное его воздействие приводит к разрушению гибели клеток. Это связано с тем, что под воздействием ультразвука в жидкостях организма образовываются полости (это явление носит название «кавитация»), вследствие чего ткани отмирают.

Ультразвуковая волна также способна разрушать многие микроорганизмы, что позволяет инактивировать такие вирусы, как полиомиелит или энцефалит. Воздействие ультразвука на белок приводит к нарушению структуры его частиц и их распаду.

Под воздействием ультразвука разрушаются лейкоциты и эритроциты крови, а ее вязкость и свертываемость значительно возрастает, кроме того, ускоряется РОЭ.

Ультразвук оказывает угнетающее действие на дыхание клетки, уменьшает количество потребляемого ею кислорода, а также способствует инактивации отдельных ферментов и гормонов.

Воздействие ультразвука высокой интенсивности способно привести к следующим последствиям для человека:

  • Облысению;
  • Возникновению сильного болевого синдрома;
  • Помутнению роговицы и хрусталика глаза;
  • Гемолизу;
  • Повышению содержания в крови холестерина, мочевой и молочной кислоты;
  • Мелким кровоизлияниям в различных тканях и органах организма;
  • Серьезным нарушениям со стороны слуха;
  • Разрушению клеток кортиева органа;
  • Разрушению нервных клеток;
  • Патологическому развитию и разрушению костной ткани.

В результате длительного воздействия ультразвуком возникают повышенная сонливость, быстрая утомляемость, головокружения, проявления вегетососудистой дистонии (нарушения памяти, расстройства сна, нерешительность, апатия, пугливость, снижение аппетита, склонность к депрессивным состояниям и т.д.).

39. Шум, вибрация. Влияние их на организм человека и способы борьбы с ними

В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации.

Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний.

Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 гц. (герц — единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией.

Колебательные движения, передаваемые через воздух с частотой от 20 до 16000 гц, воспринимаются органом слуха как звук.

Колебательные движения свыше 16000 гц, относятся к ультразвуку и органами чувств человека не воспринимаются. Ультразвук способен распространяться во всех средах: жидкой, газообразной (воздух) и твердой.

Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям зависит от силы, и интенсивности звука и частоты колебаний.

За единицу измерения силы звука принят бел.

Орган слуха способен различать 0,1 б., поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дб.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость.

В связи с этим при сравнении уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы звука в децибелах указывать и частоту колебаний в секунду, Чувствительность слухового аппарата к звукам разных частот не одинакова. Она в 10 миллионов раз больше к высоким частотам, чем к низким.

В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты.

Условно весь спектр шума принято делить на низкочастотные шумы частотой до 300 герц, среднечастотные от 350 до 800 герц и высокочастотные — выше 800 герц.

Для измерения характеристики шума и вибрации на производстве существуют специальные приборы — шумомеры, анализаторы частоты шума и вибрографы.

До последнего времени было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха.

В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем:

Повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, растройство чувствительности).

Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую виброболезнь.

В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

Меры борьбы с шумом и вибрацией:

  • замена шумных процессов бесшумными или менее шумными;
  • улучшение качества изготовления и монтажа оборудования;
  • укрытие источников шума и вибрации;
  • вывод работающих из сферы воздействия шума и вибрации;
  • применение индивидуальных защитных средств.

Перейти вверх к навигации

Меры борьбы с шумом, вибрацией.

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.

Человеческое ухо способно воспринимать звуковые давления приблизительно в пределах 2´10-5…20Па. Нижнее значение – порог слышимости, а верхнее – болевой порог, выше которого ощущается боль в ушах, начинается головокружение и кровотечение из ушей.

В производственных помещениях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты, но все же нередко каждый шум можно характеризовать по преобладанию в нем тех или иных частот. Условно весь спектр шумов принято делить на низкочастотные шумы, у которых наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 350 Гц, среднечастотные шумы – от 350 до 800 Гц. В нашем случае проектируемый участок цеха имеет среднечастотные шумы. Под воздействием шума, превышающего 85 ¸ 90 дБ, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на средних 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, происходит изменение объема внутренних органов, воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет реакцию. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма. Таким образом, шум вызывает нежелательную реакцию всего организма человека. Изменения, возникающие под воздействием шума, рассматривают как шумовую болезнь. Для измерения уровней звукового давления и уровней звука применяют шумомеры 1 – го или 2 – го класса по ГОСТ 17187 – 71, с полосовыми электрическими фильтрами по ГОСТ 17168 – 71 или измерительными трактами с характеристиками соответствующими этим стандартам.


Колебания упругих твердых тел или частиц, составляющих их, с частотой 16 Гц не воспринимаются человеком, но оказывают биологическое воздействие на организм.

Источниками вибрации являются производственные процессы, технологическое оборудование, механизмы, машины, движущиеся с большими скоростями и пульсациями, газы и жидкости, дробилки, электродвигатели, кузнечно-прессовое оборудование, транспортные средства и механизированный инструмент.

По способу передачи сотрясения на тело работающего различают вибрацию местную и общую. На данном участке наблюдается общая вибрация, которая вызывается работой технологического оборудования. Вибрация оказывает влияние на физиологические функции организма и при длительном и интенсивном воздействии может привести к возникновению

вибрационной болезни. Характерными признаками вибрационной болезни являются нарушение кровообращения и спазм сосудов. Значительные и разнообразные изменения обнаруживаются в костно-суставном аппарате, могут развиваться артриты и полиартриты профессионального характера.

Для снижения шума и вибрации от машин нужно заменять, если возможно, ударные воздействия деталей безударными, а возвратно-поступательные движения — вращательными, заменять металлические детали пластмассовыми. Если детали имеют большие, издающие шум поверхности (трубопровод, кожух), то облицевать эти поверхности прорезиненными или пластмассовыми материалами.

Важное значение для борьбы с шумом и вибрацией имеет уменьшение технологических припусков при изготовлении деталей.

На данном участке применяются звукоизолирующие кожухи, которые захватывают наиболее шумные машины и механизмы; экраны.

Проблема уменьшения шума и вибрации в механическом цехе имеет важное значение. Для проектируемого участка характерна концентрация большого количества металлорежущего оборудования в помещении, имеющем, как правило, плохие акустические характеристики.

Шум станков, обрабатывающих деталь, относится к средним частотам 300 ¸ 500 Гц., допустимый уровень звука 90 дБл. Для уменьшения шума и вибрации оборудование с мощным двигателем устанавливают на звукопоглощающий фундамент. Основными путями снижения шума и вибрации металлорежущих станков являются: применение высокоточных подшипников, малошумных зубчатых передач и электродвигателей, соблюдение технологической дисциплины при изготовлении и сборке узлов станка, применение рациональных конструкций режущего инструмента и технологической оснастки.

Для того чтобы общий уровень шума в производственных помещениях не превышал установленных санитарных норм, производят изоляцию фундамента здания. Фундамент заполняют звукоизолирующим материалом.

Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Добавить комментарий

Закрыть меню