2.Tiếng ồn và rung động trong sản xuất

Các bạn có thể tham khảo thêm với các tài liệu sau :

Tiếng ồn  " http://www.mediafire.com/?tvt5j2dfjwz"

Rung động "http://www.mediafire.com/?zfyweowzwnx"

Phim minh họa về tiếng ồn trong sản xuất công nghiệp: http://www.youtube.com/watch?v=YxReuEwPK9s

Khái niệm.

Tiếng ồn
  • Là tập hợp những am thanh khác nhau về cường độ và tần số,không có nhịp,gậy cho con người cảm giác khó chịu.

Vật lý: Âm thanh là dao động sóng của môi trường đàn hồi gây ra bởi dao động của các vật thể. Không gian trong đó lan truyền sóng âm gọi là trường âm. Áp suất dư trong trường âm gọi là áp suất âm p,đơn vị là (dyn/cm2 )hay (bar).

Các đặc trưng vật lý quan trọng nhất của âm thanh là:

  • Vận tốc âm,

  • Áp suất âm,

  • Cường độ âm và phổ am thanh.



Các đặc trưng cho cảm giác nghe mà âm thanh gây ra cho con người:

  • Âm lượng,

  • Độ cao và:

  • Âm sắc.



Cường độâm I là số năng lượng sóng am truyền qua diện tích 1 cm2 vuông góc với phương truyền sóng trong một giây(đơn vị: [erg/cm2.S] hoặc [W/cm2]).

Cường độâm I và áp suất âm p liên hệ với nhau theo biểu thức:



Trong đó:ρ là mật độ của môi trường, g/cm2.

Trong đó không gian tựdo,cường độ âm thanh tỷ lệnghịch với bình phương khoảng cách r đến nguồn âm:



Trong đó Ir là cường độ âm cachs nguồn điểm một khoảng r.

Tai người tiếp nhận âm nhờ dao động của áp suất âm. Áp suất âm tỷ lệ với sựbiến đổi cường độâm,nhưng trong khi cường độ âm I biến đổi n lần thì áp suất âm biến đổi căn bậc hai của n lần.

Để đánh giá cảm giác nghe(thính giác),chỉ bằng những đặc trưng vật lý của âm thanh thì chưa đủ,vì tai người phân biệt cảm giác nghe không theo sự tăng tuyệt đối của cường độ hay áp suất âm theo mà theo sự tăng tương đối của nó. Chính vì thếngười ta đánh giá cường độ âm và áp suất âm theo đơn vị tương đối cà dùng thang đo logarithm(thay cho thang đo thập phân)để thu hẹp phạm vi trịsố đo. Khi đó,mức cường độ âm đo bằng đơn vịdecibel là: 

Lt= 10.log I / Io    ; [dB]

Trong đó: I0 là cường độ âm ở ngưỡng nghe được,gọi là mức âm.

Mức không” là mức không âm I0 tối thiểu mà tai người cảm giác nhận được(tuy nhiên ngưỡng nghe được của người thay đổi theo tần số).

Tương tự đối với áp suất âm thanh,ta có mức áp suất âm tính bằng đơn vịdecibel là:

Lp= 20.log P / Po    ; [dB]

Trong đó: P0 là ngưỡng quy ước( p0 = 2.10-5 [N/m2]).

Trong đó: w0 là công suất âm thanh ”ngưỡng không” hay ngưỡng quy ước (w0 = 10-2 [W]).

Như vậy khi âm thanh có áp lực bằng 2.10-5 [N/m2] hay có cường độ I0 = 10-12 [W/m2] thì mức âm bằng 0 [dB].

Tần số âm thanh  f  [Hzcó liên hệ với bước sóng âm λ [m] và vận tốc lan truyền thể hiện qua công thức:

C = λ.f  , [m/s]

Âm (sóng âm) là các dao động cơ học lan truyền trong các môi trường rắn,lỏng và khí. Vận tốc lan truyền sóng âm phụthuộc các tính chất và mật độ môi trường.

Bảng 2.3 Vận tốc lan truyền sóng âm ở nhiệt độ 0oC

Môi trường

Vận tốc lan truyền sóng âm, [m/S]

Không khí

330

Nước

1440

Thép,nhôm,thủy tinh

5000

Đồng

3500

Cao su

45 - 50

 

Âm thanh được nghe có tần số tử16 Hz đến 20 Hz. Giới hạn này ở mỗi người không giống nhau,tùy theo lứa tuổi và cơn quan thính giác.

Những sóng âm ngoài giới hạn nêu trên con người không nghe thấy được:

  • Hạ âm: < 16 Hz ;

  • Siêu âm: v > 20 Hz ;

  • Ngoại siêu âm: v > 1 GHz



Các loại tiếng ồn

Để sơ bộ đánh giá tiếng ồn có thể dùng mức ồn tổng cộng đo trên máy đo tiếng ồn theo thang A gọi là "mức âm theo dBA".

Bảng 2.4. Phân loại theo nguồn tiếng ồn.

Phân loại

Nguồn tiếng ồn

Điển hình

Mức ồn, [dB]

Tiếng ồn

cơ học

Sinh ra do sự chuyển động của các chi tiết máy hay bộ phận máy móc có khối lượng không cân bằng.

máy phay,...

Máy tiện: 93 - 96

Máy bào:         97

Tiếng ồn

va chạm

Sinh ra do một số quy trình công nghệ.

rèn, tán,...

Xưởng rèn:        98

Xưởng đúc:      112

Gò, tán:     113-117

Tiếng ồn

khí động

Sinh ra khi hơi chuyển động với vận tốc cao.

động cơ phản lực, máy nén khí, ...

Môtô:                  105

Turbine phản lực:135

Tiếng nổ /

xungđộng

Sinh ra khi động cơ đốt trong hoạt động.  

xưởng ôtô, ..



Rung động

  Là dao động cơ học của vật thể đàn hồi,sinh ra khi trọng tâm và trục đối xứng của chúng xê dịch trong không gian hoặc do sự thay đổi có tính chu kỳ hình dạng mà chúng có ởtrạng thái tĩnh.

Rung động được đặc trưng bởi ba thông số:

  • Biên độ dao động  λ.

      1. Biên độ của vận tốc dao động  γ , và:

      2. Biên độ của gia tốc dao động β.

Mức vận tốc dao động rung động:

Lc= 20.log γ / γo    ; [dB]

Trong đó: γ0= 5.10-8 [m/s] – ngưỡng quy ước biên độ của vận tốc dao động.

Các bề mặt dao động tiếp xúc với không khí xung quanh nó,khi bề mặt dao động sẽhình thành sóng âm nghịch pha trong lơp không khí bao quanh. Mức sóng âm này được đo bằng áp suất âm hình thành do rung động.

Ảnh hưởng của tiếng ồn và rung động đối với cơ thể con người

Tiếng ồn

Tiếng ồn. Cường độ tiếng ồn tối thiểu có thể gây ra tác dụng mệt mỏi đối với thính giác con người phụ thuộc vào tần số tiếng ồn. Đối với sóng âm tần số (20004000)[Hz] thì tác dụng mệt mỏi sẽ bắt đầu từ lúc cường độ tiếng ồn đạt 80dB; đối với tần số cao hơn, (50006000)[Hz] thì bắt đầu từ 60dB. Cường độ tiếng ồn lớn hơn 70dB thì không còn nghe tiếng đối thoại và mọi thông tin bằng âm thanh của con người trở nên vô hiệu. 

Đối với con người, tiếng ồn có thể gây ra tác dụng:

  • mệt mỏi thính lực, đau tai,

  • mất trạng thái cân bằng, giật mình mất ngủ, ngủ chập chờn,

  • loét dạ dày, tăng huyết áp, hay cáu gắt,

  • giảm sức lao động sáng tạo, giảm sự nhạy cảm, đầu óc mất tập trung, rối loạn cơ bắp,...

Tiếng ồn có thể gây ra những dạng tai nạn lao động:

  • gây điếc nghề nghiệp, đặc điểm là điếc không phục hồi được, điếc không đối xứng, và không tự tiến triển khi công nhân thôi tiếp xúc vối tiếng ồn.

  • tác dụng tiếng ồn lâu ngày làm các cơ quan chức phận của cơ thể mất cân bằng, gây suy nhược cơ thể, hạn chế lưu thông máu, tai ù, căng thẳng đầu óc, giảm khả năng lao động và sự tập trung chú ý, từ đó là nguyên nhân gây tai nạn lao động.

 

 

Rung động, chấn động

Phạm vi dao động mà ta thu nhận như rung động âm nằm trong giới hạn (128000)[Hz]. Theo hình thức tác động người ta chia ra:

  • chấn động chung, và:

  • chấn động cục bộ.

Chấn động (rung động) chung gây ra dao động cho toàn cơ thể, còn chấn động cục bộ chỉ làm cho từng bộ phận cơ thể dao động. 

Đối với con người, chấn động (rung động) có thể gây ra tác dụng:

  • thần kinh sẽ bị suy mòn, rối loạn dinh dưỡng, con người nhanh chóng cảm thấy uể oải và thờ ơ lãnh đạm, tính thăng bằng ổn định bị tổn thương.

Chấn động có thể gây ra những dạng tai nạn lao động:

  • gây ra bệnh khớp xương,

  • làm rối loạn hệ thần kinh ngoại biên và hệ thần kinh trung ương.

 

Các biện pháp phòng chống tiếng ồn và rung động

Làm giảm hay triệt tiêu ngay từ nơi phát sinh

Là biện pháp chủ yếu chống ồn.

Các biện pháp:

  • Thay đổi tính đàn hồi và khối lượng của các bộ phận máy móc để thay đổi tần số dao động riêng của chúng tránh cộng hưởng.

  • Thay thép bằng vật liệu chất dẻo,tecxtolit,fibrolit,.....; mạ crom hoặc quét sơn bề mặt các chi tiết hoặc dùng các hợp kim ít vang khi va chạm.

  • Bọc lót các bề mặt thiết bị chịu rung dao động bằng các vật liệu hút hoặc giảm rung động có ma sát nội dung lớn như bitum,cao su,tôn,vòng phớt,amiang,chất dẻo,matit đặc biệt.

  • Sử dụng bộ giảm chấn bằng lò xo hoặc cao su để cách ly rung động.

    1. Dùng phương pháp hút rung động bằng cách dùng các vật liệu đàn hồi dẻo như cao su,chất dẻo,sợi tẩm bitum,matit,.... có modun đàn hồi cỡ 104 – 105 N/cm2 (lớp điệm cứng) hay bằng 103 N/cm2 (lớp đệm mềm) có tổn thất trong lớn,để phủ các mặt cấu kiện dao động của máy móc.

    2. Tự động hóa quá trình công nghệ và áp dụng hệ thống điều khiển từ xa.

    3. Bố trí các xưởng ồn làm việc vào những buổi có ít người làm việc.

Giảm trên đường lan truyền

Áp dụng các nguyên tắc hút âm và cách âm.

Năng lượng âm lan truyền trong không khí (hình 2.1):

  • một phần bị phản xạ lại,

  • một phần bị vật liệu kết cấu hút, và:

  • một phần xuyên qua kết cấu bức xạ vào phòng bên cạnh.


    Hình 2.1. Lan truyền sóng âm.

    Sự phản xạ và hút âm phụ thuộc vào tần số và góc tới của sóng âm, xảy ra do sự biến đổi cơ năng mà các phần tử không khí mang theo, thành nhiệt năng do ma sát nhớt của không khí trong các ống nhỏ của vật liệu xốp, hoặc do ma sát trong của vật liệu chế tạo các tấm mỏng chịu dao động dưới tác dụng của sóng âm. 

    Vật liệu hút âm có các loại:

    • Vật liệu có nhiều lỗ nhỏ.

    • Vật liệu có nhiều lỗ nhỏ đặt sau tấm đục lỗ.

    • Kết cấu cộng hưởng.

    • Những tấm hút âm đơn.

    Để cách âm cho máy nén và các thiết bị công nghiệp khác thông thường người ta làm vỏ bọc động cơ. Vỏ bọc làm bằng kim loại, gỗ, chất dẻo, kính và các vật liệu khác.

    Để giảm dao động truyền từ máy vào vỏ bọc, người ta không liên kết cứng giữa chúng mà nên đặt vỏ bọc trên đệm cách ly chấn động làm bằng vật liệu đàn hồi.

    Để chống tiếng ồn khí động, người ta có thể sử dụng các buồng tiêu âm, ống tiêu âm và tấm tiêu âm.

                 

           








Hình 2.2. Ống tiêu âm.             Hình 2.3. Tấm tiêu âm. 

 

Dùng phương tiện bảo vệ cá nhân

Để chống ồn sử dụng các loại dụng cụ như cái bịt tai làm bằng chất dẻo, cái che tai và bao ốp tai. 

Để chống rung động sử dụng các bao tay có đệm đàn hồi, giày có đế chống rung





































Comments