2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ....................................................................5
Глава 1. Состояние вопроса в области нормирования и определения шумовых характеристик стационарных машин ...................................11
1.1. Санитарное нормирование шума на рабочих местах ...................11
1.2 .Техническое нормирование шума машин ..............................15
1.3. Методы определения шумовых характеристик .........................25
1.4. Основные задачи исследования .....................................32
Глава 2. Нормирование шумовых характеристик стационарных машин и оборудования ...............................................................34
2.1. Принципы нормирования и заявления шумовых характеристик ..........34
2.2. Методы расчета нормативных значений ..............................38
2.2.1. Метод, основанный на решении обратной акустической задачи ......38
2.2.2. Метод подбора решения СЛАУ .....................................43
2.2.3. Оптимизация ПДШХ с учетом фактических значений звуковых мощностей источников шума ..................................................52
2.2.4. Оптимизация ПДШХ посредством выбора рационального положения рабочего места ...................................................56
2.2.5. Определение ПДШХ для корректированных значений
звуковой мощности ..........................................................57
2.2.5.1. Вывод СЛАУ ...................................................57
2.2.5.2. Определение среднего коэффициента звукопоглощения а(Л) в помещении для оперирования с частотно корректированными
величинами .................................................................59
2.2.6. Программное обеспечение и автоматизированная система для определения оптимальных значений звуковой мощности
источников шума ............................................................62
2.2.7. Пример реализации системы ......................................64
2.3. Выводы по главе ..................................................70
Глава 3. Концепция стандартизации в области шума машин .....................73
3
3.1. Российские, между народные и европейские стандарты в области
шума машин .................................................................74
3.2. Конструктивный принцип и структура построения концепции ..........75
3.2.1.1 Армирование шумовых характеристик машин .......................77
3.2.2. Аттестация машин как источников шума ...........................78
3.2.3. Снижение шума машин ............................................80
3.3. Выводы по главе ..................................................81
Глава 4. Методы определения шумовых характеристик машин
и оборудования, основанные на принципе энергетического сложения звуковых сигналов ..........................................................82
4.1. Методы, использующие измерение звукового давления ................82
4.1.1. Учет влияния ближнего поля .....................................82
4.1.1.1. Введение эмпирической поправки к в выражение для расчета уровня звуковой мощности ...................................................83
4.1.1.2. Экспериментальная проверка метода ............................86
4.1.2. Учет наличия интенсивной помехи ................................90
4.1.2.1. Метол, основанный на решении обратной задачи .................90
4.1.2.2. Исследование обусловленности СЛАУ и выбор метода
для ее решения .............................................................91
4.1.2.3. Экспериментальная отладка метода ............................105
4.2. Метод, использующий измерение интенсивности звука ...............114
4.2.1. Особенности применения метода в присутствии
интенсивной помехи ........................................................114
4.2.2. Оценка влияния поглощения звука внутри измерительной поверхности ...............................................................116
4.3. Определение границ применения методов. Условия справедливости принципа энергетического сложения ..........................122
4.4. Выводы по главе .................................................126
Глава 5. Методы определения шумовых харакгеристик машин и оборудования, основанные на волновом подходе ..............................128
5.1. Разделение исходной задачи на две задачи ........................128
4
5.2. Принцип Г'юйгснса-Фрснсля в задачах излучения и дифракції и зву ка .......................................................130
5.2.1. Физическое содержание принципа Гюйгснса-Фрснсля ..............130
5.2.2. Формула Гельмгольца - математическое представление
принципа Гюйгснса-Фрснсля в частотой облает ..............................132
5.3. Выделения поля источника звука, измеренного в присутствии интенсивной помехи, без учета дифракции на поверхности испытуемого источника ................................................................136
5.4. Учет дифракции ноля помехи на поверхности испытуемого источника ................................................................140
5.4.1. Импедансный метод для источника с локально реагирующей поверхностью .............................................................141
5.4.2. Иллюстрация метода для случая сферического источника звука ... 143
5.4.3. Определение удельного акустического импеданса поверхности
испытуемого источника ....................................................146
5.4.3.1. Введение интегрального оператора HN для представления
звуковых полей в ограниченном пространстве ...............................146
5.4.3.2. Использование оператора HN для определения удельного акустического импеданса поверхности испытуемого источника ................154
5.4.4. Определение поля излучения для случая источника с
акустически жесткой поверхностью .........................................155
5.5. Определение звуковой мощности в полосе частот ..................159
5.6. Выводы по главе ................................................169
Заключение ...............................................................171
Литература ...............................................................175
Приложение ...............................................................197
5
ВВЕДЕНИЕ
По данным Федеральной программы по охране и улучшению условий труда более трети работников, занятых в промышленности Российской Федерации в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормативам, подвержены воздействию повышенного уровня шума. Гак как основная роль в создании определенного шумового климата принадлежит источникам шума, естественным является вопрос о введении ограничений на шумовые характеристики машин, т.с. нормировании шума машин. В отличие от санитарного нормирования, устанавливающего допустимые пределы на уровень шума, воздействующего на человека в заданных условиях (иммиссню шума), нормирование шума машины предполагает ограничение излучения (эмиссии) звуковой энергии в окружающую среду.
Присущее существующей практике сведение нормирования шума машин к техническому нормированию, выполняемому из условия достижимости устанавливаемых значений шумовых характеристик, привело к отрыву нормирования шума машин от сашпарного нормирования шума на рабочих местах и возникновению во многих случаях противоречия между ними. С другой стороны, устанавливаемый нормативными документами ограничительный принцип обязательного декларирования изготовителем машины значений ее шумовых характеристик, прежде всего в виде нормативных значений (при отсутствии методов их определения в обшем случае) приводит на практике к заявлению в качестве нормативных величин фактических (определенных при испытаниях) значений шу мовых характеристик. В результате не учитывается присущая практике эксплуатации групповая установка машин, когда уровень шума на рабочем месте определяется не только испытуемым источником, но всем одновременно работающим оборудованием.
Сложившаяся ситуация свидетельствует об актуальности проблемы совершенствования нормирования шума машин. Соответствующие работы начаты автором в 1986 году и выполнялись на основе плановых работ Министерства среднего машиностроения СССР и годовых планов государственной стандартизации Российской Федерации в рамках программы "Сертификация и метрология". На основании изучения работ отечественных и зарубежных акустиков: И.И. Боголепова, Ю.М. Васильева, Э.И. Денисова, В.И. Заборова. Н.И. Иванова, Ю.М. Илья щука, Л.Ф. Лагунова, Г.Л. Осипова,
6
M.D. Сергеева, I .A. Суворова, Л.H. Шкаринова, С. Груля. В. Краака, Л. Крсмера, X. Кугтруффа, X. Лазаруса, В. Пробста, отечественных и международных нормативных документов сформулированы методологические аспекты нормирования шумовых характеристик стационарных машин на базе санитарного нормирования шума на рабочих местах и разработаны практические подходы к определению предельно допустимых значений.
Не менее важна задача совершенствования методов определения шумовых характеристик машин. Существующие методы имеют оіраничения по двум параметрам: соотношение между уровнем шума машины и уровнем шума помех и расширение нормируемого частотного диапазона в область низких частот.
Решение первой задачи частично удается получить расположением измерительных точек в ближней зоне излучаемого источником звукового поля и применением развитых в 80-е годы методов ингенсимегрии. Однако для большинства испытательных лабораторий интенсиметрическая аппаратура до сих пор не доступна, а введение в России одного из международных стандартов на ннтенсиметрический метод определения шумовых характеристик показало его сложность и трудоемкость для повседневного использования. В этой связи актуальным является дальнейшее развитие методов определения шумовых характеристик машин, использующих традиционный подход - измерение уровней звукового давления.
Вторая из указанных проблем ставит на повестку дня разработку основ для инженерного метода определения уровня звуковой мощности источника шу ма в области низких частот, где не применим традиционный энергетический подход, и необходимо использовать закономерности волновой акустики.
Исследования по совершенствованию методов определения шумовых характеристик машин проводились автором до и после защиты кандидатской диссертации в 1980 г. в рамках плановых работ Министерства машиностроения для легкой и нишевой промышленности и бьгговых приборов. Были изучены работы акустиков ІО.И. Бобровннцкою, Г.Д. Изака, М.А. Исаковича, A.A. Клсщсва, А.Е. Колесникова, Д.З. Лопашсва, Г.Д. Малюжинца, A.C. Никифорова, С.А. Рыбака. М.С. Седова, М.Д. Сма-рышева, Б.Д. Тартаковского, В.Е. Тольского, М.В. Федорюка, Е.Л. Шендерова, Д.Д. Бэксра, Л. Копли, Е.Т. Копсоиа, М. Крокера, Е. Скучика, С. Хортона, Г. Хюбнера, Г.
7
Чсртока, X. Шенка и др. На основании результатов, достигнутых этими и другими учеными, автором были продолжены начатые в 1974 г. исследования в области излучения, распространения, отражения и рассеяния звука. Основное внимание было уделено изучению и развитию принципов формирования звукового поля в ограниченном пространстве и методов выделения собственного поля излучения источника шума из полного дифракционного поля.
На защиту выносятся следующие основные положения, исследование и разработка которых составляет научную новизну настоящей диссертации:
- притшп, алгоритм, комплекс физических моделей и математических зависимостей, (помечены в тексте *) позволяющие определять нормативные значения шумовых характеристик стационарных машин на базе санитарного нормирования шума;
- методы расчета нормативных значений шумовых характерисгик, основанные на рассмотрении обратной задачи технической акустики, учитывающие конкретные условия эксплуатации машин, с применением процедур оптимизации, базирующихся на достигнутом уровне акустического исполнения машин и возможностях варьирования схемы расположения оборудования и рабочих мест в помещении;
- методы определения шумовых характеристик машин в условиях их эксплуатации. основанные на принципе энергетического сложения звуковых сигналов и использующие измерения уровней звукового давления в ближнем поле источника шума и в присутствии интенсивной помехи;
- теоретические основы для создания методов определения шумовых характеристик машин, базирующихся на принципе Гюйтенса-Френеля, в том числе для области низких частот, в которой длина звуковой волны соизмерима с размерами источника звука.
Проведсштые научные теоретические и экспериментальные исследования, разработанные методы расчета предельно допустимых шумовых характеристик машин позволили создать непротиворечивую методику нормирования шума машин, которая даст возможность разработчикам машин на этапе проектирования сознательно проводить работу по снижению шума в источнике его возникновения, проектировщикам производственных помещений - устанавливать обоснованные расчетом требования к шумовым характеристикам подлежащих эксплуатации машин, и, наконец, позволяет
8
потребителям машиностроительной продукции подбирать на рынке оборудование с заданными предварительным расчетом характеристиками, соответствующими принятым условиям эксплуатации.
Принципы нормирования шумовых характеристик машин и методы расчета предельно допустимых значений включены в межгосударственные стандарты ГОСТ 27409-97 "Шум. Нормирование шумовых характеристик стационарного оборудования" и ГОСТ 30530-97 "Шум. Методы расчета предельно допустимых шумовых характеристик стационарных машин", введенные в России с 1.01.99.
На базе разработанного подхода нормирования шума стационарного оборудования автором предложена концепция стандартизации в области шума машин, конструктивный принцип которой состоит в разработке нормативных документов, обеспечивающих и стимулирующих создание и эксплуатацию малошумных машин и поддержание требуемых акустических характеристик в течение всего жизненного цикла изделия. Концепция одобрена на заседании технического комитета (ТК) по стандартизации Госстандарта России N 358 "Шум машин" и с 1994 года регулярно используется при составлении ежег одных планов и программ государственной и межгосударственной стандартизации в области шума машин, выполняемых ГК 358.
Разработанный метод определения шумовых характеристик машин с учетом влияния ближнего поля позволяет определять уровень звуковой мощности крупногабаритного оборудования по измерениям уровней звукового давления вблизи источника. Метод определения шумовых характеристик машин в присутствии интенсивной помехи, основанный на принципе энергетического сложения звуковых сигналов, позволяет расширить испытания акустических характеристик машин в производственных условиях с использованием традиционной измерительной техники без необходимости отключения постороннего оборудования. В 1977 г. и 1989 г. методы введены в отраслевой стандарт ОСТ 27-72-306-77 "Машины и оборудование продовольственные. Методы определения шумовых характеристик" и применяются при испытаниях шумовых характеристик продовольственных машин.
Результаты теоретических исследований по применению волнового подхода к выделению собственного поля излучения источника шума из полного дифракционного поля, создаваемого группой источников в ограниченном пространстве, могут
9
быть использованы для разработки инженерного метода определения шумовых характеристик машин в низкочастотном диапазоне и расширения области необходимых для практики борьбы с шумом акустических расчетов на диапазон октавной полосы 31,5 Гц.
Основные результаты работы нашли отражение в докладах, прочитанных на следующих конференциях, конгрессах и симпозиумах:
- на международных конгрессах по звуку и вибрации: в 1992 г. - в США, в 1994 г. - в Канаде, в 1996 г. - в России, в 1997 г. - в Австралии; на международных конференциях но борьбе с шумом "Noise-93" и "Inter-Noise 93" в России и в Бельгии;
- на отраслевых международных симпозиумах и конференциях с международным участием: в 1991, 1992,1994, 1997 г.г. - в СССР и Российской Федерации;
- на научных и научно-технических всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах по вопросам акустики, борьбы с шумом и вибрацией в 1979, 1984, 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990,1991, 1992, 1994 г.г.;
- на сессиях Российского акустического общества в 1992 и 1995 г.г.
По теме диссертации опубликовано 66 работ, среди которых 22 статьи, два авторских свидетельства на изобретения. 35 докладов и тезисов докладов. Содержание работы в части, касающейся методов определения шумовых характеристик машин с учетом влияния ближнего поля и при наличии шгтенсивной помехи по результатам измерения уровней звукового давления, нашло отражение в книге "Снижение шума машин пищевых производств" (М.: Агропромиздат, 1986), написанной в соавторстве с М.У. Кацнельсоном и Б.А. Селиверстовым.
Диссертация написана автором самостоятельно.
Совокупность основных положении диссертации можно квалифицировать как теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы нормирования и определения шумовых характеристик машин и оборудования в условиях их эксплуатации, имеющей важное народнохозяйственное и социальное значение.
Основная часть результатов, касающаяся сформулированных принципов, использованных методик аналитических и практических исследований, разработанных методов, алгоритмов и программ расчетов получена автором самостоятельно. Являясь научным руководителем и ответственным исполнителем научно-исследовательских
10
работ, автор определял направление и методологию исследований, непосредственно участвовал в получении, анализе и обобщении получаемых материалов НИР, на базе которых обоснованы научные положения и выводы, а также во внедрении результатов в народное хозяйство. Отдельные результаты, относящиеся к постановке задачи определения шумовых характеристик источников шума на фоне интенсивной помехи, получены совместно с научным руководителем автора в аспиратуре профессором Л.В. Римским-Корсаковым. Эксперимет-альные исследования по апробации разработанных методов выполнены под руководством и/или при непосредственном участии автора совместно с сотрудниками лаборатории виброакустических исследований НПО "Мир" Ю.И. Белоусовым, М.Н. Весниной, В.В. Люкшиным. М.Л. Розенбергом, М.Е. Сегалем, Б.А. Селиверстовым, М.С. Шечковой. Всем упомянутым коллегам автор выражает искреннюю благодарность и признательность.
11
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ НОРМИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН
1.1 Санитарное нормирование шума на рабочих местах
Пол санитарным нормированием понимают ограничение иммиссии шума. т.е. воздействия шума на человека, находящегося в зоне действия источников шума.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003*74 [1] и утвержденной Минздравом СССР "Гигиенической классификацией труда (по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса)" N 4137-86 [2] повышенный шум является вредным физическим фактором производственной среды, воздействие которого на работающих при определенных условиях может привести к заболеванию ил» стойкому снижению работоспособности.
Результатом иммиссии шума в соответствии с классификацией работы [3] может быть: тугоухость, нарушение разборчивости речи, возбуждение вегетативной нервной системы, нарушение работоспособности, неприятные ощущения.
Шум с уровнем 100-120 дБ на низких частотах и 80-90 дБ в среднем и высокочастотном диапазонах приводит к временному повышению порога слышимости, которое при постоянном воздействии в течение 10 лет переходит в необратимое снижение слуха. 11ри этих уровнях шума требуется на 20% больше физических и нервно-психических усилий, чем при уровне ниже 70 дБ, это приводит к быстрой утомляемости, снижению конце1гтрацни внимания, и, как следствие, производительности труда, служит причиной увеличения брака и числа случаев производственного травматизма (4,5,6]. С перенапряжением центральной нервной системы в процессе труда и отдыха связаны такие серьезные заболевания как гипертоническая и язвенная болезнь, неврозы. желудочно-кишечные и кожные заболевания. Повышенный шум вызывает головокружение, беспричинную раздражительность, головные боли, неустойчивое эмоциональное состояние, при этом с увеличением стажа повышается число лиц с жалобами на плохую переносимость шума [7,8,9].
Таким образом, шум является одним из мощных раздражителей внешней среды, приводит к весьма существенным изменениям в функциональном состоянии организ-
12
ма в целом и появлению нового заболевания современности - "шумовой болезни" [10].
Вместе с тем, единственным четко определенным на сегодняшний день повреждением организма от воздействия шума в классическом понимании, которое в современной медицине принято ечігтать неизлечимым, является тугоухость (неврит слухового нерва) [11]. Основным признаком тугоухости служит сильное понижение чувствительности слуха на высоких частотах. Слух считается поврежденным, если среднеарифметическая величина постоянного смешения уровней порога слуха, определенная аудиометром на частотах 500, 1000 и 2000 Гц составляет не менее 25 дБ по сравнению с соответствующим средним уровнем по стандарту ИСО 389-75 112,13). Вызванное шумом повреждение слуха включено Международной организацией труда в перечень профессиональных заболеваний (Конвенция 121) [14] и занимает одно из ведущих мест в структуре профессиональной заболеваемости промышленно развитых стран [15,16,17].
На основе исследований факторов вредного воздействия шума на человеческий организм разработаны нормы уровней шума на рабочих местах. Результаты таких исследований и обоснования принятых санитарных норм наиболее полно освящены в трудах основоположника учения о шуме в отечественной гигиене груда Е.Ц. Лндрес-вой-Галаниной и се учеников [10.18,19].
В настоящее время предельно допустимые уровни шума на рабочих местах установлены стандартом ГОСТ 12.1.003-83 [20] и нормативным документом Госкомсан-эпиднадзора России СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [21]. В основу нормирования положен принцип предельных спектров и значений уровней звука в дБ.
Нормирование уровней шума проводится в зависимости от установленной стандартом классификации шумов по временным характеристикам и спектральному составу. Для постоянного шума нормируются значения уровней звуковою давления в девяти октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 31,5 до 8000 Гц и уровень звука (в качестве ориентировочной оценки, например, при проверке ор-ганами надзора или необходимости принятия мер по шумоглушению).
Нормируемой характеристикой непостоянного шума является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и данный непостоянный шум. Этот уровень измеряется
13
специальными интегрирующими приборами или рассчитывается по ГОСТ 12.1.050-86 [22].
Для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума предельно допустимое значение уровня звука и эквивалентного уровня звука для постоянных рабочих мест в производственных помещениях и на территории предприятий. установлено равным 80 дБА. Предельно допустимые значения уровней звукового давления соответствуют предельному спектру ПС-75. Кроме того, даны ограничения на максимальный уровень звука непостоянного шума и поправка в минус 5дБА для тонального и импульсного шума и шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления.
Данные по нормированию производственного шума в России и за рубежом приведены в обзоре [23] и диссертации [15]. В табл.1.1 для общей оценки дана их краткая сводка, уточненная и дополненная в соответствии с отчетом Международного института по борьбе с шумом (1ЫСЕ) [24].
Таблица 1.1
11редельно допустимые уровни звука в производственных помещениях
Страна Предельно Допустимый уровень звука. дБ/4 Источник (номер по списку литературы)
Россия и страны СНГ 80 20,21
Австралия, Австрия. Бразилия. Венгрия, Израиль, Новая Зеландия, Польша, страны -бывшие члены СЭВ, страны ЕС, Финляндия, Чили, Швеция 85 24-27
Китай 70-90 24
Швейцария 85 или 87 24
Канада 85. 87.90 24
США 85,90 24, 28 - 30
Аргентина, Индия, Уругвай, Япония 90 24
14
Отечественные нормы являются наиболее жесткими в мире. Они соответствуют нулевому риску потери слуха от воздействия шума по классификации международного стандарта ИСО 1999 [31]. Гигиеническими рекомендациями 2411-81 [32] эти нормы еще более ужесточаются (на 5-30 дБЛ) в зависимости от вида трудовой деятельности и связанных с ним категорий тяжести и напряженности трудового процесса.
Как показывает анализ измерений уровней шума на рабочих местах, выполненных коллективом сотрудников Н110 "Мир” с участием автора, а также другими исследователями [33], состояние дел с удовлетворением требований санитарных норм в бывшем СССР обстояло весьма неблагополучно. Из 23 наименований цехов и отделений молочных заводов требования норм выполнялись только в двух. Из 1999 рабочих мест и зон обслуживания свеклосахарных и сахарорафинадных заводов превышение предельно допустимых уровней имело место в 98% случаев. Не лучшим образом обстояли дела в цехах кондитерских, табачных предприятий [33, 34], а также других отраслях промышленности [15].
Несмотря на вызванное экономическим кризисом значительное снижение числа рабочих мест в промышленности России, производственный шум по-прежнему является одним из основных вредных факторов, сопутствующих трудовой деятельности в стране. По данным Федеральной программы по охране и улучшению условий труда на 1995-1997 годы из 20% работников, занятых в промышленности Российской Федерации в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормативам, 6,8% подвержены воздействию повышенного уровня шума.
С принятием и введением в действие Закона РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения” (29 мая 1991 г.) и "Основ законодательства Российской Федерации об охране труда" (1 сентября 1993 г.) санитарные нормы принимают форму юридгтческого критерия качества акустической среды. Таким образом, сегодня полностью обоснованным является высказанное в 1984 году автором работы [35] положсггис, что звуковые колебания "такой интенсивности, частоты гг продолжительности действия, которые превышают установленные в правовом порядке для данных условий нормативы", следует считать "противоправным шумом".
1.2 .Техническое нормирование шума машин
15
Под техническим нормированием шума понимают введение ограничений на шумовые характеристики машин и оборудования непосредственно как источников шума 136-38).
Оценивая машину как источник шума, необходимо выбирать такую характеристику, которая зависит только от ее конструктивных особенностей, режима работы и условий монтажа. Поэтому звуковое давление или интенсивность звука в какой-либо точке окружающего машину пространства не могут бьгть использованы в качестве такой характеристики, так как зависят от расстояния до машины и направленности ее звукоизлучения. Шумовая характеристика машины должна позволять проводить сравнения шума различных машин одного и того же типа или различных типов, а также - выполнять расчеты ожидаемых уровней шума на рабочих местах в проектируемых помещениях и на прилегающей территории. Такой универсальной характеристикой источника шума является его звуковая мощность, т.е. полная акустическая энергия, излучаемая источником в окружающее пространство за единицу времени. Уровень звуковой мощности принят в качестве основной шумовой характеристики машин и оборудования [39-43).
На практике в конкретных условиях используют и другие величины. В международном стандарте ИСО 4871 [44) наряду с уровнем звуковой мощности в качестве шумовой характеристики машины, которая должна быть указана в сопровождающей ее документации, вводится уровень звукового давления излучения, создаваемого машиной на рабочем месте и в других заданных точках. Значения уровня определяются для регламентированных режимов работы машины и условий ее монтажа на отражающей звук плоскости с исключением шума от посторонних источников и отражений от всех поверхностей помещения, кроме плоскости, на которой смонтирована машина. Методы определения уровней звукового давления излучения на рабочих местах и в других заданных точках установлены группой международных стандартов серии ИСО 11200 [45-49]. Данную характеристику предлагается использовать [40,45]: для заявления шума, излучаемого машиной в заданных условиях; для контроля заявленных значений; для сравнения шума, излучаемого машинами различных типов и
16
размеров; для сопоставления с пределами, установленными в покупной ведомости или инструкции; при разработке мероприятий по снижению излучаемого шума; при прогнозировании воздействия пума в заданных местах.
В отличие от санитарных норм, значения которых устанавливаются на рабочих местах независимо от вида источников шума, единую техническую норму для всех видов машин ввести нельзя, так как нормативное значение шумовой характеристики зависит от конструкции источника шума и условий его применения: наличия группы одновременно работающих машин, шум от которых оказывает совместное воздействие, величины шума, излучаемого каждой машиной, расположения машин относительно рабочего места и акустических характеристик помещения, в котором они эксплуатируются.
Впервые вопрос о необходимости ограничения шума машин был поставлен Ю.М. Ильяшуком в начале 60-х годов. Он следующим образом сформулировал цель и основную задачу технического нормирования (36]: "Цель технического нормирования - для конкретного типа оборудования установить на основе известных и технически осуществимых методов шумоглушения предельные значения характеристик шума. Основная задача технического нормирования - не допустить выпуска машин и механизмов. шум которых превышает шум лучших образцов аналогичного оборудования".
В соответствии с поставленной задачей под технической нормой шума машины понимали "предельные значения спектра излучаемой акустической мощности или спектра звукового давления в выбранной характерной точке (где спектр шума имеет наиболее высокочастотный характер), ниже которых должны располагаться спектры любого из пропускаемых отделом технического контроля изготовителя изделий" [37].
Таким образом, в основу технического нормирования был положен принцип технической достижимости устанавливаемых нормативных значений на базе передового уровня развития техники и наработанных средств снижения шума. Тем самым изначально устанавливалось принципиальное различие между санитарным и техническим нормированием, состоящее в том, что "санитарные нормы определяют необходимую, а технические нормы - возможную степень ослабления шума" [36]. Связь же между двумя видами нормирования определялась необходимостью осуществления мер снижения шума на пули его распространения от источника до рабочего места в
17
случаях, когда техническая норма шума агрегата оказывалась выше санитарной. При этом признавался необходимым пересмотр технической нормы в направлении приближения сс к санитарной одновременно с модернизацией конструкции оборудования или изменения технологии его изготовления. Очевидна и адресная направленность такого подхода к техническому нормированию: норма устанавливалась для изготовителя, чтобы при производстве изделия обеспечивать уровень акустической проработки конструкции, заложенный разработчиком в техническую документацию. Недаром значения технических норм предполагалось устанавливать при нормативных испытаниях по результатам статистической обработки спектров шума 10-25 образцов испытываемого изделия [37J.
Аналогичный подход к ограничению шума машин был принят в бывшей ГДР [50], где в 1965 году в законодательном порядке были введены технические предельные величины излучения шума машин [51]. Эти величины должны были определяться для каждого вида изделий в соответствии с изделием, отражающим наивысший технический уровень по величине излучаемой мощности. Они получили название оптимальных величин излучения шума.
Вместе с гем ни в Германии, ни в других странах термин "техническое нормирование " не используется. Работы же по установлению предельных значений шумовых характеристик машин называются этикетированием шума (noise labelling) [52] или заявлением значений излучения шума [44,53] машин и оборудования. В основном они также базируются на результатах измерения шумовых характеристик машин данного типа и фиксируют достигнутый различными производителями уровень выпускаемой техники. На производителей же возлагается абсолютная ответственность за устанавливаемые в технической документации значения шумовых характеристик [44].
Лишь в отдельных случаях имеются попытки использования определенной математической связи межд>г уровнем шума на рабочем месте и уровнем звуковой мощности машины для установления предельных значений шумовой характеристики из условия выполнения санитарной нормы [54].
В настоящее время ограничения на шумовые характеристики машин имеются в нормативно-технической документации практически на все выпускаемое оборудование. Допустимые значения уровней звуковой мошности установлены в стандартах на
- Київ+380960830922