báo cáo thí nghiệm môi trường và con người bài 1 đo độ rọi của phòng học

Yêu cầu- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn trước khi đi thí nghiệm.- Tính toán độ rọi trung bình lý thuyết Etblt cho lớp học theo phươngpháp hệ số sử dụng - Đo độ rọi trung bình Etbđ của

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

-o0o -BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI

CBHD: Thầy Bùi Anh Quốc SVTH: Lê Ngọc Vân Thanh MSSV: 2112267

TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024

MỤC LỤC

BÀI 1: ĐO ĐỘ RỌI CỦA PHÒNG HỌC 1

I Mục đích 1

II Yêu cầu 1

III Nội dung thí nghiệm 1

1 Tính độ rọi trung bình (Etblt) theo lý thuyết 1

2 Đo độ rọi của một số điểm trong phòng 2

3 Đánh giá kết quả thí nghiệm 3

BÀI 2: BÀI THÍ NGHIỆM ĐO ĐỘ ỒN 5

I Mục đích 5

II Yêu cầu 5

III Nội dung thí nghiệm 5

1 Thực hành thí nghiệm và thu số liệu 5

2 Đo mức ồn trong xưởng C1 5

3 Vẽ đồ thị có trục tung là các giá trị trung bình đo được, trục hoành là vị trí khoảng cách tới nguồn ồn 7

4 Nhận xét 7

BÀI 3: ĐO ĐỘ RUNG ĐỘNG 9

I Mục đích 9

II Thiết bị thí nghiệm 9

III Nội dung thí nghiệm 9

IV Xử lý kết quả 10

1 Mức vận tốc dao động L C được xác định theo công thức 10

2 Mức áp suất âm được xác định theo công thức 11

3 Bảng tra tần số rung động: 12

4 Nhận xét và đề xuất của cá nhân 13

BÀI 1: ĐO ĐỘ RỌI CỦA PHÒNG HỌC

I Mục đích

- Biết cách sử dụng dụng cụ đo độ rọi light meter C.A 811 để đo độ rọi

- So sánh kết quả độ rọi đo được với kết quả tính toán theo lý thuyết

- Đánh giá kết quả thí nghiệm

II Yêu cầu

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn trước khi đi thí nghiệm

- Tính toán độ rọi trung bình lý thuyết ( Etblt ) cho lớp học theo phương pháp hệ số sử dụng

- Đo độ rọi trung bình ( Etbđ ) của lớp học bằng light meter

- So sánh kết quả tính toán (Etblt) với kết quả đo được ( Etbđ)

- Đánh giá kết quả thí nghiệm

III Nội dung thí nghiệm

1 Tính độ rọi trung bình (Etblt) theo lý thuyết

1.1 Xác định các thông số của phòng.

Chiều dài phòng: a = 10,2 (m)

Chiều rộng : b = 5,7 (m)

Chiều cao phòng : H = 4,5 (m)

Chiều cao từ bàn làm việc đến đèn: Hc = 3,6 (m)

Diện tích phòng: S = a × b=10,2 ×5,7=58,17 (m2)

1.2 Xác định các số liệu cần thiết :

Độ rọi (E) = 300 – 500 (lux) - đối với phòng học

Hệ số dự trữ (k) = 1

Tỷ số giữa độ rọi Etb và Emin (z) = 1,1

i= S

H c ×(a+b)=

58,14

Hệ số sử dụng: Do i<2→ h ϵ[0,08; 0,47] Chọn h = 0,45

1.3 Tính toán độ rọi Etblt theo phương pháp hệ số sử dụng

– Tính trị số quang thông tổng của các bộ đèn φ t theo công thức 3.2

φ t=E min × k × z × S

400 ×1 ×1,1 ×58,14

– Xác định số bộ đèn cần thiết để chiếu sáng căn phòng Nbđ theo công thức 3.3

N bđ= φ t

φ bđ=

56848

Trong bài thí nghiệm này ta chọn trước loại đèn để chiếu sáng là đèn huỳnh quang 6500K, công suất p = 36 w có quang thông của bộ đèn φ bđ = 3780 (lm)

– Tính độ rọi trung bình (Etb) trên mặt phẳng tính toán (công thức 3.4)

E tblt=N bđ × φ bđ × h

S ×k =

15,0391 ×3780 ×0,45

2 Đo độ rọi của một số điểm trong phòng

2.1 Trường hợp có ánh sáng tự nhiên và ánh sáng điện

Bảng 1:

E(lx) 230 232

→ E tbđ=∑E i

n =

8420

2.2 Trường hợp có ánh sáng tự nhiên và ánh sáng điện

Bảng 2:

E(lx) 35 35,5

→ E tbđ=∑E i

n =

799,5

2.3 So sánh Etb lý thuyết và Etbđo thực tế.

E tblt=440,0014 (lx)

E tbđ=263,125 (lx)

→ E tblt>E tbđ

3 Đánh giá kết quả thí nghiệm

3.1 Độ rọi trong phòng đạt tiêu chuẩn qui định của Nhà nước hay không?

Trả lời:

Theo tiêu chuẩn quy định của Nhà nước, phòng học chiếu sáng đạt tiêu chuẩn phải có độ rọi trong khoảng 300 – 500 lux

Theo kết quả tính toán thực tế, độ rọi trong phòng 100C1 là 263,125 lux

→ Vậy độ rọi thực tế trong phòng vừa dưới mức tối thiểu của tiêu chuẩn độ rọi của Nhà nước

3.2 Sự chiếu sáng trong phòng đảm bảo kỹ thuật chiếu sáng ( độ rọi phân bố đều trên bề mặt cần chiếu sáng, không chói loá, không tạo thành bóng đen…) ?

Trả lời:

Độ rọi phân bố chưa đều trên toàn bề mặt cần chiếu sáng phòng học Độ sáng trong phòng không đồng đều (có những nơi ánh sáng mạnh do có sự phản chiếu ánh sáng của các bề mặt bóng) Một vài điểm đo trên bàn làm việc đổ bóng đen, có độ rọi không đạt tiêu chuẩn tối thiểu

3.3 Những nhận xét và đề xuất của cá nhân về kỹ thuật chiếu sáng của phòng học?

Trả lời:

Đảm bảo sự phân bố ánh sáng đồng đều trong phòng học: các dãy đèn được

bố trí song song với hướng nhìn và cửa để hạn chế phản xạ lóa mắt

Lắp thêm đèn, có thể sử dụng thêm các loại đèn để tăng độ sáng trong phòng: theo tính toán lý thuyết, phòng cần 14 bóng đèn với độ rọi trung bình là 366,167 lux Hiện tại, trong phòng có 12 bóng đèn với độ rọi là 247,1 lux

Có thể thêm các khung cửa sổ để ánh sáng tự nhiên có thể chiếu vào phòng học thay thế cho các bóng đèn, để đảm bảo yêu cầu về độ sáng Ngoài ra cần phải có thêm các biện pháp để tăng thêm độ sáng cho phòng vào những lúc thời tiết không thuận lợi, hoặc khi có các tiết học diễn ra vào buổi chiều hoặc tối, những thời điểm mà không có ánh sáng tự nhiên

Chọn chất liệu tường phù hợp: việc chọn chất liệu cũng như màu sắc cũng ảnh hưởng đến sự tán xạ của ánh sáng trong phòng

→ Vậy nên, cần lắp thêm 4 đèn với mật độ công suất chiếu sáng ≤ 13 𝑊⁄𝑚2

để độ rọi trên toàn phòng đạt tiêu chuẩn tốt nhất Đồng thời cần chuẩn bị thêm từ

2 đến 4 bóng đèn để có thể bổ sung thêm độ sáng của phòng khi phòng không đạt đủ tiêu chuẩn độ sáng yêu cầu

BÀI 2: BÀI THÍ NGHIỆM ĐO ĐỘ ỒN

I Mục đích

- Giúp sinh viên làm quen với thiết bị đo độ ồn cầm tay NL-20

- Biết cách bố trí vị trí, địa điểm đo, cách ghi chép các số liệu và xử lý các kết quả đo

- Tập đưa ra nhận xét, ý kiến của cá nhân hoặc nhóm về tình trạng ô nhiễm tiếng ồn, đề xuất các biện pháp cụ thể để giảm thiểu tiếng ồn

II Yêu cầu

Theo sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm sinh viên sẽ quan sát, ghi chép, thực hiện đo mức ồn do nguồn ồn điểm gây ra, vẽ đường cong các mức ồn trên cơ sở các số liệu đo và số liệu tính toán, cho nhận xét

III Nội dung thí nghiệm

1 Thực hành thí nghiệm và thu số liệu

Đo mức ồn, tính và vẽ đường cong mức ồn tại một nguồn ồn điểm:

 Chọn nguồn ồn điểm là một máy công cụ hay một máy móc, thiết bị đang hoạt động có phát ra tiếng ồn

 Đặt hoặc cầm thiết bị đo ở độ cao 1,5m cách tâm nguồn ồn 1m, hướng micro của thiết bị vào tâm nguồn ồn, đo mức ồn (số đo là đêxiben - dB) và ghi lại số đo Chỉ đọc tròn số đến dB, không cần đọc số lẻ Cách 1 giây đọc 1 lần theo nhịp thở, khi gặp các con số khác thường như lớn quá thì bỏ qua để đỡ gây đột biến khi xử lý số liệu Đọc và ghi lại liên tục khoảng 8 số liệu mỗi lần đo vào các bảng sau

2 Đo mức ồn trong xưởng C1

Bảng 1: ghi số liệu đo ở vị trí cách nguồn ồn 2 mét

- Xác định giá trị trung bình kết quả đo từ bảng 1:

Z tb 2 m=∑Z i 2 m

610,4

Bảng 2: ghi số liệu đo ở vị trí cách nguồn ồn 4 mét

- Xác định giá trị trung bình kết quả đo từ bảng 2:

Z tb 4 m=∑Z i 4 m

580

- Xác định độ giảm mức ồn tính theo công thức (1):

∆ L=20× log(r2

r1)1 +a=20 × log(42)1−0,1=¿6,8¿ (dB) Với r1 = 2m (đối với tiếng ồn của máy móc)

r2 = 4m (khoảng cách giữa điểm đo và nguồn ồn)

a = −0,1 (bề mặt đường nhựa hoặc bê tông)

- Xác định mức ồn tính toán theo công thức:

M=Z tb2 m−∆ L=76,3−6,8=69,5 (dB)

Bảng 3: ghi số liệu đo ở vị trí cách nguồn ồn 5 mét

- Xác định giá trị trung bình kết quả đo từ bảng 3:

Z tb 5 m=∑Z i5 m

564

- Xác định độ giảm mức ồn tính theo công thức (1):

∆ L=20× log(r2

r1)1 +a=20 × log(52)1−0,1=¿8,8¿ (dB) Với r1 = 2m (đối với tiếng ồn của máy móc)

r2 = 5m (khoảng cách giữa điểm đo và nguồn ồn)

a = −0,1 (bề mặt đường nhựa hoặc bê tông)

- Xác định mức ồn tính toán theo công thức:

M=Z tb2 m−∆ L=76,3−8,8=67,5 (dB)

3 Vẽ đồ thị có trục tung là các giá trị trung bình đo được, trục hoành là vị trí khoảng cách tới nguồn ồn.

Chú thích:

Nét đứt: Giá trị trung bình kết quả đo (Ztbđ)

Nét liền: Giá trị mức ồn tính theo công thức (M)

4 Nhận xét

4.1 Nguyên nhân gây ra tiếng ồn?

Trả lời:

Tiếng ồn của động cơ, do hoạt động của hệ thống xilanh, pittong đẩy không khí để truyền chuyển động hoặc các bánh răng, khớp, trục chuyển động khi máy được vận hành

Tiếng ồn do bộ phận làm việc tiếp xúc với vật liệu (ví dụ như lưỡi dao cắt vào các khối kim loại )

4.2 Nhận xét và đề xuất của cá nhân?

Trả lời:

Giá trị mức ồn thực tế lớn hơn so với giá trị mức ồn tính toán

Trong thực nghiệm, khi gia tăng khoảng cách thì độ ồn không sai lệch nhiều với giá trị trước đó Việc này ảnh hưởng ít nhiều đến người làm việc và chất lượng sản phẩm

Thế nên chúng ta cần có những biện pháp làm giảm tiếng ồn vì trong môi trường làm việc có rất nhiều máy móc hoạt động Ngoài ra, chúng ta cần các biện pháp để mức ồn thực tế đo được nhỏ hơn hoặc bằng mức ồn khi tính toán

4.3 Các biện pháp giảm độ ồn.

Trả lời:

Sử dụng các thiết bị hoặc trang bị chắn ồn: sử dụng vật liệu bao che để phần động cơ hoạt động, lắp vật liệu hút âm lên các bề mặt tường

Kiểm tra và bảo quản thiết bị để tránh máy ổn do hỏng hóc, giữ cho các máy ở trạng thái tốt nhất: siết chặt bulong, đinh vít, tra dầu mỡ thường xuyên

BÀI 3: ĐO ĐỘ RUNG ĐỘNG

I Mục đích

- Biết cách thực hiện đo rung động

- Biết cách sử dụng thiết bị đo độ rung động

- Tìm hiểu và xác định các nguyên nhân gây rung động, đề xuất các phương pháp loại trừ và giảm rung động

II Thiết bị thí nghiệm

Các dụng cụ thực hiện bài thí nghiệm bao gồm:

- Các mô hình tạo rung động

- Máy đo rung động VM – 63A – độ chính xác 5% giá trị đo

III Nội dung thí nghiệm

- Chọn vận tốc quay của trục chính máy tiện Khởi động máy tiện (chọn 3 vận tốc quay trục chính: n1; n2; n3 để đo rung động)

- Xác định các vị trí cần đo rung động

- Sử dụng dụng cụ đo rung động VM-63A Cho đầu đo tiếp xúc tại ví trí cần đo

- Đọc số liệu trên dụng cụ đo

- Thay đổi các thông số theo bảng sau đây:

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3

N 1 =

140

Trung

Lần đo 2

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3

N 1 =

210 3,42,7 0,30,6 0,60,4 0,70,4 0,30,2 0,40,2

Trung

bình

Lần đo 3

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3

N 1 =

300 2,93,8 0,30,3 0,80,3 1,10,8 0,30,2 0,30,2

Trung

bình

Lần đo 4

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3

N 1 =

700

Trung

Lần đo 5

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3

N 1 =

1080 5,88,4 1,11,6 2,01,8 0,80,4 1,80,8 1,10,8

Trung

bình

IV Xử lý kết quả

1 Mức vận tốc dao động L C được xác định theo công thức

L Ci=20lg(ξ i

ξ o)(dB )[1]

ξ i: vận tốc đo thực tế thay vào [1] ta tính được L Ci

Ta đã biết khi một bề mặt rung động sẽ tạo ra sóng âm và gây ra một áp suất âm Phương trình biểu thị sự tương quan giữa mức vận tốc dao động của bề mặt với mức áp suất âm do máy phát ra

2 Mức áp suất âm được xác định theo công thức

L Ci=20lg(P i

P o)(dB )

P i=P o ×10

L C

20 (N/m) [2] – mức áp suất âm Thay kết quả tính L Ci từ [1] vào [2] ta tính được

Tốc độ

trục

chính

(v/p)

L C P (N/m 2 ) L C P (N/m 2 ) L C P (N/m 2 )

700 90,47 0,668 85,11 0,36 90,63 0,68

3 Bảng tra tần số rung động:

Lần

đo Tốc độ

trục

chính

(v/p)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Tần số

(Hz)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Tần số

(Hz)

Gia tốc (m/s 2 ) Vận tốc (mm/s) Tần số

(Hz)

4 Nhận xét và đề xuất của cá nhân

4.1 Ở các vị trí đo của hệ thống có kết quả đo như thế nào (gia tốc, vận tốc, dịch chuyển, tần số)?

Trả lời:

- Ở các vị trí đo khác nhau ta thấy có kết quả đo khá chênh lệch., tuy nhiên có những điểm lại có độ rung tương đương nhau

- Gia tốc, vận tốc tại các vị trí tăng dần theo tốc độ trục chính

- Về tần số ở điểm 1 có tần số lớn nhất, ở 2 vị trí 2 và 3 tần số của độ rung gần như là bằng nhau

4.2 Các nguyên nhân gây ra tình trạng đó?

Trả lời:

- Do mất cân bằng trục quay, sự rung động từ các máy xung quanh, ma sát giữa các bộ phận trong máy, cộng hưởng dao động

- Do tốc độ quay không chính xác (quá cao hoặc quá thấp)

- Do thành phần vật liệu, chi tiết gia công không đồng đều

- Do máy đã quá cũ, do độ đứng vững của máy (có một số nơi bị mòn gây

ra mất trọng tâm)

4.3 Các biện pháp giảm rung động?

Trả lời:

- Tìm cách cân bằng máy: cân bằng các chi tiết máy quay tròn

- Tăng độ chính xác cho máy: nâng cao độ chính xác của các khâu động, các bộ truyền

- Sử dụng các loại lớp phủ cứng hoặc mềm để hút rung động

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

- Bảo trì máy thường xuyên