21T: Chu k ỳ dao độ ng
2.1.2. Cảm nhận tiếng ồn và rung.
Như chúng ta đã biết, dao động hình Sin của vật thểđược cảm nhận bằng tai như âm nhạc hoặc đơn giản là âm. Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số. Tần số càng cao thì âm của âm thanh nghe thấy được càng cao. Các âm thanh có tần số thấp hơn 16 ÷ 20Hz khơng nghe thấy được. Âm lượng của âm thanh được cảm thụ phải phụ thuộc vào cường độ của nó. Cường độ của âm thanh càng lớn thì âm lượng của nó cũng càng lớn. Dải nghe được của âm thanh theo áp suất âm từ 2.10-5
22
(ngưỡng của độ nghe thấy) đến 20 N/m2 (ngưỡng của cảm giác đau). Bên trong dải này, độ nhạy cảm của tai được xác định cũng bằng tần số âm thanh. Bởi thế nếu các âm thanh bằng nhau vềcường độ nhưng khác nhau về tần sốđều có thểđược phân biệt cơ bản theo âm lượng.
Việc tăng hoặc giảm âm lượng ( khi giá trị của nó lớn hơn 40 fơn) trên tường 8 ÷ 10 fơn được cảm nhận như việc tăng hoặc giảm độ vang của âm thanh xấp xỉ tới hai lần. Việc thay đổi mức âm lượng trên 1 fôn diễn ra chưa thật rõ ràng.
Tiếng ồn là kết quả dao thoa các sóng âm có tần số khác nhau, pha và biên độ khác nhau, tạo ra dao động khơng có chu kỳ phức tạp. Những tiếng ồn của các cơ cấu tàu thủy theo nguyên tắc đều có phổ liên tục hoặc hỗn tạp. Trên tất cả các tần số đang nghiên cứu, xét theo quan điểm sinh vật học thì tiếng ồn có mang tính chất âm thanh phức tạp sẽ khơng êm ái, thích thú cho việc hấp thụ.
Các âm thanh và tiếng ồn tần số cao tạo ra cảm giác rất khó chịu, nghĩa là những âm thanh cường độ thấp nhưng tần số cao có thể là khó chịu hơn âm thanh cường độ lớn. Điều này được thấy rõ từcác đường cong tạo khó chịu đồng mức do Lerd và Cod xây dựng lên và trình bày ở hình vẽ 2.1.
23
Từ một đường cong xảy ra trong khoảng 70 fơn thì rõ ràng là âm thanh với mức 100db trên tần số 50Hz cũng khó chịu như âm thanh với mức 50db ở tần số 4000Hz.
Một âm thanh có thể bị triệt tiêu bằng một âm thanh khác, hiện tượng này gọi là sự che lấp âm (phủ âm). Tiếng ồn gây tác động che lấp lớn hơn so với âm thanh có âm sắc. Những âm thanh có tần số thấp, đặc biệt là những âm thanh có cường độ lớn với mức hơn 80db có tác động che lấp lớn nhất.
Tiếng ồn gây ảnh hưởng có hại cho độ thính của tai người, còn những tác động kéo dài của tiếng ồn có thể dẫn đến những thay đổi bệnh lý cho các cơ quan thính giác. Ngồi ra, tiếng ồn cịn có tác động khó chịu đến hệ thống thần kinh của con người, làm giảm sựchú ý an toàn trong lao động và tăng nhanh sự mệt mỏi, do đó năng suất lao động giảm, sốlượng tai nạn lao động gia tăng.
Theo số liệu của K.C.Ctpamenob tiến hành nghiên cứu ở nhiều bưu điện đã cho thấy rằng: Mức tăng tiếng ồn từ 75 ÷ 95db đã làm giảm năng suất lao động ngay lập tức xuống 25%. Khi giảm tiếng ồn đi 4 ÷ 5db thì năng suất lao động tăng lên 5%, còn với mức giảm ồn là 10 ÷ 15db thì mức tăng này là 18%.
Các rung động của các cơ cấu tàu biển gây lên tiếng ồn khơng khí mà trong nhiều trường hợp nó lại là thành phần xác định trong mức ồn ở các buồng tàu. Ngoài ra, sự rung động cịn gây ảnh hưởng khơng tốt đến con người, mức ảnh hưởng này tùy thuộc vào tốc độ dao động và gia tốc của nó. Cùng với sựtăng cao tần số rung thì ảnh hưởng xấu của nó cũng tăng theo. Ồn và rung gây tác động có hại qua hệ thống thần kinh đến các hệ thống và cơ quan quan trọng của con người. Trước hết là đến hệ thống tim mạch và có thể gây ra các bệnh nặng như cao huyết áp, hồi hộp, mệt mỏi, đau đầu, thần kinh…
Vào năm 1959, Hiệp hội quốc tếđấu tranh chống ồn đã ra đời. Hiệp hội này đã tiến hành 5 kỳ đại hội tại Zuric (1960), Zalburg (1962), Paris (1964), Bagen – Bagen (1966) và Luân Đôn (1968). Tại nhiều quốc gia, các tổ chức đặc biệt về chống ồn cũng đã được thành lập.
24
Các mức ồn tối đa cho phép do Ủy ban chống ồn Thụy Sĩ đặt ra được trình bày ở bảng 2.1, các mức rung ồn cho phép tại các phịng (buồng) cơng tác, chỗ tác nghiệp hiện nay ởNga được trình bày ở bảng 2.2 và bảng 2.3.
Bảng 2.1: Các mức ồn tối đa cho phép.
Các khu vực Ồn cơ bản Tiếng ồn cao nhất
Ban đêm Ban ngày Ban đêm Ban ngày
Nghỉngơi 35 45 45 50 Sinh sống 45 55 55 65 Công nghiệp 55 65 60 75 Đầu mối giao thơng chính 60 70 70 80 Bảng 2.2: Các mức ồn cho phép Mức cường độ âm Mức ồn (db) Đặc tính tần số Hz Bình thường 65 ÷ 75 300 (tần số thấp) Nâng cao 75 ÷ 85 800 (tần số trung bình)
Cao 85 ÷ 100 800 ÷ 1000 (tần số trung bình) Rất cao 105 ÷ 110 1200 ÷ 1500 (tần số cao) Cực đại 105 ÷ 110 1500 trở lên (tần số cao)
Bảng 2.3: Các giá trị rung cho phép
Tần số (Hz) Biên độ (mm) Tốc độ dao động (cm/s) Gia tốc dao động (cm/s2) đến 3 0.6 ÷ 0.4 1.12 ÷ 0.76 22 ÷ 14 3 ÷ 5 0.4 ÷ 0.15 0.76 ÷ 0.46 14 ÷ 15 5 ÷ 8 0.15 ÷ 0.05 0.46 ÷ 0.25 15 ÷ 13 8 ÷ 15 0.05 ÷ 0.03 0.25 ÷ 0.28 13 ÷ 27 15 ÷ 30 0.03 ÷ 0.009 0.28 ÷ 0.17 27 ÷ 32 30 ÷ 50 0.009 ÷ 0.005 0.17 ÷ 0.23 70 ÷ 112 75 ÷ 100 0.005 ÷ 0.003 0.23 ÷ 0.19 112 ÷ 120
25