6325

—использованием дистанционного управления технологическими процессами и оборудованием;

—использованием средств автоматизации и станков с программным управлением;

—использованием роботов.

• Б — метод, состоящий в нормализации ноксосферы, т. е. путем исключения

опасности. Достигается следующими средствами:

—использованием экранов, демпферов, поглотителей, фильтров для защиты от шума, пыли, вибрации, излучений, электромагнитных полей и т. д.;

—заменой вредных веществ безвредными;

—заменой сухих способов транспортировки и обработки пылящих материалов мокрыми;

—заменой технологических процессов, связанных с возникновением шума,

вибрации и других опасных и вредных факторов, процессами, где эти

факторы отсутствуют или имеют несущественную интенсивность;

—организацией полного улавливания или очистки технологических выбросов и сбросов.

• В — метод, включающий гамму приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению его защищенности.

Это достигается:

—закалкой организма, общей физической культурой;

—обучением, получением инструктажа на отдельные виды работ;

—психологической подготовкой к восприятию опасностей и отработкой практических навыков и норм поведения в экстремальных условиях;

—использованием индивидуальных средств защиты, спецодежды,

противогазов, инструмента с изолированными ручками, измерительных

средств и приборов.

Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание. Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены. Снижение вибрации может быть достигнуто уравновешиванием массы, изменением массы или жесткости, уменьшением технологических допусков при изготовлении и сборке, применением материалов с большим внутренним трением. Большое значение имеет повышение точности обработки и снижение шероховатости трущихся поверхностей.

Регулировка режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет предотвращение резонансных режимов работы

сцелью исключения резонанса с частотой принуждающей силы.

Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяются расчетным методом по известным значениям массы и жесткости или же экспериментально на стендах.

Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются двумя путями: изменением характеристик системы (массы или жесткости) или установлением другого режима работы (наладка резонансного значения угловой частоты принуждающей силы).

Вибродемпферование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс, металлорезины, сплавов марганца и меди, никелетитановых сплавов, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, которые имеют большие потери на внутреннее трение. Наибольший эффект при использовании вибродемпферных покрытий достигается в области резонансных частот,

поскольку при резонансе значение влияния сил трения на уменьшение

амплитуды возрастает.

Наибольший эффект вибродемпферные покрытия обеспечивают при условии, что протяженность вибродемпферного слоя соразмерна с длиной волны изгиба в материале конструкции. Покрытие необходимо наносить в местах, где генерируется вибрация максимального уровня. Толщина

Хорошо демпферируют колебания смазочные материалы. Слой смазки между двумя сопряженными элементами устраняет возможность их непосредственного контакта.

Виброгашение. Для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители (рис. 2): пружинные, маятниковые,

эксцентриковые, гидравлические. Недостатком динамического гасителя является то, что он действует только при определенной частоте, которая отвечает его резонансному режиму колебаний.

Рис. 2 Динамический гаситель вибраций турбоагрегата,

Для снижения вибрации применяются также ударные виброгасители маятникового, пружинного и плавающего типов. В них осуществляется переход кинетической энергии относительного движения элементов, которые контактируют, в энергию деформации с распространением напряжений из

зоны контакта по элементам, которые взаимодействуют. Вследствие этого энергия распределяется по объему элементов виброгашения, которые претерпевают взаимные удары, вызывая их колебание. Одновременно происходит рассеивание энергии вследствие действия сил внешнего и внутреннего трения. Маятниковые ударные виброгасители используются для

Виброгасители камерного типа предназначены для превращения пульсирующего потока газа в равномерный. Такие виброгасители устанавливаются на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессоров,

на гидроприводах. Они обеспечивают значительное снижение уровня

вибрации трубопроводов.

Динамическое виброгашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте. Масса фундамента подбирается таким образом,

чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1—0,2

мм.

Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту, который защищается, путем введения в

колебательную систему дополнительной упругой связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям, которые защищаются.

Виброизоляция осуществляется путем установки источника вибрации на виброизоляторы. В коммуникациях воздуховодов располагают гибкие вставки. Применяются упругие прокладки в узлах крепления воздуховодов, в

перекрытиях, в несущих конструкциях зданий, в ручном механизированном инструменте.

Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной движущей силой применяют виброизолированные опоры в виде прокладок или пружин.

Однако возможна и их комбинация. Комбинированный виброизолятор сочетает пружинный виброизолятор с упругой прокладкой. Пружинный

виброизолятор пропускает высокочастотные колебания, а комбинированный обеспечивает необходимую широту диапазона колебаний, которые гасятся.

Упругие элементы могут быть металлическими, полимерными,

волокнистыми, пневматическими, гидравлическими, электромагнитными.

Средства индивидуальной зашиты от вибрации применяют в случае,

когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы. Для защиты рук используются рукавицы,

вкладыши, прокладки. Для защиты ног — специальная обувь, подметки,

наколенники. Для защиты тела — нагрудники, пояса, специальные костюмы.

С целью профилактики вибрационной болезни для работников рекомендуется специальный режим труда. Например, при работе с ручными инструментами общее время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочего времени. При этом длительность непрерывного влияния вибрации, включая микропаузы, не должна превышать 15—20 мин.

Предусматривается еще два регламентированных перерыва для активного отдыха.

Все, кто работает с источниками вибрации, должны проходить медицинские осмотры перед поступлением на работу и периодические, не реже 1 раза в год.

3.2 Средства защиты от шума

Классификация методов и средств защиты от шума определена ГОСТ

12.1.029-80 “ Система средств безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация”. Средства и методы защиты от шума подразделяются на средства и методы коллективной защиты, средства индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на средства снижения шума в источнике его возникновения и средства снижения шума на пути его распространения.

Уменьшение шума в источнике достигается улучшением конструкции машин и применением малошумных материалов в этих конструкциях,

вибродемпфированием источника шума, использованием специального укрытия для проведения работ.

Снижение шума на пути его распространения возможно следующими способами:

•удаление приемника от источника на большие расстояния;

•изменение направленности источника шума;

•уменьшение ревербирующего звукового поля при помощи звукопоглощащего материала.

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на акустические, архитектурно-

планировочные, организационно-технические.

Акустические средства защиты. Защита от шума акустическими средствами предполагает: звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов);

звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей); глушители шума (абсорбционные, реактивные,

комбинированные).

Звукоизоляция. Звуковая волна, обладая определенной энергией,

наталкивается на преграду (ограждение). При столкновении часть звуковой энергии поглощается в материале преграды, часть отражается, часть проходит через преграду. Уравнение баланса звуковой энергии можно записать в виде

(1)

где IПАД – интенсивность падающего звука, Вт/м2; IПОГЛ – интенсивность поглощенного звука, Вт/м2; IОХР – интенсивность отраженного звука, Вт/м2; IПРОШ – интенсивность прошедшего звука, Вт/м2.

Прошедшая энергия вызывает образование нового звукового поля с другой стороны преграды путем преобразования звуковой энергии в механическую энергию колебаний преграды.

Амплитуда колебаний преграды обратно пропорциональна ее массе.

Следовательно, амплитуда колебаний звуковых волн в приемном помещении обратно пропорциональна массе преграды.

Поглощаемая энергия преобразуется в другой вид энергии (обычно в тепловую). Средства звукоизоляции приведены на рис. 2

Рис. 2. Типичные методы борьбы с шумом: 1 – наушники; 2 – звукоизолирующее

ограждение; 3 – экран; 4 – увеличение расстояния; 5 – звукопоглощающий потолок; 6 –

звукоизолирующая перегородка; 7 – виброизолирующая опора

Звукоизоляция ограждения при падении на него звуковой волны определяется из выражения

(2)

Звукоизолирующие качества плоских ограждений без отверстий определяются массой единицы площади ограждения. В качестве расчетной модели принимается плита, состоящая из системы не связанных одна с другой бесконечных масс. Тогда звукоизоляция подчинена закону масс

(3)

где m – масса одного квадратного метра ограждения, кг (плотность,

кг/м2);

f – частота колебаний, Гц.

Выбранное ограждение отвечает требованиям норм, если во всех октавных полосах частот значение звукоизоляции RA не менее требуемых значений RTPi. Звукоизоляцию определяют следующие показатели: масса,

однородность, жесткость, воздушная прослойка, побочная передача шума,

частота.

Звукоизоляция ограждением при дополнительной косвенной передаче шума (через отверстия, трещины, трубопроводы и т. д.) называется фактической звукоизоляцией ограждением Rф, дБ. Она определяется как

(4)

где SОГР – площадь ограждения, м2;

SO – площадь отверстий в ограждении, м2;

Ограждения типа “ сэндвич” состоят из двух тонких плит, связанных упругим промежуточным слоем – сердцевиной (стекловата, минеральная вата, волокно, пенопласт и др.). Отличительной особенностью этих ограждений является сочетание высокой жесткости при изгибе и звукоизоляции, подчиненной закону массы, в широком диапазоне частот.

При устройстве ограждений, состоящих из различных элементов,

например, перегородки с дверями, смотровыми окнами и т. п., особенно при изоляции мощных источников шума, необходимо стремиться к тому, чтобы звукоизолирующие способности этих элементов и перегородки по своей величине не очень отличались друг от друга.

Звукоизолирующие ограждения делают для помещений, например, где работают ленточные и дисковые пилы.

Использование звукоизолирующих кабин позволяет изолировать работающих от воздействия шума из шумного помещения. Принцип снижения шума аналогичный. Изготавливаются кабины из кирпича, бетона,

шлакобетона, гипсовых плит, металлических гофрированных листов с воздушной прослойкой или прослойкой из минеральной ваты либо стекловаты. Звукоизолирующие кабины устраивают, например, в

компрессорных цехах холодильных установок.

Звукоизолирующие кожухи снижают шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемные, иметь смотровые окна,

двери. Изготавливаются из дерева, металла или пластмассы. Эффективность звукоизоляции шума кожухом определяется из выражения

(5)

где RK – звукоизолирующая способность стен кожуха, дБ, определяется графически или по формуле;

SK – площадь поверхности кожуха, м2;

SИCT – площадь поверхности источника шума, м2.

При покрытии внутренней поверхности кожуха звукопоглощающим материалом эффективность звукоизоляции можно определить как

(6)

где а – коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха (а = IПОГЛ/IПАД)

Толщина звукопоглощающего материала должна быть не менее 50 мм.

Звукоизолирующими кожухами обычно закрывают электродвигатели,

насосы, компрессоры.

Звукоизолирующие кожухи следует устанавливать на полу на резиновых прокладках по периметру кожуха, не допуская соприкосновения элементов кожуха с агрегатом.

Во всех случаях, когда на кожух могут передаваться вибрации от источника шума, стенки кожуха следует покрывать вибродемпфирующим материалом мастичного типа. Толщина покрытия должна быть в 2-3 раза больше толщины металлической стенки кожуха.

Акустические экраны применяются, когда в расчетной точке УЗД прямого звука значительно выше, чем УЗД отраженного звука и когда УЗД в расчетной точке превышает УЗД доп. не менее чем на 10 дБ и не более чем на 20 дБ (рис. 3).