Шум вибрация способы борьбы с ними

§ 5. Способы устранения шума и вибраций

Борьба с шумом и вибрациями и их вредными воздействиями может проводиться в трех направлениях: уменьшение шумообразования и вибраций конструктивными и технологическими мероприятиями, снижение шума и вибраций путем ограничения их распространения средствами звуко- и виброизоляции и звуко- и вибропоглощения и, наконец, уменьшение вредного воздействия шума и вибраций на организм средствами индивидуальной защиты работающего или изменением режимов труда и отдыха.

Наибольший эффект дают конструктивные и технологические мероприятия. К ним относятся: совершенствование кинематических схем; изыскание наилучших конструктивных форм для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками; изменение жесткости или массы для уменьшения амплитуды колебаний и устранения резонансных явлений; применение материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию; уменьшение зазоров; повышение точности центровки и балансировки для снижения динамических нагрузок; использование прокладочных материалов, затрудняющих передачу колебаний от одних деталей к другим, и т. п.

Важную роль в борьбе с вибрациями и шумом технологического оборудования играют правильный режим эксплуатации, хороший уход и своевременный текущий ремонт.

Шум может распространяться от источника двумя путями: непосредственно по воздуху и по материалу конструкций, примыкающих к вибрирующему агрегату или к его отдельным узлам. В первом случае следует применять либо устройства, изолирующие источник шума от окружающей среды (специальные помещения — боксы или капоты, надеваемые на агрегаты или их отдельные части), либо звукоотражающие или звукопоглощающие устройства: отражающие экраны, звукопоглощающие облицовки внутренних поверхностей помещений, звукопоглощающие ограждения или подвесные звукопоглотители, а также глушители шума, устанавливаемые в каналах, по которым распространяется шум.

При распространении вибрации и шума по материалу конструкций следует применять либо виброизолирующие упругие прокладки и пружины, отделяющие вибрирующий агрегат или его отдельные узлы от примыкающих конструкций, либо вибропоглощающие устройства: динамические виброгасители, уменьшающие амплитуду колебаний вибрирующего агрегата или его отдельных деталей, покрытие вибрирующих поверхностей слоем материала, поглощающего энергию колебаний. Эти способы принципиально различны и требуют применения качественно разных материалов: легких, с открытыми порами — для звукопоглощения, тяжелых и плотных, с закрытыми порами — для звукоизоляции, упругих и вязких — для виброизоляции и вибропоглощения.

Наиболее эффективными средствами борьбы с шумом являются звукоизолирующие устройства, применяемые для полной изоляции источника от окружающей среды. На пути распространения звуковых волн создается препятствие, обладающее достаточной инерцией для возбуждения в нем колебаний. Так как инерционные свойства преграды увеличиваются с увеличением веса единицы поверхности, то звукоизолирующие конструкции должны быть тяжелыми, выполненными из плотных материалов.

Звукоизолирующая способность преград увеличивается также с увеличением частоты падающих на преграду звуковых волн, поэтому звуки высоких частот изолируются ограждением лучше, чем низкочастотные. Так как при ограждении источника шума всегда повышается звуковое давление, капоты, кожухи и боксы следует облицовывать с внутренней стороны звукопоглощающими материалами. Для защиты работающего от прямого воздействия потока звуковой энергии, излучаемой источником шума, применяют отражающие экраны. Их устанавливают между источником шума и работающим. Действие экранов тем эффективнее, чем больше их размеры относительно длины экранируемых звуковых волн. Поэтому экраны целесообразно применять для защиты от воздействия высокочастотных составляющих шума. Снижение уровней звуковых давлений за экраном составляет 10—15 дБ для высоких частот и 2—3 дБ для низких.

Поверхности отражающих экранов, а также поверхности стен в помещениях рекомендуется покрывать звукопоглощающими облицовками. Их действие основано на переходе звуковой энергии в тепловую вследствие трения, возникающего в порах звукопоглощающего материала. Потери звуковой энергии в звукопоглощающих материалах оцениваются коэффициентом звукопоглощения α, представляющим собой отношение поглощенной звуковой энергии к падающей. Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов и конструкций приведены в табл. 8.

Таблица 8 Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций

Источник

Шум вибрация способы борьбы с ними

Борьба с шумом на производстве должна прежде всего начинаться с устранения причин, порождающих шум в источнике его образования. К мероприятиям, которые могут радикальным образом уменьшить или устранить резкий шум на производстве, в первую очередь следует отнести изменение технологического процесса или оборудования, вызывающего шум.

Причинами, вызывающими шум и сотрясение при работе машин, станков и других видов механического оборудования, являются прежде всего удары поверхностей одна о другую (клепка, кузнечные работы и пр.) — так называемые ударные шумы; трение, возникающее между двумя взаимноперемещающимися деталями (зубчатые передачи и т. п.), — шумы трения; быстро перемещающиеся воздушные потоки при малой массе ограждающих конструкций, при неплавности обводов, при встрече различных препятствий (в кожухах центробежных вентиляторов, в каналах, в аэродинамических трубах) — так называемые аэродинамические шумы; жесткое крепление вибрирующих частей машин к невибрирующим.

Устранение этих наиболее распространенных причин шума должно начинаться с момента конструирования оборудования и предусматривать ослабление звучания ударных частей. Исключительно важно создание при конструкторских бюро или на самих заводах, выпускающих опасное по шуму оборудование, контрольных испытательных станций, снабженных специальной акустической контрольно-измерительной аппаратурой — шумомером, шумоанализатором (октавным фильтром).

Переход в котельных и других цехах с шумной пневматической клепки и чеканки на электросварку и гидравлическую клепку имеет решающее значение в борьбе с шумом.

Кроме перечисленных способов борьбы с шумом, уменьшение его в источнике образования может быть достигнуто:
а) устранением консольного (одностороннего) расположения колес, шестерен, турбин, валов и других вращающихся частей;
б) заменой подшипников качания подшипниками скольжения;
в) переходом на безредукторные передачи;

г) заменой плоскоременных передач со вшивными ремнями клиновидными;
д) заменой возвратно-поступательных движений вращательными;

е) уравновешиванием (статическим и динамическим) всех движущихся деталей агрегата;
ж) уменьшением допуска между сочленяющимися деталями агрегатов; з) устранением перекосов при сборке деталей;

и) уменьшением интенсивности вибраций больших поверхностей (кожухов, крышек корпуса агрегата и т. п.) путем:
1) заполнения специально предусмотренных воздушных полостей в них материалами, ослабляющими вибрацию;
2) установления прокладок или пружин между вибрирующим узлом агрегата и поверхностью, через которую может быть передана вибрация;

к) установкой между соударяющимися деталями материалов, имеющих большое внутреннее трение (резина, пробка, войлок и другие материалы), например при жестяницких работах и обрубке металла на плите или рельсе, на которой производится обработка этих материалов, прокладывают и прижимают с боковых поверхностей и под ними упругие прокладки.

Ослабление шума от больших вибрирующих поверхностей, например при клепке котлов и других агрегатов цилиндрической формы, может быть достигнуто, если стягивать обрабатываемую поверхность в нескольких местах металлическими хомутами, под которые подложены листы резины или войлока. Резиновые листы рекомендуется также размещать внутри котла, прижимая их к его поверхности распорками.

Уменьшение аэродинамических шумов достигается тем, что при коструировании установок с воздушными потоками устраняется неплавность воздушного потока по длине трубопровода. В местах изменения направления трубопроводов устраивают плавные переходники с углом раскрытия 8—12°. Кроме того, должна предусматриваться замена обычных кранов для пуска воздуха кранами типа Лудло. Установки или трубы, в которых движутся газовые потоки, должны быть звукоизолированы по контуру. Шумы на выхлопе необходимо заглушать различными типами глушителей (сотовые, пластинчатые и др.).
В вентиляционных каналах следует применять внутреннюю облицовку звукопоглощающими материалами или устанавливать сотовые или пластинчатые глушители.

Источник

Защита от повышенного уровня вибрации

Вибрация – это механические колебательные движения системы с упругими связями. Вибрация характеризуется спектром частот и такими кинематическими параметрами, как виброскорость и виброускорение или их логарифмическими уровнями в децибелах (дБ).

Виды вибраций

Вибрацию классифицируют следующим образом:

1. По способу передачи человеку:

• локальная вибрация, передающаяся на руки работника;
• общая вибрация, передающаяся через опорные поверхности тела в положении сидя (ягодицы) или стоя (подошвы ног).

2. По частотному составу:

• низкочастотная вибрация (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 1-4 Гц и 8-16 Гц соответственно для общей и локальной вибрации);
• среднечастотная вибрация (8-16 Гц для общей вибрации, 31,5 и 63 Гц для локальной вибрации);
• высокочастотная вибрация (31,5 и 63 Гц для общей вибрации, 125-1000 Гц для локальной вибрации).

3. По направлению вибрационного воздействия – в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат:

• для общей вибрации направление осей Xо, Yо, Zо и их связь с телом человека следующая: ось Xо – горизонтальная от спины к груди; ось Yо – горизонтальная от правого плеча к левому); Zл – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п.
• для локальной вибрации направление осей Xл, Yл, Zл и их связь с рукой человека следующая: ось Xл – совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т.п.); ось Yл – перпендикулярна ладони, а ось Zл – лежит в плоскости, образованной осью Xл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья.

4. По характеру спектра:

• узкополосная вибрация – у которой контролируемые параметры в одной третьоктавной полосе частот более чем на 15 дБ превышает значения в соседних третьоктавных полосах;
• широкополосная вибрация – с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

5. По временным.характеристикам:

• постоянная вибрация, для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не более чем в 2 раза (па 6 дВ) за время наблюдения;
• непостоянная вибра­ция (колеблющаяся, переменная, импульсная), для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 минут.

Производственными источниками локальной вибрации являются машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия. Локальная вибрация имеет место при точильных, наждачных, шли­фовальных, полировочных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий, а также при работе ручными инструментами.

Общая вибрация по источнику возникновения бывает: 1) транспортной, 2) транспортно-технологической и 3) технологической.

Водители транспортных машин (тракторов, самоходной сельхозтехники, грузового автотранспорта, землеройных машин и др.), а также операторы транспортно-технологического оборудования (экскаваторов, подъемных кранов, горнодобывающих машин, бетоно­укладчиков и др.) подвергаются воздействию общей и локальной вибрации. На рабочие места передается низкочастотная толчкообразная вибрация беспорядочного характера, возникающая в процессе пере­движения машин по неровной поверхности или от работы подвижных частей механизмов. На рабочее место водителя, в том числе на органы управления передается вибрация, возникающая в результате работы двигателя.

К источникам технологических вибраций относится обо­рудование, действие которого основано на использовании вибрации и ударов (виброплатформы, вибростенды, молоты, штампы, прессы и пр.), а также мощные электрические установки (компрессоры, насо­сы, вентиляторы, некоторые металлообрабатывающие станки и др.).

Воздействие повышенного уровня вибрации на организм человека

Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определятся прежде всего уровнем, спектральным составом и продолжительностью воздействия вибрации.

Нарушения здоровья работающего, обусловленные локальной или общей вибрацией, складываются из поражении нейрососудистой, нервно-мышечной систем, опорно-двигательного аппарата, изменений обмена веществ и др. При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны центральной нервной системы, которые связаны с комбинированным действием вибрации и интенсивного шума, постоянно сопутствующего вибрационным про­цессам.

По статистическим данным, 1/4 выявленных профессиональных заболеваний связано с воздействием вибрации и шума. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью регистрируется в тяжелом, энергетическом, транспортном машиностроении, угольной промышленности и цветной металлургии.

Профилактические мероприятия по снижению уровней вибрации

Комплекс профилактических мероприятий, снижающих уровни вибрации оборудования, сокращающих время контакта с ним и ограничивающим влияние неблагоприятных сопутствующих факторов производственной сферы включает гигиеническое нормирование, организационно-технические и лечебно-профилактические меры.

Ос­новным документом, регламентирующим параметры производственных вибраций, являются СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Также имеется ряд государственных стандартов, которые регламентируют гигиенические параметры вибрации машин и оборудования.

Основные методы и средства защиты от вибрации

Основными методами и средствами защиты от вибрации являются:

• устранение непосредственного контакта с вибрирующим обо­рудованием путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации;
• уменьшение интенсивности вибрации непосредственно в источнике;
• применение вибродемпфирования, динамического виброгашения, активной и пассивной виброизоляции;
• рациональная организация режима труда и отдыха;
• создание комплексных бригад с взаимозаменяемостью про­фессий;
• использование средств индивидуальной защиты;
• организация активной дифференцированной диспансеризации работников виброопасных профессий;
• тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур или сухого воздушного обогрева;
• взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса;
• производственная гимнастика;
• ультрафиолетовое облучение;
• витаминопрофилактика.

Источник