| Главная » Файлы » Рефераты » Рефераты |
Захист від виробничого шуму і вібрації
| [ Скачать с сервера (275.0 Kb) ] | 07.05.2017, 20:12 |
| 1. Дія шуму на організм людини Шум і вібрацію на виробництві створюють різні механізми і машини (ДВЗ, компресори, насоси, вентилятори, молоти, металоріжучі верстати, електродвигуни, трансформатори, генератори і ін.). Шкідлива дія вібрацій виражається в зниженні ККД, спрацюванні деталей, частому ремонті і наладці машин, а також небезпеці виникнення аварій машин. За статистикою близько 80% поломок і аварій є результатом недопустимих коливань. Крім того, шум і вібрація несприятливо впливають на людину. Шум не лише негативно діє на слух, але і може викликати розлади сердечно-судинної і нервової систем, травного тракту, а також гіпертонічні хвороби. Шум є однією з причин швидкого стомлення робітників, може викликати запаморочення, що призводить до нещасних випадків. Від постійної дії шуму з'являються професійна хвороба – глухота. У тижневику «За кордоном» в статті «Децибели, що забирають здоров'я» наголошується, що втрата слуху є найпоширенішим фізичним недоліком в країні, стверджує канадське товариство слуху, а промисловий шум складає його основну причину. За повідомленням міністерства охорони здоров'я, близько двох мільйонів канадців погано чують. Глухота «урожає більшу кількість людей, ніж рак, сліпота, туберкульоз, склероз, венеричні хвороби і ниркова недостатність, разом узяті». Шум діє не лише на слух. В першу чергу, він розладжує нервову систему. Це було виявлено ще дві тисячі років назад, коли Юлій Цезар заборонив в Римі їзду вночі на гуркотливих колісницях. Чотириста років тому королева Єлизавета I заборонила чоловікам бити своїх дружин після 10 годин вечора, «щоб їх крики не непокоїли сусідів». Шум може бути причиною виразки шлунку, викликає підвищення рівня холестерину в крові, сприяє виникненню стресового стану, скорочує життя людини. Звук зумера в автомобілі, який попереджує про те, що не застебнуті паси безпеки, служить причиною різкого підвищення тиску крові; гудіння кухонних машин погіршує травлення. Американські вчені довгий час вели спостереження за ростом квітів при шумі і в тиші. Виявилось, що шум уповільнює їх ріст на 47%. Одна з рослин було піддано звуковому «обстрілу» в 10 децибел (по силі – це шум рухаючого поблизу поїзда). Через десять днів квітка зів’яла. Сильного шуму не витримують навіть ті, кому чути і говорити природою не дано. В 1239 г. татарське військо, увірвавшись до Таврії, підійшло до столиці Аланського феодального князівства Киркер. Узяти фортецю вони не могли, т. до. вона мала дуже гарні укріплення (висічені в скелях печери, невидимі сторонньому оку). Атакуючі вирішили взяти фортецю шумом. Кожен воїн стукав в будь-який металевий предмет протягом декількох днів і ночей. Коли розвідники донесли, що жителі, змучені шумом, заснули, орди завойовників зі свіжих підкріплень, що не брали участі в операції «шум», проникли в печери. У древньому Китаї найстрашнішими тортурами вважали тортури музикою. Людину садили до ями, над головою ревли труби і гуділи барабани. І в'язень або зізнавався, або божеволів. У медицині встановлено, що шкідлива для здоров'я межа гучності, больовий поріг – 90 дБ, тривалий звук в 155 дБ викликає опіки, гучність в 180 дБ – смертельна (рис. 1). Рис. 1. Шкала сили звуку (дБ) Рок і дискоритми можуть порушити функціональну рівновагу півкуль головного мозку. Вони сприяють виділенню стрес-гормонів, які можуть «стирати» в мозку частина інформації. Це особливо помітно у студентів в період екзаменаційної сесії, коли знання буквально «вилітають» з голови (див. Иконникова С.Н., Лисовский В.Т. «На пороге гражданской зрелости». Л., 1982, с. 85; Н.С. Назарова «Охрана окружающей среды и экологическое воспитание студентов», 1989 с. 104). Вібрація від устаткування передається через конструкцію і підлогу до людини і викликає загальну вібрацію його тіла. Особливо шкідливими є коливання з частотою 6-9 Гц, близькою до частоти коливань людини. Резонанс, що виникає, збільшує коливання внутрішніх органів, розширюючи або звужуючи їх. Систематична дія вібрації викликає вібраційну хворобу з втратою працездатності. Ця хвороба виникає поступово, викликаючи головний біль, роздратування, поганий сон, з’являється біль у суглобах, судоми пальців, спазми судин. У організмі виникають незворотні зміни, що призводять до інвалідності. 2. Основні поняття і їх фізичні параметри Шум – безладне поєднання різноманітних за рівнем і частотою небажаних звуків. Вухо людини сприймає коливання з частотою від 20 до 20000 Гц, коливання нижче 20 Гц – інфразвук, вище 20 кГц – ультразвук. Звуковий діапазон прийнято підрозділяти: – низькочастотний (до 400 Гц); – середньочастотний (400-1000 Гц); – високочастотний (більш 1000 Гц). Фізично звук характеризується частотою, інтенсивністю, звуковим тиском. Вухо чутливе до звукового тиску. За одиницю звукового тиску прийнятий паскаль (Па). Звук характеризується інтенсивністю (силою) – потік звукової енергії через одиницю площі, Вт/м2. Найменша інтенсивність звуку, яку чує вухо, називається порогом чутності: Jmin = 10-12 Вт/м2 при f = 1000 Гц. Найбільша інтенсивність звуку, яка сприймається на слух, створює відчуття болю – больовий поріг Jmax =102 Вт/м2 . У діапазоні від порогу чутності до больового порогу сила звуку збільшується в 1014 раз. Такий величезний діапазон доступний нам завдяки здатності вуха реагувати не на абсолютну інтенсивність звуку, а на її приріст, і називається він рівнем інтенсивності звуку. Рівень інтенсивності звуку L – це логарифм відношення, що розглядається J, і на порозі чутності Jmin сил звуку, вимірюється в дБ: ,(1) де J – інтенсивність даного звуку, Вт/м2; Jmin – інтенсивність на порозі чутності, Вт/м2. В ГОСТ 12.1.003-83 наводяться допустимі рівні звукового тиску. Зв'язок рівня інтенсивності звуку і звукового тиску виражається формулою: (2) де P – звуковий тиск даного звуку, Па; Pmin – звуковий тиск на порозі чутності; Pmin = 210-5 Па на частоті 1000Гц. Вібрація – механічне коливання пружних тіл при низьких частотах (3-100 Гц) з великими амплітудами (0,5-0,003 мм). Фізично вібрація характеризується частотою, амплітудою, швидкістю, прискоренням. Ці ж параметри враховуються для гігієнічної оцінки вібрацій. 3. Нормування шуму і вібрації Гігієнічне нормування шуму і вібрацій визначає ДСН 3.3.6.039-99, ГОСТ 12.1.003-83 і ГОСТ 12.1.012-90, СН 245-73. При нормуванні шуму використовується два методи: – нормування по граничному спектру шуму; – нормування рівня звуку в дБА. Перший метод нормування є основним для постійних шумів. Тут нормуються рівні звукових тисків в 8 октавних смугах частот з середньо-геометричними частотами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Деякі граничні спектри показані на рис. 2., з якого видно, що із зростанням частоти допустимі рівні зменшуються. Наприклад: ПС-80, де 80 – допустимий рівень звукового тиску в октавній смузі з середньо-геометричною частотою 1000 Гц. Сукупність 8 допустимих рівнів звукового тиску називається граничним спектром. Рис. 2. Криві граничних спектрів Другий метод нормування загального рівня шуму, що вимірюється за шкалою «А» шумоміра і зветься рівнем звуку в дБА, використовується для орієнтовної оцінки постійного і непостійного шуму, оскільки в цьому випадку ми не знаємо спектру шуму. Рівень звуку (дБА) пов'язаний з граничним спектром залежністю: LA = ПС + 5. Згідно ГОСТ 12.1.012-90, гранично допустимим параметром вібрації на робочому місці залежно від частоти є: швидкість коливань, амплітуда переміщень, що виникла при роботі устаткування і передається на сидінні, робочий майданчик в зоні робочого місця – це санітарно-гігієнічне нормування. Технічне нормування за СН626-66 – «Санітарні норми і правила при роботі з інструментами, механізмами і обладнанням, що створюють вібрації, які передаються на руки робітників» 4. Вимірювання шуму і вібрації Основним приладом для вимірювання шуму є шумомір, який складається з: – мікрофону; – підсилювача; – фільтрів; – випрямляча; – стрілочного приладу в дБ. У шумомірі є вихід для аналізатора спектру шуму, який дозволяє визначити рівень звукового тиску в октавних смугах частот. Для вимірювання шуму використовують: – вітчизняні прилади Ш-70, прилад ИШВ-1, ШУМ-1М, ШМ-1, ШВК-1, ШВК-М; – зарубіжні акустичні комплекти фірм RFT (ГДР) і «Брюль та Кьер» (Данія). Для оцінки вібрації використовують прилад ИШВ-1, прилад НВА-1, ШВК-1, а також апаратуру фірм RFT і «Брюль та Кьер». Для вимірювання шуму і вібрацій використовується пересувна лабораторія «Віброшум-2». 5. Методи боротьби з шумом і вібрацією Основними методами боротьби з виробничим шумом і вібрацією є: – зменшення шуму в джерелі; – звукопоглинання і вібропоглинання; – звукоізоляція і віброізоляція; – акустична обробка приміщень; – зменшення шуму на шляху його поширення; – раціональне планування підприємства і цехів; – установка глушників шуму; – вживання засобів індивідуального захисту. Шум виникає внаслідок пружних коливань як машини в цілому, так і окремих її деталей. Причини виникнення цих коливань: – механічні; – аеродинамічні; – гідродинамічні; – електроявища. У зв'язку з цим розрізняють шуми: – механічні; – аеродинамічні; – гідродинамічні; – електромагнітного походження. Основним джерелом механічного шуму є: – підшипники кочення; – зубчасті передачі; – неврівноважені обертаючі частини машин. Зменшення механічного шуму може бути досягнуте шляхом вдосконалення технологічних процесів і устаткування: – заміна ударних процесів і механізмів безударними, наприклад, застосування устаткування з гідроприводом замість устаткування з кривошипними і ексцентриковими приводами; штампування – пресуванням, клепку – зваркою, обрубування – різанням; – заміна зворотно-поступального руху – обертальними рухами, застосування замість прямозубих шестерень – косозубих і шевронних, підвищення класу точності обробки, заміна зубчастих і ланцюгових передач – клинопасовими, що дає зниження шуму на 10-14 дБ; – заміна підшипників кочення на ковзання, зниження шуму на 10-15 дБ; – заміна металевих деталей на пластмасові – 10-12 дБ зниження шуму; – застосування примусового змазування поверхонь, що труться; – балансування обертальних елементів машин. Основні джерела шуму верстатів можна розділити на 5 груп: 1. Зубчасті передачі – головного і допоміжного руху, коробки передач. 2. Гідравлічні агрегати. 3. Електродвигуни. 4. Напрямні труби токарних автоматів. 5. Інше різання. Крім того, джерелом шуму є: – підшипники; – пасові передачі; – кулачкові механізми; – дискові муфти. Насоси і електродвигуни повинні вмонтовуватися на віброізоляторах. На дільницях токарних автоматів джерелом шуму є удари оброблюваного прутка по стінках напрямних труб. Розроблена велика кількість конструкцій малошумних напрямних труб. Найефективнішим методом зниження шуму при обробці металів різанням є оснащення верстата рухливими кожухами, що герметично закривають зону різання. Звичайні кожухи виготовляються з листового заліза, призначені вони лише для захисту оператора від попадання емульсії і стружки. Звукоізолюючий кожух складається з 2-х шарів листового заліза, між якими знаходиться демпфуючий матеріал. Місця контакту кожуха ущільнені вібропоглинальним матеріалом. Кожухи і обгороджування на верстаті, призначені для усунення випадкового контакту людини з рухливим механізмом, необхідно виконувати герметичними, стінки мають бути багатошаровими або мати демпфуюче покриття. Рівні сил виробничих шумів (в дБ): – обдирочний верстат95-105; – токарний верстат93-96; – стругальний верстат97; – ковальський цех98; – штампувальний цех112; – клепальний цех117; – реактивний двигун до 130 (больовий поріг людини); – ракетний двигун до 170. Аеродинамічні шуми є головною складовою шуму вентиляторів, повітродувок, компресорів, газових турбін, випусків пари і повітря в атмосферу, двигунів внутрішнього згорання і ін. У двигуні внутрішнього згорання основним джерелом шуму є шум систем випуску і впуску. Аеродинамічний шум в джерелі може бути понижений збільшенням зазору між вінцями лопаток, підбором співвідношення чисел направляючих і робочих лопаток; поліпшенням аеродинамічних характеристик припливної частини компресорів, турбін і тому подібне Часто заходи з ослаблення аеродинамічних шумів в джерелі бувають недостатніми, тому застосовується звукоізоляція джерел і установка глушників. Гідродинамічні шуми виникають внаслідок: – стаціонарних процесів; – нестаціонарних процесів в рідинах (кавітація, турбулентність потоку, гідравлічний удар). Заходи боротьби: – поліпшення гідродинамічних характеристик насосів; – вибір оптимальних режимів роботи; – при гідроударах – правильне проектування і експлуатація гідросистеми. Електромагнітні шуми виникають в електромашинах і устаткуванні. Причини – взаємодія феромагнітних мас під впливом змінних магнітних полів. Заходи захисту: – конструктивні зміни в електромашинах, наприклад, виготовлення скошених пазів якоря ротора; – у трансформаторах – щільніше пресування пакетів, використання демпфуючих матеріалів. Інтенсивний шум, викликаний вібрацією, можна зменшити покриттям вібруючої поверхні матеріалом з великим внутрішнім тертям (гума, азбест, бітум), при цьому частина звукової енергії поглинається. Процес поглинання звуку відбувається за рахунок переходу енергії коливаючи частинок повітря в теплоту внаслідок втрат на тертя в порах матеріалу. Найчастіше як звукопоглинальна облицьовка застосовується конструкція у вигляді шару однорідного пористого матеріалу певної товщини, укріпленого безпосередньо на поверхні обгороджування або віднесеного від нього на деяку відстань (рис. 3.). | |
| Просмотров: 778 | Загрузок: 19 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |