 |
Защита от вибраций и акустических воздействий
|
|
|
|
Методы и средства защиты от вибрации.
Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродем- пфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты.
Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.
Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.
|
|
|
Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).
Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.
Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.
Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.
Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.
|
|
|
В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики № 579, 580, типа БД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенные битумом или синтетическим клеем).
Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.
Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.
Во время перерывов следует выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры - ванночки при температуре воды 38 °С, а также самомассаж конечностей.
Если вибрация машины превышает допустимое значение, то время контакта работающего с этой машиной ограничивают.
Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание.
Методы и средства защиты от шума.
Они подразделяются
на коллективные и индии и дуальные. Предпочтение следует
отдавать первых из них. К методам и средствам коллектив
ной защиты от шума относится снижение шума в источнике
звуконзоляипя, звукопоглощение И глушители шума.
Выбор методов и средств защиты должен проводиться
на основе акустических расчетов, определяющих требуемо*
снижение шума в расчетной точке, с учетом ее расположения
относительно источника шума и ряда других факторов.
Снижение шума в источнике. Этот метод является наибо-
лее рациональным, снижение шума проводится двумя путями:
уменьшением энергии возмушаюшнх воздействий в источ-
нике и ослаблением сгозвукоизлучающеЙ способности. В пер-
вом случае речь идет об изменении рабочих характеристик
машины, делая их более плавными, уменьшении частоты вра-
щения и скорости перемещения подвижных узлов, уменьше-
нии зазоров, повышении точности изготовления деталей и тд.
Во втором случае подразумевается использование специаль-
ных звукопоглощающих покрытий или глушителей, ослаб-
ляющих излучение источника шума.
|
|
|
Звукоизоляция и звукопоглощение. Эти методы в основ-
ном реализуют.тля защиты от воздушного шума а помеще-
ниях. На рис. 11.23 представлены типичные способы зашиты
от шума в помещениях: применениесредств индивидуальной
защиты (т). звукопоглощающих ограждений (2). экранов (5).
звукопоглощающих облицовок (4) и перегородок (5).
Звукоизолирующие экраны. Эффективность экранирова-
ния lLt может быть определена по графику, представленному
иа рис. 11.24. где Л'= 2 5//.. а а — длина звуковой волны.
Чем ближе экран к источнику шума, тем его действие.крфек-
тиинее. особенно если расчетная точка расположена окаю
Глушители шума. Их используют для снижения воздуш-
ного шума, создаваемого газодинамическими установками,
содержащими каналы с движением газа. Глушители шума раз-
деляют на абсорбционные (диссипативные). реактивные и ком-
бинированные. В днесипативных глушителях снижение шума
достигается за счет потерь акустической энергии на трение
в звукопоглощающих материалах (ваюкнистых или порис-
тых поглотителях). В реактивных глушителях это уменьшение
обусловливается отражением энергии набегающих звуковых
волн обратно к источнику. Глушители, в которых наблюда-
ются и диссипация, и отражение звуковой энергии, называ-
ются комбинированными. В последнее время ведутся работы
по созданию активных глушителей шума, содержащих допол-
нительные источники звука и работающих на принципе дест-
руктивной интерференции звуковых волн.
Диссипативные глушители. Они эффективно работают
в широком диапазоне частот, когда коэффициент звукопогло-
щения применяемою материала близок к единице (а = 0,8*1,0).
Их целесообразно использовать для снижения шума, харак-
теризуемого непрерывным спектром иди дискретным спек-
тром с большим числом гармонических составляющих. При
этом в каналах с большой скоростью потока, высокой темпе-
ратурой или агрессивной средой применение таких глушите-
лей предъявляет особые требования к содержащимся в них
звукопоглощающим материалам. Например, при использо-
вании глушителей этого типа в системах выпуска двигателей
внутреннего сгорания используют такие температуростойкие
поглотители, кик минеральная вата, стекловолокно, базаль-
товые волокна.
|
|
|
Средства индивидуальной защиты. Когда невозможно
уменьшить шум до допустимых величин средствами кол-
лективной защиты, используют средства индивидуальной
зашиты. Основное их назначение - защитить ухо человека
от проникновения в него звука. К СИЗ относятся вкладыши,
наушники, шлемы и костюмы.
Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал мягкие
тампоны из ультратонкого волокна, иногда пропитанные
смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбошгговые,
резиновые) в форме конуса. Вкладыши — это самые дешевые
и компактные средства зашиты от шума, но не достаточно
эффективные (снижение шума на 5-20 дБ).
Наушники. Наушники плотно облегают ушную раковину
и удерживаются дугообразной пружиной. Эффективность
наушников определяются качеством уплотнений по краю
уллотнительного ободка наушников. Широко используемые
пенные наполнители не очень эффективны. Поэтому при
высоких уровнях шума рекомендуется использовать жидко-
стное наполнение уплотнителей.
Шлемы. При воздействии шумов с высокими уров-
нями (более 120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечивают
необходимой зашиты, так как шум действует непосредственно
на мозг человека. В этих случаях применяют шлемы и проти-
вошумные костюмы, лакпывающие голову и тело человека.
Защита от инфразвука. К основным мероприятиям
по защите от инфразвука можно отнести: повышение быстро-
ходности машин, что сюеспсчивает перевод максимума излуче-
ния энергии в область слышимых частот, повышение жесткости
конструкш(й больших размеров;)ттранение низкочастотных
вибраций: установка глушителей реактивного типа.
Отметим, что традиционные методы защиты от шума с помо-
щью звукоизоляции и звукопоглощения малоэффективны при
инфразвуке. Требуются очень толстые и массивные звукоизо-
лирующие перегородки или звукопоглощающие покрытия.
Поэтому основным подходом к снижению инфразвука явля-
ется его уменьшение в источнике.
|
|
|
Защита от ультразвука. Как очень высокочастотным коле-
баниям, ультразвуку соответствует большой коэффициент
затухания, из-за чего он распространяется в окружающей
:реде на небольшие расстояния, а средства защиты от него
очень эффективны.
Защита от действия ультразвука через воздух может быть
обеспечена: использованием в оборудовании более высоких
рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового
давления выше; изготовлением оборудования, излучающего
ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (кожуха); уст-
ройством экранов, в том числе прозрачных. Стационарные
ультразвуковые ист шникн. генерир) юани уровни звукового
давления, превышающие нормативные значения, должны
оборудоваться звукопоглощающими кожухами (экранами)
и размещаться в отдельных помещениях или звукоизоли-
рующих кабинах.
|
|
|
