4.2. Определение эффективности некоторых альтернативных методов снижения уровня шума

Обычно в помещениях установлено несколько источников шума с различными уровнями интенсивности. В этом случае суммарный уровень звукового давления (L, дБ) в полосах частот или средний уровень звука (L_c, дБА) в равноудаленной от источников точке определяют по формуле

L=10lg(10^0,1L1+10^0,1L2+…+10^0,1Ln),

где L₁,L₂,L_n – уровни звукового давления в полосе частот, дБ, или уровни звука, дБА, развиваемые каждым из источников шума в исследуемой точке пространства.

Если источники шума имеют одинаковые уровни звукового давления L_i, дБ, в полосах частот (или уровни звука, дБА), то последняя формула примет вид:

где n – число источников шума с одинаковыми уровнями звукового давления (уровнями звука).

Если пренебречь затуханием шума в атмосфере, то уровень интенсивности его, дБ, на расстоянии l, м, от источника можно рассчитать по формуле:

L=L_i-20∙lgl-8,

где L₁ – уровень интенсивности шума на расстоянии 1 м от его источника, дБ.

Звукоизолирующая способность однородной перегородки, дБ,

∆L=20lg (mf_c)-60,

где m – масса 1 м² ограждения, кг/м²; f_c – средняя геометрическая частота, Гц.

Звукоизоляция двойного ограждения, дБ, с воздушной прослойкой толщиной 0,08…0,1 м:

∆L=26lg(m₁+m₂)-6,

где m₁, m₂ – соответственно масса 1 м² первого и второго ограждений, кг/м².

Ослабление шума кожухом, все элементы которого обладают приблизительно одинаковой звукопроводностью, дБ:

∆L= u + 10 lgα,

где u = 13,5lgm+13 – собственная звукоизоляция стенок кожуха, дБ; α – коэффициент звукопоглощения материала кожуха, представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии Е_пог к падающей Е_пад, изменяется от 0 (при Е_пог=0) до 1 (при Е_пог=Е_пад).

Акустические экраны устанавливают для ослабления высокочастотного шума, так как низкочастотный шум за счет эффекта дифракции огибает их почти без ослабления. Кроме того, экраны применяют в случае превышения уровня шума на рабочих местах сверх допустимых значений не менее чем на 10 дБ и не более чем на 20 дБ. Эффективность экранов оценивают по коэффициенту К

,

где f – частота звука, Гц; h,l – соответственно высота и длина экрана, м; b – расстояние от экрана до рабочего места, м; а – расстояние от экрана до источника шума, м.

По расчетному значению к можно определить эффективность экрана ∆L из следующих соотношений:

Зависимость эффективности экрана от коэф. К.Таблица.6

К	0	0,5	1	1,5	2	3	4	5	7	10
∆L	5	8	11	13,5	15	18	20	22	25	30

4.3. Методы и средства снижения вредного влияния вибрации

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с устранением причин появления механических колебаний, например замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.д. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты. Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготавливают из упругодемпфирующих материалов.

Важными мероприятиями для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека являются: правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические процедуры, такие как теплые ванночки для рук и ног, массаж рук и ног, витаминизация и др. Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, а также при контактных смазках и т.д. операторы должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, не пропускающих влагу или контактную смазку.

При разработке нового и модернизации существующего оборудования и приборов должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, передающегося контактным путем, как в источнике его образования (конструктивными и технологическими мерами), так и по пути распространения (средствами виброизоляции и вибропоглощения). При этом рекомендуется применять:

1. Дистанционное управление для исключения воздействия ультразвука на работающих при контактной передаче.

2. Блокировку, т.е. автоматическое отключение оборудования, приборов при выполнении вспомогательных операций – загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и т.д.

3. Приспособление для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали.

Классификация средств коллективной защиты от шума:

I. Архитектурно-планировочные.

II. Акустические:

1.Звукоизоляции:

• Ограждения;

• кабины, пульты;

• кожухи;

• экраны.

2.Звукопоглощения:

• облицовки;

• штучные звукопоглотители.

3.Глушители:

• абсорбционные;

• реактивные;

• комбинированные.

III. Организационно-технические.

Акустические средства в свою очередь подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители.

При наличии в помещении одиночного источника шума, уровень интенсивности L (дБ) можно рассчитать по формуле

L=10lg J/J₀ .

Если имеется n источников шума с одинаковым уровнем интенсивности звука L_i , то общий уровень интенсивности звука определяется по формуле

L=L_i + 10lgn.

Эффективность снижения уровня шума (∆L,дБ) в помещении определяется по формуле

∆L=L-L_доп .

Эффективность установок облицовок (дБ) можно приближенно определить по формуле

L=n10lgA₂A₁,

где А₂ и А₁ – соответственно эквивалентная площадь поглощения после и до установки облицовки.

Эффективность звукоизоляции однородной перегородки (дБ) рассчитывается по формуле

∆L₃=20lgGf – 4,75,

где G - масса одного м² перегородки, кг; f - частота, Гц.

Эффективность установки кожуха ∆L (дБ)

∆L=L₃ + 10lgα,

где α-коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха, L₃- звукоизоляция стенок кожуха.

Методы и средства коллективной защиты от вибрации

Виброизоляцией называется уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам.

Виброизоляцию можно оценивать через коэффициент передачи

К_п=1/f/f₀ – 1_,

где f и f₀ – частота возмущающей силы и собственная частота системы при наличии виброизолирующего слоя (Гц).

Эффективность виброизоляции определяется по формуле

B_L=20lg1/K_п.

Виброизоляция используется при виброзащите от действия напольных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки могут устанавливаться на амортизаторы (резиновые, металлические или комбинированные) или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупругого слоя. Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между рукой и инструментом проложены слои с различной массой и упругостью.

Выбор гашения вибрации осуществляется за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.