Методы защиты от воздейсвия шума (стр. 2 из 4)
Непостоянные шумы на рабочих местах нормируются по эквивалентным по энергии уровням звука [дБ (А)], определенным по ГОСТ 12.1.050–86.
3 Классификация средств защиты от шума
Средства защиты от шума, применяемые на машиностроительных предприятиях, подразделяются на средства коллективной защиты (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ). Классификация средств коллективной защиты приведена на рисунке 1.
.Рисунок 1 – Средства коллективнойзащиты от шумана пути его распространения.
Наиболее рациональным методом является борьба с шумом в источнике возникновения (уменьшение звуковой мощности Р). Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машин и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации. Для снижения шума в источнике возникновения могут успешно применяться следующие мероприятия: замена ударных механизмов и процессов безударными, например замена ударной кленки сваркой, рихтовки — вальцовкой, использование гидропривода вместо кривошипно-шатунных и эксцентриковых приводов; применение малошумных соединений, например подшипников скольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений; применение в качестве конструкционных материалов с высоким внутренним трением, например замена металлических деталей пластмассовыми и другими «незвучащими» материалами; повышение требований кбалансировке роторов; изменение режимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки всочленениях для предотвращения их износа и шума от трения. Важное значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений. Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума висточнике, может обеспечить снижение уровня звука на 10 ... 20 дБ (А) и более.
Изменение направленности излучения шума. При проектировании установок с направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим местам, поскольку величина показателя направленности может достигать 10 ... 15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противошумную сторону от рабочего места или жилого дома.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы их разделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать водном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума.
Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума впомещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающиеоблицовки поверхностей помещения (рис. 2, а)и штучные (объемные) поглотители различных конструкций (рис. 2, б), подвешиваемые кпотолку помещений. Процесс поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха втеплоту за счет потерь на трение впористом материале. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука и незамкнутые поры.
Звукопоглощающие материалы имеют коэффициент звукопоглощения а> 0,2. У бетона, кирпича величина ане превышает 0,01 ... 0,05. Звукопоглощающие свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки. Эффект снижения шума за счет применения звукопоглощающей облицовки оценивают по формуле
(4)где В2и В1 — постоянные помещения до и после проведения акустической обработки. Величину Вопределяют по СНиП П-12—77 в зависимости от вида помещения.
1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал;
3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток;
6 — плита из звукопоглощающего материала.
Рисунок 2 – Акустическая обработка помещений
Уменьшение шума на пути его распространения применяют, когда перечисленные выше методы не обеспечивают требуемого снижения шума. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого шума lпр путем установки звукоизолирующих перегородок, кожухов, экранов (рисунок 3) и т.п. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит за ограждение. Звукоизолирующая способность (дБ) перегородки выражается величиной:
(5)
где
— интенсивность шума за перегородкой. В качестве звукоизолирующих материалов для перегородок применяют бетон, кирпич, дерево и т. п. Эффективность звукоизоляции (дБ) однородной перегородки может быть определена по формуле: 
, (6)
где т — масса 1 м2 перегородки, кг, зависящая от плотности материала и толщины перегородки;
/ — частота, Гц;
рс — акустическое сопротивление воздуха.
Анализ этой формулы позволяет сделать два основных вывода: звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее, и на высоких частотах эффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.
Наиболее шумные машины и механизмы закрывают кожухами, которые обычно изготовляют из конструкционных материалов — стали, сплавов алюминия, пластмасс и др. и облицовывают изнутри звукопоглощающим материалом толщиной 30 ... 50 мм (рисунок 5).
а – схема кожуха; б – конструкция кожуха электродвигателя: 1 – звукопоглощающий материал; 2 – глушитель шума; 3 – источник шума; 4 – стенка;
5 – электродвигатель; 6, 7 – каналы с глушителями для входа и выхода воздуха
Рисунок 3 – Звукоизолирующий кожух
а – схема экрана; б – расположение экранов в вычислительных центрах;
в – экранирование источников механического шума; 1 – шумное оборудование;
2 – экран со звукопоглощающей облицовкой; 3 – рабочее место; 4 – дисковая пила
Рисунок 4 – Экранирование источников шума
4 Расчет глушителей шума
На машиностроительных предприятиям повышенный шум на рабочих местах и в жилой застройке часто создается при работе вентиляторных, компрессорных игазотурбинных установок, систем сброса сжатого воздуха, стендов для испытаний различных двигателей. Снижение шума аэродинамического происхождения достигается установкой глушителей в каналах и воздуховодах на пути распространения шума от его источника до места всасывания или выброса воздуха и газов. Глушители подразделяются на абсорбционные, реактивные (рефлексные) и комбинированные. Снижение шума в абсорбционных глушителях происходит за счет поглощения звуковой анергии применяемыми в них звукопоглощающими материалами и конструкциями, а в реактивных – в результате отражения звука обратно к источнику. Комбинированные глушителя обладают свойством как поглощать, так и отражать звук. Выбор типа глушителя зависит от конструкции заглушаемой установки (стенда, системы и т.д.), спектра и требуемого снижения шума. Применение глушителей для различных установок и систем рассмотрено ниже.
При распространении шума по трубопроводам, воздуховодам, каналам для его уменьшения широко применяют глушители различных конструкций, выбор которых определяется спектром шума, необходимым глушением и условиями эксплуатации конкретной установки. Реактивные глушители используют для снижения шума с резко выраженными дискретными составляющими и в узких частотных диапазонах. Важно, чтобы применение глушителей любого типа не ухудшало работу заглушаемой машины. Эффективность глушителей шума может достигать 30—40 дБ и более. Если в рабочей зоне не удается уменьшить шум до допустимых величин общетехническими средствами, то администрация обязана обеспечить работающих в этой зоне средствами индивидуальной защиты и обозначить ее знаками безопасности. К средствам индивидуальной противошумовой защиты относятся вкладыши (Снижение шума на 5 ... 20 дБ); наушники (эффективность на высоких частотах до 45 дБ); шлемы, применяемые при высоких уровнях шума (более 120 дБ).
а – трубчатый; б – пластинчатый; в – сотовый; г – звукопоглощающая облицовка поворота; 1 – трубопровод; 2 – корпус глушителя; 3 – перфорированная стенка;