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 коллективной защиты от шума на 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 к балансировке роторов; изменение режимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки в сочленениях 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 в источнике, 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 в одном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума.
Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения (рис. 2, а) и штучные (объемные) поглотители различных конструкций (рис. 2, б), подвешиваемые к потолку помещений. Процесс поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом 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 а не 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 В2 и В1 -- постоянные помещения до и после проведения акустической обработки. Величину В определяют 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