Расчет виброизоляции

1. Определить собственную частоту колебаний виброустановки f, Гц.

, (4.1)

где g – ускорение свободного падения;

_ст – статическая осадка виброизоляторов, под действием массы установки, принимаем _ст = 0,2 см

2. Определить диапазон частоты вращения электродвигателя, где сказывается эффект виброизоляции

по условию

NN_эф = 60 f_эф

f = 16; 24; 31,5; 63.

3. Определить диапазон частоты вращения электродвигателя, где не сказывается эффект виброизоляции

по условию f  f_эф, f = N/60

NN_эф

Результаты занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты измерений

Диапазон частот вращения, в которых изучали вибрацию
дает эффект виброизоляция		не дает эффект виброизоляция
f  fэф = fz2 Гц	NNэф = 60 fэф об/мин	f  fэф, Гц	NNэф об/мин

4. Определить коэффициент передачи:

(4.2)

5. Определить величину виброизоляции, дБ:

Полученные значения занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Результаты расчетов

fz, Гц	f, Гц		, дБ

Структура работы

1. Теоретическая часть.

2. Оформление результатов.

3. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое вибрация?

2. Как влияет вибрация на человека?

3. Классификация вибрации по способу передачи человеку.

4. Классификация вибрации по времени воздействия.

5. Гигиеническое нормирование.

6. Техническое нормирование.

7. Средства защиты от вибрации.

8. Расчет виброизоляции.

9. Расчет резиновых виброизоляторов.

10. Расчет пружинных виброизоляторов.

Лабораторная работа №5

Исследование параметров шума и методы его снижения

Цель работы:

1. Ознакомление с нормативными требованиями по ограничению шума в производственных помещениях.

2. Изучение приборов и методики измерения шума.

3. Определение эффективности некоторых мероприятий по снижению шума.

Теоретическая часть

Шум - совокупность звуков, различных по частоте и силе. Возникает шум при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. С физической стороны шум характеризуется частотой колебаний, звуковым давлением, интенсивностью и силой звука. Ухо человека воспринимает звуковые колебания в воздухе в пределах от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуковыми, а свыше 20000 Гц -ультразвуковыми. Инфразвук и ультразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое действие на организм человека.

Шум является общебиологическим раздражителем. Действуя на нервную систему, он оказывает влияние на весь организм. Под влиянием шума притупляется острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, повышается кровяное давление, изменяется объем внутренних органов.

Длительное пребывание человека в шумном помещении взывает снижение слуховой чувствительности приводя к тугоухости, а иногда и к глухоте.

Воздействуют на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. Поэтому сильный шум в производственных условиях, спoco6ствует возникновению несчастных случаев, ведет к снижению производительности труда.

В зависимости от происхождения различают шум:

• механический (возникает при движении, соударении, трении деталей машин и механизмов);

• аэро(гидро)динамический (возникает при движении газа, пара, жидкости в результате пульсации давления из-за турбулентного перемешивания потоков, движущихся с разными скоростями в свободных струях, или из-за турбулизации потока у границ обтекаемого тела);

• термический (возникает при турбулизации потока и флуктуации плотности газов при горении, а также мгновенном изменении интенсивности выделения тепла, приводящего к мгновенному повышению давления);

• взрывной (импульсный).

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» шумы классифицируются:

а) по характеру спектра на:

• широкополосный шум - шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

• тональный шум - шум, в спектре которого имеются выраженные дискретные (тональные) составляющие, причем для практических целей (при контроле параметров звука на рабочих местах) тональный характер устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;

б) по временным характеристикам на:

- постоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно»;

- непостоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно».

Непостоянный шум подразделяется на:

колеблющийся шум -шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

прерывистый шум - шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

импульсный шум - шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с. При этом уровни звука, измеренные на стандартизованных временных характеристиках шумомера «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБА и более.

Основная характеристика любого источника шума – звуковая мощность.

Звуковая мощность определяется как общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Гигиенической характеристикой шума, определяющей его воздействие на человека, является уровень звукового давления (L, дБ), величина которого выражается формулой

, (5.1)

где Р - звуковое давление, создаваемое источником звука, Па;

Р_о - пороговое звуковое давление (Р_о=2- 10^-5 Па).

При нормировании шума весь слышимый диапазон звуковых колебаний по частоте разбивается на отдельные полосы, каждая из которых характеризуется граничными частотами: (f₁)- нижняя и (f₂) - верхняя граничные частоты и средней частотой (f, Гц). За ширину полосы принята октава, т.е. интервал частот, в котором высшая частота в два раза больше нижней f₁, т.е. f₂/f₁ = 2. За среднюю частоту октавной полосы принимают среднегеометрическую частоту, определяемую по формуле:

(5.2)

При нормировании шума устанавливаются допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц при непрерывном действии шума не менее четырех часов за рабочую смену. Кроме того, для ориентировочной оценки за характеристику постоянного шума на рабочем месте допускается принимать эквивалентный уровень звука в дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера.

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.

Дополнительно для колеблющегося и прерывистого шума ограничивают максимальные уровни в дБА, измеренные на временной характеристике «медленно» (≤ 110 дБА), а для длинного импульсного шума - максимальный уровень звука в дБАJ, измеренный на временной характеристике «импульс» (< 125 дБА).

Допустимые уровни для некоторых производств и для жилой зоны представлены соответственно в таблице 5.1 и 5.2.

2. Эквивалентные уровни, дБА, для шума, создаваемого средствами транспорта (автомобильного, железнодорожного, воздушного) в 2 м от ограждающих конструкций зданий, обращенных в сторону источников шума, допускается принимать на 10 дБА выше уровней звука, указанных в таблице (для жилых зданий).

Наиболее эффективными методами борьбы с шумом в производственных условиях являются звукопоглощение и звукоизоляция.

Для уменьшения звука в производственном помещении путем звукопоглощения используют различные шумопоглощающие панели, которыми облицовываются потолки и стены помещений. Процесс поглощения звука в материале происходит за счет перехода звуковой энергии в тепловую в результате вязкого трения воздуха в порах материала. Характеризуется звукопоглощение коэффициентом звукопоглощения, т.е. отношением звуковой энергии, поглощенной материалом, к энергии, падающей на материал.

Таблица 5.1 - Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий

Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука и эквивалентные уровни звука,дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1. Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование, проектирование программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность; рабочие места в помещениях – дирекции, проектно-констукторское бюро, программистов, лабораториях для теоретическихъ работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах.	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
Продолжение таблицы 5.1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
2 Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управления, конторских помещениях, лабораториях.	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3 Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и сигналами, работа требующая постоянного слухового контроля, операторская работа, диспетчерская работа; рабочие места в помещениях диспетчерской службы, дистанционного управления с телефонной связью, машиписных бюро, участки точной сборки, помещениях мастеров.	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4 Работа требующая сосредоточения, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдениям; рабочие места в лабораториях с шумным оборудованием.	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5 Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п.п. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и территории предприятия	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Таблица 5.2 - Допустимые уровни звука

Назначение района застройки, территории	Допустимые уровни звука I, дБА
	от 7 до 23 ч	с 23 до 7 ч
1 Курортные и лечебно-оздаравительные районы	40	30
2 Территории больниц и санаториев	45	35
3 Территории и зоны массового отдыха	50	–
4 Новый проектируемый жилой район города	55	45
5 Реконструируемый жилой район, со сложившейся застройкой	60	50
6 Промышленные районы	65	55

Эффективность звукопоглощения облицовок (в зоне отраженного звука) определяется по формуле, дБ:

(5.3)

где α₁ - коэффициент звукопоглощения необлицованных поверхностей помещения;

α₂ - коэффициент звукопоглощения облицовки;

S₁ - площадь поверхности помещения, м²;

S_oбл - площадь облицованной поверхности помещения, м².

Сущность звукоизоляции ограждения, используемого для борьбы с шумом, состоит в том, что большая часть падающей звуковой энергии отражается от преграды и лишь незначительная ее часть проникает за осаждение. Эффективность использования ограждения определяется по формуле, дБ:

(5.4)

где m - масса 1 м ограждения, кг;

f - частота звука, Гц.

На производстве в качестве звукоизолирующих преград используются акустические экраны, кожухи, кабины.

Эффективность использования кожуха определяется по формуле, дБ:

(5.5)

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