Для защиты от вибрации применяются амортизаторы

Амортизаторы используют для защиты от ударных нагрузок оборудования на различных транспортных средствах. Устройства способны сглаживать резкие толки и движения, предотвращая механизмы, корпусные части от износа и обеспечивая плавность хода.

Основные виды

Амортизирующие установки отличаются по техническим показателям и классифицируются в несколько категорий:

• устройства категории АКСС;
• приборы с обозначением АД;
• модели АПНМ;
• устройства с фрикционным демпфированием.

Приобретать различные виды устройств для сглаживания нагрузок или виброизоляторов необходимо только в специализированной организации, например, амортизаторы демпфированный можно купить тут — https://tankiz.com/products/group/amortizatory-ad.

Демпфированные амортизаторы с обозначением АД устанавливают в случаях, когда монтаж приборов требуется при соблюдении диапазона нагрузок в рамках разночастотности. Температурный диапазон эксплуатации составляет от – 60 до 70 градусов. Демпфированные амортизирующие установки превосходят виброизолирующие амортизаторы, потому что способны эксплуатироваться в широких диапазонах вибрации. Преимущества демпфированных амортизаторов также заключаются в следующих факторах:

1. возможность установки на различных приборах;
2. способны снижать ударные ускорения до 8 раз;
3. эффективно работают в среде пониженного давления;
4. предназначены даже для условий с перепадами температур от -60 до 70 градусов.

Амортизирующие устройства категории АКСС предназначены для предотвращения ударных нагрузок в различных средах. Устройства оснащены кабельными каналами и страховкой, могут использоваться в воздушной среде, насыщенной парами и маслами, дизельным топливом, при этом температура эксплуатации варьируется от -10 до 70 градусов. Амортизаторы АКСС подходят для установки на судах, двигателях и коробках танков, бронетранспортных машин, вентиляционных и кондиционирующих установках. Изготавливаются данные амортизирующие приборы только в соответствии с государственным стандартом.

Для пространственного погружения необходимы виброизоляторы ДКА, которые защищают оборудование и приборы летательных аппаратов, ракетно-космических комплексов от попадания вибрационных и ударных нагрузок в разных частях погружения. Структура виброизоляторов включает двойной колокольчик, который отличается повышенной статической прочностью. Основным отличительными критериями виброизоляторов выступают показатели размера диаметра пресс-формы и номинальной весовой нагрузки, а также резонансной собственной частотой с номинальной нагрузкой.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

6.6.2. Защита рэс с помощью амортизаторов

Амортизаторы — механические фильтры нижних частот — применяют для защиты блоков РЭС от вибрационных и ударных воздействий. Являясь одновременно упругой опорой, устанавливаемой между защищаемым блоком и вибрирующим основанием, их конструкции обязательно включают в себя упругий элемент — чаще всего это стальная цилиндрическая или коническая пружина — и демпфирующий элемент, в котором энергия колебаний рассеивается за счет явлений вязкого или сухого трения. При отсутствии демпфирующего элемента энергия колебаний может рассеиваться за счет внутреннего трения в материале упругого элемента. При выборе типов и типоразмеров амортизаторов необходимо учитывать, что они одновременно должны удовлетворять совокупности динамических, климатических и конструктивных требований.

В соответствии с динамическими требованиями амортизаторы должны обеспечивать надежную вибро- и ударозащиту по заданным направлениям и в заданном диапазоне частот, иметь эффективное демпфирование для быстрого гашения колебаний при резонансах, ударах и толчках, а частоты их собственных колебаний должны быть меньше нижней граничной частоты f_н диапазона вибрационных воздействий при эксплуатации.

В соответствии с эксплуатационными требованиями амортизаторы должны надежно функционировать в заданных климатических условиях — при повышенной или пониженной температуре окружающей среды, в условиях воздействия влаги, морского тумана, солнечной радиации, пыли, грибков, плесени.

В соответствии с конструктивными требованиями амортизато­ры должны функционировать при заданной схеме нагружения, быть удобными в монтаже, взаимозаменяемыми, иметь малые массу и габаритные размеры. По конструктивному исполнению и принципу действия различают пять основных типов амортизаторов:

— пружинные с воздушным демпфированием,

— пружинные с фрикционным демпфированием,

— цельнометаллические со структурным демпфированием,

Каждому из перечисленных типов амортизаторов присущи свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки, ограничивающие область их применения.

Резинометаллические амортизаторы (рис. 6.19, а) состоят из элементов 1 и 2 металлической арматуры и фасонного резинового упругого и демпфирующего элемента 3, соединенного с ними с помощью вулканизации. Амортизаторы этого типа просты, компактны, технологичны и дешевы, обладают большой нагрузочной способностью и возможностью произвольной их ориентировки относительно основания. Однако они имеют относительно уз кий диапазон рабочих температур

Рис. 6.19. Конструкции амортизаторов различного типа:

а — резинометаллические: 1,2— элементы арматуры; 3 — упругий и демпфирующий элемент;

б — пружинные с воздушным демпфированием: 1 — фасонная пружина; 2 — калиброванное отверстие; 3 — резиновая оболочка;

в — пружинные с фрикционным демпфированием: 1 — конические пружины; 2 — диафрагма; 3 — корпус; 4 — шток;

д — пружинно-полимерные: 7 — цилиндрическая пружина; 2 — полимерный демпфер; 3, 5 — обоймы; 4, 7 — полимерные прокладки; 6 — корпус

и ограниченный срок службы из-за старения резины и ослабления в процессе эксплуатации сцепления металла с резиной. Кроме того, их недопустимо использовать в агрессивной среде, содержащей пары бензина, масла и т.д.

Наиболее стойкими являются амортизаторы на основе кремнийорганической резины (силикона), почти не изменяющей сво­их динамических свойств в диапазоне температур -55. + 150°С, обладающей значительным внутренним демпфированием и отно­сительно небольшими изменениями упругих свойств.

В амортизаторе пружинном с воздушным демпфированием типа AД (рис. 6.19, б) упругим элементом является фасонная пружина 1 (коническая или экспоненциальная), имеющая нелинейную статическую характеристику P(z). Эффект демпфирования возникает вследствие потерь энергии в потоке воздуха, протекающего через калиброванное отверстие 2 в резиновой оболочке 3. Данный амортизатор обладает свойством равночастотности, т.е. независимостью частоты собственных колебаний от нагрузки, однако его демпфирующие свойства зависят от температуры и меняются вследствие старения резины.

В амортизаторах пружинных с фрикционным демпфированием типа АФД и АПН (рис. 6.19, в) упругий элемент состоит из двух последовательно соединенных конических пружин 1. Эффект демпфирования возникает за счет сил сухого трения между корпусом 3 и подпружиненной пластмассовой диафрагмой 2, связанной со што­ком 4, на который опирается защищаемое изделие. Амортизатор имеет хорошие эксплуатационные характеристики, однако при малых амплитудах колебаний не обеспечивает виброзащиты, так как для начала движения диафрагме необходимо преодолеть силу [рения.

Пружинно-полимерные амортизаторы типа АПП отличаются от амортизаторов типа АЦП материалом подушки, в качестве которого в них используют полимерные материалы. Такие свойства полимерных материалов, как значительный коэффициент механических потерь, возможность изменения в широких пределах механических характеристик, технологичность и простота изготовления из этих материалов конструкций различной формы, позволяют использовать их для изготовления амортизаторов с хорошими виброизолирующими характеристиками.

Пружинно-полимерный амортизатор (рис. 6.19, д) состоит из цилиндрической пружины 1, навитой на полимерный демпфер 2, размещенный в обоймах 3 и 5, опирающихся на верхнюю 4 и нижнюю полимерные прокладки. Конструкция размещена в корпусе 6.

Для обеспечения устойчивой работы амортизатора в горизонтальной плоскости в качестве упругого элемента используют коническую или экспоненциальную пружину. Эти амортизаторы имеют широкий частотный диапазон защиты, но их параметры сильно зависят от температуры и влажности окружающей среды,] Расширение температурного диапазона устойчивой работы такого амортизатора достигается использованием многослойных структур демпфирующих элементов, каждый слой которых рассчитан на эффективное демпфирование колебаний в определенном интервале температур.

На основе рассмотреных типов амортизаторов этого типа разработаны и введены в эксплуатацию системы пассивной виброзащиты конструкций РЭС, порядок расчета параметров которых будет рассмотрен в подразд. 6.7.

Амортизаторы АКСС – полувековая защита приборов и механизмов от вибрации и ударов

В судостроении особо остро стоит проблема виброзащиты, где действию вибрации может быть подвержен любой механизм: приборы и агрегаты, корпусная конструкция, навигационные установки, ЭВМ и, что особо важно, человек.

Вибрация — колебания частей производственного оборудования и трубопроводов, возникающие при неудовлетворительном их креплении, плохой балансировке движущихся и вращающихся частей машин и установок, работе ударных механизмов. По физической природе вибрация представляет собой колебательные движения материальных тел с частотами в пределах 12. 8000 Гц.

К средствам защиты от вибрации могут быть отнесены всякого рода оградительные устройства, виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглощающие устройства автоматического контроля, сигнализации и дистанционного управления. Решением вопроса снижения вибрации ученые и конструкторы занимались с конца IXX. Были предложены десятки способов и столько же различных конструкций виброгасителей. С середины прошлого века, когда резина как амортизирующий материал получила широкое распространение особое место в данном вопросе получили резиновые и резинометаллические амортизаторы.

Резиновые и резинометаллические амортизаторы представляют собой резиновые детали различных форм и размеров предназначенные для защиты приборов и механизмов от ударных воздействий и вибраций в различных температурных условиях и средах.

В 80-х годах ХХ века ЦНИИ им.акад. Крылова предложил для решения проблем действия вибрации в судостроении новое виброзащитное, ударостойкое устройство – резинометаллические амортизаторы АКСС.

АКСС — амортизатор корабельный со страховкой, под «страховкой» понимают безопасность устройства металлической арматуры изделия: повреждение места соединения резины с металлом не приводит к разрушению амортизатора, не допускает срывания оборудования с креплений во время нештатных ситуаций.

Маслостойкие амортизаторы типа АКСС-М (ГОСТ 17052.1-80, ГОСТ ВД 17053.1-80) — применяются под нагрузки от 10 до 400 кгс (98 Н до 3924 Н) и кислотостойкие амортизаторы типа АКСС-И (ТУ 38 105 1258-90) применяются под нагрузки от 25 до 400 кгс (245 Н до 3924 Н), работоспособны при температурах от минус 5 0 С до плюс 70 0 С, кратковременно (не более 1 часа и не чаще одного раза в месяц) от минус 10°С до плюс 100ºС, а также при температуре до минус 40ºС в нерабочем состоянии в период достройки и холодного отстоя судов под амортизируемым оборудованием в присутствии паров масла и дизельного топлива, а также возможного обливания маслом, дизельным топливом, пресной и морской водой.

В зависимости от конструкции арматуры амортизаторы изготавливаются двух типов: бескозырьковый и козырьковый.

Читайте также: Дэу нексия задние амортизаторы от чего подходят

Маленькие амортизаторы служат для защиты лёгких хрупких приборов от сотрясений, большие — для звукоизоляции довольно тяжёлых виброактивных механизмов. Спроектированные еще в пятидесятые года, и прошедшие в последующем ряд усовершенствований, для защиты от вибрации и ударных нагрузок оборудования на судах, в настоящее время АКСС с успехом используются для эффективной защиты от вибрации двигателей и коробок сельхозмашин, танков, БТР, вентиляционных установок, установок кондиционирования, компрессоров и др. Это обуславливается простотой конструкции, высокой надежностью при эксплуатации (в том числе в экстремальных условиях), достаточно высокими акустическими показателями и удобством при монтаже.

АО «НИИРПИ»
190020, РФ, Санкт-Петербург,
Нарвский проспект, д. 22
т.: (812) 252-38-95, 252-46-11
ф.: (812) 252-44-14

Защита от вибрации (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3

В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный режим труда. Так, при работе с ручными машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм, суммарное время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную oпepацию, не должна превышать для ручных машин 15-20 мин.

При таком режиме труда (если прочие факторы условий труда соответствуют санитарным нормам) рекомендуется устанавливать обеденный перерыв не менее 40 мин и два регламентированных перерыва (для активного отдыха, проведения производственной гимнастики по специальному комплексу и физиопрофилактических процедур): 20 мин через 1—2 ч после начала смены и 30 мин через 2 ч после обеденного перерыва.

Для работающих в условиях вибрации при наличии других неблагоприятных факторов (шума, температуры, вредных веществ излучения и др.), превышающих санитарные нормы, режимы труда и отдыха должны устанавливаться на основе изучения изменения работоспособности, отражающей степень неблагоприятного воздействия всего комплекса факторов условий труда на организм человека.

При работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется включать в рабочий цикл технологические операции, не связанные с воздействием вибраций. Рабочие, у которых обнаружена вибрационная болезнь, временно, до решения ВТЭК, должны быть пе­реведены на работу, не связанную с вибрацией, значительным мышечным напряжением и охлаждением рук.

1. Каковы основные методы защиты от вибрации?

2. Что такое виброгашение и в чем особенность динамического вибро­гашения?

3. Как осуществить отстройку от резонанса?

4. В чем заключается сущность вибродемпфирования и какие материа­лы для него применяются?

5. Для каких частот вибрации применяют виброгашение и повышение жесткости конструкции?

6. В чем заключается сущность виброизоляции?

7. Какие СКЗ и СИЗ применяются для защиты от вибрации?

Защита от шума, инфра — и ультразвука

Основным нормативным документом, устанавливающим классификацию шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки, являются Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Санитарные нормы обязательны для всех организаций и юридических лиц независимо oт форм собственности, подчинения и принадлежности физических лиц и независимо от гражданства.

В Санитарных нормах применяются следующие понятия:

Звуковое давление — переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в результате звуковых колебаний, Па.

Эквивалентный (по энергии) уровень звука, LАэкв, дБА, непостоян­ного шума — уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума — это уровень фак­тора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не дол­жен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процес­се работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последую­щих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных измене­ний показателей функционального состояния систем и анализато­ров, чувствительных к шуму.

Максимальный уровень звука, LАмакс, дБА — уровень звука, соот­ветствующий максимальному показателю измерительного, прямо показывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или значение уровня звука, превышаемое в течение 1 % времени изме­рения при регистрации автоматическим устройством.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 1000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать уровень звука LA, дБА.

Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются эквивалентные (по энергии) уровни звука LАэкв, дБА, и максималь­ные уровни звука L А макс, дБА.

Оценка непостоянного шума на соответствие допустимым уров­ням должна проводиться одновременно по эквивалентному и мак­симальному уровням звука. Превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие санитарным нормам.

Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029—2001.

Средства и методы защиты от шума по отношению к защищае­мому объекту подразделяются на: средства и методы коллективной защиты (СКЗ) и средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Наиболее эффективными являются технические меры защиты от шума: уменьшение шума в источнике; применение технологи­ческих процессов, при которых уровни звукового давления на ра­бочих местах не превышают допустимые уровни; применение ди­станционного управления шумными машинами и др.

Для защиты от акустических колебаний (шума, инфра — и ультразвука) можно использовать следующие методы:

• снижение звуковой мощности источника звука;

• размещение рабочих мест с учетом направленности излу­чения звуковой энергии;

• удаление рабочих мест от источника звука;

• акустическая обработка помещений;

• применение средств индивидуальной защиты.

Снижение звуковой мощности источника звука. Для снижения шума механизмов и машин применяют методы, аналогичные методам, снижающим вибрацию машин, т. к. вибрация является источником механического шума.

Аэродинамический шум, вызываемый движением потоков воздуха и газа и обтеканием им элементов механизмов и ма­шин, — наиболее мощный источник шума, снижение которого в источнике наиболее сложно. Для уменьшения интенсивности ге­нерации шума улучшают аэродинамическую форму элементов машин, обтекаемых газовым потоком, и снижают скорость дви­жения газа.

Снижение шума в источнике требует конструкторской перера­ботки излучающих шум узлов или механизмов в целом, что может быть реализовано в основном на этапе проектирования машин и оборудования, а для действующих цехов является неприемлемым. Поэтому можно рекомендовать применение упругих прокладок между основанием машины, прибора и опорной поверхностью. В качестве прокладок используются резина, войлок, пробка, различ­ной конструкции амортизаторы. Под настольные шумящие аппа­раты, счетные, перфорационные машины можно подкладывать мягкие коврики из синтетических материалов, а под ножки столов, на которых они установлены, прокладки из мягкой резины, войло­ка толщиной 6—8 мм. Крепление прокладок возможно путем при­клейки их к опорным частям. Замена прокладок из резины произ­водится через 4—5 лет, из войлока — через 2—2,5 года.

Возможно также применение звукоизолирующих кожухов, ког­да это не мешает технологическому процессу. Не менее важным для снижения шума в процессе эксплуатации является вопрос правиль­ной и своевременной регулировки, смазывания или замены меха­нических узлов шумящего оборудования.

Снижение шума в производственном помещении может быть достигнуто и организационно-техническими мерами: правильной планировкой помещения и размещением оборудования, использованием звукоизоляции и звукопоглощения.

При расположении оборудования следует учитывать защиту расстоянием. Уровень шума на расстоянии от источника можно определить из соотношения:

где LR — уровень шума на расстоянии R (м) от источника, дБ; Lи — уровень шума источника, дБ.

При размещении шумящего оборудования его стремятся кон­центрировать в одном месте производственного помещения (цеха), которое ограждают звукоизолирующими перегородками или устраивают для персонала звукоизолированные кабины со смотровы­ми окнами.

Суммарный уровень шума N источников с одинаковым уровнем шума в равноудаленной точке рассчитывают по формуле:

где L, — уровень шума одного источника, дБ.

Акустическая обработка помещения — это мероприятие, сни­жающее интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола) звука. Для этого применяют звукопогло­щающие облицовки поверхностей помещения (рис. 2.76, а) и штучные (объемные) поглотители различных конструкций (рис. 2.76, б), подвешиваемые к потолку помещения.

Рис. 2.76. Акустическая обработка помещении: а — звукопоглощающая облицовка помещений:

1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань;

4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала;

б — звукопоглотители различных конструкций

Поглощение звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом материале облицовки или поглотителя. Для большей эффективности звуко­поглощения пористый материал должен иметь открытые со сто­роны падения звука незамкнутые поры. Звукопоглощающие ма­териалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения а, равным отношению звуковой энергии, поглощенной материалом, и энергии, падающей на него. Звукопоглощающие материалы должны иметь коэффициент звукопоглощения не менее 0,3. Чем это значение выше, тем лучше звукопоглощающий материал. Зву­копоглощающие свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки между материалом и поверхностью помещения. Эффект снижения шума за счет применения звукопоглощающей облицовки можно оценить по формуле

где В1, и В2 — постоянные помещения соответственно до и после проведения акустической обработки.

Постоянную помещения рассчитывают по формуле

в которой: А = — эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, αср = A/Snoв — средний коэффициент звукопоглощения помещения, а αi, Si., Snов — коэффициент звукопоглощения обли­цовки, соответствующая ему площадь поверхности и общая пло­щадь поверхностей помещения.

Установка звукопоглощающих облицовок снижает уровень шума на 6. 8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от его источ­ника) и на 2. 3 дБ в зоне превалирования прямого шума (вблизи от источника). Несмотря на такое относительно небольшое сни­жение уровня шума, применение облицовок целесообразно по следующим причинам: во-первых, спектр шума в помещении меняется за счет большей эффективности (8дБ) облицовок на высоких частотах: он делается более глухим и менее раздра­жающим; во-вторых, становится более заметным шум оборудо­вания, а следовательно, появляется возможность слухового кон­троля его работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи. По этим причинам помещения концертных залов подвергают акустической обработке.

Читайте также: Передняя стойка амортизатора фольксваген кадди

Звукопоглощающими свойствами обладают все строительные ма­териалы, однако эффективность их, как правило, низка. Поэтому звукопоглощающие конструкции состоят из пористых или рыхлых волокнистых материалов. Материалы и конструкции звукопогло­щающих облицовок должны обладать механической прочностью, удовлетворять требованиям противопожарных норм, быть легки­ми и долговечными.

Варьируя звукопоглощающим материалом, его толщиной, раз­мерами воздушного зазора, а также параметрами перфорированно­го листа (диаметром перфорации, расстоянием между отверстиями и коэффициентом перфорации — отношением площади отверстий к площади всего перфорированного листа), можно в значительных пределах изменять частотную характеристику коэффициента звукопоглощения.

Защитный слой, который предназначен для защиты от выдува­ния пыли звукопоглощающего материала, не обладающего необхо­димой механической прочностью, практически не влияет на характеристику звукопоглощения.

Подбирают конструкцию облицовки так, чтобы максимум в спектре требуемого снижения соответствовал максимуму в частот­ной характеристике коэффициента звукопоглощения конструкции.

Звукопоглощающие облицовки следует размещать на потолке помещения и на верхней части стен (выше 1,5—2 м). Наибольшее поглощение шума достигается при облицовке 60 % и более общей площади поверхности помещения. Эффект снижения уровня шума увеличивается с уменьшением высоты помещения. В помещениях высотой более 6 м целесообразно устраивать подвесные потолки с такой высотой подвеса, чтобы звукопоглощающая облицовка была минимально удалена от источника шума. В помещениях большей площадью (более 500 м2) стены играют значительно меньшую роль в отражении звуковых волн, поэтому их можно не облицовывать.

Наряду со звукопоглощающими облицовками применяют объемные (штучные) звукопоглотители (их применение целесооб­разно, когда не хватает облицовочной площади). Они представля­ют собой геометрические тела объемной формы, либо целиком состоящие из звукопоглощающих материалов, либо состоящие из акустически прозрачных оболочек, заполненных звукопоглощаю­щим материалом (рис. 2.76, б).

Штучные звукопоглотители применяют при недостаточности свободных поверхностей помещения для закрепления звукопо­глощающих облицовок. Поглотители различных конструкций, представляющие собой объемные тела, заполненные звукопогло­щающим материалом (тонкими волокнами), подвешивают к по­толку равномерно по площади. Эффективность снижения шума штучными поглотителями рассчитывают по указанной выше формуле, принимая А = А1п, где А1 и п — соответственно эквива­лентная площадь звукопоглощения одного поглотителя и их ко­личество. Для стандартных материалов облицовок и типов штуч­ных звукопоглотителей значения коэффициентов звукопоглоще­ния а и эквивалентной площади звукопоглощения А1 известны и содержатся в справочных данных по борьбе с шумом.

Звукоизоляция. При недостаточности указанных выше меро­приятий для снижения уровня шума до допустимых значений или невозможности их осуществления применяют звукоизоля­цию. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсив­ности прямого звука путем установки ограждений, кабин, кожу­хов, экранов (рис. 2.77). Сущность звукоизоляции состоит в том, что падающая на ограждение энергия звуковой волны отражает­ся в значительно большей степени, чем проходит через него. Звукоизолирующая способность (дБ) ограждения выражается ве­личиной:

где: Рпр и Рпрош — соответственно звуковая мощность прямого (падающего на ограждение) и прошедшего через ограждение звука, Вт. Звукоизоляция однослойной перегородки может быть определена по формуле:

где: m0 — поверхностная масса перегородки, кг/м2 (m0 = рh; р — плотность материала перегородки, кг/м3; h — толщина перего­родки, м); f — частота звука, Гц.

Как видно из выше приведенной формулы, звукоизоляция перегородки тем больше, чем она тяжелее (изготовлена из более плотного мате­риала и толще) и чем выше частота звука.

Рис. 2.77. Средства звукоизоляции: 1 — звукоизолирующее ограждение; 2 — зву­коизолирующие кабины и пульты управления; 3 — звукоизолирующие кожухи; 4 — акустические экраны; ИШ— источник шума

Перегородки выполняют из бетона, кирпича, дерева и т. п. Наиболее шумные механизмы и машины закрывают кожухами, изготовленными из конструкционных материалов — стали, сплавов алюминия, пластмасс и др., и облицовывают изнутри звуко­поглощающим материалом толщиной 30-50 мм (рис. 2.78).

Рис. 2.78. Звукоизолирующий кожух: а — схема кожуха; 6 — конструкция кожуха электродвигателя; / — звукопоглощающий материал; 2 — глушитель шума; 3 — источник шума

Устанавливаемый кожух не должен жестко соединяться с меха­низмом, иначе его применение дает отрицательный эффект (кожух становится дополнительным источником шума).

Экранирование. Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воз­действия шума используют экраны, устанавливаемые между источ­ником шума и рабочим местом. Экранирование источников шума или рабочих мест осуществ­ляют по схемам, приведенным на рис. 2.79.

Рис. 2.79. Экранирование источников шума: a — 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

Защитные свойства экрана возникают из-за того, что при огибании прямой звуковой волной кромок экрана за ним образуется зона звуковой тени тем большей протяженности, чем меньше длина волны (выше часто­та звука). Т. к. экран защищает только от прямой звуковой вол­ны, его применение эффективно только в области превалирова­ния прямого шума над отраженным, либо на открытом воздухе, либо в облицованном помещении. Поэтому экраны надо уста­навливать между источником шума и рабочим местом, если они расположены недалеко друг от друга.

Для повышения эффективности экраны часто делают сложной формы (рис. 2.79, б, в), при этом их облицовывают звукопоглоща­ющим материалом. В шумных цехах ряд рабочих мест, например, операторов пультов управления, размещают в звукоизолированных кабинах.

Звуковые экраны широко применяют не только на производстве, но и в окружающей сре­де, например для защиты от шума транспортных потоков зоны пешеходных дорожек, проходящих вдоль магистрали. В качестве экранов, снижающих уровень шума, используются лесозащит­ные полосы, поглощающие звук. Лесозащитные полосы должны быть сплошными, без промежутков, через которые может про­никать шум. Для этого деревья высаживают в несколько рядов (чем шире полоса лесных насаждений, тем лучше) в шахматном порядке, снизу в зоне оголенной части ствола дерева высажива­ют кустарник. Эффективность снижения шума лесными насаж­дениями уменьшается зимой, когда деревья сбрасывают листву.

Глушители применяют для снижения аэродинамического шума. Глушители шума принято делить на абсорбционные (рис. 2.80), использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом; реактивные (рис. 2.81) типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина ко­торых равна 1/4 длины волны заглушаемого звука; комбиниро­ванные, в которых поверхности реактивных глушителей облицо­вывают звукопоглощающим материалом; экранные (рис. 2.82).

Рис. 2.80. Глушители абсорбционного типа: а — трубчатый; б — пластинчатый; в — сотовый; г — звукопоглощающая облицовка поворота; 1 — трубопровод; 2 — корпус глушителя; 3 — перфорационная стенка; 4 — стеклоткань; 5 — звукопо­глощающий материал

Реактивные глушители в отличии от абсорбционных заглушают шум в узких частотных диапазонах и применяются для сниже­ния шума источников с резко выраженными дискретными со­ставляющими. Если таких составляющих несколько, глушитель выполняют в виде комбинации камер и резонаторов, каждый из которых рассчитан на заглушение шума определенного диапазо­на. Реактивные глушители широко используют для снижения шума выпуска выхлопных газов двигателей внутреннего сгора­ния (рис. 2.81, г).

Рис. 2.81. Реактивные глушители: a — камерный; б — резонансный; в — чет­вертьволновой; г — глушитель шума выпуска мотоциклетного двигателя

Экранные глушители устанавливают перед устьем канала для выхода воздуха в атмосферу или его забора (например, для вен­тиляционных или компрессорных установок, выброса сжатого газа и т. д.). Схемы экранных глушителей показаны на рис. 2.82. Эффективность их тем выше, чем ближе они расположены к устью канала. Однако при этом увеличивается гидравлическое сопротивление для сброса и забора воздуха (газов), а следова­тельно, и время сброса. При расчете и установке таких глушите­лей ищут оптимальный вариант. Эффективность глушителей мо­жет достигать 30. 40 дБ.

Рис. 2.82. Экранные глушители: a — схемы глушителей; б — график для опреде­ления снижения шума глушителем; 1 — металлический лист; 2 — звукопогло­щающий материал

При наличии нескольких источников суммарный уровень звукового давления определяется по следующим формулам.

Если источники звука одинаковы, т. е. каждый в отдельности создает на рабочем месте одинаковый уровень звукового давле­ния:

(2.6)

где L1 — уровень звукового давления, создаваемый одним источ­ником, п — число одинаковых источников звука.

Если источники звука различны:

(2.7)

где L1, L2, . Ln — уровни звукового давления, создаваемые каж­дым источником.

Анализ формул (2.6), (2.7) показывает, что при наличии в помещении одинаковых источников, удаление половины из них снижает уровень звука в помещении на 3 дБ. При наличии же в помещении источников звука, сильно различающихся по своей звуковой мощности, суммарный уровень звукового давления оп­ределяет в основном источник с наибольшей звуковой мощно­стью. Например, при наличии трех источников, создающих в от­дельности уровень звукового давления 100, 80, 70 дБ суммарный уровень звукового давления будет равен:

Таким образом, для радикального снижения уровня шума на рабочем месте нужно удалить или заглушить наиболее шумный источник. Так, удаление источника шума в 100 дБ уменьшит уровень шума немногим менее чем на 20 дБ.

Новым методом снижения шума является метод, связанный с созданием «антизвука», т. е. созданием равного по величине и про­тивоположного по фазе звука. В результате интерференции основ­ного звука и «антизвука» в некоторых местах шумного помещения можно создать зоны тишины.

В месте, где необходимо уменьшить шум, устанавливается мик­рофон, сигнал, от которого усиливается и излучается расположен­ными динамиками.

Если рассмотренными выше мерами не удается снизить уро­вень звукового давления для защиты человека, работающего в шумном производстве, следует применять средства индивидуаль­ной защиты.

Читайте также: Амортизатор капота для пассат б5

Средства индивидуальной защиты (СИЗ). Средства индивидуальной защиты от шума в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на:

♦ противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи;

♦ противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слу­ховой проход или прилегающие к нему;

♦ противошумные шлемы и каски;

Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются на голове дугообразной пружиной. Их эффективность изменяет­ся от 7 дБ на частоте 125 Гц до 38 дБ на частоте 8000 Гц. Противошумные наушники по способу крепления на голове подразделяются на: независимые, имеющие жесткое и мягкое оголовье; встроенные в головной убор или в другое защитное ус­тройств.

Вкладыши — мягкие тампоны из ультратонкого материала, вставляемые в слуховой канал. Их эффективность не очень вы­сока и в зависимости от частоты шума может составлять 5. 15дБ.

Противошумные вкладыши в зависимости от характера исполь­зования подразделяются на: многократного пользования; одно­кратного пользования.

Противошумные вкладыши в зависимости от применяемого материала подразделяются на: твердые; эластичные; волокнистые.

Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 7. 38 дБ.

Противошумные вкладыши, как правило, используют при небольших превышениях нормативных значений шума, напри­мер, в помещениях ВЦ. Вкладыши могут быть однократного пользования, изготовленные из хлопковой ваты или синтетичес­кого волокна, и многократного использования из пластмассы или других упругих эластичных материалов с фиксированной формой и размерами.

В промышленности широко применяют наушники ВЦНИИОТ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются ду­гообразной пружиной. Наушники наиболее эффективны на высо­ких частотах, что необходимо учитывать при их использовании.

При воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты, так как шум действует непосредственно на мозг человека. В этих слу­чаях применяют шлемы.

Шлемы. Они закрывают всю голову человека, т. к. при таких уровнях шума он проникает в мозг не только че­рез ухо, но и непосредственно через черепную коробку.

Основным нормативным документом при работе с источни­ками ультразвука является СанПиН 2.2.4./2.1.8.582-96 «Гигие­нические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бы­тового назначения».

В указанных Санитарных правилах и нормах используются сле­дующие определения.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) ультразвука — это уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, об­наруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ ультразвука не исключает наруше­ние здоровья у сверхчувствительных людей.

Допустимый уровень ультразвука в жилых и общественных здани­ях — это уровень фактора, который не вызывает у человека значи­тельного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствитель­ных к ультразвуковому воздействию.

Источники ультразвука — это все виды ультразвукового техно­логического оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного, медицинского, бытового назначения, генериру­ющие ультразвуковые колебания в диапазоне частот от 18 кГц до 100 МГц и выше. К источникам ультразвука относится также обо­рудование, при эксплуатации которого ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.

Контактная среда — среда (твердая, жидкая, газообразная), в которой распространяются ультразвуковые колебания при контакт­ном способе передачи.

По способу распространения улътразвуковых колебаний выделяют:

♦ контактный способ — ультразвук распространяется при со­прикосновении рук или других частей тела человека с ис­точником ультразвука, обрабатываемыми деталями, при­способлениями для их удержания, озвученными жидкостя­ми, сканерами медицинских диагностических приборов,
физиотерапевтической и хирургической ультразвуковой аппаратуры и т. д.;

♦ воздушный способ — ультразвук распространяется по воздуху.

По типу источников ультразвуковых колебаний выделяют:

По спектральным характеристикам ультразвуковых колебаний выделяют:

♦ низкочастотный ультразвук — 16—63 кГц (указаны среднегео­метрические частоты октавных полос);

♦ среднечастотный ультразвук — 125 — 250 кГц;

♦ высокочастотный ультразвук— 1,0 — 31,5 МГц.

По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выделяют:

По способу излучения ультразвуковых колебаний выделяют:

♦ источники ультразвука с магнитострикционным генератором;

♦ источники ультразвука с пьезоэлектрическим генератором.

Нормируемыми параметрами воздушного ультразвука являют­ся уровни звукового давления в децибелах в третьоктавных поло­сах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100 кГц.

Характеристикой высокочастотного ультразвукового колебания, передаваемого контактным путем, является пиковое значение виброскорости (м/с) в частотном диапазоне от 1,0 ∙ 105 до 1,0 ∙ 109 Гц или его логарифмический уровень (дБ), определяемый по формуле:

где v — пиковое значение виброскорости, м/с; vQ — опорное значе­ние виброскорости, равное 5 ∙м/с.

При использовании ультразвуковых источников бытового на­значения, как правило, генерирующих колебания с частотами ниже 100 кГц, допустимые уровни воздушного и контактного ультразвука не должны превышать 75 дБ на рабочей частоте источника.

Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами установок и приборов не должны превышать 110 дБ.

СанПиН 2.2.4./2.1.8.582—96 устанавливает следующие требова­ния по ограничению неблагоприятного влияния ультразвука на работающих и население.

Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвуковых колебаний.

В целях исключения контакта с источниками ультразвука необ­ходимо применять: дистанционное управление источниками уль­тразвука; автоблокировку, т. е. автоматическое отключение источ­ников ультразвука при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка продукции, белья, медицинского инструмен­тария и т. д., нанесения контактных смазок и др.); приспособления для удержания источника ультразвука или предметов, которые мо­гут служить в качестве твердой контактной среды.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких, газообразных средах, а также от контактных смазок необходимо применять нарукавники, рукави­цы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобу­мажные).

Ручные ультразвуковые источники должны иметь форму, обес­печивающую минимальное напряжение мышц кисти и верхнего плечевого пояса операторами соответствовать требованиям технической эстетики.

Поверхность ручных источников ультразвука в местах контак­та с руками должна иметь коэффициент теплопроводности не бо­лее 0,5 Вт/м град., что исключает возможность охлаждения рук работающих.

Для снижения неблагоприятного влияния ультразвука при кон­тактной передаче в холодный и переходный период года работаю­щие должны обеспечиваться теплой спецодеждой по нормам, установленным в данной климатической зоне или производстве.

Стационарные ультразвуковые источники, генерирующие уров­ни звукового давления, превышающие нормативные значения, должны оборудоваться звукопоглощающими кожухами и экрана­ми и размещаться в отдельных помещениях или звукоизолирую­щих кабинах.

Для защиты операторов, обслуживающих низкочастотные ста­ционарные ультразвуковые источники, от электромагнитных по­лей необходимо проводить экранировку фидерных линий.

Неблагоприятное воздействие на человека-оператора воздуш­ного ультразвука может быть ослаблено путем использования в ультразвуковых источниках генераторов с рабочими частотами не ниже 22 кГц.

При систематической работе с источниками контактного ульт­развука в течение более 50 % рабочего времени необходимо устра­ивать два регламентированных перерыва — 10-минутный перерыв за 1—1,5 ч до и 15-минутный перерыв через 1,5—2 ч после обеден­ного перерыва для проведения физиопрофилактических процедур (тепловых гидропроцедур, массажа, ультрафиолетового облуче­ния), а также лечебной гимнастики, витаминизации и т. п.

Общеукрепляющие процедуры (витаминизация, ультрафиоле­товое облучение, комплексы гимнастических упражнений и др.) необходимо проводить и работающим в условиях воздействия низ­кочастотного воздушного ультразвука.

Температура воды при гидропроцедурах должна составлять 37— 38 °С, продолжительность процедуры 5—7 мин, после тепловых гидропроцедур рекомендуется массаж или самомассаж кистей и предплечий рук по 2—3 мин на каждую руку.

Для профилактики утомления зрения рекомендуется во время регламентированных перерывов выполнять упражнения для глаз: закрыть глаза на 10—15 с, сделать движения глазами направо и на­лево, затем вверх и вниз; круговые движения глазами справа налево и обратно (каждое упражнение повторяется не менее 5 раз), закон­чив упражнения, свободно без напряжения направить взгляд вдаль. Для защиты работающих от неблагоприятного влияния воздуш­ного ультразвука следует применять противошумы.

К работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующий курс обучения и ин­структаж по технике безопасности.

Лица, подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воз­действию контактного ультразвука, подлежат предварительным, при приеме на работу, и периодическим медицинским осмотрам. При использовании ультразвуковых источников, как правило, низкочастотных, в бытовых условиях (стиральные машины, охран­ная сигнализация, приспособления для отпугивания животных, насекомых и грызунов, устройства для резки и сварки различных материалов и др.) следует четко выполнять требования по их при­менению и безопасной эксплуатации, изложенные в прилагаемой к изделию инструкции.

Классификация, нормируемые параметры и предельно допусти­мые уровни инфразвука на рабочих местах, а также в жилых и обще­ственных помещениях и территории жилой застройки приведены в СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и об­щественных помещениях и на территории жилой застройки».

В Санитарных нормах даны следующие определения.

Инфразвук — звуковые колебания и волны с частотами, лежащи­ми ниже полосы слышимых (акустических) частот — 20 Гц.

По характеру спектра инфразвук подразделяется на: широкопо­лосный инфразвук, с непрерывным спектром шириной более од­ной октавы; тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие. Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превыше­нию уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам инфразвук подразделяется на: постоянный, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в 2 раза (на 6 дБ); непостоянный инфразвук, уровень звукового давления ко­торого изменяется за время наблюдения не менее чем в 2 раза (на 6 дБ).

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле