Предупреждение воздействия шума и вибрации на рабочих местах станочников

 

Шумомеры - приборы для измерения уровня звука при частотных характеристиках «А», «С», Линейной характеристике «Лин» и временных характеристиках F, S, I.

Согласно МЭК 61672 : 200X (проект) шумомеры делят на три вида:

1) традиционный шумомер,  измеряющий уровень звука при  экспоненциальном усреднении по  времени;

2) интегрирующий усредняющий  шумомер, измеряющий уровень звука,  усредненный за длительное время;

3) интегрирующий шумомер,  измеряющий уровень экспозиции  звука.

Эти виды шумомеров могут  быть изготовлены как отдельные  приборы, либо, некоторые из них, могут  быть объединены в один прибор. Они  могут состоять из нескольких блоков объединенных в измерительную систему.

Дополнительно они могут  измерять максимальный и минимальный  уровни звука, а также пиковый  уровень звука при характеристике «С».

Частотные характеристики прибора  относятся к условиям свободного поля и основной оси микрофона  или при случайном падении  звуковых волн на микрофон.

Частоту калибровки шумомера выбирают из диапазона 160 – 1250 Гц. Рекомендуемое  значение опорного уровня звука 94 дБ относительно 2·10^-5 Па. Допускаемые значения: 74, 84, 104, 114, 124 дБ. Измерительные микрофоны, применяемые в шумомерах должны соответствовать МЭК 61094-1, часть I. Калибраторы микрофонов, применяемые для калибровки шумомеров, по МЭК 60942.

Спектрометры - приборы для измерения спектра шума в октавных либо дробно-октавных полосах частот. В случае соединения с измерительным микрофоном спектрометр измеряет уровни звукового давления в полосах частот в дБ. В случае соединения с вибропреобразователем ускорения и соответствующего интегрирования – уровни виброскорости и виброперемещения в полосах частот, а без интегрирования – уровни ускорения. Спектрометр содержит набор постоянных времени интегрирования и фильтры, ограничивающие верхние и нижние частоты сигнала. Ширина полосовых фильтров от одной до 1/24 октавы (МЭК 61260: 1995), а технические требования на фильтры с измерительным прибором по МЭК 61260. Для комплекта фильтров с нечетными долями октавы или октавных – опорная частота 1 кГц. Спектрометр содержит также Линейную частотную характеристику «Лин». Опорное затухание комплекта фильтров, от которого отсчитываются значения затухания для разных фильтров, устанавливается изготовителем. Частотный диапазон комплекта фильтров определяется между средними частотами двух крайних фильтров комплекта. Эффективная ширина полосы пропускания фильтра не должна отличаться от ширины полосы идеального фильтра более чем на ± 0,15 дБ, ± 0,3 дБ и ± 0,5 дБ для классов 0, 1, 2, соответственно. Линейность амплитудной характеристики должна быть в пределах ± 0,3, ± 0,4, ± 0,5 дБ в диапазонах измерения уровней 60 дБ, 50 дБ, 40 дБ для классов 0, 1, 2, соответственно. Характеристики фильтров спектрометра измеряют по показаниям измерительного прибора спектрометра. Специальные стандарты на спектрометры не разработаны. 

 

Интенсиметры - приборы для измерения уровня интенсивности звука в полосах частот, либо корректированного уровня интенсивности звука по частотной характеристике «А» шумомера, по МЭК 61043. Интенсиметры делят на два класса (1-й класс и 2-й класс, различающиеся, в основном, по величине показателя «давление – остаточная интенсивность»).

Интенсиметр состоит из акустического  зонда с двумя микрофонами  давления и процессора. Процессор 1-го класса имеет третьоктавные полосы частот от 45 Гц до 7,1 кГц, а класса 2 также  третьоктавные ли октавные полосы в  диапазоне 45 Гц – 5,6 кГц. Процессор допускает  корректирование уровней сигнала  в полосах частот по характеристике «А» шумомера. Частотная характеристика микрофонов в средней части диапазона  частот имеет неравномерность ± 0,5 дБ для 1-го класса и ± 0,7 дБ для 2-го класса. Для акустического зонда  ± 0,7 дБ и ± 1,0 дБ, соответственно. Характеристика направленности акустического зонда  – восьмерка. Время усреднения сигнала  от 10 до 180 с.

Калибратор интенсиметров  позволяет подавать одновременно на оба микрофона испытательный  сигнал розовый или белый шум  в диапазоне частот 45 – 1000 Гц. Погрешность  калибровки не более ± 0,5 дБ. Разность фаз двух сигналов может быть установлена  с погрешностью ± 2% для приборов 1-го класса и ± 3,5 % для 2-го класса.

Акустический зонд испытывают в свободном звуковом поле в заглушенной  камере в диапазоне частот 50 Гц – 6,5 кГц, а также в трубе стоячей  волны с диапазоном 125 – 400 Гц. Каждый микрофон калибруют также отдельно по давлению по МЭК 60942: 1988.

Образцовые  источники шума - источники шума с нормируемыми метрологическими характеристиками (ИСО 6926), применяемые для измерения уровня звуковой мощности источников шума по методу сравнения. Образцовые источники шума по своей конструкции делят на аэродинамические (вентиляторные), электродинамические (громкоговорители) и механические (ударного действия).

Образцовый источник шума должен излучать постоянный во времени  широкополосный шум с неравномерностью третьоктавного спектра в пределах 12 дБ в диапазоне частот 100 – 10000 Гц, при измерении в свободном  поле над звукоотражающей плоскостью по ИСО 3745. Уровень звуковой мощности в треть октавной полосе частот не должен отличаться от уровней звуковой мощности в соседних полосах более  чем на ± 3 дБ.

Стандартное отклонение воспроизводимости  результатов измерений не должно превышать 0,5 дБ в диапазоне частот 200 – 5000 Гц и 1 дБ на других частотах диапазона, а также на характеристике «А» шумомера.

 

3.7 ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ  СНИЖЕНИЯ ШУМА

Для борьбы с шумом в  основном используют следующие методы: снижение шума в источнике возникновения, применение индивидуальных средств защиты оборудования и оператора, снижение шума звукопоглощающими и звукоизолирующими материалами, а также звук отражающими экранами. Выбор того или иного метода борьбы с шумом зависит от многих факторов. Так, в частности, механический шум зависит от источника возбуждения вибраций, от режима работы оборудования, от трения между соприкасающимися поверхностями деталей, от неуравновешенности вращающихся деталей и др.

Если возникновение вибрации и шума связано с ударными процессами при работе оборудования, то с изменением временных характеристик соударений деталей происходят изменения уровней шума. При этом снижение скорости соударений деталей оборудования V1 и V2 или увеличение времени между ударами с t1 до t2 приводит к уменьшению уровня звукового давления на величину.

DL = 20 lg (V1/V2) + 10 lg (T1/T2)

На этом основании, учитывая, что продолжительность соударения деталей зависит от модуля упругости  последних, для снижения уровня шума

весьма эффективной оказывается  замена одной из соударяющихся деталей материалом с более низким модулем упругости. Так, с этой целью одно из колес зубчатой передачи изготавливают из пластмассовых материалов, модуль упругости у которых в 25 раз меньше, чем у стали, что приводит к увеличению продолжительности удара в 2,8 раза. При этом величина снижения уровня звукового давления доходит до 15 – 20 дБ.

В тех случаях, когда неуравновешенность вращающихся деталей машин создает  вибрацию с частотой, кратной оборотной  частоте, для снижения механического шума проводят статическое и динамическое уравновешивание движущихся деталей.

При наличии на предприятиях аэродинамического шума от таких  источников, как компрессоры, вентиляторы, двигатели внутреннего сгорания, пневматические машины и др. для уменьшения шума в источнике возникновения необходимо, во-первых, снижать скорость струи (газа или воздуха) и, во-вторых, выполнить воздуховоды толстостенными и покрыть звукоизоляцией. Для вентиляторов одним из возможных способов уменьшения аэродинамического шума является уменьшение наружного диаметра вентилятора.

Кроме того, значительное уменьшение шума может быть достигнуто установкой глушителей к отверстию входа  и выхода воздуховода. Для двигателя значительное уменьшение шума может быть достигнуто за счет использования вентилятора с более высокой частотной характеристикой.

Эффективным средством снижения шума является виброизоляция машин. При его использовании не только обеспечивается отражение звуковых волн, но и происходит снижение уровня колебаний.

Для снижения воздушного шума целесообразно установление на пути его распространения звукоизолирующих ограждений. Последние могут быть выполнены в виде стен, перегородок, перекрытий, кожухов, кабин и т.п. Изоляция ограждений может быть однослойной и двухслойной. При этом звукоизоляция двойных ограждений с воздушным промежутком между двумя стенками эффективнее однослойной преграды равной массы. Звукоизолирующая способность ограждений зависит от многих фактов, в частности, от их массы и частоты звука.

Для защиты от технологического шума оператора применяют звукоизолированные кабины. В производственных помещениях для наиболее шумных агрегатов используют звукоизолирующие кожухи, которые изготавливают  из плоских материалов: стали, дюралюминия, стекла и др. Эффективность кожухов повышается, если внутренние поверхности стенок покрывать звукопоглощающим и вибродемпфирующим материалами.

Другим методом для  снижения шума является звукопоглощение. Для этой цели применяют звукопоглощающие материалы или специальные звуко-поглощающие конструкции, которыми покрывают внутреннюю поверхность

помещений. Последние предназначены  для поглощения звука. Эти конструкции  могут быть в виде звукопоглощающих облицовок ограждающих поверхностей помещений, штучных поглотителей, акустических экранов и др. С помощью звукопоглощающих облицовок и конструкций можно обеспечить снижение шума до 8-10 дБ. Звукопоглощающие материалы типа матов или мягких плит получили наибольшее распространение для закрытых помещений. К звукопоглощающим материалам относятся маты базальтовые звукопоглощающие, плиты из поропласта и др. Волокнистые и сыпучие звукопоглощающие материалы применяются только в сочетании с защитными оболочками и перфорированными экранами. В качестве защитных оболочек и экранов звукопоглощающих конструкций применяются: ткани, гипсовые плиты, асбестоцементные перфорированные листы, перфорированные листы из стали или алюминия и др. В качестве звукопоглощающего слоя в конструкциях звукопоглощающих облицовок применяются пористые, неорганические, органические и композиционные рыхлые, сыпучие материалы и изделия из них: вата, маты и холсты, изготовленные из различных материалов.

 

Снизить повышенные уровни шума и вибрации можно: 
•   в самом источнике путем совершенствования конструкции оборудования и применения малошумных материалов; на путях передачи путем установки шумопоглощающих кожухов, экранов, изоляции наиболее шумного оборудования вентиляторов, компрессоров и т.д.; 
К средствам защиты от повышенного уровня шума относятся устройства: 
•   оградительные; звукоизолирующие, звукопоглощающие; глушители шума; 
автоматического контроля и сигнализации; дистанционного управления. 
средствам защиты от повышенного уровня вибрации относятся устройства: 
оградительные; виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглощающие; автоматического контроля и сигнализации; дистанционного управления.

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на:

1. акустические;
2. архитектурно-планировочные;
3. организационно-технические.

Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются на:

1. средства звукоизоляции;
2. средства звукопоглощения;
3. средства виброизоляции;
4. средства демпфирования;
5. глушители шума.

Организационно-технические  методы защиты от шума включают в себя:

1. применение малошумных технологических процессов (изменение технологии производства, способа обработки и транспортирования материала и др.);
2. оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля;
3. применение малошумных машин, изменение конструктивных элементов машин, их сборочных единиц;
4. совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;
5. использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных предприятиях.

Средства звукоизоляции  в зависимости от конструкции подразделяются:

1. звукоизолирующие ограждения зданий и помещений;
2. звукоизолирующие кожухи;
3. звукоизолирующие кабины;
4. акустические экраны, выгородки.

Средства звукопоглощения  в зависимости от конструкции подразделяются:

3. звукопоглощающие облицовки;
4. объемные (штучные) поглотители звука.

Средства виброизоляции  в зависимости от конструкции подразделяются:

• виброизолирующие опоры;
• упругие прокладки;
• конструкционные разрывы