Борьба с шумом и вибрацией

Общие сведения

Вибрация относится к вредным факторам, обладающим высокой биологической активностью. Воздействие вибрации на человека может приводить с одной стороны к снижению производительности труда и качества работы, ас другой стороны к возникновению заболеваний (среди профессиональных заболеваний вибрационная патология стоит на втором месте после пылевой).

Выделяют следующие способы снижения виброскорости (виброзащиты).

Снижение виброактивности источника вибрации, как правило, является очень специфическим делом, зависящим от особенностей его работы. Общим подходом к решению этой задачи является уменьшение энергии возмущающих сил за счет уменьшения частоты вращения или размеров вращающихся масс и соответственно линейных скоростей. Эффективным средством снижения виброактивности источника, является замена металлических деталей на пластмассовые, обладающие большим внутренним трением. Для снижения вибрации машин, совершающих возвратно-поступательное движение, большое значение имеет сокращение допусков для уменьшения зазоров в соединениях.

Вибродемпфирование– метод виброзащиты, при котором снижении вибрации происходит за счет рассеяния энергии механических колебаний в результате необратимого преобразования ее в тепловую при возникающих в материале конструкции деформациях.

Используется несколько методов демпфирования конструкций:

- изготовление деталей из материалов, обладающих большим коэффициентом потерь: чугун, сплавы меди и марганца, некоторые виды пластмасс;

- нанесение на конструкцию вибродемпфирующих покрытий (ВДП);

- использование вибродемпфирующих засыпок из сухого песка, чугунной дроби, а также жидкостных прослоек.

Виброизоляция – метод виброзащиты, заключающийся в ослаблении связи между источником и объектом, путем размещения между ними виброизолирующего устройства (виброизолятора). Наиболее распространенным материалом, используемым для виброизоляторов, является резина. Широко используют резинометаллические сварные виброизоляторы, у которых упругий резиновый элемент при вулканизирован к металлическим деталям. В практике виброзащиты нашли также применение и цельнометаллические виброизоляторы, в которых используется стальная пружина в сочетании с опорно-демфирующим элементом из металлорезины.

Динамическое виброгашение– это метод виброзащиты, заключающийся в присоединении к объекту виброзащиты дополнительных устройств с целью изменения характера его колебаний. Если рассмотреть различные виды колебаний: продольных, крутильных, изгибных и т.д., то к любому из них применимо динамическое гашение.

Вибрационная защита с помощью пассивных систем оказывается малоэффективной при возбуждении в области низких частот, а, также при действии вибрации с широким спектром. В этих случаях все большее применение находят управляемые системы виброзащиты, получившие название активных. Активное виброгашение сводится к компенсации дополнительным источником энергии сил, вызывающих вибрацию защищаемого объекта.

Методы и средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные. Предпочтение следует отдавать первым из них. К методам и средствам коллективной защиты от шума относятся снижение шума в источнике, звукоизоляция, звукопоглощение и глушители шума.

Снижение шума в источнике – проводится двумя путями: уменьшение энергии возмущающих воздействий в источнике и ослаблением его звукоизлучающей способности. В первом случае речь идет об изменении рабочих характеристик машины, уменьшении частоты вращения и скорости перемещения подвижных узлов, уменьшении зазоров, повышении точности изготовления деталей и т.д. Во втором случае подразумевается использование специальных звукопоглощающих покрытий или глушителей, ослабляющих излучение источников шума.

Звукоизоляция и звукопоглощение в основном реализуют для защиты от воздушного шума в помещениях. Типичные способы защиты включают применение звукопоглощающих ограждений, экранов, облицовок и перегородок.

Для достижения высокой эффективности звукоизолирующие экраны должны располагаться как можно ближе к источнику шума. На практике это условие часто не выполняется. В лучшем случае экраны обеспечивают снижение шума на 20 дБ, обычное снижение составляет 10 – 15 дБ. При использовании экранов в помещениях, где звук многократно отражается от всех внутренних поверхностей, достичь высокой эффективности экрана нельзя. Эффективнее их использовать в открытом пространстве. Для повышения эффективности их облицовывают звукопоглощающим материалом.

Поскольку интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, то в случае невозможности уменьшения прямого звука, уменьшают энергию отраженных волн. Этого можно достичь, увеличив эквивалентную площадь звукопоглощения помещения путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок. А также установки в помещениях штучных звукопоглотителей. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения. В настоящее время для акустической обработки применяют такие материалы, как ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минеральные плиты.

Методические указания

Допустимый уровень звукового давления на постоянных рабочих мест­ах на среднегеометрических частотах октавных полос составляет:

Таблица 3.1