Вибро- и шумобезопасность

С целью уменьшения вредного воздействия вибрации на работающих людей предусматривают систему технических мероприятий, которые должны учитываться при разработке нового, эксплуатации и модернизации существующего оборудования, машин, механизмов и инструментов.

Основными мероприятиями по устранению вредного воздействия вибрации являются:

а) снижение вредных вибраций в самом источнике, используя конструктивные, технологические и эксплуатационные способы и приемы;

б) установка технологического оборудования с динамическими нагрузками на фундаменты;

в) ограничение или устранение вибрации по пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения;

г) устранение неблагоприятных факторов производственной среды, сопутствующих возникновению вибрационной болезни;

д) использование средств индивидуальной защиты (эластичная обувь и рукавицы);

e) введение комплекса санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на снижение вредного воздействия вибрации на организм человека.

Снижение вибрации в источнике достигается следующими методами:

- заменой ударного действия на безударное (например, применяя сварку взамен клепки);

- балансировкой и уравновешиванием подвижных масс;

- применением гидропривода взамен кривошипного и т.п.;

- замена черных металлов цветными сплавами, композиционными материалами, пластмассой, резиной, деревом;

- нанесением специальных вибропоглощающих покрытий и мастик;

- уменьшением неровности пути;

- повышением демпфирующей способности опорных элементов транспортных средств.

Устранение резонансных явлений достигается при проектировании изменением массы или жесткости системы.

Вибропоглощение обеспечивается применением материалов с большим внутренним трением, например, композиционных материалов, пластмасс, дерева, ДСП, ДВП, пористых и волокнистых материалов. Вибропоглощающие материлы преобразуют механическую энергию вибрации в тепло.

Виброизоляция чаще всего достигается введением в колебательную систему упругой связи, обладающей малой жесткостью, - виброизоляторов.

В качестве виброизоляторов используются пружины, эластичные прокладки из резины или полиуретана, пневматические и гидравлические амортизаторы, пневмоподушки и др.

Основными параметрами для расчета виброизоляции являются: параметры вибрации установки (частота вынужденных колебаний f), амплитуда А, виброскорость V или ее уровень L_V ; масса агрегата и его вращающихся или колеблющихся частей m.

Эффективность виброизоляции определяется по формуле:

,

где - коэффициент передачи динамической нагрузки;

- частота собственных колебаний виброизолированной установки, Гц.

Уменьшить вредное воздействие вибрации на работающих можно путем механизации и автоматизации вибрационных процессов, дистационным управлением с виброизолированных кабин.

При организации труда ограничивают время работы с источниками вибрации при превышении предельно допустимого уровня виброскорости:

на 1 дБ – не более чем 381 мин;

на 6 дБ – не более 120 мин;

на 12 дБ – не более 30 мин;

более чем на 12 дБ – запрещается проводить работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию.

Предусматриваются перерывы в работе с источниками вибрации по 10 – 15 мин через час каждый работы. Вводятся ограничения воздействия сопутствующих вредных факторов (температуры, усилия и др).

Допускаются к работе с источниками вибрации лица, достигшие 18 лет, после медосмотра и инструктажа. Медосмотр проводится ежегодно.

Применяют теплые ванны для рук и ног, прием витаминов, специальную производственную гимнастику, кабинеты психологической разгрузки.

Контроль вибрационной нагрузки на работающего производится при воздействии общей вибрации – 1 раз в год, локальной – 1 раз в 6 месяцев.

Для измерения вибрации применяют механические, оптические или электрические приборы. Для гигиенической оценки вибрации рабочих мест наиболее широкое распространение получили электрические приборы, в основу устройства которых положен общий принцип – механические величины, характеризующие колебательное движение, преобразуются в электрические, которые затем измеряются или регистрируются самопишущими приборами.

Локальная вибрация определяется в точках соприкосновения рук человека с органами управления механизмов и инструментов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом одна из осей должна совпадать с направлением ожидаемых максимальных колебаний.

При оценке вибрации принимаются максимальные значение, полученные при измерении.

Для защиты от шума применяются следующие основные методы и средства:

уменьшение шума в источнике;

изменение направленности шума;

уменьшение шума на пути его распространения;

архитектурно-планировочные мероприятия;

средства индивидуальной защиты;

медико-профилактические методы.

Методы уменьшения шума в источнике выбираются в зависимости от природы возникновения шума.

Для уменьшения механического шума:

снижают возбуждение шума, путем замены ударных процессов на безударные, применения методов снижения вибрации и эффективной смазки;

уменьшают звукоизлучающую способность путем применения цветных сплавов взамен черных, пластмасс, дерева, резины или композиционных материалов.

Снизить звукоизлучающую способность можно также путем нанесения вибродемпфирующих покрытий и мастик.

Для уменьшения шума аэродинамического происхождения:

улучшают аэродинамику тел, их обтекаемость;

изменяют режимы движения, скорость обтекания и выхлопа;

применяют специальные насадки, глушители и отражающие звук экраны.

Для уменьшения гидродинамического шума:

улучшают гидродинамические характеристики гидравлических аппаратов;

добиваются перехода турбулентного режима в ламинарный;

устраняют гидравлические удары и кавитацию.

Для уменьшения шума электромагнитного происхождения применяют:

более плотную прессовку трансформаторного железа;

демпфирующие прокладки;

композиционные материалы.

Изменением направленности шума, сбрасывая сжатый воздух или выпуская пар в сторону от рабочих мест, можно уменьшить шум на рабочем месте на 10 – 15 дБ.

Уменьшение шума на пути его распространения достигается установкой звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, кожухов, кабин, экранов.

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.

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

, дБ,

где - коэффициент звукопоглощения необлицованных поверхностей помещения ;

- коэффициент звукопоглощения облицовки;

- площадь поверхности помещения, м²;

- 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 ограждение. Эффективность использования ограждения определяется по формуле:

дБ,

где - масса 1 м² ограждения, кг;

- частота звука, Гц;