Расчетную нагрузку питающей осветительной сети определяют умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса Кс (1…0,6).
По токовым нагрузкам в фазовых проводах с учетом нагрева и потерь по таблицам, приведенным в ПУЭ и справочниках, в зависимости от условий эксплуатации, способа прокладки и прочих условий, выбирают: - материал проводника(алюминий, медь), сечение и марку провода(кабеля).
5.4. Меры борьбы с шумом и вибрацией
При наличии на проектируемом (реконструируемом) участке, в цехе (объекте) оборудования, отличающегося повышенными уровнями шума и (или) вибрации, необходимо сравнить их с предельно-допустимыми уровнями по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96, ГОСТ12.1.003-83, ГОСТ 12.1.012-90 и установить степень превышения.
Основываясь на проведенном анализе, необходимо разработать конкретное инженерное решение (расчет, схемы, конструкции) по устранению или снижению уровней этих неблагоприятных (вредных) производственных факторов.
Существует несколько способов защиты от шума и (или) вибрации отдельных источников (балансировка вращающихся частей оборудования и правильное конструктивное решение подшипниковых узлов; изоляция от основного производства группы «шумных» станков; звукоизоляция шумного оборудования при помощи кожухов, экранов и глушителей; виброизоляция и вибропоглащение при помощи амортизаторов, демпфирующих устройств и фундаментов; индивидуальные средства защиты и пр.).
Ниже приведены примеры расчетов по снижению шума и вибрации.
5.4.1. Снижение уровня шума при помощи экранов
Акустические экраны находят широкое применение в производственных помещениях различных предприятий для отгораживания наиболее шумных агрегатов или участков от соседних рабочих мест.
Экран целесообразно устанавливать в зоне преобладающего действия прямого звука.
Эффективность
экрана
(разность уровней звукового давления,
измеренных в одной и той же точке до и
после установки экрана) определяется
следующим расчетом. По рисунку (см. ниже)
определяют углы звуковой тени
и эффективные высоты экрана
соответственно
,
,
и
,
,
.
Затем по графику рисунка определяют
значения
,
и
для значений:
и
;
и
;
и
.
Значения
длины звуковой волны в воздухе
для различных частот приведены в
табл.5.1.
Таблица 5.1
Длина звуковой волны в зависимости от частоты звука
Частота, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
Длина звуковой волны, м |
5,5 |
2,75 |
1,38 |
0,69 |
0,345 |
0,175 |
0,086 |
0,043 |
Эффективность экрана определяется по формуле, дБ:
(17)
|
|
К определению эффективности экрана
Шум, распространяющийся от движущегося автотранспорта, можно снизить путем установки шумоотражающих экранов либо устройством лесонасаждений вдоль дорог. Эффективность таких мероприятий можно оценить по методике, приведенной выше.
5.4.2. Снижение уровня шума при помощи
звукоизолирующих кожухов
Звукоизолирующие кожухи предназначены для заключения в них наиболее шумного оборудования и являются, в большинстве случаев, простым и доступным средством снижения уровня шума в производственных условиях.
Кожухи могут быть изготовлены из металла, дерева, пластмассы, стекла и других материалов.
Для увеличения эффективности кожух внутри облицовывается слоем звукопоглощающего материала, выбранного и рассчитанного в соответствии со спектром шума, излучаемого данной машиной, а также с учетом технологических и противопожарных требований к материалу поглотителя.
Конструкция кожуха должна предусматривать тщательное уплотнение технологических отверстий (трубопроводов, кабелей, вентиляционных и технологических отверстий и т. п.).
Эффективность кожуха определяется звукоизоляцией его стенок и коэффициентом звукопоглощения звукопоглотителя, выбранного для облицовки внутренних поверхностей, и может быть определена по формуле, дБ:
, (18)
где:
–
звукоизолирующая способность листового
материала, из которого сделан кожух
(примеры звукоизолирующих характеристик
приведены
в табл. 5.2), дБ,
–
коэффициент звукопоглощения
звукопоглотителя (примеры-табл. 5.3)
Таблица 5.2
Звукоизоляционные характеристики ограждений
№ |
Конструкция ограждения |
Толщина конструкции, мм |
Звукоизолирующая способность на частотах, дБ |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
|||
1 |
Древесностружечная плита |
20 |
23 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
2 |
Алюминиевый лист |
2 |
15 |
19 |
23 |
26 |
31 |
35 |
3 |
Стальной лист |
5 |
25 |
32 |
35 |
36 |
32 |
34 |
4 |
Оргстекло |
18 |
30 |
32 |
35 |
35 |
33 |
38 |
5 |
Стекло |
4 |
19 |
24 |
28 |
30 |
33 |
31 |
7 |
22 |
28 |
29 |
34 |
28 |
39 |
||
6 |
Железобетонная панель |
100 |
38 |
41 |
44 |
50 |
57 |
54 |
120 |
34 |
38 |
46 |
53 |
56 |
58 |
||
140 |
35 |
41 |
46 |
54 |
59 |
56 |
||
7 |
Шлакобетонная панель |
250 |
30 |
45 |
52 |
59 |
64 |
64 |
Таблица 5.3
Акустические характеристики звукопоглощающих облицовок
№ |
Наименование материала или изделия |
Плотность звукопоглощающего материала, кг/м3 |
Толщина слоя звукопоглощающего материала, мм |
Коэффициент звукопоглощения на среднегеометрических частотах |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||||
1 |
Плиты ПА/О, минераловатные, акустические размером 500х500 |
150 |
20 |
0,02 |
0,03 |
0,17 |
0,68 |
0,98 |
0,86 |
0,45 |
0,2 |
2 |
Плиты «Акмигран» минераловатные размером 300х300 |
400 |
20 |
0,02 |
0,1 |
0,3 |
0,85 |
0,9 |
0,78 |
0,72 |
0,59 |
3 |
Маты из супертонкого стекловолокна, оболочка из стеклоткани ССТЭ-6 |
15 |
50 |
0,1 |
0,4 |
0,85 |
0,98 |
1,0 |
0,93 |
0,97 |
1,0 |
4 |
Войлок строительный |
– |
12,5 |
0,03 |
0,05 |
0,08 |
0,17 |
0,48 |
0,52 |
0,51 |
– |
5 |
Асбестовый войлок |
– |
10 |
0,02 |
0,06 |
0,14 |
0,32 |
0,25 |
0,19 |
– |
– |
6 |
Плиты «Винипор» |
120 |
30 |
0,08 |
0,17 |
0,28 |
0,55 |
0,88 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Подобным образом возможен упрощенный расчет эффективности шумозащитных кабин, используемых в тех случаях, когда не применимы или не достаточно эффективны другие методы борьбы с шумом.
5.4.3. Снижение уровня вибрации.
Вибрацией какого-либо тела называется периодическое смещение его центра тяжести от положения равновесия. Возникающие при этом колебания, как правило, представляют реальную опасность для людей, технологических процессов, зданий и сооружений.
Целью снижения вибрации механизмов является создание таких условий на пути распространения колебаний, которые увеличили бы потери и тем самым уменьшили передаваемую от источника колебательную энергию.
При разработке мероприятий по снижению вибрации следует добиваться, чтобы амплитуды колебаний, проходящих через упругие элементы от источника вибрации до фундамента, были возможно меньше.
Наиболее распространенными способами снижения уровня вибрации машин являются: виброизоляция, вибропоглощение и виброгашение. В качестве виброизоляции чаще всего используются виброизоляторы. Виброизоляторы выполняются в виде пружин, упругих прокладок из резины или комбинации пружин и упругих материалов.
Для расчета упругих (резиновых) амортизаторов необходимо:
1. Выбрать
упругий материал с требуемым динамическим
модулем упругости
(примеры-табл. 5.4).
Таблица 5.4
Динамические характеристики виброизолирующих материалов
№ |
Материал |
Плотность в сжатом состоянии в г/см3 |
Нагрузка в кГ/см3 |
Скорость звука в мм/сек |
Динамический модуль упругости материала в н/см2 |
Коэффициент потерь |
Частота, при которой производились измерения, в Гц |
|
1 |
Губчатая резина |
0,72 |
0,02 |
59,8 |
257 |
0,15 |
176 |
2,2 |
0,53 |
0,02 |
35,0 |
65 |
– |
– |
– |
||
0,53 |
0,10 |
35,5 |
67 |
– |
– |
– |
||
2 |
Губчатый каучук |
0,11 |
– |
13,5 |
2 |
0,08 |
85 |
– |
0,11 |
0,005 |
16,5 |
3 |
0,04 |
92 |
– |
||
3 |
Пенопласт ПХВ-Э |
0,17 |
0,02 |
58,0 |
57,5 |
0,85 |
172 |
4 |
0,17 |
0,05 |
59,5 |
60 |
– |
– |
– |
||
0,17 |
0,1 |
63,0 |
67,5 |
– |
– |
– |
||
4 |
Поролон |
0,04 |
0,005 |
89,5 |
32 |
0,22 |
138 |
– |
0,04 |
0,01 |
117,0 |
55 |
– |
– |
– |
||
5 |
Войлок |
0,4 |
0,03 |
102,5 |
420 |
0,23 |
115 |
2,7 |
|
|
0,3 |
0,02 |
95,0 |
270 |
0,12 |
400 |
– |
|
|
0,25 |
0,10 |
98,0 |
240 |
0,18 |
410 |
– |
6 |
Пробка средней твердости |
0,18 |
0,3 |
378,0 |
2570 |
0,11 |
315 |
– |
2. Задаться
необходимым числом амортизаторов
(исходя из конструктивных особенностей
машины).
3. Найти поперечный
размер
виброизолятора квадратного сечения,
м:
, (19)
где:
– вес машины, Н;
– расчетное напряжение в резине; эту
величину рекомендуется принимать равной
0,2–0,4 МПа, а для твердых сортов резины
до 0,5 МПа.
4. Определить полную высоту Н резинового амортизатора, м:
(20)
Широкие амортизаторы с малой высотой нежелательны, так как они имеют чрезмерную жесткость. Резина, работая под нагрузкой, сохраняет постоянство объема. Вследствие этого амортизаторы, имеющие высоту, значительно меньшую, чем ширину, не в состоянии сохранять объем постоянным, что значительно увеличивает модуль их упругости. Если по конструктивным соображениям все же придется выбирать широкие листы амортизаторов, последние необходимо делать перфорированными или рифлеными, в этом случае пустоты не будут препятствовать поперечному расширению резины при вертикальном сжатии.
5. Определить рабочую высоту H1 амортизатора, м:
(21)
6. Рассчитать жесткость одного резинового амортизатора в вертикальном направлении:
, (22)
где:
–
площадь поперечного сечения одного
виброизолятора, м.
7. Определить жесткость одного амортизатора в горизонтальном направлении:
, (23)
где:
–
динамический модуль сдвига, Па/м2.
8. Определить частоту собственных вертикальных колебаний виброизолируемой машины, Гц:
, (24)
где:
–
отношение ширины амортизатора к полной
его высоте.
9. Полученную собственную частоту сравнить с требуемым значением, рассчитанным по формуле, Гц:
, (25)
где: fв _– частота возмущающей силы, Гц,
φz – коэффициент, учитывающий соотношение частоты собственных колебаний машины и частоты возмущающей силы (принимается обычно равным 3…5)
Если эти значения не сходятся, то в расчет резиновых амортизаторов вносят соответствующие изменения:
а) выбирают тип резины с меньшим динамическим модулем упругости;
б) в допустимых пределах увеличивают статическое напряжение в резине;
в) увеличивают вес машины путем присоединения к ней железобетонного основания.