книги из ГПНТБ / Борьба с шумом в черной металлургии

соударений листа с направляющими роликами рольганга уровень звукового давления достигает 95 дб.

Низкочастотный шум (94 дб) возникает при подаче лис­ тов цепным транспортером в станок для снятия кромок и при работе его девяти клетей с ведущими валками, пере­ мещающими лист относительно неподвижных резцов.

Процесс клеймения листов перед сборкой их в карты является источником кратковременного, периодически по­ вторяющегося высокочастотного шума (113 дб). При сборке листов в карты и наложении на картосварочных станах прихватов на стык листов уровень звукового давления пони­ жается до 97 дб. Шум здесь вызывается работой сварочных автоматов и шлеппером. Кантователь карт при работе соз­ дает низкочастотный шум (100 дб).

При формовке карт в трубную заготовку в четырехвалковых гибочных вальцах после предварительной загибки кромок возникает низкочастотный шум. Уровень звукового давления в процессе формовки составляет 98 дб.

Сварка наружных швов труб на трубоэлектросварочном стане создает шум с уровнем звукового давления 101 дб. Источниками шума являются рольганги приема и выдачи заготовки, ролики раскантовки, шлепперы для перемеще­ ния трубной заготовки во время сварки, а также сварочные автоматы с флюсовой .аппаратурой.

Для уменьшения кривизны бесшовных и сварных труб, которая после прокатки, сварки или термической обработ­ ки во многих случаях превышает допускаемую стандар­ тами или техническими условиями, производится правка. Ее осуществляют путем многократного пластического из­ гиба трубы в различных направлениях. Правка — одна из основных технологических операций, через которую про­ ходят почти все трубы.

В зависимости от типа оборудования, применяемого для правки труб, общие уровни звукового давления изме­ няются в пределах 80—116 дб.

Правильные машины оборудуются приемными (входны­ ми) и выходными проводками закрытого типа, ограничива­ ющими амплитуду колебаний концов подвергаемой правке трубы. Шум, возникающий при прохождении труб через валки правильной машины, вызывается частыми ударами колеблющихся концов и поверхности труб по вкладышам входных и выходных проводок, а также по внутренней поверхности направляющей воронки [20].

На рабочих местах операторов правильных станов каби­ ны, как правило, отсутствуют, и характеристики шума определяются работой обслуживаемого оборудования.

Правильные машины устанавливают в общем потоке или отдельно, вне потока. На рис. 14 'показаны частотные спектры шума правильных машин для правки труб диа­ метром 10—80 мм.

Правка труб большого диаметра, например 1020 мм, осуществляется на прессах-расширителях и является отно­ сительно бесшумной опе­ рацией. На участке гидро­ прессов, производящих од­ новременно калибровку, правку, упрочнение и раз­ дачу труб внутренним гид­ равлическим давлением, за­ регистрированы только шумы, проникающие с со­

седних участков.

шум по классу — низкочастотный. Подача труб на рольган­ ги и движение холодных труб по транспортным рольгангам сопровождается шумом в пределах 100—120 дб (табл. 8).

Интенсивный шум на участках отделки бесшовных и сварных труб возникает при передаче труб от одного агре­ гата к другому вследствие сбрасывания и многократного перекатывания труб по направляющим стеллажей, при соударении труб с упорами, в процессе накопления труб в карманах, при работе пневматических цилиндров.

34

Таблица 8

Характеристики шума при движении труб по транспортным рольгангам

На участке ремонта и осмотра труб большого диаметра, например 1020 мм, шум возникает при"&бдувке и зачистке сварного шва. Уровень звукового давления 100—114 дб. Спектр шума определяется в основном силой и частотой соударений ударника ручного инструмента с трубой, а так­ же количеством одновременно работающих ручных инстру­ ментов.

Высокочастотный интенсивный шум (114 дб) зарегистри­ рован при обработке торцов труб и снятии фасок. При обрезке торцов труб на трубообрезном станке часто воз­ никают резонансные колебания, усиливаемые полостью трубы.

Интенсивным высокочастотным шумом (112 дб) сопро­ вождаются также процессы кантовки труб с транспортного рольганга на стеллажи, со стеллажей на рольганги вслед-

рнаходятся в пределах

ственного стенда и интенсивный шум соседнего смотро­ вого стенда. Таким образом, в течение рабочего времени шум непрерывен и равномерно распространяется по всем направлениям, проникая на соседние термический и меха­ нический участки. Характеристики шума, возникающего

сом, трение колес о направляющие стенда, клеймение ко­ лес, работа электро-.и пневмооборудования.

Интенсивность шума при производстве гнутых профи­ лей зависит от типа изготовляемого профиля, числа станов, находящихся в цехе, способа производства профилей.

Уровень звукового давления при изготовлении холодногнутых профилей из стальных полос находится в' пределах 85—105 дб: шум в основном средне- и низкочастотный [63].

Причинами и источниками шума являются: деформация стальной полосы в ручьевых валках профилегибочного стана; соударение профиля с валками транспортного роль­ ганга; работа летучих ножниц, пневмоприводов, цепного шлеппера, перемещающего готовую продукцию; операция кантовки профилей к укладчику и укладки набранного ряда профилей с рольганга в карманы укладчика при помощи скребкового толкателя; удары профилей о торцовый упор укладчика.

37

МЕХАНИЧЕСКИЕ И РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ЦЕХИ

дится в пределах 85—90 дб [1]. Наиболее высокие уровни шума зарегистрированы при работе крупногабаритных то­ карных, револьверных, фрезерных и шлифовальных стан­ ков. Шум в основном средне- и высокочастотный.

При работе токарных станков основной шум вызывают редукторы, зубчатые и ременные передачи, электродвига­ тели, подшипники, а также процесс обработки металла. Причинами шума являются также износ зубчатых колес, перекосы и дисбаланс движущихся частей. На шумовой режим определенное влияние оказывают применяемые ста­ ночные приспособления и инструмент. При некоторых техно­ логических процессах, например при фрезеровании, точе­ нии, сверлении, источником шума является вибрация обра­ батываемой детали.

Вавтоматно-револьверных станках главный источник шума —удар пруткового материала при продвижении о стен­ ки направляющих трубок.

Вшлифовальных станках, работающих от индивидуаль­ ного привода, шум процесса шлифовки маскирует шум привода. Шум, возникающий при работе шлифовального станка, сам по себе невелик; кроме того, он часто служит для контроля качества рабочего процесса, и полное зату­ хание его нежелательно [91].

На участках, где производится заточка режущего инст­ румента, общий уровень шума 85-90 дб.

Подшипники, хотя их обычно не считают основным ис­ точником шума, значительно увеличивают шум, создавае­ мый механизмом, в определенных областях частотного спектра. Подшипники обычно вызывают шумы скрипящего типа (главным образом подшипники скольжения), щелкаю­ щего (главным образом антифрикционные подшипники) и ударного типа.

Скрипы подшипников можно рассматривать как коле­ бания типа зацепление— проскальзывание, при которых две скользящие поверхности сначала заедаются, затем про­

зе

Таблица 10

Характеристики шума в ремонтно-механических цехах

Уровень звуко­ Цех Вид оборудования вого' давления,

' до

скальзывают. Такое явление возникает обычно при сухом трении, которое уменьшается с увеличением скорости. На­ правленные поверхности колеблются, или «звенят», что не­

или пощелкивания, могут быть вызваны дефектами формы шариков или роликов, чрезмерным люфтом между подшип­ ником и осью либо между деталями самого подшипника.

39

Ликвидация погрешностей зацепления шестерен сни­ жает шум на 10 дб, изменение формы зубьев шестерен — на 5 дб, замена подшипников качения подшипниками сколь­ жения — на 15 дб.

В кузнечных цехах в агрегатах ударного действия (ко­ вочные и падающие молоты, штамповочные'прессы и др.) мощные удары рабочего органа создают вибрации узлов, станин и фундамента агрегата, которые вызывают низко­ частотный шум. Выхлопы отработавшего пара (воздуха) создают шум с преобладанием высоких звуковых частот (свист, шипение).

В табл. 10 приведены характеристики шума в ремонтномеханических цехах. Уровни звукового давления и частот­ ного спектра шума некоторых металлообрабатывающих станков приведены на рис. 16.

Г л а в а 2.

ОБЩИЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ШУМОМ

Требования, предъявляемые к амплитудно-частотным1 и временным характеристикам шума производственного оборудования, можно рассматривать с гигиенической и тех­ нической точек ^зрения. С гигиенической точки зрения необходимая степень ослабления шума определяется допус­ тимыми уровнями в полосах частот и временными интер­ валами, в течение которых эти уровни не оказывают вред­ ного воздействия на организм человека. С технической точ­ ки зрения нормативные величины допускаемых уровней шума в полосах частот для данного типа оборудования должны характеризовать допустимую границу шумности, достижение которой возможно на основе технически осу­ ществимых мероприятий. Гигиенические нормы и техни­ ческие требования могут и не" совпадать: первые опре­ деляют необходимую, а вторые — возможную степень ослабления шума. Важной задачей является максимальное сближение технически достижимых с гигиенически допу­ стимыми уровнями шума.

В металлургической промышленности еще не разрабо­ таны технические нормы и требования к характеристикам

40

шума, создаваемого в процессе работы оборудования. От­ сутствие технических нормативов, а часто и характеристик шума металлургического оборудования, затрудняет ре­ шение вопросов борьбы с шумом.

В качестве граничных величин уровней принимают нормированные значения предельно допустимых уровней звукового давления, приведенные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245-71 [79].

. Мероприятия по снижению шума наиболее эффективны при осуществлении их в комплексе. В металлургической промышленности борьбу с шумом часто затрудняет высо­ кая температура, большие нагрузки и давления, агрессив­

и экономические затруднения, поэтому мероприятия по снижению шума следует предусматриватьеще на стадии проектирования.

ОСЛАБЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ШУМОВ

ВИХ ИСТОЧНИКЕ

Ослабление шума механического происхождения в ис­ точнике его образования является наиболее эффективным.

Шум механического происхождения вызывается оди­ ночными или периодическими ударами в сочленениях дета­ лей механизмов и в рабочей зоне оборудования, действием динамических усилии, вызывающих упругие деформации деталей механизма и обрабатываемого материала, трением металла о металл, а также инерционными возмущающими силами,- возникающими при движении с переменными уско­ рениями отдельных элементов механизма.

Ослабление механического шума в источнике достига­ ется в основном: 1) изменением конструкции механизма, отдельных его узлов и деталей; 2) изменением технологи­ ческих операций; 3) улучшением технологии изготовления и обработки деталей, сборки узлов оборудования; 4) рацио­

При конструировании новых или модернизации сущест­ вующих типов оборудования и машин необходимо, по воз­ можности, предусматривать следующие мероприятия по снижению шума в самом источнике:

41

1)заменять возвратно-поступательное движение деталей вращательным;

2)создавать возможности для равномерного, плавного (без толчков) движения привода с постепенным нарастани­ ем ускорений; избегать возникновения неуравновешенных сил и моментов инерции колеблющихся и вращающихся масс;

3)применять косозубые или шевронные шестерни (а не прямозубые);

4)вводить принудительную смазку вязкими маслами трущихся поверхностей сочлененных деталей, что предот­ вращает их преждевременный износ и шум. вызываемый трением.

Изменение технологии выполнения отдельных операций состоит в замене ударных процессов безударными. Так, вместо правки металлических листов ударами применяют правку и формовку их на вальцовочных машинах, гидро­ прессах, вместо пневматической клепки — сварку, вместо сбрасывания металлических деталей—спуск их по на­ правляющим и т. д.

Улучшение технологии производства оборудования включает изготовление и сборку деталей и узлов с мини­ мальными допусками, что уменьшает люфты; повышенную точность нарезки зубчатых передач; совместную особо тща­ тельную притирку взаимно соприкасающихся деталей; тщательную статическую и динамическую балансировку движущихся деталей.

Снижения шума механического происхождения непо­ средственно в источнике его возникновения можно достичь также путем изготовления деталей и узлов оборудования из конструкционных материалов, затрудняющих возник­ новение и распространение ударных шумов: капрона, тек­ столита, карболита, стеклопластиков, стекловолокнита, резины. Однако незначительная прочность, пониженная износостойкость, ограниченный температурный интервал использования и трудности изготовления деталей из пласти­ ческих материалов с высокой точностью препятствуют их широкому применению. Вследствие этого практическое зна­ чение для снижения шума приобретают металлы и сплавы, свободные от присущих пластмассам недостатков и облада­ ющие специальными свойствами: металлы, звукоизлучение которых в процессе колебаний минимально (чугуны, медномарганцевые сплавы), металлы и металлические материалы

42