Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по оценке средств защиты труда в производственной сфере. Учебное пособие
.pdf
41
6. Производим расчет продолжительности эксплуатации фильтров без ре-
1000 1000 1189,5
( ) (30 1,8) 4600
ф пр
П
С С Q
0
20
P
Lg
P
генерации фильтрующего материала:
9,2 ч.
С учетом установленной нормативной продолжительности рабочей сме-
ны можно принять τ = 8 ч.
Глава 4. ОЦЕНКА ШУМА И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ НЕГО
Характерной особенностью в работе технологического оборудования и инструмента является шум. Чрезмерный шум негативно сказывается на здоровье
работающего персонала. От воздействия шума появляются головные боли, раздражительность и ослабляется внимание человека, что может стать причиной
травматизма. Постоянный производственный шум большой интенсивности может привести к снижению и потере слуха, заболеванием центральной нервной
системы.
Чрезмерный шум от работающих машин, механизмов и инструмента оценивается относительным логарифмическим параметром (L): уровнем звукового
давления:
, (19)
где P, P0 – давление звука фактическое и пороговое, Па.
Принято считать, что пороговое давление звука P0=10-5Па.
В производственных условиях очень часто бывает так, что шум идет от нескольких самых разнообразных источников.
Суммарный уровень звукового давления, дБ от n источников шума необходимо рассчитывать по формуле:
42
L = 10 g
12
10 10 10
10 10 ... 10 ,
n
L
LL
Помещения,
рабочие места
Уровни звукового давления в дБ в октавных звуковых
полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Эквивалентные
уровни звука,
дБ
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Помещения конструкторских бюро,
программистов и обработки экспериментальных данных
71 61 54 49 45 42 40 38 50
Помещения экспериментальных лабораторий, операторов ЭВМ
94 87 82 78 75 73 71 70 80
Помещения управления,
рабочие комнаты
79
70
68
58
55
52
50
49
60
Постоянные рабочие
места в производственных помещениях
99
92
86
83
80
78
76
74
85
(20)
где L1 ,L2, Ln – уровни звукового давления, создаваемого каждым источником,
дБ. Допустимые уровни звукового давления для различных рабочих мест приведены в ГОСТ 12.1.003-83. Отдельные нормативные значения для некоторых
помещений приведены в табл. 25.
Фактические уровни звукового давления определяются специальной аппаратурой, так называемыми измерителями шума и вибрации типа ИШВ-1,ИШВ2, ШМ-1, ШВК- 1, ОКТАВА – 110. В некоторых случаях фактические уровни
звуковых давлений могут быть приняты по справочным данным.
В табл. 20 приведены шумовые характеристики для отдельных машин, механизмов и инструментов, применяемых в производственной сфере.
Оценка шума в помещениях и на рабочих местах производится путем
сравнения фактических уровней звукового давления с нормативными на всех
звуковых частотных полосах. Пример оценки шума приведен в табл. 27.
В случае, когда невозможно снизить шум до нормативных уровней звукового давления, работающий персонал на рабочих местах должен использовать
индивидуальные средства защиты (наушники, вкладыши, специальные шлемы).
Таблица 25
Допустимые уровни звукового давления для некоторых помещений
43
Таблица 26
Средства
защиты
Группа
Численные значения уровней звукового давления в дБ в
октавных звуковых полосах со среднегеометрическими
частотами, Гц
Эквивалентные
уровни, дБ
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Наушники
ВЦНИИОТ
А
12
12
15
20
25
30
35
35 - Б - 5 7 15
20
25
30
30 - В - - - 5
15
20
25
25
-
Вкладыши
А - 10
12
15
17
25
30
30 - Б - 5 7 10
12
20
25
25
-
В - 5 5 5 7 15
20
20 - Шлемы
- - 17
20
25
30
35
40
40
-
Машины, механизмы
Уровни звукового давления в дБ в октавных звуковых полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Электропилы и рубанки
107
103
109
108
103
106
107
106
Шлифовальные машины
107
100
94
91
89
92
94
95
Гайковерты
107
100
94
91
90
90
92
94
Токарный станок
94
96
96
98
97
93
91
80
Сверлильный станок
90
97
95
90
85
88
82
87
Сварочный аппарат
95
97
97
100
105
101
109
110
Вентилятор Ц4-70
77
81
83
78
80
76
69
65
Дизельный двигатель
97
98
98
100
98
95
85
73
Кондиционер 1КС-12
87
83
78
78
74
70
66
60
Уровни звукового
давления
Значения уровней звукового давления в дБ в октавных звуковых
полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Фактические от работы
шлифовальной машины Lф, дБ
107
100
94
91
89
92
94
95
Нормативные для производственных помещений Lн, дБ
99
92
86
83
80
78
76
74
Чрезмерный шум ΔL= Lф,- Lн, дБ
8 8 8 8 9
14
18
21
Фактические уровни звукового давления некоторых машин, механизмов
Таблица 27
Оценка производственного шума
Звукоизоляционные свойства некоторых видов индивидуальных средств
защиты приведены в табл. 28.
Таблица 28
Звукоизоляционные свойства индивидуальных средств защиты
44
4.1. Расчет звукоизоляции конструкции
20 42,5
i
R g f
0,05
э
kf
22
4
2
()
,
1 4( )
h
b
a
h
Расчет звукоизоляции конструкций производят по формуле:
, (21)
где R – звукоизоляция, дБ; параметр (численное значение R должно быть больше или равно ΔL); ρ – плотность материала конструкции, кг/м3 ; δ – толщина
слоя материала конструкции, м; fi – частота на звуковых октавных полосах, Гц.
Расчет звукоизоляции производят по восьми частотным звуковым нормативным полосам с частотами, Гц: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000.
Если конструкция состоит из нескольких слоев разных материалов, рас-
чет ведется отдельно для каждого слоя с последующим суммированием численных значений звукоизоляции.
4.2. Расчет акустических экранов
Акустические экраны устанавливают в случае невозможности примене-
ния глушителей в источниках шума. Эффективность акустического экрана вы-
числяют по формуле:
(22)
где kэ – коэффициент эффективности; f – частота звука, Гц; h – высота экрана,
м; - длина экрана, м; b - расстояние от экрана до рабочего места, м; а – расстояние от экрана до источника шума, м.
Наличие kэ дает возможность для определения эффективности акустиче-
ского экрана ΔLэ по данным, приведенным в табл.29.
45
Таблица 29
Параметры
Коэффициент эффективности, kэ
0
0,5 1 1,5 2 3 4 5 7 10
Эффективность, ΔL
э
, дБ
5 8 11
13,5
15
18
20
22
25
30
4
2
22
)/(41
)/(hablh
f
.76,3
)1/5,0(41
)5,1/5,1(1
8000
4
2
22
.5,19
8000
дБL
э
Эффективность акустических экранов
Пример № 13
Исходные данные
Определить эффективность применения акустического экрана размерами
h х l = 1 х 1,5 м для снижения высокочастотного шума, если уровни звукового
давления, создаваемые источником шума на частотах f1 = 8000 Гц и f2 = 4000 Гц
соответственно равны 81 и 84 дБ, а допустимые уровни звукового давления соответственно 69 и 71 дБ. Экран установлен на расстоянии а = 0,5 м от источника шума, а расстояние от экрана до рабочего места b = 1,5 м.
Решение
1. Определяем коэффициент эффективности экрана kэ , соответствующий
частоте f1 = 8000 Гц:
k
э8000
= 0,05
= 0,05
2. По табл. 29 методом интерполяции определим эффективность экрана
на этой частоте:
месте будет равен L
р.м 8000
нормативных значений L
доп 8000
Тогда уровень звукового давления на рабочем
= L
8000
– ΔL
= 81 – 19,5 = 61,5 дБ, что меньше
э 8000
= 70 дБ.
3. По аналогии с предыдущими расчетами получаем: коэффициент эф-
фективности на частоте 4000 Гц k
17 дБ и уровень звукового давления на рабочем месте L
= 2,66, эффективность экрана ΔL
э4000
р.м 4000
=
э 4000
= 67 дБ, что
меньше нормативного значения L
доп 4000
= 71 дБ.
46
Глава 5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ
fa
2
af2)2(
Вибрация
по характеру воздействия
Местная
действует на отдельные
части тела
Общая
действует на весь организм
И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ
Широкое внедрение машин, механизмов и ручного инструмента в сферу
производства обозначило проблему защиты работающего персонала от воздействия механических колебаний.
Колебания материальной среды с частотой до 18 Гц воспринимается человеком изолированно друг от друга и ощущается в виде толчков и сотрясений.
Колебания с частотой свыше 18 Гц воспринимаются организмом человека
слитно и ощущаются как вибрация. По характеру воздействия вибрация подразделяется на местную и общую (рис.5). Скорость и ускорение вибрации,
происходящей по синусоидальному закону определяются по формулам:
где f – частота колебаний, Гц; a – амплитуда, мм.
Особенно опасна вибрация с частотой близкой к частотам собственных
колебаний тела, мозга, печени и желудка (частота этих органов колеблется в
пределах от 4-х до 9 Гц).
, (23)
, (24)
На малых частотах 0 – 4 Гц (меньше резонансных для внутренних органов) тело человека колеблется как единое целое. При этом он ощущает вибрацию как качку, которая негативно воздействует на вестибулярный аппарат.
Рис. 5. Виды производственной вибрации
47
На частотах 4 – 100 Гц наблюдается негативное воздействие вибрации на
внутренние органы и центральную нервную систему, которые проявляются в
виде: снижения работоспособности; быстрой утомляемости; ослабления внимания и памяти; нарушения координации движения. Все эти факторы могут стать
причинами травматизма работающего персонала на производстве.
На частотах свыше 100 Гц колебания могут восприниматься только как
местная вибрация. Вибрация действует на человека вдоль координатных осей.
Параметрами, по которым оценивается вибрация являются виброскорости
и виброускорения колеблющихся частей машин и механизмов. Предельнодопустимые уровни параметров вибрации приведены в соответствующих таблицах нормативного документа СН 2.2.4/2.1.8.566-96 (Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий).
Защита от вибрации организуется двумя способами: снижением
уровня вибрации в источнике и устройством виброизоляции. Уменьшают уро-
вень вибрации в источниках следующими мероприятиями: исключением в механизмах ударного взаимодействия; замена возвратно-поступательного движения деталей вращательным; исключением резонансных явлений; уменьшение
зазоров в сопрягаемых деталях; уменьшением неуравновешенности деталей.
Одним из главных мероприятий, предупреждающих передачу вибрации
на организм человека при работе современных быстроходных машин и технологического оборудования, является виброизоляция. Она делится на активную
и пассивную. Первый тип обеспечивает уменьшение вибрации за счет снижения возбуждающей силы на рабочее место. Второй - снижает вибрацию путем
установки вибрирующего оборудования на виброизоляционное или виброгасящее устройство.
Наиболее надежным и дешевым способом борьбы с вибрацией является
применение пружинных, резиновых или других амортизаторов. Виброизоляция
различных агрегатов заключается в создании упругой связи, которая осуществляется путем установки виброизоляторов между источником колебаний и под-
48
держивающей его конструкцией. Основная цель виброизоляции агрегата с ди-
oп
QQ
намическими нагрузками сводится к уменьшению амплитуды колебаний, передаваемых от источника конструкциям.
Пример 14
Исходные данные
Рассчитать виброизоляцию рабочего места оператора (рис.5) с обеспечением допустимых параметров вибрации, если рабочее место размещено на виброизолируемой плите размерами 1,5х1,0х0,1 м весом QП=3300 Н; вес оператора
QO=700 Н; виброскорость рабочего места на частоте 63 Гц составляет v =0,08
м/с; виброизоляторы резиновые марки 3311 – 4 шт. Допустимая виброскорость
рабочего места оператора vд = 0,002 м/с.
Решение
Рис. 5. Схема виброизоляции рабочего места оператора
1. Определяем площадь сечения виброизоляторов, S см2:
S =
, (25)
49
где,
ïo
QQ
300
4
n
S
B
4
3,133
2
0
2
g
Q
11
f
V
V
ДОП
ДОП
08,0
002,0
40
1
14063
981
4000
- вес плиты и оператора (нагрузка на виброизоляторы),Н; - расчет-
ное статическое напряжение в упругом материале ( = 300 кН/м2).
S =
Площадь одного виброизолятора SB=
=0,01333 м2=133,3 см2.
, число виброизоляторов n = 4.
В таком случае площадь одного виброизолятора будет равна:
SB=
=33,3 см2.
2. Определяем суммарную жесткость КС виброизоляторов, Н/ см2:
КС= 4
f
, (26)
где Q - нагрузка на виброизоляторы, Н; f0- частота собственных колебаний системы, Гц; g – ускорение свободного падения – 981 см/с2.
Частоту собственных колебаний можно определить из выражения:
f0=
, (27)
где - коэффициент передачи ; f - частота колебаний рабочего места, Гц.
В свою очередь коэффициент передачи можно определить по формуле:
=
где V и V
пустимая. V
– виброскорости, соответственно, рабочего места оператора и до-
ДОП
= 0,002 м/с,
=
f0=
В таком случае КС= 4∙3,142∙8,62·
, (28)
=
;
= 8,6 Гц.
=11894 Н/ см2.
50
3. Производим расчет деформируемой части высоты виброизоляторов Н
Р
Р
C
K
S
11894
3,33
Марка
Динамический
модуль упругости
Ед, Па
Статический
модуль упругости
Ест, Па
Коэффициент
неупругого со-
противления,
3311
2959
112А
1992
2462
2566
250
636
600
1000
1700
380
160
300
440
370
520
240
0,038
0,14
0,16
0,19
0,31
0,11
8
d
8
8,5
по формуле:
Н
= ЕД∙
, (29)
где ЕД - динамический модуль упругости резины, определяемый по табл.30;
S – площадь поперечного сечения одного изолятора.
НР= 250∙
=0,7 см.
Принимаем НР=1 см.
Таблица 30
Технические характеристики резины
Н = НР+
где d – сторона квадратного сечения виброизолятора.
4. Определяем полную высоту виброизолятора Н по формуле:
, (30)
Допустим сечение виброизолятора – квадрат со стороной d = 5,8 см, тогда
SПВ= d2= 33,64 см2.
H = 1 +
= 1,7 см.
Принимаем Н =2 см.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]