Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

средства защиты МЧС

.pdf
Скачиваний:
78
Добавлен:
25.03.2015
Размер:
30.64 Mб
Скачать

Глава 3

101

 

 

Акустические экраны применяются для защиты рабочих мест от шума обслуживаемого агрегата, а также от шума соседних агрегатов в тех случаях, когда звукопоглощающая облицовка не обеспечивает требуемого снижения шума. Линейные размеры экрана не менее чем в 2—3 раза должны превосходить линейные размеры источника шума.

Акустические экраны изготавливаются из сплошных твердых листов или щитов (например, металлических), облицованных звукопоглощающим материалом толщиной не менее 60 мм, обращенным к источнику шума.

Их целесообразно применять для снижения уровня звукового давления на рабочих местах и в местах постоянного пребывания людей от источников шума, создающих уровни звукового давления в расчетных точках, превышающие допустимые уровни не менее чем на 10 дБ, но не более чем на 20 дБ.

Величина снижения экраном октавного уровня звукового давления, — в зависимости от типоразмеров экрана и взаимного размещения источника шума, экрана и расчетной точки, — определяется при r1 = 0,5 м для экрана типа à по табл. 3.2., а для экрана типа á — ïî òàáë. 3.3.

Величины L (дБ) для каждой октавной полосы можно определять также и по графику рис. 3.5. При этом для экрана П-об- разной формы (тип á) принимают приведенную ширину экрана

lïðèâ. = l1 + 2l2 вместо l экрана типа à, полагая l = l ïðèâ.. Глушители шума применяются во многих промышленных

установках, где необходимо снизить воздушный шум, распространяющийся по каналам. Они разделяются на реактивные

èактивные.

Âреактивных глушителях поглощение звука обеспечивается образованием «волновой пробки», затрудняющей прохождение звука на некоторых частотах вследствие влияния массы и упругости воздуха в ячейках глушителя.

Глушители реактивного типа выполняются в виде камер расширения и сужения, иногда снабженных перегородками, резонаторными отростками, настроенных на определенную частоту

èсообщающихся с внутренним объемом воздуховода и т. п. Они широко применяются для снижения шума выхлопа поршневых двигателей внутреннего сгорания и других установок, создающих шум с резко выраженными дискретными составляющими.

Âнастоящее время находят применение все большее число различных газодинамических установок, например, системы вентиляции и кондиционирования воздуха, компрессорные установки, газовые турбины и т. д. При их эксплуатации приходится принимать специальные меры по снижению широкополосного аэродинамического шума, который передается по каналам в помещение или атмосферу. Для этого применяются глушители активного типа. Они представляют собой канал, облицо-

102

 

Глава 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3

103

104

Глава 3

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.5. Cнижение акустическим экраном уровня звукового давления в зависимости от среднегеометрических частот октавных полос:

1 — l/b = 1,75; 2 — l/b = 4,5 ïðè H/a = 2,5; 3 — l/b = 2,00; 4 — l/b = 5,0 ïðè H/a = 5,0

ванный звукопоглощающим материалом, который играет основную роль в снижении шума.

В вентиляционных системах для снижения шума используются глушители со звукопоглощающим материалом — трубчатые, пластинчатые и камерные (рис. 3.6), а также облицованные изнутри звукопоглощающими материалами воздуховоды и повороты. Выбор типа конструкции зависит от размеров воздуховода, допускаемой скорости потока, места для установки глушителя и требуемого снижения уровня звукового давления.

Трубчатые глушители применяются при размерах воздуховодов до 500 500 мм. При больших размерах целесообразнее использовать пластинчатые или камерные глушители.

Пластинчатые глушители собираются из звукопоглощающих пластин, устанавливаемых параллельно на некотором расстоянии друг от друга в общем металлическом или строительном кожухе. Выбор толщины пластин и расстояния между ними зависит от частотной характеристики требуемого снижения уровней давления.

Для заглушения шума выхлопа установок турбореактивных двигателей и других газодинамических установок (турбокомпрессоров, камер сгорания и т. п.) применяются сборные, секционные вертикальные глушители с цилиндрическими звукопоглотителями (рис. 3.7). Они представляют собой вертикально установленные металлические секции, в которых равномерно по все-

Глава 3

105

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.6. Схемы конструкций глушителей:

а) пластинчатый с крайними пластинами; б) пластинчатый без крайних пластин; в) трубчатый прямоугольного сечения; г) трубчатый круглого сечения; д) камерный; 1 — кожух глушителя; 2 — звукопоглощающая пластина; 3 — каналы для воздуха; 4 — звукопоглощающая облицовка; 5 — внутренняя перегородка

му сечению в несколько рядов по высоте подвешиваются цилиндры, наполненные звукопоглощающим материалом. Внешний корпус цилиндра выполняется из нержавеющей сетки (если наполнитель сыпучий) или из перфорированного стального листа (если наполнитель волокнистый). Цилиндры распределяются равномерно по сечению так, чтобы не оставались излишние зазоры вблизи стенок глушителя.

Виброизоляция

Источником вибрации в первую очередь является различное технологическое оборудование, создающее большие динамиче- ские нагрузки, инженерное оборудование зданий, двигатели транспортных средств, а также механизированный инструмент, создающий интенсивные вибрации.

Динамические нагрузки вызывают вибрации, которые распространяются через фундаменты (основания) установок по строительным конструкциям и грунту иногда на значительные расстояния. В большинстве случаев технологическое обору-

106

Глава 3

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.7. Схема вертикального глушителя шума с цилиндрическими звукопоглотителями:

1 — секция глушителя шума; 2 — цилиндрические звукопоглотители из нержавеющей сетки; 3 — звукопоглощающий наполнитель; 4 — перфорированный лист; D — внутренний диаметр глушителя шума

Глава 3

107

 

 

дование создает вибрации, имеющие сплошной, достаточно широкополосный частотный спектр, включающий и звуковые частоты.

Одним их наиболее эффективных способов защиты от вибраций является виброизоляция оборудования, которая заключается в установке оборудования на специальные виброизоляторы. В зданиях применяются следующие виброизоляторы оборудования:

пружинные — в виде стальных винтовых, цилиндрических или конических пружин, параллельно с которыми иногда устанавливаются демпферы вязкого трения;

резинометаллические (резиновые), рабочий элемент которых — резиновое тело;

прокладки из резины, резиновые коврики, виброизоляторы в виде слоя упругого материала.

По двухзвенной схеме с другими виброизоляторами в качестве виброизолирующей строительной конструкции используется также пол на упругом основании, представляющий собой железобетонную плиту, лежащую по упругому основанию на несущей плите перекрытия здания.

Эффективность виброизоляции обычно оценивается коэффициентом k передачи силы на основание:

k = Fä , Fà

ãäå Fä — амплитуда динамической силы, передающейся через виброизоляторы на основание (или на поддерживающую конструкцию); Fà — амплитуда динамической силы, воздействующей на изолируемую от основания установку (машину).

Коэффициент передачи силы является основным показателем, характеризующим эффективность виброизоляции, и показывает, какая доля динамической силы от силы, действующей со стороны установки, передается через виброизоляторы основанию.

Колебательные скорости установки, а следовательно, и звуковое давление, возникающее от вибраций системы, пропорциональны амплитуде силы. Поэтому ослабление уровня звукового давления ( L, дБ), проникающего в помещение, например, через перекрытие, на котором установлен на виброизоляторах вибрирующий агрегат (т. е. ослабление, создаваемое виброизоляторами), приближенно определяется выражением:

L = 20 lg 1. k

Ослабление вибрации прокладками из упругих материалов может быть достигнуто только при условии, что толщина прокладки меньше половины длины звуковой волны или целого

числа полуволн (λ n, ãäå n = 1, 2, 3, ...). В противном случае

2

108

Глава 3

 

 

в прокладке могут возникнуть резонансные колебания, резко снижающие ее виброизоляционный эффект. Вследствие этого толщина прокладок на практике ограничивается 3—5 см.

Рассмотренный случай относится к системам с одной степенью свободы, совершающим колебания только в вертикальном направлении. В действительности любая машина, поставленная на виброизоляторы, имеет шесть степеней свободы, так как может совершать колебания еще и в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях и вращательные движения в трех плоскостях.

Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую конструкцию, более эффективными являются пружинные (стальные) и резиновые виброизоляторы. Для агрегатов, имеющих скорость вращения менее 1800 об./мин, обычно используются пружинные виброизоляторы; при скорости вращения более 1800 об./мин допускается применение также резиновых виброизоляторов. Однако следует иметь в виду, что срок работы резиновых виброизоляторов обычно не превышает трех лет. Стальные пружинные виброизоляторы долговечнее и надежнее в работе, но они эффективны при виброизоляции низких частот и недостаточно снижают передачу вибраций частот слухового диапазона, обусловленных внутренними резонансами пружинных элементов. Для устранения передачи высокочастотных вибраций применяются резиновые или пробковые прокладки толщиной 10—20 мм, расположенные между пружинами и несущей конструкцией.

Машины с динамическими нагрузками рекомендуется жестко монтировать на тяжелой бетонной плите или металлической раме, которая опирается на виброизоляторы. Применение тяжелой плиты, которая по массе должна быть не меньше изолируемого агрегата, уменьшает амплитуду его колебаний. Кроме того, плита обеспечивает жесткую центровку с приводом и понижает расположение центра тяжести установки, приближая его к центру жесткости виброизоляторов.

Проектирование виброизолирующего основания под оборудование производится на основе специального расчета или подбирается по типовым чертежам. При испольовании типовых чертежей необходимо следить за тем, чтобы исполнение агрегата, его масса, марка электродвигателя и все другие параметры строго соответствовали указанным в типовых чертежах.

Наибольшее распространение в качестве виброизоляторов нашли изделия из резины и стальные пружины. Отечественной промышленностью налажен выпуск резинометаллических виброизоляторов. Прежде всего, это амортизатор корабельный сварной со страховкой АКСС-И (рис. 3.8). Устройство в нем металлической арматуры таково, что повреждение места соединения маслостойкой резины с металлом не приводит к его разрушению.

Глава 3

109

 

 

Выпускаются виброизоляторы различных типоразмеров, рассчи- танных на номинальную нагрузку от 25 до 400 кг.

 

Рис. 3.8. Виброизолятор АКСС-И:

1

— наружная скоба с отверстием для крепления к фундаменту;

2

— нижняя планка; 3 — резиновый массив; 4 — внутренняя втулка

с резьбовым отверстием для крепления к раме или лапе механизма

Широкое распространение получили также резинометалли- ческие опоры ОВ-30 и ОВ-31 (рис. 3.9).

На базе модели ОВ-31 разработан ряд унифицированных равночастотных виброизоляторов, которые способны обеспечить виброизоляцию большинства видов стационарного оборудования.

Виброзащитные подставки, сидения, кабины предназначены для защиты от общей вибрации. Их устанавливают непосредственно на рабочих площадках, т. е. на тех ограниченных участках рабочих мест, где в основном находится человек-оператор, выполняющий работу.

Обычно рабочие площадки стационарных рабочих мест располагаются в непосредственной близости от орудий и предметов труда — у металлообрабатывающих станков, формовочных машин, прессов и т. д. — и представляют собой участки пола, фундаменты машин или неподвижные части самих машин и других конструкций. Рабочими площадками подвижных рабочих мест являются встроенные в конструкции передвижных агрегатов элементы, на которых находится человек-оператор, перемещаемый вместе с ними. Например, рабочие площадки в кабинах мосто-

110

Глава 3

 

 

 

 

à)

á)

 

 

Рис. 3.9. Виброизолирующие опоры:

à) ÎÂ-30; á) ÎÂ-31

вых кранов, на электрокарах, тяжелых станках, транспортных средствах.

Общая вибрация рабочих площадок воспринимается оператором через обувь или сиденье.

Применение виброзащитных подставок, сидений, кабин позволяет снизить уровень общей вибрации до безопасных зна- чений.

Виброзащитные подставки наиболее приемлемое средство виброзащиты от общей вибрации при выполнении работы стоя. Основной частью такой подставки служит опорная плита, на которой стоит при выполнении работы оператор. Средства виброизоляции могут размещаться как сверху этой плиты, так и снизу, или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные подставки изготавливают с опорными (а), встроенными (б), накладными (в) или комбинированными (г) виброизоляторами (рис. 3.10).

à)

á)

â)

ã)

Рис. 3.10. Схемы виброзащитных подставок для виброизоляторов:

виброизолятор — двойная штриховка