
bjd
.pdf
Тема: Защита от вибраций
1. Изложите основные характеристики вибраций и их
влияние на человека.
Воздействие на человека.
Вибрация – это механическое сотрясение тела с частотой 1-100Гц. Она отрицательно влияет на нервную систему, опорно-двигательный аппарат, желудок, зрение, слух. Стойкие нарушения вызывают виброболезнь. Тело человека поглощает энергии колебаний пропорционально квадрату виброскорости. Поэтому в качестве параметра воздействия приняты
среднеквадратичные (усредненные по времени) значения виброскорости V в абсолютных (м/с, мм/с) или относительных единицах (по отношению к пороговому минимальному значению V0 = 5*10-5мм/c)
Lv |
= 20 lg |
|
V |
, дБ |
|
×10−5 |
|||
|
5 |
|
Шум, инфра- и ультразвуки – это звуковые волны в воздухе.
Инфразвуки не слышны, имеют частоту до 20Гц; вызывают усталость, головную боль, недомогание. Особенно опасны в резонансе с частотой биотоков мозга (7Гц).
Шум – это слышимые звуки с частотой 20-20000Гц. Их воздействие на ч. неодинаково. Природные звуки полезны и необходимы. Полное отсутствие звуков – непереносимо. Шум слабой интенсивности может вызвать душевное расстройство, невроз. Шум интенсивностью 90-110дБ вызывает гипертонию,
язвенную болезнь, тугоухость; 130-150дБ – травму органов слуха. Ультразвук человек не слышит. При частоте 20-30КГц ультразвук
распространяется в воздухе, а при 30КГц и выше – в колеблющейся среде. Ультразвук интенсивностью 120-130дБ вызывает ультразвуковую поталогию6 головную боль, чрезмерную утомляемость, сонливость, понижение артериального давления, нарушение вестибулярной функции.
Параметр воздействия шума, инфра- и ультразвука на ч. – среднеквадратичные значения звукового давления в абсолютных (Па) или относительных единицах
Lp |
= 20 lg |
|
p |
, дБ, |
|
×10−5 |
|||
|
2 |
|
где 2*10-5 – пороговое значение Зв. Давления на частоте 1000Гц.
Зв. давление – это дополнительное к атмосферному переменное давление звуковых волн – положительное в фазе сжатия и отрицательное в фазе разряжения.
Частотная область вибрации и шума условно разделена на активные полосы, в которых fв/fн = 2, fв – частота верхней границы полосы, fн - частота нижней границы полосы.
Полоса характеризуется среднегеометрической частотой fс.г = fв × fH .

2. Нормирование вибраций. Зависимость виброскорости от
возмущающей силы и сил сопротивления.
Предельно допустимые уровни (ПДУ).
ГОСТом 12.1.012-78 установлены ПДУ вибрации: общей – передающейся через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека; локальной – передающейся через руки. ПДУ в зависимости от частоты вибрации и характера работ
(мм/с, дБ).
ГОСТом 12.1.003-83 установлены ПДУ шума в зависимости от частоты, характера работы и характера шума. Шумы подразделяются на:
-широкополосные с непрерывным сплошным спектром;
-тональные – в спектре имеются дискретные тона с превышением уровня на
10дБ.
Постоянный шум – уровень его меняется <5дБ. Непостоянный шум – уровень его меняется >5дБ.
L,Дб |
|
|
f, Гц |
1000 |
8000 |
ГОСТом установлены предельные спектры (ПС) широкополосного постоянного шума. Для тональных шумов ПДУ на 5дБ менее ПС.
Непостоянный шум оценивают эквивалентным по энергии уровнем звука в дБА. «А» - характеризует шумомер для учета воздейств. на ч. шумов разной частоты.
Ультразвук – ПДУ ≤75-110дБ при f = 11-20КГц.
Контроль и измерение.
Уровни шума и общей вибрации не реже 1 раз в год, локальные в. – не реже 2х раз в год.

3.Охарактеризуйте способы защиты от производственных вибраций.
4.Охарактеризуйте принципы защиты от вибраций: виброгашение, вибропоглощение и виброизоляцию.
|
Защита от вибрации. |
|
1 – |
вибрирующая опора |
|
2 – |
жесткость системы |
|
3 – |
оператор |
|
4 – |
трение в системе |
|
F – |
возбуждающая сила (Н) |
|
F – |
встречает сопротивление двух сил: 1) Fв – |
восстанавливающей Fв = CX, C |
- коэфф. Жесткости виброизоляции, Н/м; X – |
перемещение, м; |
|
2) Fс = µV – сила трения – вызывает рассеяние мех. энергии; |
||
µ – |
коэфф. сопротивления трения Н*с/м; |
|
V = скорость перемещения, м/с.
Кроме того, колеблющаяся система оказывает инерционное сопротивление.
|
3 |
|
mr+mc |
2 |
4 |
1
F
2) Fa = ma; m(кг), a(м/с2)
Амплитуда виброскорости: V = |
|
F. |
|
|
|
||
μ 2 + (mω − cω )2 |
|||
|
|
ω = 2πf – угловая частота возбуждающей силы в случае гармонических колебаний.
1.уменьш. возб. cилы – F;
2.вибропоглощение – потери энергии на преодоление сил трения (увеличение коэффициента трения µ)
3.виброгашение – за счет потерь энергии на преодоление инерционного (mω) и упругого сопротивлений (c/ω)
4.устранение режимов резонанса; собственная угловая частота системы
виброизоляции ω = |
c |
, ω ≠ ω |
. |
|
m |
0 |
|

Тема: Защита от шума
1. Изложите основные характеристики производственного шума и его влияние на работающих.
Шум, инфра- и ультразвуки – это звуковые волны в воздухе. Инфразвуки не слышны, имеют частоту до 20Гц; вызывают усталость, головную боль, недомогание. Особенно опасны в резонансе с частотой биотоков мозга (7Гц).
Шум – это слышимые звуки с частотой 20-20000Гц. Их воздействие на ч. Неодинаково. Природные звуки полезны и необходимы. Полное отсутствие звуков – непереносимо. Шум слабой интенсивности может вызвать душевное расстройство, невроз. Шум интенсивностью 90-110дБ вызывает гипертонию, язвенную болезнь, тугоухость; 130-150дБ – травму органов слуха.
Ультразвук человек не слышит. При частоте 20-30КГц ультразвук распространяется в воздухе, а при 30КГц и выше – в колеблющейся среде. Ультразвук интенсивностью 120-130дБ вызывает ультразвуковую поталогию6 головную боль, чрезмерную утомляемость, сонливость, понижение артериального давления, нарушение вестибулярной функции.
Параметр воздействия шума, инфра- и ультразвука на ч. – среднеквадратичные значения звукового давления в абсолютных (Па) или относительных единицах
Lp = 20 lg |
|
p |
|
|
, дБ, |
||
2 ×10−5 |
|||
где 2*10-5 – |
пороговое значение Зв. Давления на частоте 1000Гц. |
||
Зв. давление – это дополнительное к атмосферному переменное давление звуковых |
|||
волн – положительное в фазе сжатия и отрицательное в фазе разряжения. |
|||
Частотная область вибрации и шума условно разделена на активные полосы, в |
|||
которых fв/fн = 2, |
fв – частота верхней границы полосы, fн - частота нижней границы |
||
полосы. |
|
|
Полоса характеризуется среднегеометрической частотой
fс.г = fв × fH .
Шум:
-широкополосный; -тональный (имеет выбросы на общем уровне (спектр: 20 - 20 тыс. Гц) 10 и более Дб). -по времени воздействия:
-постоянный (не изменяется более, чем на 5 Дб в раб. день)
- не постоянный.
Для широкополосного постоянного шума нормируются уровни звуковых давлений по октавным полосам:
Lp, Дб
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ ср |
|
предельный спектр |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20.000 |
20 |
|
|
|
|
|
|
ƒ н |
|
ƒ в |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ƒ в / ƒ н = 2; ƒ ср - средне-геометрическая частота; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ устанавливает предельно-допустимую величину уровня звукового давления для ƒ ср. Предельный спектр - объединение верхних точек Lp (линия) (см.рис.).
65Дб |
номер спектра |
|
ПС |
||
ПС 65 |
||
|
ƒ = 1000
Уровень шума: когда необходимо оценивать не постоянный тональный шум.

2. Нормирование шума, методика и средства измерения.
Шум:
-широкополосный; -тональный (имеет выбросы на общем уровне (спектр: 20 - 20 тыс. Гц) 10 и более Дб). -по времени воздействия:
-постоянный (не изменяется более, чем на 5 Дб в раб. день)
- не постоянный.
Для широкополосного постоянного шума нормируются уровни звуковых давлений по октавным полосам:
Lp, Дб
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ ср |
|
предельный спектр |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20.000 |
20 |
|
|
|
|
|
|
ƒ н |
|
ƒ в |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ƒ в / ƒ н = 2; ƒ ср - средне-геометрическая частота; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ устанавливает предельно-допустимую величину уровня звукового давления для ƒ ср. Предельный спектр - объединение верхних точек Lp (линия) (см.рис.).
65Дб |
номер спектра |
|
ПС |
||
ПС 65 |
||
|
ƒ = 1000
Уровень шума: когда необходимо оценивать не постоянный тональный шум.
Интенсивность звуковой энергии на р.м. определяется
I = |
P × G |
+ |
|
4P |
2 |
|
|
|
, Вт/м |
||
S × Kосл |
α × S |
где 1-ый член выражает прямую энергию звуковых волн, а 2ой – отраженную от стен, потолка, оборудования и т.п.

3.Изложите методику акустического расчета отражающих экранов.
Меры защиты (из ф-лы):
1.уменьшение звуковой мощности P (Вт);
2.уменьшение фактора направленности излучения шума Ф, Ф = Р2/Р2ср;
3.увеличение площади S, на которую распространяется звуковая энергия. В свободном пространстве уровень шума в расчетной точке уменьшается пропорционально квадрату расстояния.
Lx = Lист-20lg(x), дБ;
4.α – коэфф. звукопоглощения. Помещения покрывают пористыми материалами; в порах звуковая энергия переходит в тепловую и рассеивается за счет трения воздуха.
5.увеличение коэффициента ослабления Косл звуковой энергии с помощью звукоизолирующих преград из твердых тяжелых материалов. Звуковая энергия отражается от них в сторону источника. Звукоизоляция ослабляет шум на 30-40дБ, звукопоглощение на 6-12дБ.
Расчет защиты от шума.
Ослабление шума на р.м. должно бать не менее ∆Lрасч≥( LΣист- Lдоп) + (3÷5), дБ
Lдоп – допустимый уровень шума, (3-5)дБ – запас;
LΣист – суммарный уровень шума на р.м от неск. источников. Его измеряют или рассчитывают.
IΣ = I1 +I2 +I3 +...+In,
LΣист = 10*lg(100,1L1 +100,1L2+100,1L3+...+100,1Ln),
L 1
L 2
р.м.
L3
LΣист = L1+10*lg(n),
для однотипных источников (n)
Ослабление шума средствами шумозащиты:
1.ослабление звукоизоляционной преградой
∆L = 20*lg(mf)-60
m – масса 1м2 преграды, кг; f - звуковая частота, Гц.
2.ослабление звукоизоляционным кожухом с поглощающим материалом ∆L = 20*lg(mf)-60+10*lg(α)
α– коэфф. звукопоглощения ЗПМ.
3.звукопоглощающие облицовки
I = I |
|
+ I |
|
= |
P × G |
+ |
4P |
|
|
|
|
|
|||||
|
прям |
|
отр |
|
4πx2 A , |
A = Σαi*Si – эквив. площадь поглощения,

|
|
|
G |
+ |
|
4 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
I1 |
|
4πx2 |
|
|
A1 |
|
|
|
||||
L = 10 × lg |
I2 = 10 |
× lg |
|
G |
+ |
|
4 |
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4πx2 |
|
A |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
В случае только отраженного звука |
|
|
|||||||||||
L = 10 × lg A2 |
A или |
L = 10 × lg L2 |
L . |
||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
р.м.

4.Изложите принципы и методы защиты от производственных шумов.
Меры защиты (из ф-лы):
6.уменьшение звуковой мощности P (Вт);
7.уменьшение фактора направленности излучения шума Ф, Ф = Р2/Р2ср;
8.увеличение площади S, на которую распространяется звуковая энергия. В свободном пространстве уровень шума в расчетной точке уменьшается пропорционально квадрату расстояния.
Lx = Lист-20lg(x), дБ;
9.α – коэфф. звукопоглощения. Помещения покрывают пористыми материалами; в порах звуковая энергия переходит в тепловую и рассеивается за счет трения воздуха.
10.увеличение коэффициента ослабления Косл звуковой энергии с помощью звукоизолирующих преград из твердых тяжелых материалов. Звуковая энергия отражается от них в сторону источника. Звукоизоляция ослабляет шум на 30-40дБ, звукопоглощение на 6-12дБ.
Ослабление шума средствами шумозащиты:
2.ослабление звукоизоляционной преградой
∆L = 20*lg(mf)-60
m – масса 1м2 преграды, кг;
f- звуковая частота, Гц.
2.ослабление звукоизоляционным кожухом с поглощающим материалом ∆L = 20*lg(mf)-60+10*lg(α)
α – коэфф. звукопоглощения ЗПМ.
3.звукопоглощающие облицовки
I = Iпрям + Iотр = |
P × G |
+ |
4P |
|
|
|
, |
||
4πx2 |
A |
A = Σαi*Si – эквив. площадь поглощения,
|
|
|
G |
+ |
|
4 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
I1 |
|
4πx2 |
|
|
A1 |
|
|
|
||||
L = 10 × lg |
I2 = 10 |
× lg |
|
G |
+ |
|
4 |
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4πx2 |
|
A |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
В случае только отраженного звука |
|
|
|||||||||||
L = 10 × lg A2 |
A или |
L = 10 × lg L2 |
L . |
||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
р.м.
Тема: Воздух рабочей зоны
1. Нормирование параметров микроклимата в рабочих
помещениях.
Тема7. Воздух рабочей зоны.
Микроклимат в рабочей зоне – характеризуется t 0 C, v м/с, Ψ % и
тепловой радиации вт/см2 .
Организм человека обладает способностью регулировать процессы теплообразования и теплоотдачи в необходимых для жизни границах. В условиях теплового комфорта теплоотдача распределяется следующим образом: на лучеиспускание ≈ 45%;путём конвекции ≈ 30%;расход теплоты на испарение влаги с поверхности тела ≈ 20%; на нагрев вдыхаемого воздуха
≈ 5%.Теплоотдача перераспределяется при изменении t O C, v м/с, Ψ % воздуха, а температура тела сохраняется постоянной. Это свойство организма называется терморегуляцией. Терморегуляция нарушается в условиях, резко отличающихся от комфортных. Поэтому ГОСТом 12.1.005-88 нормируются t,v, Ψ.В зависимости от сезона года, категории тяжести работы и наличия избытков теплоты установлены оптимальные и предельно допустимые параметры микроклимата.
Нормы оптимального микроклимата находятся в пределах:
t O C=16÷25 O C; v=0,2÷0,5 м/с; Ψ=40÷60 %.
Если по техническим причинам нельзя обеспечить тепловой комфорт, то допускаются предельные отклонения:
а)13 O C÷(зимой при выполнении работ тяжёлой категории 28 (летом);
б) влажность 40÷75% (более 75 плохо испаряется пот, менее 40 – пересыхание слизистой оболочки рта;
в) подвижность воздуха 0,2 ÷1 м/с (менее 0,2 м/с- прекращается конвекция, более 1 м/с – сквозняк).
Контроль состояния воздуха рабочей зоны.
Параметры микроклимата измеряют систематическими приборами:
t O C- термометром (разовый замер) или термографом (постоянная регистрация); v м/с - анемометром;
Ψ %-психрометром (абсолютная влажность, мм. рт. ст.) или гигрометром(относительная влажность).
Загрязнение воздуха вредными веществами контролируют в зависимости о класса опасности веществ: 1 и 2 классы опасности - непрерывный контроль газоанализатором с регистрацией; 3и 4 классы - периодический контроль, производится отбор проб в зоне дыхания не менее 5 раз в смену с помощью различных поглотителей.
2. Классификация и нормирование содержания вредных
веществ в воздухе рабочей зоны.
Все вредные в-ва (ВВ), которые могут попасть в воздух классифицируются: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – высоко опасные; 3 – умеренно опасные; 4 – мало опасные. Оценивают по концентрации мг/м3 (миллиграмм) или в %. ПДК – предельно допустимая концентрация мг/м3. ГОСТ устанавливает ПДК для нес-ких сотен (ВВ). (ВВ) относятся к тому или иному классу опасности в зависимости от ПДК.
1 – Все ВВ, ПДК которых < 0,1 мг/м3 (ртуть, хлор); 2 – ПДК 0,1-10 мг/м3 (йод, Mg, Cu); 3 – ПДК 1-10 мг/м3 (метиловый спирт, борная кислота); 4 – ПДК > 10 мг/м3.
Для обеспечения требований ГОСТа помещения используют различные способы защиты. Теплоизоляция нагревательных уст-в. Удаление избытков тепла за счёт вентиляции. Защита от ВВ:
1 – герметизация источников; 2 – работа оборудования под разряжением; 3 – механизация и автоматизация; 4 – замена токсичных веществ на менее токсичные; 5 – вентиляция.
3. существующие системы вентиляции, область их
применения и требования к ним.
Защита от вредных примесей в воздухе рабочей зоны.
1.Герметизация источников;
2.Работа оборудования под разряжением;
3.Замена токсичных веществ нетоксичными;
4.Механизация и автоматизация работ;
5.Удаление рабочего места из зоны загрязнения;
6.Вентиляция;
7.Ограничение длительности работы в условиях загрязнённого воздуха.
Системы вентиляции и их выбор.
∙естественная вентиляция - осуществляется за счёт разности температуры внутри и снаружи помещения; применяется для удаления избытков теплоты.
∙механическая- с помощью вентилятора:
-общеобменная - для удаления избытков теплоты, влаги;
-умеренно - и малоопасных, вредных веществ из всего объёма помещения;
-местная приточная (воздушный душ) – для подачи охлаждённого воздуха в горячих цехах;
-местная вытяжная совместно с приточной для удаления вредных веществ 1и 2 классов опасности непосредственно из мест их образования. Подача свежего воздуха производится в зону дыхания.
Требования к вентиляции.
1.Обеспечение чистоты воздуха и оптимальных параметров микроклимата;
2.обеспечение правильных потоков воздуха (отсутствие сквозняков или застоев);
3.объём приточного воздуха должен соответствовать объему вытяжного (разница не более 15 %);
4.шум не должен превышать ПД уровни;
5.система вентиляции должна быть электро - , пожарно - , и взрывобезопасной.
Требования к вентиляции
1.V в зоне дыхания радиусом → V ≤ 0,2 ÷0,5 м/с по ГОСТу.
2.V в месте выделения вредных веществ 0,5 м → V = 0,6 ÷1,5 м/с по санитарным нормам.