8.2 Методы и средства защиты от шума

Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения и генерального плана предприятия, а также технологической последовательности операций.

Этими мероприятиями могут быть:

уменьшение шума в источнике возникновения;

снижение шума на путях его распространения;

архитектурно-планировочные мероприятия;

совершенствование технологических процессов и машин;

акустическая обработка помещений.

Уменьшение шума в источнике возникновения является наиболее эффективным и экономичным. В каждой машине (электродвигатель, вентилятор, виброплощадка) в результате колебаний (соударений) как всей машины, так и составляющих ее деталей (зубчатых передач, подшипников, валов, шестеренок), возникают шумы механического, аэродинамического и электромагнитного происхождения.

При работе различных механизмов снизить шум на 5-10 дБ можно следующим путем:

• устранения зазоров в зубчатых передачах и соединениях деталей с подшипниками;

• применения глобоидных и шевронных соединений;

• широкого использования пластмассовых деталей.

Шум в подшипниках качения и зубчатых передачах уменьшается также при снижении частоты вращения и нагрузки. Часто повышенные уровни шума возникают при несвоевременном ремонте оборудования, когда ослабляется крепление или образуется недопустимый износ деталей.

Снижение шума вибрационных машин достигается посредством:

уменьшения площади вибрирующих элементов;

замены зубчатых и цепных передач на клиноременные или гидравлические;

замены подшипников качения на подшипники скольжения (там, где это не вызывает значительного повышения расхода энергии - снижение шума до 15дБ.);

повышение эффективности виброизоляции (т.к. снижение уровня вибрации деталей всегда приводит к уменьшению шума);

снижение интенсивности процесса виброформования за счет некоторого увеличения времени вибрирования.

Снизить шумы аэродинамического и электромагнитного происхождения, можно только уменьшением мощности или рабочих скоростей машины, что неизбежно приведет к снижению производительности труда или нарушению технологического процесса.. Поэтому, во многих случаях, когда существенного уменьшения шума в источниках достичь не удалось, используют методы снижения шума на путях его распространения, т.е. применяют шумозащитные кожухи, экраны и глушители аэродинамического шума.

Архитектурно – планировочные мероприятия предусматривают меры защиты от шума, начиная с разработки генерального плана предприятия строительной индустрии и плана цеха. Наиболее шумные и вредные производства рекомендуется компоновать в отдельные комплексы с обеспечением разрывов между ближайшими соседними объектами. При планировке помещений внутри производственных и вспомогательных зданий нужно предусматривать максимально возможное удаление малошумных помещений от помещений с «шумным» технологическим оборудованием. Рациональной планировкой производственного помещения можно добиться ограничения распространения шума, уменьшения числа рабочих, подверженных действию шума. Например, при расположении виброплощадок или шаровых мельниц в помещении, изолированном от других участков цеха, достигается резкое снижение уровня производственного шума и улучшение условий труда для большинства рабочих.

К технологическим мероприятиям по борьбе с шумом относится выбор таких технологических процессов, в которых используются механизмы и машины, возбуждающие минимальные динамические нагрузки. Например, замена машин, использующих вибрационный метод уплотнения бетонной смеси (виброплощадка и т.д) машинами с применением безвибрационной технологии изготовления железобетонных изделий, когда формование изделий осуществляется прессованием или нагнетанием под давлением бетонной смеси в форму.

Для защиты работающих в производственных помещениях с шумным оборудованием применяются:

звукоизоляция вспомогательных помещений, смежных с шумным производственным участком;

кабины наблюдения и дистанционного управления;

акустические экраны и изолирующие кожухи;

обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками или применение штучных поглотителей;

звукоизолирующие кабины и укрытия для регламентированного отдыха работников шумных постов;

вибродемпфирующие покрытия на корпуса и кожухи виброактивных машин и установок;

виброизоляция виброактивных машин на основе различных систем амортизации.

В необходимых случаях меры коллективной защиты дополняются применением средств индивидуальной защиты от шума в виде различных наушников, вкладышей, шлемов.

Шум распространяющийся по воздуху, может быть существенно снижен посредством устройства на его пути звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, перекрытий, специальных звукоизолирующих кожухов и экранов. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что наибольшая часть падающей на него звуковой энергии, отражается и только незначительная часть ее проникает через ограждение. Передача звука через ограждение осуществляется следующим образом: падающая на ограждение звуковая волна приводит его в колебательное движение с частотой равной частоте колебаний воздуха в волне. Колеблющееся ограждение становится источником звука и излучает его в изолируемое помещение.

Передача звука из помещения с источником шума в смежное помещение происходит по трем направлениям:

• через щели и отверстия;

• вследствие колебания преграды;

• через прилегающие конструкции (структурный шум).

Для большинства применяемых строительных облицовочных материалов коэффициент звукопоглощения =0,1 0,9 на частотах 63-8000 Гц.

Звукоизолирующие строительные перегородки снижают уровень шума в смежных помещениях на 30 50 дБ.

Для защиты от шума операторов бетоносмесительных узлов, дозаторных установок пульт управления располагают в звукоизолирующей кабине, снабженной смотровым окном с 2-х или 3-х слойным остеклением, герметичными дверями и специальной системой вентиляции. От воздействия прямого звука операторы машин защищаются при помощи экранов, которые располагаются между источником шума и рабочим местом. Применение экранов оправдано для защиты от высоко- и среднечастотных шумов.

Для уменьшения массы ограждения и повышения их звукоизолирующей способности часто применяют многослойные ограждения. Пространство между слоями заполняется пористо-волокнистыми материалами или оставляется воздушный промежуток шириной 40 60 мм. Звукоизоляция двойного ограждения составляет 60 дБ.

Для снижения шума аэродинамического происхождения на пути его распространения в воздухо- и газопроводах, а также на путях всасывания и выхлопа применяют специальные акустические устройства – глушители.

По принципу снижения звуковой энергии глушители шума подразделяются на:

абсорбционные;

реактивные;

комбинированные.

В абсорбционных глушителях ослабление шума достигается за счет поглощения звуковой энергии в порах волокнистых материалов, которыми облицовываются внутренние поверхности, контактирующие с потоком воздуха или газа. Потери звуковой энергии обусловлены подбором звукопоглотителей с высоким внутренним трением, в которых звуковая энергия превращается в тепловую в результате трения воздуха о стенки. Снижение уровня шума абсорбционными глушителями колеблется в пределах 5 15дБ.

В реактивных глушителях ослабление шума достигается на определенных частотах путем отражения звуковой энергии к источнику или искусственным повышением трения в воздухе в каналах глушителя. Конструктивно глушители представляют собой сочетание более узких каналов и расширительных камер, воздух в которых рассматривается как акустическая масса определенной упругости. Реактивные глушители обеспечивают снижение шума на 25 30 дБ, но при этом происходит некоторое снижение мощности машины (компрессора, двигателя внутреннего сгорания).