ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА И ВИБРАЦИИ ПРИМЕНЯЮТ СЛЕДУЮЩИЕ МЕТОДЫ

При
разработке технологических процессов,
проектировании, изготовлении и
эксплуатации машин, производственных
зданий и сооружений, размещении и
организации рабочего места должны быть
приняты меры по уменьшению шума и
вибрации на рабочем месте до предельно
допустимых значений.

Уменьшение
шума и вибрации достигается путем
разработки шумовибробезопасной техники,
использования средств и методов
коллективной (снижающей шум и вибрацию
в источнике возникновения и на пути их
распространения к защищаемому объекту)
и индивидуальной защиты (противошумных
вкладышей, касок, виброзащитных рукавиц
и др.).

При
проектировании и изготовлении
горношахтного оборудования обязательным
является применение следующих средств
и методов снижения шума и вибрации:
точную обработку деталей; балансировку
элементов и узлов машины; устройства,
снижающие вибрацию и шум механического,
аэродинамического, электромагнитного
и гидромеханического происхождения;
малозвучные и виброгасящие композитные
материалы.

При
эксплуатации горношахтного оборудования
применяются, в основном, коллективные
средства и методы шумовиброзащиты:
акустические, архитектурно-планировочные
и организационно-технические.

Акустические
средства защиты включают звукоизоляцию,
звукопоглощение, виброизоляцию и
демпфирование.

Архитектурно-планировочные
методы защиты включают рациональные
акустические решения планировок зданий
и генеральных планов объектов, рациональное
размещение технологического оборудования,
машин и механизмов, рациональное
размещение рабочих мест.

Организационно-технические
методы защиты содержат: применение
малошумных технологических процессов;
применение средств дистанционного
управления и автоматического контроля;
применение малошумных машин, изменение
конструктивных элементов машин, их
сборочных единиц; совершенствование
технологии ремонта и обслуживания
машин; соблюдение режимов труда и отдыха
работников на шумных местах; применение
индивидуальных защитных средств.

Основные
мероприятия по снижению шума и вибрации
подземного горношахтного оборудования
и их фактическая эффективность приведены
в таблицах 7
и 8.

Таблица
7
– Мероприятия по снижению уровней шума
подземного горношахтного оборудования
и их фактическая эффективность

Таблица
8
– Мероприятия по снижению уровней
вибрации подземного горношахтного
оборудования и их фактическая эффективность

Шум относится к вредным производственным факторам, отрицательно влияющим на здоровье чело

века. Источником интенсивного шума являются машины, механизмы, технологические установки и аппараты, в которых движение газов и жидкостей происходит с большими скоростями и сопровождается пульсацией.

Уровень шума в производственном помещении на территории предприятия не должен превышать 80 дБа. Зоны

с уровнем шума свыше 85 дБа должны быть обозначены знаками безопасности. Работающих в этих зонах администрация обязана снабжать средствами индивидуальной защиты. К средствам индивидуальной защиты от шума относятся средства защиты органов слуха:

– наушники противошумные

Коллективные средства защиты от шума подразделяются на:

– глушители шума;

– автоматического контроля и сигнализации;

– дистанционного управления.

На предприятии должен быть обеспечен контроль уровней шума на рабочих местах не реже одного

раза в год.

Вибрация также относится к вредным производственным факторам, отрицательно влияющим на здоровье человека. Качественные и количественные критерии и показатели неблагоприятного воздействия вибрации на человека – оператора в процессе труда устанавливаются санитарными нормами.

Вибрационная безопасность труда должна обеспечиваться системой технических, технологических и организационных решений и мероприятий по созданию машин и оборудования с низкой вибрационной интенсивностью:

– системой проектных и технологических решений производственных процессов и элементов производственной среды, снижающих вибрационную нагрузку на оператора;

– системой организации труда и профилактических мероприятий на предприятии, ослабляющих неблагоприятное воздействие вибрации на человека-оператора.

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечье, контактирующее с вибрирующими поверхностями рабочего стола, может быть отнесена к локальной вибрации. Периодичность контроля вибрационной нагрузки на оператора при воздействии локальной вибрации должна быть не реже 2 раз в год, а общей не реже раза в год.

Регламентируемые перерывы продолжительностью 20-30 минут, являющихся составной частью режима труда, устанавливаются через 1-2 часа после начала смены и через 2 часа после обеденного перерыва.

К средствам защиты от вибрации относятся устройства:

– виброизолирующие, виброгасяшие, и вибропоглощающие;

Защита от шума и вибрации.

Шум, его влияние на человека, средство защиты от него.

Шум – это совокупность звуков, различных по частоте и интенсивности, вредно влияющих на организм человека.

Шум — это неблагоприятные звуки.

Возникает шум при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. С физической стороны шум характеризуется частотой колебания, звуковым давлением, интенсивностью или силой звука.

Ухо воспринимает звуковые колебания от 16 до 20000 Гц. Инфразвук (ниже 16 Гц) и Ультразвук (выше 20000 Гц) слухом не воспринимаются, но оказывают биологическое действие на организм человека.

Слуховой аппарат человека обладает не одинаковой чувствительностью к звукам различной частоты. Величина минимального звукового давления слабо различимых слуховым аппаратом человека звуков называется пороговым, за эталон принят звук с частотой 1000 Гц. Верхняя по интенсивности граница воспринимаемых человеком звуков – порог болевого ощущения. Между порогом болевого ощущения и слышимости лежит область слышимости. Шум является общебиологическим раздражителем. Воздействуя на нервную систему, он оказывает влияние на организм человека. Шум вызывает головные боли, повышение кровяного давления, снижает концентрацию внимания, остроту зрения, ослабляет память, приводит к расстройству

нервной системы и др., способствует возникновению условий, которые приводят к несчастным случаям. Интенсивный шум вызывает нарушение секреторной и моторной деятельности желудка, изменения в сердечно-сосудистой системе, приводит к развитию заболеваний органов слуха (неврит слухового нерва, тугоухость, глухота).

· По характеру спектра на: широкополосные и тональные.

По временным характеристикам

Постоянный (уровень звукового давления за 8 часовой день изменяется во времени не более чем на 5 ЦБ)

Непостоянный (более чем на 5 ЦБ)

Борьба с шумом ведется по 3 направлениям:

1. Снижение шума в источнике его образования за счёт конструктивных, технологических и эксплуатационных мероприятий.

2. Снижение шума на пути его распространения от источника до работающего.

3. Уменьшение вредного воздействия шума на организм человека за счёт средств индивидуальной защиты.

Наиболее эффективный метод – это дистанционное управление технологическим оборудованием.

Сущность звукоизоляции: часть звуковой энергии отражается от преграды, часть поглощается самой преградой и незначительная часть проникает за ограждение (акустический экран, кабина, кожухи).

Одним из методов строительной акустики является использование шумопоглащающих конструкций или материалов (пенопласт, поролон, вата).

На рабочих местах, где снизить шум до допустимых значений за счёт технических мероприятий не представляется возможным применяются средства индивидуальной защиты; вкладыши, наушники, шлемофоны (более 120 ДБ) и др.

Вибрация, её влияние на человека, средства и методы защиты.

Вибрация — это механические колебания в технике (машинах, механизмах, оборудовании, инструментах) относительно каких либо первоначальных положений.

На тело человека вибрация передается при контакте с колеблющимися объектами.

По способу передачи различают вибрацию:

1. Локальную – (местная) передаётся через руки (дрель).

2. Общую – передается через опорные поверхности сидящего или стоящего человека.

Общая вибрация по источнику возникновения подразделяется на категории:

1. Транспортные вибрации;

Действие вибрации на человека.

Местные вибрации малой интенсивности могут оказать благоприятные воздействия на организм человека: улучшить функциональное состояние человека, ускорить заживление ран и так далее.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения приводящие в ряде случаев к развитию профзаболеваний виброболезни. Наиболее опасны резонансные колебания.

Основные проявления виброболезни: нарушение центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, появление головных болей, головокружение, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, нарушение сна, расстройство вестибулярного аппарата. Длительное воздействие вибрации может привести к стойким патологическим изменениям: поражение косно- суставного аппарата, функционально расстройство внутренних органов, опущение органов малого таза, окостенение сухожилий, мышц и так далее.

Мероприятия по защите от вибрации подразделяются на механические, организационные, лечебно-профилактические:

– устранение вибрации в источнике и на пути их распространения (создание благоприятных условии труда, замена технологических процессов, применение деталей из пластмассы, оптимальные режимы отдыха, балансировка вращающихся деталей и так далее.)

Для уменьшения на пути распространения применяют вибро-демпфиррование (нанесение слоя упроговязких материалов, резины пластмассы и так далее), виброгашение;

– рациональное чередование труда и отдыха, активный отдых, не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины, запрещена сверх урочная работа;

– ультрафиолетовое облучение, воздушный обогрев, массаж, теплая ванная, приём витаминных препаратов.

Также применяются средства индивидуальной защиты: рукавицы, перчатки,специальная обувь и так далее.

Ультразвук и инфразвук.

Инфразвук мало применяется в призводстве, ультразвук нашел широкое применение (машиностроение, металлургия, радиотехника, лёгкая промышленность, медицина и так далее)

Действие на организм инфразвука: головные боли, снижение внимания, памяти, чувство страха, тревоги, нарушение работы многих органов.

Мероприятия по борьбе с ним: устранение причин его возникновения и ослабление в источнике, усиление жёсткости конструкций больших размеров, применение глушителей, применение средств индивидуальной защиты. Звукоизоляция и звукопоглощение малоэффективны от инфразвука.

Длительное воздействие ультразвука вызывает нарушение нервной сердечно-сосудистой системы, слухового аппарата, головную боль, расстройства сна, утомляемость, изменение состава и свойств в крови, снижение слуха.

Защитные мероприятия, аналогичные защите от шума: звукоизолирующие кожухи, кабины и так далее. Эффективно применять дистанционное управление.

В производственных
условиях разнообразные машины, аппараты
и механизмы являются агрегатами
динамически неуравновешенными. Следствием
их работы являются шум и вибрации,
систематическое действие которых
неизбежно приводит к отрицательному
воздействию на организм человека и к
снижению производительности его труда.

Некоторые
сведения о шуме

Звук –
это специфическое ощущение, вызываемое
действием звуковых волн на органы слуха.

Слуховой
аппарат человека воспринимает звуковые
колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц.
Звуки с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки)
и с частотой выше 20 000 Гц (ультразвуки)
не слышны для человека.

Шум –
это сложный звук, состоящий из сочетания
различных по частоте и интенсивности
звуков.

Интенсивность
звука – это количество энергии,
переносимой звуковой волной за 1 с через
площадку в 1 см2, перпендикулярную
движению волны. Ухо человека чувствительно
не к интенсивности, а к звуковому
давлению, величина которого связана с
интенсивностью. Максимальные и минимальные
звуковые давления и интенсивности,
воспринимаемые человеком как звук,
называются пороговыми. Минимальные
значения –порог слышимости–
соответствуют едва ощутимым звукам;
максимальные –болевой порог, –
когда звук не ощущается как звук,
а вызывает только болевые ощущения.
В практике принято пользоваться не
абсолютными значениями звуковых давлений
и интенсивностей, а их уровнями.
Уровень звукового давления и интенсивности
измеряется в децибелах (дБ).

Предел
слухового восприятия человека составляет
140 дБ; уровень интенсивности в 150 дБ
непереносим для человека; 180 дБ вызывает
усталость металла; 190 дБ вырывает заклёпки
из стальных конструкций.

Кроме
того, по изменению во времени шумы
разделяются на стабильныеипрерывистые. Особо неблагоприятно
действуют на человека воющие и прерывистые
шумы.

ГОСТ
12.1.003–88 устанавливает классификацию
шумов, допустимые уровни шума на рабочих
местах, общие требования к шумовым
характеристикам машин, механизмов,
средств транспорта и другого оборудования
и к защите от шума.

Действие шума на организм человека

Длительное
систематическое воздействие шума на
организм человека приводит к следующим
последствиям шумовой болезни:

Основными мероприятиями по
борьбе с шумом являются:

Некоторые сведения о вибрации

Физически вибрация
характеризуется частотой, амплитудой,
скоростью и ускорением.

Проблема нормирования
производственных вибраций решается
в двух направлениях: инженерно-техническом
и санитарно- гигиеническом.

Важное гигиеническое
значение имеет частота вибрации.
Амплитуда предельно допустимых вибраций
должна резко снижаться с увеличением
частоты. Г ОСТ 12.1.012–90 и СН 2.2.4/2.18.566–98
«Вибрация. Общие требования безопасности»
устанавливает классификацию и
гигиенические нормы вибрации, требования
к вибрационным характеристикам
производственного оборудования, включая
средства транспорта, требования к
средствам вибрационной защиты и методам
контроля вибрации.

Действие вибрации на организм человека

Вибрация, помимо
разрушительного действия на машины и
механизмы (статистика показывает, что
около 80 % поломок и аварий в машиностроении
является результатом недопустимых
вибраций), оказывает вредное влияние
на здоровье людей. Под действием вибрации
происходит:

Виброболезнь относится
к группе заболеваний, эффективное
лечение которых возможно лишь на ранних
стадиях, причём восстановление нарушенных
функций происходит очень медленно, а
при некоторых условиях наступают
необратимые процессы, приводящие к
инвалидности.

Таким образом, полное
устранение или снижение уровней шума
и вибрации являются одним из непременных
условий оздоровления условий труда и
повышения технической культуры
производства.

Основные мероприятия по
борьбе с вибрацией:

–
активная гимнастика рук, тёплые водяные
ванны для конечностей и др.

В качестве амортизаторов
применяются:

Для снижения шума в производственных
помещениях применяют различные методы:
уменьшение уровня шума в источнике его
возник­новения; звукопоглощение и
звукоизоляция; установка глушителей
шума; рациональное размещение
оборудования; применение средств
индивидуальной защиты.

Наиболее эффективным является борьба
с шумом в источнике его возникнове-ния.
Шум механизмов возникает вследствие
упругих коле­баний как всего механизма,
так и отдельных его деталей. Причины
возникновения шума — механические,
аэроди-намические и электри­ческие
явления, определяемые конструктивными
и технологиче-скими особенностями
оборудования, а также условиями
эксплуатации. В связи с этим различают
шумы механического, аэродинамического
и электрического происхождения. Для
уменьшения механического шума необходимо
своевременно проводить ремонт
оборудования, заменять ударные процессы
на безударные, шире применять
принуди-тельное смазывание трущихся
поверхностей, применять балансировку
враща­ющихся частей.

Снижение
аэродинамического шума можно добиться
уменьшением скорости газо-вого потока,
улучшением аэродинамики конструкции,
звукоизоляции и установкой глу-шителей.
Электромагнитные шумы снижают
конструктивными изменениями в
электри-ческих машинах.

Широкое применение получили методы
снижения шума на пути его распростра-нения
посредством установки звукоизолирующих
и звукопоглощающих преград в виде
экранов, перегородок, кожухов, кабин и
др. Физическая сущность звукоизолирующих
преград состоит в том, что наибольшая
часть звуковой энергии отражается от
специаль-но выполненных массивных
ограждений из плотных твердых мате­риалов
(металла, дерева, пластмасс, бетона
и др.) и только незначительная часть
проникает через ограждение. Уменьшение
шума в звукопоглощающих преградах
обусловлено перехо-дом колебательной
энергии в тепловую благодаря внутреннему
трению в звукопогло-щаю­щих материалах.
Хорошие звукопоглощающие свойства
имеют легкие и пористые материалы
(минеральный войлок, стекловата, поролон
и т.п.).

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования
и защиты работа­ющих от ви-брации
используют различные методы. Борьба с
вибрацией в источнике возникнове-ния
связана с установлением причин появления
механических колебаний и их устране-нием,
например замена кривошипных механизмов
равномерно вращающимися, тща-тельный
подбор зубчатых передач, балансировка
вращающихся масс и т.п. Для сни-жения
вибрации широко используют эффект
вибродемпфирования — превращение
энергии механических колебаний в другие
виды энер­гии, чаще всего в тепловую.
С этой целью в конструкции деталей,
через которые передается вибрация,
применяют ма-териалы с большим внут­ренним
трением: специальные сплавы, пластмассы,
резины, вибродемпфирующие покрытия.
Для предотвращения общей вибрации
исполь-зуют установку вибрирующих
машин и оборудования на самостоятельные
виброгася-щие фундаменты. Для ослабления
передачи вибрации от источников ее
возникновения полу, рабочему месту,
сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют
методы виброизо-ляции. Для этого на
пути распространения вибрации вводят
дополнительную упругую связь в виде
виброизоляторов из резины, пробки,
войлока, асбеста, стальных пружин. В
качестве средств индивидуальной защиты
работающих используют специальную
обувь на массивной резиновой подошве.
Для защиты рук служат рукавицы, перчатки,
вклады-ши и прокладки, которые изготовляют
из упругодемпфирующих материалов.

Важным для снижения опасного воздействия
вибрации на организм человека является
правильная организация режима труда
и отдыха, постоянное медицинское
наблюдение за состоянием здоровья,
лечеб­но-профилактические мероприятия,
такие как гидропроцедуры (теп­лые
ванночки для рук и ног), массаж рук и
ног, витаминизация и др. Для защиты рук
от воздействия ультразвука при контактной
передаче, а также при контактных смазках
и т.д. операторы должны работать в
рукавицах или перчатках, нарукавниках,
не пропускающих влагу или контактную
смазку.

Во время ремонта, испытания, отработки
режима и налаживания установки, ко-гда
возможен кратковременный контакт с
жидкостью или ультразвуковым
инструмен-том, в котором возбуждены
колебания, для защиты рук необходимо
применять две па-ры перчаток: наружные
— резиновые и внутренние — хлопчатобумажные
или перчат-ки резино­вые технические
по ГОСТ 20010—74. В качестве средств
индивидуаль­ной за-щиты работающих
от воздействия шума и воздушного
ультразвука следует применять
противошумы, отвечающие требовани­ям
ГОСТ 12.4.051—78.

При разработке нового и модернизации
существующего оборудо­вания и приборов
должны предусматриваться меры по
максимальному ограничению ультразвука,
передающегося контактным путем, как в
источнике его образования (конструктивными
и технологическими мерами), так и по
пути распространения (средствами
виброизоляции и вибропоглощения). При
этом рекомендуется применять:

Ультразвуковые указатели и датчики,
удерживаемые руками опера­тора,
должны иметь форму, обеспечивающую
минимальное напряже­ние мышц, удобное
для работы расположение и соответствовать
требованиям технической эстетики.
Следует исклю-чить возможность контактной
передачи ультразвука другим частям
тела, кроме ног. Конструкция оборудования
должна исключать возможность охлаждения
рук работаю-щего. Поверхность оборудования
и приборов в местах контакта с руками
должна иметь коэффициент теплопроводности
не более 0,5 Вт/м град.

Рис. 4.14. Средства коллективной защиты
от шума на пути его распространения

Классификация средств коллективной
защиты от шума представ­лена на рис.
4.14. Акустические в свою очередь
подразделяются на средства звукоизоляции,
звукопоглощения и глушители.

При наличии в помещении одиночного
источника шума, уровень интенсивности
L(дБ) можно рассчитать
по формуле:

В том случае, когда в расчетную точку
попадает шум от нескольких источников,
находящихся в помещении, их интенсивности
складыва­ют:

.
Разделив левую и правую части этого
выраже­ния на

Если имеется nисточников
шума с одинаковым уровнем интен­сивности
звука

,
то общий уровень интенсивности звука

Установка звукопоглощающих облицовок
и объемных звукопоглотителей увеличивает
эквивалентную площадь поглощения. Для
облицовки помещения используются
стекловата, минеральная и капроно­вая
вата, мягкие пористые волокнистые
материалы, а также жесткие плиты на
минеральной основе, т.е. материалы,
имеющие высокие коэффициенты
звукопоглощения.

Эффективность снижения уровня шума (

где L— расчетный уровень интенсивности
звука (или звукового дав­ления), дБ;

— допустимый уровень интенсивности
звука (звуко­вого давления), дБ, согласно
действующим нормативам.

Эффективность установок облицовок (дБ)
можно приближенно определить по формуле:

где A2иA1— соответственно
эквивалентная площадь поглощения после
и до установки облицовки.

— средний коэффициент звукопоглощения
внутренних по­верхностей помещения
площадью

Эффективность звукоизоляции однородной
перегородки (дБ) рас­считывается по
формуле:

,
(4.5)

где G— масса одного м2перегородки,
кг;f— частота, Гц.

Видно, что снижение шума за счет установки
перегородки зависит от ее массивности
и от частоты звука. Таким образом, одна
и та же перегородка будет более эффективной
на высоких частотах, чем на низких.

Эффективность установки кожуха

где — коэффициент звукопоглощения материала,
нанесенного на внутреннюю поверхность
кожуха,

— звукоизоляция стенок кожуха,
определяемая по формуле (4.5).

Методы и средства коллективной защиты
от вибрации. Классифи­кация методов
и средств защиты от вибрации представлена
на рис. 4.15.

Виброизоляциейназывается уменьшение
степени передачи вибрации от источника
к защищаемым объектам.

Виброизоляцию можно оценивать через
коэффициент передачи

— частота возмущающей силы и собственная
частота системы при наличии виброизолирующего
слоя (Гц).

Эффективность виброизоляции определяется
по формуле:

Чем выше частота возмущающей силы по
сравнению с собственной, тем больше
виброизоляция. При f<

возмущающая сила целиком передается
основанию. Приf=

обеспечивается виброизоляция,
пропор­циональная коэффициенту
передачи.

Собственная частота системы

где q
— жесткость виброизолятора;g
— ускорение свободного паде­ния;х — статическая осадка виброизолятора
под воздействием собст­венной массы.

Виброизоляция используется при
виброзащите от действия наполь­ных
и ручных механизмов. Компрессоры, насосы,
вентиляторы, станки могут устанавливаться
на амортизаторы (резиновые, металлические
или комбинированные) или упругие
основания в виде элементов массы и
вязкоупругого слоя. Для ручного
инструмента наиболее эффективна
многозвенная система виброизоляции,
когда между рукой и инстру­ментом
проложены слои с различной массой и
упругостью.

Выбор гашения вибрации осуществляется
за счет активных потерь ли превраще-ния
колебательной энергии в другие ее виды,
например в тепловую, электрическую,
электромагнитную. Виброгашение может
быть реализовано в случаях, когда
конструк-ция выполнена из материалов
с большими внутренними потерями; на ее
поверхность нанесены вибропоглощающие
материалы; используется контактное
трение двух «мате-риалов; элементы
конструкции соединены сердечниками
электромагнитов с замкнутой обмоткой
и др.

Рис. 4.15.
Классификация методов и средств защиты
от вибрации

Соседние файлы в папке лекции

Борьба с шумом и вибрацией на производстве

Как уже указывалось, источниками шума и вибрации являются различные процессы, оборудование, явления, что создает определенные трудности в борьбе с ними и обычно требует одновременного проведения комплекса мероприятий как инженерно-технического, так и санитарно-гигиенического характера.

В общем случае средства защиты человека от шума делятся на коллективные (рис. 2.8) и индивидуальные.

В соответствии с ГОСТ 12.1.029 снижения шума и вибрации в производственных условиях можно добиться следующими методами:

устранение или уменьшение шума и вибрации непосредственно в источнике их возникновения;

локализация источников шума и вибрации средствами звуко- и виброизоляции; звуко- и вибропоглощения;

рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов;

акустическая обработка помещений (снижение плотности звуковой энергии в помещении, отражений от стен, перекрытий, оборудования и т.п.);

внедрение малошумных технологических процессов и оборудования, оснащение машин и механизмов дистанционным управлением, создание рационального режима труда и отдыха работающим и т.д.;

применение средств индивидуальной защиты;

использование лечебно-профилактических мероприятий.

Как показывает практика, наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Как правило, шум машин и механизмов возникает в результате упругих колебаний как всего механизма, так и его частей, отдельных деталей.

Для уменьшения механического шума следует своевременно проводить ремонт оборудования, шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей и балансировку вращающихся частей.

Значительное снижение шума (на 10-15 дБ) достигается при замене ударных процессов безударными, подшипников качения подшипниками скольжения, зубчатых и цепных передач клиноременными зубчатоременными передачами, прямозубых шестерен косозубыми металлическими или пластмассовыми, металлических деталей деталями из пластмасс и т. д.

Рис. 2.8. Классификация средств коллективной, защиты работающих от шума

Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, совершенствованием аэродинамических свойств механизмов, позволяющим снизить интенсивность вихреобразования, применением звукоизоляции и установкой глушителей и т.д.

Электромагнитные шумы снижаются конструктивными изменениями в электрических машинах.

Действенным методом снижения уровня шума является установка звукоизолирующих и звукопоглощающих преград на пути его распространения.

Под звукоизоляцией понимают создание специальных строительных устройств – преград (в виде стен, перегородок, кожухов, выгородок и т. п.), препятствующих распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении.

Принцип звукоизоляции заключается в том, что большая часть звуковой энергии отражается от преграды и только незначительная часть ее проникает сквозь звукоизолирующую преграду и попадает в окружающую среду.

Звукопоглощение – это способность материала или конструкции поглощать энергию звуковых волн, которая в узких каналах и порах материала трансформируется в другие виды энергии, в основном в тепловую. Иными словами уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую вследствие внутреннего трения в звукопоглощающих материалах.

Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы, такие, как минеральный войлок, стекловата, поролон и т. п.

В качестве звукопоглощающих материалов чаще всего используют минераловатные плиты типа «Дкмигран», «Акминит», гипсовые плиты АГП с минераловатным заполнением, ваты из супертонкого базальтового волокна с а в пределах 0,8-0,95 на разных среднегеометрических частотах.

Выбор типа поглотителя, его толщины и конструктивного исполнения определяется в первую очередь интенсивностью и частотной характеристикой шума, технологическими и противопожарными требованиями.

Для звукопоглощения в производственных помещениях используются звукопоглощающие балки, штучные звукопоглотители в виде различных геометрических форм (кубов, шаров, конусов и др.), перфорированные экраны и т. д.

Для снижения аэродинамического шума, возникающего при работе вентиляторов, дымососов, компрессоров, кондиционеров на воздуховодах, всасывающих трактах, магистралях выброса и перепуска воздуха устанавливают различные глушители, которые могут быть активными и реактивными.

Активные глушители представляют устройства, содержащие в себе материал, поглощающий энергию аэродинамического шума.

Реактивные глушители устроены таким образом, что способны отражать входящую звуковую энергию обратно к источнику ее образования.

Большое значение для снижения шума и вибрации имеет правильная планировка территории и производственных помещений, а также использование естественных и искусственных преград, препятствующих распространению звука. При проведении планировочных мероприятий учитывают расположение помещений и объектов относительно друг друга. Цехи с большим количеством шумящего оборудования должны быть сконцентрированы в глубине заводской территории или в одном месте, удалены от тихих помещений, ограждены зоной зеленых насаждений, частично поглощающих шум.

При невозможности или неэкономичности реализации противошумных мероприятий, а также для работы в аварийных условиях работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты от шума: противошумными вкладышами (Беруши), наушниками и шлемофонами. Эффективность этих средств зависит от их конструкции, качества используемых материалов, силы прижатия, выполнения правил эксплуатации.

Противошумные вкладыши («Комфорт плюс», МАХ-1, Laser life и др.) вставляют непосредственно в слуховой канал наружного уха. Их изготавливают из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10-15 дБ.

В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники, которые обеспечивают надежную защиту органов слуха. Например, наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц. В настоящее время промышленностью выпускаются современные наушники типов Ария, Наутилус, Биг, Тракстон и др.

Шлемофоны рекомендуется применять для защиты от воздействия шума с общим уровнем 120 дБА и выше. Они герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8000 ГЦ.

Защита от вибрации машин, механизмов и Оборудования также проводится несколькими методами: устранением или снижением действующих переменных сил, вызывающих вибрацию в источнике их возникновения; вибропоглощением и виброизоляцией.

Наиболее действенным из них является устранение или снижение вибрации непосредственно в источнике образования. При проектировании оборудования предпочтение отдают таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями, исключаются или предельно снижаются, Так, например, вибрация снижается при замене поступательного движения на равномерное вращение, механических приводов гидравлическими, подшипников качения подшипниками скольжения; использовании шестерен со специальными видами зацеплений – глобоидальным, шевронным, двушевронным, конхоидальным и т.п. Борьбу с вибрацией можно эффективно проводить с помощью вибропоглощающих и виброизолирующих материалов и специальных устройств. К вибропоглощению относят вибродемпфирование и виброгашение.

Эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. Для этого в конструкциях деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением, например, специальные магниевые сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия и т.д.

Виброгашение – это снижение уровня вибрации объекта путем введения в колебательную систему дополнительных реактивных сопротивлений. В частности, для предотвращения общей вибрации вибрирующие машины и оборудование устанавливают на самостоятельные виброгасящие фундаменты, массу которых рассчитывают таким образом, чтобы амплитуда их колебаний не превышала 0,1-0,2 мм, а вероятность появления резонансных явлений была бы минимальной. Для снижения вибрации трубопроводов используются гасители колебаний типа буферных емкостей для превращения пульсирующих потоков в равномерные.

Для ослабления интенсивности передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко используют методы виброизоляции.

Виброизоляция – это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника. Виброизоляция представляет собой упругие элементы, так называемые амортизаторы вибрации, размещенные между вибрирующей машиной и ее основанием.

Виброизоляция используется при виброзащите от действия напольных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки должны устанавливаться на амортизаторы или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупорного слоя. Для снижения интенсивности вибрации необходимо, чтобы масса фундамента была в З-5 раз больше массы агрегата.

В качестве виброизоляторов для машин с вертикальной возмущающей силой используют резиновые, пружинные и комбинированные опоры (рис. 2.12). Поскольку резиновые амортизаторы под действием нагрузки деформируются без изменения объема, для их эффективной работы необходимо, чтобы ширина и длина амортизатора не превышали более чем в 2-3 раза его высоту. Листовая резина характеризуется небольшой деформацией, поэтому она не может служить эффективным виброизолятором. Для прокладок можно использовать перфорированную листовую резину с условием, чтобы статическая ее осадка не превышала 10-20% толщины.

Для снижения вибрации воздуховодов, особенно в местах их прохождения через стены или другие строительные конструкции, в узлах крепления или стыковок устанавливают упругие прокладки.

Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между руками и инструментом проложены слои с различной массой и упругостью.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации используют специальную обувь на массивной резиновой подошве, рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготавливаются из упругодемпфирующих материалов.

Важными моментами в системе мероприятий по снижению негативного воздействия шума и вибрации являются правильная организация труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья операторов, специальные лечебно-профилактические мероприятия, также, как гидромассаж, гидропроцедуры (ванны, различные души), витаминизация и т.д.

Средства защиты от вибрации

Вибрацией называется механическое колебательное движение, заключающееся в перемещении тела как целого. Вибрация в отличие от звука не распространяется в виде волн сжатия/разряжения и передается только при механическом контакте одного тела с другим.

В природе вибрация практически не встречается, но, к сожалению, очень часто возникает в технических устройствах. Кроме того, в технике вибрацию специально используют, например, при вибрационной транспортировке.

Вибрация, воздействующая на человека через опорные поверхности, оказывает влияние на весь организм и называется общей. ( Поверхность, на которой человек стоит, сидит или лежит, называется опорной.) Общая вибрация, захватывающая все тело, наблюдается на всех видах транспорта и при работе в непосредственной близости от источника вибрации (промышленного оборудования).

Вибрация, воздействующая не через опорные поверхности, охватывает только часть организма и называется локальной. Практически вся она является вибрацией, передающейся через руки, и возникает там, где вибрационные инструменты или обрабатываемые детали контактируют с руками или пальцами. Локальная вибрация возникает, например, при использовании ручных силовых инструментов, применяемых на производстве. Число лиц, подвергающихся локальной вибрации, составляет несколько десятков миллионов человек.

Особым подвидом общей вибрации является укачивание, связанное с низкочастотными колебаниями тела и некоторыми типами его вращения на транспорте.

Человек реагирует на вибрацию в зависимости от общей продолжительности ее воздействия.

Наибольшее воздействие общей вибрации сказывается на процессах получения входящей информации (в основном зрительной из-за колебаний глазных яблок и головы) и на процессах передачи информации (непрерывный контроль деятельности колеблющихся рук).

Долговременное воздействие весьма интенсивной общей вибрации (например, на трактористов) может нежелательным образом сказываться на позвоночнике и увеличивать риск возникновения изменения позвонков и дисков.

Помимо воздействия на организм как на механическую систему, вибрация оказывает влияние на нормальное течение физиологических процессов. Например, общая вибрация вызывает варикозное расширение вен на ногах, геморрой, ишемическую болезнь сердца и гипертонию.
Чрезмерное воздействие локальной вибрации может вызывать заболевания кровеносных сосудов, нервов, мышц, костей и суставов верхних конечностей, так называемую «виброболезнь».

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.

Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.

Виброгашением называется гашение вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например, в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.

Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.

Снижение неблагоприятного воздействия вибрации ручных механизированных устройств на операторов достигается как путем уменьшения интенсивности вибрации непосредственно в ее источнике (за счет конструктивных усовершенствований), так и средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками оператора.

В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.

По своей физической сущности, шум – это звук. С гигиенической точки зрения, шумом является любой нежелательный для человека звук.
Шум может вызывать неприятные ощущения, однако решающую роль в оценке «неприятности» шума играет субъективное отношение человека к этому раздражителю.

Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми: нижняя кривая определяет порог слышимости, т.е. силу едва слышимых звуков различной частоты, верхняя – порог болевого ощущения, т.е. такую силу звука, при которой нормальное слуховое ощущение переходит в болезненное раздражение органа слуха.

В качестве характеристик постоянного шума на рабочих местах, а также для определения эффективности мероприятий по ограничению его неблагоприятного влияния принимаются уровни звуковых давлений (в дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.

В качестве интегральной (одним числом) характеристики шума на рабочих местах применяется оценка уровня звука в дБА (измеренных по так называемой шкале А шумомера), представляющих собой средневзвешенную величину частотных характеристик звукового давления с учетом биологического действия звуков разных частот на слуховой анализатор.

При гигиенической оценке шумы классифицируют по характеру спектра и по временным характеристикам.

Шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов, увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда, способствует развитию утомления и снижает работоспособность организма.

Однако, кроме специфического действия на органы слуха, шум оказывает и неблагоприятное общебиологическое действие, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Так, под влиянием шума возникают вегетативные реакции, обусловливающие нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение). Шум вызывает снижение иммунологической реактивности и общей сопротивляемости организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Для снижения шума применяют различные методы коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; рациональное размещение оборудования; борьба с шумом на путях его распространения, в том числе изменение направленности излучения шума, использование средств звукоизоляции, звукопоглощение и установка глушителей шума, в том числе акустическая обработка поверхностей помещения.

Наиболее эффективным средством является борьба с шумом в источнике его возникновения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире использовать принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей. Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.).