2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............................................... 6
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ШУМА ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ТОНКОСТЕННЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕШЕНИЯ
1.1. Тонкостенные стальные конструкции как излучатели шума и возможные пути его
снижения..................................... 14
1.2. Анализ существующих технических решений по снижению шума от тонкостенных стальных конструкции при их механической обработке
1.2.1. Технические средства снижения шума от тонкостенных стальных конструкций................. 29
1.2.2. Классификация устройств демпфирования изгибных колебаний в тонкостенных
стальных конструкциях........................ 34
1.3. Внбродсмпфирующис покрытия и их
типизация......................................... 38
1.4. Съемные вибродемпфирующне покрытия (СВП) с
магнитной фиксацией................................ 44
1.5. Цель и задачи исследования....................... 48
2. ЭКСПЕРИМЕН ТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЪЕМНЫХ ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ (СВП) С МАГНИТНОЙ ФИКСАЦИЕЙ
2.1. Общая характеристика магии I но-т вердой резины
(М'ГР) как материала для СВП....................... 51
2.2. Влияние содержания магнитного наполнителя
на фнзико-мсханнческие свойства материала СВП.... 53
2.3. Влияние содержания магнитного наполнителя и условий намагничивания на магнитные
свойсгва материала СВП............................. 57
з
2.4. Влияние магнитной фиксации СВП и ею
толщины на эффективность демпфирования.............. 71
2.5 Влияние каучуковой основы материала СВП и температурного фактора на эффективность демпфирования............................................. 78
3. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЪЕМНЫХ ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ (СВП)
С МАГНИТНОЙ ФИКСАЦИЕЙ
3.1. Экспериментальное исследование влияния размеров СВП и условий контакта с возбужденной стальной пластиной
3.1.1. Влияние размеров СВП......................... 83
3.1.2. Влияние удельной силы магнитного притяжения СВП к стальной пластине и коэффициента трения покоя........................ 91
3.2. Корреляционно-регрессионная математическая модель зависимости акустической эффективности СВП от его размеров и условий контакта................... 96
4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВИБРОДЕМ1ІФИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НОВОГО ТИПА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК РАСЧЕТА ЕГО ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
4.1. Теоретическое обоснование и методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП к возбужденной стальной пластине..................... 99
4.2. Влияние содержания магнитного наполнителя в материале СВП и степени ею
намагниченности на характер демпфирования.......... 109
4.3. Теоретический анализ факторов диссипации колебательной энергии, возникающих при магнитной фиксации СВП к возбужденной стальной пластине............ 114
4.4. Условные характеристики демпфирования и методика их расчета
1
4.4.1. Теоретические основы методики............ 121
4.4.2. Программа расчета на ЭВМ.................. 128
4.5. Обоснование принадлежности СВГ1 к новому
типу вибродемпфирующих покрытий................. 135
4.6. Система классификации вибродемпфирующих
покрытий......................................... 139
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Физико-механические испытания магнитно-твердых
резин для СВП.................................... 143
5.2. Измерение удельной силы магнитного притяжения и коэффициента трения покоя
(в контакте СВП с пластиной).................. 146
5.3. Измерение характеристик демпфирующих свойств
СВП с применением вычислительной техники......... 151
5.4. Исследование акустической эффективности СВП 159
5.5. Обработка результатов исследования............... 164
6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ
6.1. Приближенная теоретическая оценка снижения
шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке тонкостенных стальных конструкций...... 165
6.2. Акустическая эффективность съемных вибродемпфирующих покрытий с присоединенным звукопоглощающим слоем (СВЗП) для снижения
шума внутри тонкостенных стальных конструкций.....170
6.3. СВП с армирующим слоем........................... 175
6.4. Примеры и результаты практическою применения
СВП/СВЗП......................................... 178
6.5. Пути совершенствования и развития разработки 182
5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ...............................185
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................190
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программа управления измерительно-вычислительным комплексом и расчета суммарного
коэффициента потерь........................204
ПРИЛОЖЕНИЕ II. Профамма расчета коэффициента потерь и динамического модуля упругости вибродемнфируюших
покрытии...................................209
ПРИЛОЖЕНИЕ III. Материалы о внедрении результатов научного исследования и другие документы..............................213
6
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Настоящая работа посвящена проблеме борьбы с шу-н при механической обработке поверхностей тонкостенных стальных конструк-\ ручными машинами и инструментом режущего, ударного или абразивною дей-ия.
В машиностроении, на транспорте и других отраслях промышленности дос-очно широко распространены технологические операции, связанные с механиче-•й обработкой тонкостенных стальных конструкций (ТСК) инструментом режу-го, ударного или абразивного действия. К ТСК относятся кузова транспортных дети, оболочки самоходных и стационарных сельскохозяйственных машин, эле-зты судовых конструкций (люки, баки, перегородки и др.), емкости па химичс-IX и пищевых предприятиях и т.п., являющиеся временными излучателями шума роцеесс их механической обработки. Эти технологические операции относятся к ряду наиболее шумных. Уровень звука на рабочем месте иногда достигает 110-! дБ(А). Причем доминирующим излучателем шума является возбужденная тон-тенная стальная конструкция (ТСК).
Широкое применение на этих технологических операциях ручною труда читсльно расширяет круг лиц на производстве, подвергающихся шумовому воз-іствию. Особенно тяжелые условия труда складываются при работе внутри объ-1ых ТСК, так как в этом случае шу.чообразование зависит не только от прямою учения звука, но и отраженного звука от внутренних поверхностей.
Однако радикальный подход к этой проблеме путем изменения технологии і автоматизации, роботизации производства не всегда возможен в ближайшей ■спективс.
Наиболее реальный подход на сегодняшний день к решению этой проблемы издание унифицированных технических средств снижения шума от механически іабатмвасммх ТСК. Наиболее рациональный путь, в этом случае, с позиций как стической, так и экономической эффективности таких средств - снижение шума
7
сточнике возникновения демпфированием звуковой вибрации. Особенность ТСК объектов заглушения шума - многовариантность их геометрических форм и раз-юв. Помимо этого, поверхности ТСК могут иметь значительную кривизну и ше-;оватость. 11оэтому, наряду с задачами обеспечения акустической эффективности ого техническою средства снижения шума, возникают вопросы о его фиксации поверхности ТСК на время механической обработки, а также возможности его ления и многоразового использования.
Проведенный автором анализ существующих средств снижения шума в ис-нике возникновения, используемых для ТСК (локальные вибродемнфирующне ройства и вибродемнфирующне покрытия), показал, «гто эти конструкции нсдос-очно эффективны для решаемой проблемы и их применение ограничено рядом ствснных недостатков. Причем, информация в специальной литературе о ло-ьных вибродемпфирующих устройствах разрознена и бессистемна, без единой микологии, что вносит дополнительные сложности для инженерной практики «ьбы с шумом. Это обстоятельство побудило автора к созданию системы класси-<ации внбродемпфирующих устройств по некоторым признакам.
Локальные вибродемпфирующие устройства с механической фиксацией не ши широкого применения и распространения в силу ориентированности на ТСК •еделенных форм и размеров, а устройства с вакуумной фиксацией надежны иь на ровных и непористых поверхностях.
Ограниченность применения вибродемпфирующих покрытии (BII) исходит ja клеевого способа фиксации, который не допускает их удаления после механикой обработки ТСК и, следовательно, многоразовое использование.
В качестве рабочих органов для локальных вибродемпфирующих устройств атериала для ВП «мягкого» типа чаще используется резина, являющаяся нанбо-эффективным материалом для снижения высокочастотной звуковой вибрации, никновение которой характерно при механическом возбуждении ТСК.
8
Наиболее приемлемым является магнитный способ фиксации лемпфирующе-иатериала к поверхностям обрабатываемых ТСК, что обеспечивает возможность удаления после завершения работы и многократного использования.
Для эффективного снижения шума от ТСК при их механической обработке 1И разработаны съемные вибродемпфирующие покрытия (СВП) с магнитной <сацией, выполненные из магнигно-твердой резины. СВП являются как бы синте-I локальных вибродемпфирующих устройств и ВП, причем лишены недостатков, [сущих последним.
Для обеспечения высокой акустической эффективности от применения преданной конструкции при обработке внутренних поверхностей объемных ТСК работай вариант СВП с присоединенным наружным звукопоглощающим слоем юристо-губчатых эластомеров - съемное вибро - звукопоглощающее покрытие )ЗП).
Магнитно-твердая резина в СВП несет на себе две функции: демпфирования •иксацми. Применение магнитно-твердых резин в качестве вибродемпфирующих ериалов ранее не рассматривалось. Поэтому ранее не исследовались такие фак-ы, как: влияние состава (рецептуры) и технологии изготовления магнитно-рдых резин на их демпфирующие свойства; влияние магнитного способа фикса* [ СВП па эффективность демпфирования высокочастотной звуковой вибрации, была изучена физическая картина диссипации (рассеивания) колебательной рпш при магнитной фиксации ВП и не определены условия, при которых обвеивается надежность магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК. Не сущест-ало расчетных методик определения коэффициента потерь в системе «пластина с », фиксируемым магнитным способом, и оценки снижения шума от применения П/СВЗП при механической обработке ТСК.
Целью работы является снижение шума от тонкостенных стальных конст-ций при их механической обработке применением съемных вибродемпфирую-* покрытий (СВП) с магнитной фиксацией.
Цель данной научно-исследовательской работы, а также се актуальность и «временность соответствуют Постановлению Правительства Российской Феде-|ип № 843 от 26.08.1995г. «О мерах по улучшению условий и охраны труда», на шве которого разрабатывалась федеральная программа улучшения условий и ох-1ы труда на 1998-2000г.
Общая методика исследования построена на сочетании экспериментальных соретичсских методов. В работе применялись: физическое и математическое мо-шрование; методы теоретической механики; натурное обследование объектов за-'шения и натурные испытания СВП/СВЗГ1; стандартные, адаптированные и ори-1альные лабораторные методы исследования с использованием современных из-эительных средств и электронно-вычислительной техники. Полученные результа-обрабатывались по типовым программам с использованием методов теории верностей и математической статистики.
Научная новизна работы состоит:
в научном обосновании, разработке и результатах исследования нового типа технических средств снижения шума в источнике возникновения от излучателей - ТСК (СВП как базового варианта, СВЗГ1 - для работы внутри объемных ТСК);
в результатах теоретического и экспериментального исследования влияния условий контакта (характеризующихся удельной силой магнитного притяжения и коэффициентом зрения покоя), при магнитном способе фиксации СВП, на эффективность демпфирования звуковой вибрации от ТСК, а также в установлении и качественной оценке физических факторов диссипации колебательной энергии;
- в результатах экспериментального исследования влияния рецептуры и технологии изготовления М'ГР на демпфирующие и магнитные свойства СВП, а также влияния различных факторов (температура окружающей среды, срок эксплуатации, наличие агрессивных сред и др.,) на функциональные и эксплуатационные свойства последних;
10
- в рекомендациях по рецептуре и технологии изготовления МТР для СВП, а также по основным параметрам СВП/СВЗП;
- в результатах экспериментального исследования акустической эффективности СВП/СВЗП на физической модели возбужденной ТСК и натурных объектах;
в разработанных системе классификации вибродемпфирующих устройств и новой классификации ВП с учетом появления СВ1І с магнитной фиксацией.
Практическая ценность работ ы. В результате работы созданы пригодные і практики:
методика расчета характеристик демпфирования СВП с магнитной фиксацией;
методика экспериментального измерения коэффициента потерь СВП с применением электронно-вычислительной техники и разработкой программного обеспечения;
- методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК;
- рекомендации по рецептуре и технологии изгот овления МТР для СВП и по основным параметрам СВП/СВЗП;
- расчетные схемы и методики для приближенной опенки снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке ТСК;
- съемные вибродемпфирующне покрытия с магнитной фиксацией (СВП), разработанные в двух вариантах исполнения:
вариант 1 (базовый) - вибродемпфирующая конструкция (СВП); вариант 2 (специальный) - вибродемпфнрующая п звукопогло-ошая конструкция (СВЗП) для снижения шума при работе внутри объемной К.
Выпуск опытной партии СВП, являющихся практическим результатом дис-тацнонных исследований, был осуществлен на Тульском заводе резино-тех-
11
юских изделий (ТЗ РТИ). СВП из опытной партии были внедрены в 1987-1988 гг. ряде предприятий, связанных с ремонтом автотранспортных средств и железно-южных рефрижераторных секций, пассажирских вагонов, где они успешно при-тяются и по настоящее время. Позднее, была достигнута договоренность (1991 г.) 3 РТИ о серийном выпуске СВП с учетом большою спроса на згу продукцию су-троитсльных, судоремонтных и некоторых оборонных предприятий бывшего СР. Однако в связи с распадом Союза, разрывом сложившихся экономических зей предприятий и спадом отечественного производства в начале-середине 90-х .ов эта разработка стала на какое-то время невостребованной.
В последние годы, отмеченные появившейся тенденцией к стабилизации и оторому подъему в отечественной экономике, снова стал появляться интерес к и научно-исследовательской работе, что дало возможность внедрить СВП/СВЗП некоторых предприятиях, связанных с механической обработкой ТСК: Воронсж-м вагоноремонтном заводе им. Гельмана, «Воронежавтосервис», «Красный Ак-» (г.Ростов-на-Дону), Краснодарском мебельном объединении «Кавказ-М» (для 1жения шума при заточке на станках-полуавтоматах круглых пил дсрсвообраба-»ающего оборудования).
Результаты натурных испытаний и практика внедрения в производство П/СВЗП демонстрируют их высокую эффективност ь но снижению шума при ме-ической обработке ТСК инструментом ударного или абразивного действия и чительные эксплуатационные преимущества перед другими средствами снижс-: шума.
На защиту выносятся:
- результаты теоретического и экспериментального исследования влияния условий контакта при магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК на физическую картину диссипации (рассеивания) колебательной энергии и на эффективность демпфирования звуковой вибрации;
12
- результаты экспериментального исследования влияния рецептуры и технологии изготовления МТР, а также возможных условий эксплуатации на функциональные свойства (демпфирующие и магнитные) СВП;
- математическая модель рассеивания колебательной энергии в системе возбужденная пластина с СВП, фиксирующимся магнитным способом, и методика расчета характеристик демпфирования СВП; математическая модель, описывающая условия надежности фиксации фрагмента СВП к возбужденной ТСК, и методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП;
- расчетные схемы и расчетные методики для приближенной оценки снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке ТСК;
- рекомендации по эффективному применению СВ11/СВЗГI, а также результаты и обобщенный опыт внедрения СВП/СВЗП на предприятиях для снижения шума при механической обработке ГСК инструментом ударного или абразивного действия.
Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований по 1е диссертации опубликованы в 29 печатных работах (в т.ч. монография «Съем-2 вибродемпфирующие покрытия с магнитной фиксацией») и апробированы на научных конференциях и семинарах (научно-технический семинар по сгроитель-I акустике в НИИСФ, апрель 1989 г., Москва; Всесоюзная научно-практическая [ференшгя «Акустическая экология-90», май 1990 г.. Ленинград; II Международ-\ конгресс по воздушному и структурному шуму и вибрации, март 1992, Обурн НА); Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы ресурсосбе-ающей технологии на предприятиях лесного комплекса», июль 1994 г., г.Воро-<; научная конференция, посвященная 35-летию факультета ТДО ВГЛ'ГА «Сов-юнные проблемы технологии деревообрабатывающей промышленности», ок-рь 1995 г., г.Воронеж; IV Международный конгресс по шуму и вибрации, июнь '6 г., С.-Петербург; Региональная научно-техническая конференция “Вопросы
13
иональной экологии”, май 1998 г., г.Тамбов; 1-1V Всероссийские научно-практи-кнс конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности 5 н еде яте л ы 1 ости », 1996-1999 гг., С.-Псгербург.
СВП/СВЗП были представлены в экспозиции Международной спсциализиро-иой выставки «Безопасность и охрана труда-98», проводившейся в ВВЦ (ноябрь •8 г., Москва).
У истоков представляемой научно-исследовательской работы стоял круп-!ший ученый с мировым именем в области борьбы с шумом д.т.н., проф. Е.Я. шн. Автор, являющийся одним из многочисленных учеников и последним зенитом Евгения Яковлевича Юдина, с чувством глубокой признательности и благо-ности посвящает эту работу его светлой памяти.
Особую благ одарность и признательность автор выражает д.т.н., проф. Н.И. 1нову (БПГУ, Санкт-Петербург) за ценные консультации в ходе работы над док-ской диссертацией и к.т.н., доц. Ю.П. Чепульскому (МНИТ, Москва) за помощь, занную при проведении экспериментальных исследований.
Для проведения экспериментальных исследований в распоряжении автора ш предоставлены специальная аппаратура и реверберационная камера НИИ оительной физики (Москва) были созданы условия для плодотворной работы, за выражается особая признательность д.т.н., проф. ГЛ. Осипову (НИИСФ. Моск-
Автор выражает свою искреннюю благодарность коллегам, сотрудникам ка-фы безопасности жизнедеятельности ВГЛТА за участие и поддержку в работе . докторской диссертацией, а также инженерно-техническим работникам, рабо-> ряда предприятий за оказанную помощь и содействие при выпуске опытной тии СВП и внедрении в производство результатов научных исследований.
14
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ШУМА ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ТОНКОСТЕННЫХ
СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕШЕНИЯ
1.1. Тонкое генные стальные конструкции как излучатели шума и возможные пути его снижения
В промышленности и на транспорте широко распространены тонкостенные ильные конструкции (ТСК), к которым относятся кузова транспортных средств, юлочки самоходных и стационарных сельскохозяйственных машин, элементы су-тых конструкций (люки, баки, перегородки и др.), емкости на химических и пневых предприятиях и т.п. Эти конструкции являются источниками интенсивного ума, который возникает при их вибровозбуждении. Проблема борьбы с шумом от •збужденных ТСК достаточно масштабна и разветвленна, является актуальной на годняшний день и на отдаленную перспективу.
В силу разных подходов к решению этой проблемы псе ТСК как обтлкты заушения шума можно условно разделить на два вида: постоянно действующие и сменно действующие излучатели шума (рис. 1.1). К первым относятся ГСК. кото-іе из-за своего функционального назначения при эксплуатации постоянно нахо-тся в возбужденном состоянии (например, кузова транспортных средств, вентиля-онные воздуховоды и т.н.).
К временно действующим излучателям шума могут быть отнесены тс же .’К первого вида, только в процессе их изготовления, ремонта с применением нн-рументов ударного или абразивного действия (например, механическая обработка: зка. рубка, клепка, рихтовка, зачистка сварных швов, удаление старой краски или савчины и т.п.). К этому же виду относятся ГСК, излучающие интенсивный шум шь при их механической обработке, но не являющиеся излучателями шума при их сплуатации (например, баки, технологические емкости и т.п.).
ф
ТОНКОСТЕННЫЕ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ (ТСК)~ ИЗЛУЧАТЕЛИ ШУМА
Х7 ТС К - ПОСТОЯННЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ ШУМА
примеры:
Вентиляционные воздуховоды (О, оболочки (г) и кузова транспортных средств (3)
И Т.П. ПРИ ИХ ЫСПЛУАТАЦиН
ш
■Ш
©
45
технические средства снижения ШУМА
о) принцип действа,я: вибродемпфирование,
3 букобзо/гяция,
4 звукопоглощение.
постановка но весь срок вкспдуятации.
5 О) срок действ о я: 1.
Емкости (*), овапочки (2.) и кузова (з) транс портных средств и т.п. при их механической
ОБРАБОТКЕ. ИНСТРУМЕНТОМ УДАРНОГО ИЛИ АБРАЗИВНОГО действия.
ф ^
ыиы
технические средства снижения шума
бу срок действия: временная постановка
на срок проведения механической обработка.
Рис. 1.1. Классификация тонкостенных стальных конструкций (ТСК) как излучателей шума
16
В первом случае единственным подходом к решению этой проблемы являет-разработка технических средств снижения шума, которые становятся неогьемле-1 частью ТС К, то есть, частью конструкции автомобиля, вагона, вентиляционной темы и т.п. на весь срок их эксплуатации.
Во втором случае, для ТСК - временных излучателей, такой подход нсклю-тся именно из-за необходимости их временного заглушения и только на период панической обработки. В специфичности технических средств снижения шума : этого случая и состоит основная сложность решения указанной проблемы. Эта цифичность обусловлена рядом причин: многообразием технологических опера-i по механической обработке ТСК и выполнением их как в замкнутых пространах (в цехах), так и ira открытых площадках, многовариантностью геометрических jm и размеров ТСК, расположением рабочею места (внутри или снаружи объем-i ТСК) и лр. Причем, акустическое загрязнение от ТСК - временных излучателей кет иметь место не только в производственных цехах, на открытых ироизводст-ных площадках, но и в зонах жилой застройки.
На решение проблемы снижения шума от ТСК - временных излучателей и равлена представляемая работа.
Как уже было сказано выше, основной сложностью в решении проблемы жения шума от ТСК - временных излучателей, является создание специальных нических средств для этих целей. Для формирования концептуального подхода к аанню специальных технических средств для снижения шума необходимы:
- всесторонний анализ ТСК как временных излучателей шума;
- анализ существующих технических решений по снижению шума от ТСК как временных, так и постоянных излучателей.
ТСК - временные излучатели шума можно классифицировать по следующим знакам:
- по пространственно-геометрической форме (объемные, профильные и плоские);
- по месторасположению (в закрытом помещении, на открытой плошадке);
17
- по расположению рабочего места относительно ТСК (внутри ТСК, снаружи ТСК) (рис. 1.2).
От геометрической формы ТСК зависит характер излучения звука при ее буждснии. Излучение звука от плоских ТСК можно рассматривать как от .стин, от объемных - как от оболочек.
Пространственное месторасположение ТСК влияет на характер распростра-1ия звука. При механической обработке ТСК внутри производственных помеще-1 звук многократно отражается от их внутренних поверхностей, что ухудшает новую обстановку. Шумовому воздействию подвергается не только персонал, осредствснно занятый на этих технологических операциях, но и все работники, одящиеся в цехе. На открытой площадке шумовому воздействию подвергается ько непосредственно занятый персонал, а при близком расположении произведенных и жилых зданий к обрабатываемой ТСК - находящиеся в них люди.
При расположении рабочего места снаружи относительно ТСК рабочий на-;ится в значительно лучшем положении, чем в случае расположения рабочего та внутри ТСК. При возбуждении ТСК излучение звука происходит от всей по-хностн, а его многократное отражение внутри ТСК усиливает шумовое воздсйст-
На основании приведенной классификации можно сформулировать некого-; требования к специальным техническим средствам снижения шума (ТССШ) от К - временных излучателей.
Консзрукция ТССШ должна обладать высокой акустической эффективно-ю; обеспечивать снижение шума, в основном, в источнике его возникновения; ь достаточно унифицированной.
При механической обработке ТСК, в процессе их изготовления или ремонта, пикает интенсивная звуковая вибрация, которая по своей спектральной характс-тнке чаще - высокочастотная. Анализ шумовой обстановки при обследовании фильиых цехов и участков ряда предприятии Москвы («АЗЛК»), С.-Петербурга лмаз»), Воронежа («Воронсжаптоссрвис», «Воронежский вагоноремонтный за-
18
1.
По ПРОСТРАНСТВЕННО-ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЕ ТСК
ОБЪЕМНЫ € (060ЛОЧКН)
ТТЛ ССЛ-ff Г, ПРОФИЛЬНЫЕJfWAC 7 ИНЬ /7
2\ПС МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЮ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ТСК
ОТКРЫТАЯ НРОИЗвСДСТбЕННА? ШЮЩАЦ1 ВНУТРИ 'ЕОИ38СДСГ&£инОГо ОСМВ1Д
W'-'-’v'v-v ^^^--КЧ'ЧЧЧЛЧ■•'■•"■
ч^дччт ччч^чЧч
J.
ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ РАБОЧЕГО МЕСТА ОТНОСИТЕЛЬНО ОБ РА ЕЛ ТЫВА ЕМОИ ТСК
СНАРУЖИ ГС К
ВНУТРИ ГС к
Рис. 1.2. Классификация тонкостенных стальных конструкций (ТСК) - временных излучателей шума
19
;», «Воронежемнтезкаучук»), Ростова-на-Дону («Ростсельмаш», «Красный Ак-») и других показал, что подобные технологические операции относятся к разря-одних из наиболее шумных. Уровень звука в непосредственной близости к обра-ывасмон ТСК иногда достигает 110-115 дБ(А). Превышение уровня звука над »мативным значением (80 дБ(Л)) составляет, в среднем, 12-15 дБ(А). Превышение ; фоновым шумом в цехах и на участках, при указанных технологических опера-IX, составляет ог 12 до 35 дБ(А) [26]. При этом имеет место шум как постоянного, и импульсного характера. Излучателями шума являются, в первую очередь, сами К, в меньшей степени - инструмент.
Импульсный шум, особенно высокочастотный, оказывает более вредное воз-етвие на организм человека, чем постоянный той же энергии [1, 71). Во многом объясняется психологическими особенностями восприятия звука человеком. В ледние годы возникло новое направление в науке - психологическая акустика, шинувшее теорию психологической оценки звука. Вводится понятие «обремени-ьностн звука» [119]. Известно, что высокие тоны являются более неприятными восприятия человеком, чем низкие при одинаковой величине громкости 1120].
Характеристики подверженности шумовому воздействию персонала от этих нологических операций в цехах и на участках некоторых предприятий приведе-в виде диаграмм на рис. 1.3. В качестве характеристик было выбрано:
а) отношение работников, подвергающихся шумовому воздействию, к обше-числу их в цехе, па участке, %;
б) интегральный уровень звука в течение смены в сравнении с ПС-75, дБ(А);
в) время непрерывного воздействия шума в течение 8-часового рабочего дня,
ах.
При анализе этих диаграмм становится очевидным то, что ТСК при их меха-!еской обработке являются мощными шумовыми загрязнителями на пронзводст-Шумовому воздействию подвергается персонал как непосредственно занятый на х технологических операциях, так и не занятый на них. На рис. 1.4 представлены ктральные характеристики шума при различных технологических операциях по
20
В А гон о рем он ти ын завод Воронеж автосервис
им. Тельмана
(цех подготовки ел гонов) (ЖЕСТЯНО- сварочный учлс го«)
О/в час о З
Воронежсинтезка у чу к Механические мастерские
(очнсткл внутренних поверх- (одовщеннь/Е донные)
костей ЕМКОСТИ об'ємом 60 м)
10Ад6А юо^ ^^
0/8 ЧАСОВ
. среднее значение уроди я звука в течение смены, ) дбА и нормируемое значение ВОдбА (по не-75);
г персонал, подвергающийся шумовому воздействию, в % ' от общей численности на участке, в цехе; а\ время непрерывного воздействия повышенного ' шума (выше 80 д6А)
Рис. 1.3. Диаграммы подверженности персонала шумовому воздействию на участках и в цехах при механической обработке ТСК