Расчетно-графическаяработа
по дисциплине
«Охрана трудав отрасли»
на тему:
«Методызащиты от воздействия шума»
2008
Задание
Методы защиты от воздействия шума. Расчет глушителей шума.
Содержание
Введение
1. Основные характеристикишума
2. Гигиеническоенормирование шума
3. Классификация средствзащиты от шума
4. Расчет глушителей шума
Выводы
Список использованнойлитературы
Введение
Шум на производстве неблагоприятно действует на организм человека:повышает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, значительноослабляет внимание работающих, увеличивает число ошибок в работе, замедляетскорость психических реакций, в результате чего снижается производительностьтруда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакциюработающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта(автопогрузчики, мостовые краны и т. п.), что способствует возникновениюнесчастных случаев на производстве.
Шум оказывает вредное влияние на физическое состояние человека:угнетает центральную нервную систему; вызывает изменение скорости дыхания ипульса; способствует нарушению обмена веществ, возникновениюсердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни; может приводить кпрофессиональным заболеваниям.
Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шуманаступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного виденияи острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам и др.) ивестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта;повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессахорганизма и т. п.
Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точностьвыполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. Вдокументах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) отмечается, что наиболеечувствительными к шуму являются такие операции, как слежение, сбор информации имышление.
Шум с уровнем звукового давления 30… 35 дБ является привычнымдля человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до 40…70 дБ создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия,снижение производительности умственного труда, а при длительном действии можетявиться причиной невроза, язвенной и гипертонической болезни.
Длительное воздействие шума свыше 75 дБ может привести к резкойпотере слуха — тугоухости или профессиональной глухоте. Однако более ранниенарушения наблюдаются в нервной и сердечно-сосудистой системе, другихвнутренних органах.
Зоны суровнем звука свыше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасности.Станочников, постоянно находящихся в этих зонах, администрация цеха обязанаснабжать средствами индивидуальной защиты органов слуха. Запрещается дажекратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давлениясвыше 135 дБ в любой октавной полосе.
1 Основныехарактеристики шума
Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на человека звук.Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. Сфизической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругойсреды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па,колебательной скоростью V, м/с, интенсивностью I, Вт/м2, ичастотой — числом колебаний в секунду f, Гц.
Звуковые колебания какой-либо среды (например, воздуха) возникаютпри нарушении ее стационарного состояния под воздействием возмущающей силы.Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причемскорость этих колебаний (колебательная скорость) значительно меньше скоростираспространения звуковых волн (скорости звука), которая зависит от упругихсвойств, температуры и плотности среды.
Во время звуковых колебаний в воздухе образуются областипониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление.
Звуковым давлением называется разность между мгновенным значениемполного давления и средним давлением в невозмущенной среде.
Характеристикой источника шума служит звуковая мощность Р, котораяопределяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума вокружающее пространство за единицу времени.
При распространении звуковой волны в пространстве происходитперенос энергии. Количество переносимой энергии определяется интенсивностьюзвука. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени,отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлениюраспространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке.
Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звукаколебания упругой среды, имеющие частоту примерно от 20 до 20 000 Гц, нонаиболее важный для слухового восприятия интервал от 45 до 10000 Гц.
Источниками шума на машиностроительных предприятиях являются:производственное оборудование (станочное, кузнечно-прессовое и т.п.);энергетическое оборудование, компрессорные и насосные станции, вентиляторныеустановки, трансформаторные подстанции; продукция предприятия — при ееиспытаниях на стендах (двигатели внутреннего сгорания, авиационные двигатели,компрессоры и т. п.).
В зависимостиот физической природы возникающего шума они подразделяются на источникимеханического, аэродинамического, электромагнитного и гидродинамического шума.Снижение шума на рабочих местах должно достигаться прежде всего за счетакустического совершенствования машин — улучшения их шумовых характеристик.
Восприятиечеловеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звуковогодавления. Наименьшая интенсивность Iи звуковое давление Р0,которые воспринимает человек, называются порогом слышимости. Пороговыезначения I0и Р0зависят от частоты звука. При частоте 1000Гц звуковое давление Р0 = 2 -10-5 Па, 10= 10-12 Вт/м2. При звуковом давлении 2-102Па и интенсивности звука 10 Вт/м2 возникают болевые ощущения(болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит областьслышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика.Чтобы не оперировать большими числами, ученый А. Г. Белл предложил использоватьлогарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интенсивностьшума или звука, получила название уровня интенсивности Lшума или звука, котораяизмеряется в безразмерных единицах белах (Б).
/>, (1)
где I — интенсивность звука вданной точке;
I— интенсивность звука,соответствующая порогу слышимости.
Так какинтенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровнязвукового давления можно записать:
/>, (2)
Ухо человекареагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, поэтому распространениеполучила единица децибел (дБ), равная 0,1 Б, тогда
/> (3)
Шумовыехарактеристики (ШХ) источников шума — активные уровни звуковой мощности (УЗМ) Lp,дБ, и показателинаправленности излучения шума G, дБ, или предельно допустимые шумовыехарактеристики (ПДШХ) должны быть указаны в паспорте на них, руководстве(инструкции) по эксплуатации или другой сопроводительной документации. При отсутствиитаких сведений необходимо пользоваться справочными данными по шумовымхарактеристикам применяемой машины или ее аналога.
В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83* шум классифицируется поспектральным и временным характеристикам.
Спектры шумаподразделяются на широкополосные и тональные. Широкополосные характеризуютсяспектром шума шириной более одной октавы, тональные имеют в своем составевыраженные дискретные тона с превышением уровня звукового давления (втретьоктавной полосе частот) над соседними не менее чем на 10 дБ.
Для оценки исравнения шумов, изменяющихся по времени, применяют уровни звука. Уровень звука— это суммарный уровень звукового давления, определенного во всем частотномдиапазоне. Измеряют уровень звука шумомером в децибеллах А [дБ (А)] по шкале,имеющей корректирующий контур Апо низкочастотной составляющей.
По временным характеристикам шумы подразделяются: на постоянные инепостоянные, а последние, в свою очередь, делятся на колеблющиеся прерывистыеи импульсные. Шум относится к постоянному, если уровень звука, характеризующийего, изменяется за восьмичасовой рабочий день (рабочую смену) не более чем на 5дБ (А); для непостоянных шумов характерно изменение уровня звука в течениерабочего дня более чем на 5 дБ (А).
Колеблющиесяшумы характеризуются уровнем звука, непрерывно изменяющегося во времени,например шум транспортного потока. Для прерывистых шумов уровень звукаизменяется ступенчато [на 5 дБ (А) и более], при этом длительность интервалов,в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более, напримершум, возникающий при периодическом выпуске газа из-под поршня. Импульсные шумы— это один или несколько звуковых сигналов каждый продолжительностью менее 1 с,воспринимаемый человеком как удары, следующие один за другим, уровни звука приэтом отличаются не менее чем на 7 дБ. Для машин ударного действия характеренимпульсный шум.
2 Гигиеническое нормирование шума
Нормируемые параметры шума на работающих местах определены ГОСТ12.1.003–83. Они являются обязательными для всех промышленных предприятий. Длянормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления ввосьми октавных полосах частот в зависимости от вида производственнойдеятельности. Для ориентировочной оценки допускается в качестве характеристикипостоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука[дБ(А)], определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотнойсоставляющей по закону чувствительности органов слуха и приближениемрезультатов объективных измерений к субъективному восприятию.
Непостоянные шумы на рабочих местах нормируются по эквивалентнымпо энергии уровням звука [дБ (А)], определенным по ГОСТ 12.1.050–86.
3 Классификация средств защиты от шума
Средства защиты от шума, применяемые на машиностроительныхпредприятиях, подразделяются на средства коллективной защиты (СКЗ) ииндивидуальной защиты (СИЗ). Классификация средств коллективной защитыприведена на рисунке 1.
/>.
Рисунок 1 – Средства коллективнойзащиты от шумана путиего распространения.
Наиболеерациональным методом является борьба с шумом в источнике возникновения(уменьшение звуковой мощности Р). Причиной возникновенияшумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические иэлектромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машини механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления иусловиями испытания и эксплуатации. Для снижения шума в источнике возникновениямогут успешно применяться следующие мероприятия: замена ударных механизмов ипроцессов безударными, например замена ударной кленки сваркой, рихтовки —вальцовкой, использование гидропривода вместо кривошипно-шатунных иэксцентриковых приводов; применение малошумных соединений, например подшипниковскольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений; применение вкачестве конструкционных материалов с высоким внутренним трением, напримерзамена металлических деталей пластмассовыми и другими «незвучащими»материалами; повышение требований кбалансировке роторов; изменениережимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки всочленениях для предотвращения их износа и шума от трения. Важное значениеимеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при которомобеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений.Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума висточнике, можетобеспечить снижение уровня звука на 10… 20 дБ (А) и более.
Изменениенаправленности излучения шума. При проектировании установок с направленнымизлучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению крабочим местам, поскольку величина показателя направленности может достигать 10… 15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установкинеобходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен впротивошумную сторону от рабочего места или жилого дома.
Рациональнаяпланировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен засчет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри зданиятакие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы ихразделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумныецехи необходимо концентрировать водном-двух местах. Расстояние междутихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехамидолжно обеспечивать необходимое снижение шума.
Акустическаяобработка помещений. Интенсивность шума впомещениях зависит не только отпрямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяютзвукопоглощающиеоблицовки поверхностей помещения (рис. 2, а)и штучные (объемные) поглотители различных конструкций (рис. 2, б),подвешиваемые кпотолку помещений. Процесс поглощения звукапроисходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха втеплотуза счет потерь на трение впористом материале. Для большей эффективностизвукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падениязвука и незамкнутые поры.
Звукопоглощающие материалы имеют коэффициент звукопоглощения а> 0,2. У бетона, кирпича величина ане превышает 0,01… 0,05. Звукопоглощающие свойства пористых материалов определяются толщинойслоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки. Эффект снижения шума засчет применения звукопоглощающей облицовки оценивают по формуле
/> (4)
где В2и В1 —постоянные помещения до и после проведения акустической обработки. Величину Вопределяют по СНиП П-12—77 в зависимости от вида помещения.
/>
1 — защитныйперфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал;
3 — защитная стеклоткань; 4— стена или потолок; 5 — воздушный промежуток;
6 — плита иззвукопоглощающего материала.
Рисунок 2 – Акустическаяобработка помещений
Уменьшениешума на пути его распространения применяют, когда перечисленные выше методы необеспечивают требуемого снижения шума. Снижение шума достигается за счетуменьшения интенсивности прямого шума lпр путем установкизвукоизолирующих перегородок, кожухов, экранов (рисунок 3) и т.п. Сущностьзвукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него энергия звуковойволны отражается в значительно большей степени, чем проходит за ограждение.Звукоизолирующая способность (дБ) перегородки выражается величиной:
/> (5)
где />— интенсивность шума заперегородкой. В качестве звукоизолирующих материалов для перегородок применяютбетон, кирпич, дерево и т. п. Эффективность звукоизоляции (дБ) однороднойперегородки может быть определена по формуле:
/>, (6)
где т —масса 1 м2 перегородки, кг, зависящая от плотности материала и толщиныперегородки;
/ — частота,Гц;
рс — акустическое сопротивлениевоздуха.
Анализ этой формулы позволяет сделать два основных вывода:звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее, и на высоких частотахэффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.
Наиболеешумные машины и механизмы закрывают кожухами, которые обычно изготовляют изконструкционных материалов — стали, сплавов алюминия, пластмасс и др. иоблицовывают изнутри звукопоглощающим материалом толщиной 30… 50 мм (рисунок5).
/>
а – схема кожуха; б– конструкция кожуха электродвигателя: 1 – звукопоглощающий материал; 2 –глушитель шума; 3 – источник шума; 4 – стенка;
5 – электродвигатель; 6,7 – каналы с глушителями для входа и выхода воздуха
Рисунок 3 – Звукоизолирующий кожух
/>
а – схема экрана; б –расположение экранов в вычислительных центрах;
в – экранированиеисточников механического шума; 1 – шумное оборудование;
2 – экран созвукопоглощающей облицовкой; 3 – рабочее место; 4 – дисковая пила
Рисунок 4 – Экранирование источников шума
4 Расчетглушителей шума
На машиностроительных предприятиям повышенный шум на рабочихместах и в жилой застройке часто создается при работе вентиляторных, компрессорныхигазотурбинных установок, систем сброса сжатого воздуха, стендов дляиспытаний различных двигателей. Снижение шума аэродинамического происхождениядостигается установкой глушителей в каналах и воздуховодах на путираспространения шума от его источника до места всасывания или выброса воздуха игазов. Глушители подразделяются на абсорбционные, реактивные (рефлексные) икомбинированные. Снижение шума в абсорбционных глушителях происходит за счетпоглощения звуковой анергии применяемыми в них звукопоглощающими материалами иконструкциями, а в реактивных – в результате отражения звука обратно кисточнику. Комбинированные глушителя обладают свойством как поглощать, так иотражать звук. Выбор типа глушителя зависит от конструкции заглушаемой установки(стенда, системы и т.д.), спектра и требуемого снижения шума. Применениеглушителей для различных установок и систем рассмотрено ниже.
Прираспространении шума по трубопроводам, воздуховодам, каналам для его уменьшенияшироко применяют глушители различных конструкций, выбор которых определяетсяспектром шума, необходимым глушением и условиями эксплуатации конкретнойустановки. Реактивные глушители используют для снижения шума с резковыраженными дискретными составляющими и в узких частотных диапазонах. Важно,чтобы применение глушителей любого типа не ухудшало работу заглушаемой машины.Эффективность глушителей шума может достигать 30—40 дБ и более. Если в рабочейзоне не удается уменьшить шум до допустимых величин общетехническими средствами,то администрация обязана обеспечить работающих в этой зоне средствамииндивидуальной защиты и обозначить ее знаками безопасности. К средстваминдивидуальной противошумовой защиты относятся вкладыши (Снижение шума на 5…20 дБ); наушники (эффективность на высоких частотах до 45 дБ); шлемы,применяемые при высоких уровнях шума (более 120 дБ).
/>
а – трубчатый; б – пластинчатый; в – сотовый; г –звукопоглощающая облицовка поворота; 1 – трубопровод; 2 – корпусглушителя; 3 – перфорированная стенка;
4 – стеклоткань; 5 – звукопоглощающий материал.
Рисунок 5 – Глушители абсорбционного типа
/>
а – камерный; б –резонансный; в – четвертьволновой; е – глушитель шума выпускамотоциклетного двигателя
Рисунок 6 –Реактивные глушители
Защита отшума может обеспечиваться и такими организационными мероприятиями, каксокращение времени пребывания в условиях повышенного шума, правильный выборрежима труда и отдыха, лечебно-профилактические и другие мероприятия. Контрольуровней шума на рабочих местах регламентирован ГОСТ 12.1.050—86. В настоящеевремя для измерения шума и вибраций используют акустические комплекты «ШУМ-1М»и «ВШВ-003» (бывш.СССР), КРТ (Германия) и «Брюль и Къер» (Дания).
Глушители вентиляционных установок. Наибольшеераспространение в вентиляторных установках общепромышленного назначенияполучили глушителя абсорбционного типа — трубчатые, пластинчатые,цилиндрические, облицованные изнутри ЗПМ повороты воздуховодов (рисунок 8),поскольку вентиляторы имеют широкополосный спектр шума. Конструкции глушителейподбирают в зависимости от поперечных размеров воздуховода, допустимой скоростивоздушного потока, требуемого снижения УЗД и места для установки глушителя.
Трубчатыеглушителя обычно применяются при поперечном сечении воздуховодов до 500 X 500им или диаметре до 500 мм, цилиндрические — при диаметре до 700 мм, апластинчатые — при больших размерах. В глушителях пластины устанавливаютпараллельно потоку воздуха на определенном расстоянии друг от друга. Толщинупластин выбирают исходя из максимума а спектре шума — чем выше частотазаглушаемого звука, тем толще должны быть пластины глушители. Обычно толщинапластин составляет 100–200 мм, реже 400–600 мм.
/>
1 — корпус; 2 — штуцер; 3 и 4 — пористыеперегородки; 5 — замкнутая полость;
6 — звукопоглощающий сыпучий материал
Рисунок 7 – Комбинированный глушитель
Необходимое свободное сечение глушителянаходят изсоотношения:
/>, (7)
где Q– расход воздуха через глушитель, м3/с;
/>– допустимая скорость воздуха в глушителе,м/с.
Поток воздуха, проходя через глушитель, генерирует так называемыйсобственный шум глушителя, звуковая мощность которого зависит от скоростипотока, конструкции глушителя и его размеров. Особенно важно учитывать тообстоятельство, когда глушитель устанавливается непосредственно передпомещением. В этом случае допустимую скорость воздуха можно принимать взависимости от допустимого уровня звука в помещении.
Для ориентировочной оценки допустимой скорости движения воздуха ввентиляционных глушителях при определении их конкретных габаритов допускаетсяпользоваться данными табл. 1.
/>
а–трубчатый круглый, сварной сварной; б– трубчатыйпрямоугольный, сварной;
в –пластинчатый;
г– цилиндрический; 3– цилиндрическийкомбинированный; 1– перфорированная обечайка; 2– звукопоглощающийхолст; 1– короб наружный; 4– диафрагма;
5– пластина; 6–цилиндр; 7–обтекатель; 8 – крепление цилиндра
Рисунок 8 – Глушители шума вентиляционных установок
Таблица 1 – Допускаемая скорость движения воздуха в глушителяхсистем вентиляции, м/сИндекс предельного спектра шума в обслуживаемом помещении ПС-25 ПС-35 ПС-40 ПС-50
Допускаемая скорость движения воздуха, м/с 4 6 8 10
Необходимую длину глушителя определяют для каждой октавной полосыпо формуле:
/>, (8)
где /> — требуемое заглушение шума в глушителе, дБ;
/> — табличное значениезаглушения шума в глушителе, (дБ) длиной 1 м.
Длину глушителей следует принимать по наибольшему из всех значенийLтр, полученных в результатерасчета для отдельных октавных полос.
Требуемая длина глушителя может быть уменьшена в результатеприменения облицованных отводов и звукопоглощающих облицовок в поворотах ипрямых участках каналов.
При компоновке вентиляционных установок целесообразноустанавливать центральный глушитель и предусматривать для него место повозможности ближе к вентилятору в начале вентиляционной сети, чтобы ограничитьдо минимума шум, проникающий через стенки воздуховодов в помещения, черезкоторые они проходят.
Уровни звуковой мощности шума вентилятора перед дросселирующимустройством определяют по формуле:
/>, (9)
где /> — октавный уровень звуковой мощности шума, излучаемоговентилятором в сеть, дБ;
/>=/>, (10)
где/>– суммарноеснижение уровня (потери) звуковой мощности (дБ) в элементах сети по путираспространения шума от вентилятора до дросселирующего устройства;
/> — снижение уровня звуковой мощности (дБ)в запроектированном центральном глушителе (эффективность глушителя).
При акустическом расчете вентиляционной системы шум, излучаемыйдросселирующими устройствами в воздуховод, можно не учитывать лишь в томслучае, когда уровни звуковой мощности этого шума во всех октавных полосах покрайней мере на 5 дБ ниже, чем уровни звуковой мощности шума отвентилятора (с учетом снижения шума в глушителе) перед этим устройством. Востальных случаях необходимо рассчитать требуемое снижение шума дросселирующегоустройства и подобрать глушитель, который должен быть установлен последросселирующего устройства.
Гидравлическое сопротивление пластинчатых и сотовых вентиляционныхглушителей рассчитывают по формуле:
/>, (11)
где /> — суммарныйкоэффициент местного сопротивления для глушителей; для сотовых и пластинчатыхглушителей;
/> — коэффициент трения;
l — длина глушителя, м;
D— гидравлический диаметр, м;
V— скорость воздуха ввоздуховоде перед глушителем, м/с;
р — плотность воздуха в воздуховоде, кг/м/>.
Глушители компрессорных и газотурбинных установок (ГТУ). Для снижения шума этихустановок чаще всего применяют трубчатые (рисунок 9) и пластинчатые глушители;трубчатые – для всасывающих и выхлопных воздуховодов компрессоров малойпроизводительности низкого ивысокого давленияинебольшиеГТУ; пластинчатые – для более крупных ГТУ. Длина исвободное сечениеглушителя выбирают такими, чтобы снижение октавных УЗД в расчетной точке былоне ниже требуемого по акустическому расчету или данным измерении. Свободноесечение глушителя Fсв , м2 — определяют по формуле(4), что была приведена выше.
В глушителях шума всасывания допустимая скорость газовождушнойсмеси10–15 см/с, в глушителях шума стравливания /> — 20 — 40 м/с в зависимостиот располагаемого противодавления ктребуемого снижения шума.
/>
1-корпус; 2-звукопоглощающийматериал; 3 — перфорированное покрытие
Рисунок 9 – Схематрубчатого глушителя
Затуханиев трубчатом глушителе />(в дБ) можнорассчитать по формуле Белова:
/> (11)
где П–периметр проходного сечения, м;
l– длина глушителя м;
S– площадь проходного сечения, м2;
/> – эквивалентный коэффициентпоглощения облицовки, зависящий от коэффициента звукопоглощения материала />':
Для трубчатыхглушителей с внутренним диаметром d выражение (11) принимаетвид:
/> (12)
Длявоздуховодов больших диаметров применяют пластинчатые глушители, в которыхзвукопоглощающий материал равномерно распределен по проходному сечению. Дляпластинчатого глушителя формула Белова принимает вид:
/> (13)
гдеd0– расстояние между пластинами, м;
l– длина пластин,м.
Эффективностьпластинчатых глушителей довольно высока – до 40 дБА; крометого, эти глушители просты в конструктивном отношении и удобны для монтажа.
Примеромактивного глушителя являются также глушители с насыпным поглотителем (рисунок10) из керамзитового или строительного щебня, гравия и т.д. Преимущество такихглушителей заключается в том, что они имеют высокую эффективность в областинизких частот, благодарявозможности использовать толстые слои звукопоглощающего материала, сравнимые сдлиной волны заглушаемого звука. Такие глушители можно использовать вустановках с горячими газами.
Реактивные глушители (камерные, резонаторные)выполняют в виде камер расширения и сужения. В таких глушителях звукпоглощается путем отражения и рассеяния звуковой энергии на акустическихфильтрах.
/>
1 – корпус; 2– жалюзийная решетка; 3 – бутовыйкамень; 4 – булыжник
Рисунок 10 – Схема глушителя с насыпным поглотителем
Реактивные глушители(камерные, резонаторные) выполняют в виде камер расширения и сужения. В такихглушителях звук поглощается путем отражения и рассеяния звуковой энергии наакустических фильтрах. Глушитель может состоять из одной или нескольких камер,соединенных внешней или внутренней трубой (рисунок 11). Чем больше число камер,тем более эффективен глушитель в заданном диапазоне частот. Частотнаяхарактеристика такого глушителя имеет ряд чередующихся максимумов.
/>
Sтр – площадь сечениятрубопровода; Stплощадь сечения расширительной камеры; lв – длина камеры
Рисунок 11 – Камерный глушитель шума
Снижение уровня шума однокамерным глушителем можно определитьпо формуле:
/>, (14)
где т – степеньрасширения, равная отношению площади сечения камеры SK к площадисечениятрубопровода STP;
lk– длина камеры, м;
k = 2Пf/с волновое число, м />1.
Заглушение однокамерного глушителя увеличивается при возрастаниистепени расширения. Так, при т = 9 заглушение на частотемаксимума составляет около 13 дБ, а при т = 16 – около 18 дБ.
Заглушение двухкамерногоглушителя из двух одинаковых камер превышает значение эффективностиоднокамерного глушителя в 1,5-2 раза.
К реактивным глушителямотносятся резонансные глушители. Они представляют собой полости, сообщающиеся струбопроводом соединительными отверстиями (рис. 12). Резонансная частота дляодиночного резонатора, на которой наблюдается максимальное поглощение энергии:
/> (15)
где с – скорость звука,м/с;
К1 –проводимость горла отверстия;
V – объем резонатора, />.
/>
а – резонатор Гельмгольца; б – однокамерный концентрический резонатор;
в – система резонаторных отростков
Рисунок 12 – Схема резонансных глушителей
Выводы
Вданной расчетно-графической работе были рассмотрены основные характеристикишумов, их разновидности, влияние шума на производственный персонал. Былирассмотрены меры защиты от шума, приведена их классификация, выбран наиболее рациональныйспособ защиты. В расчетной части был произведен расчет глушителей шума.
Список использованной литературы
1. БеловС.В.Безопасность производственных процессов. Справочник, М.: Машиностроение,1985, 615 с.
2. Охранатруда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Е.Я. Юдин, С.В.Белов, С.К. Баланцев и др.; Под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова – 2-е изд.,перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983, 432 с., ил.
3. Справочникпроектировщика. Защита от шума / Под ред. Е.Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1974, 425с.
4. ДенисенкоГ.Ф. Охрана труда: Учеб. пособие для инж.-экон. спец. вузов. -М.: Высш. шк.,1985. -319 с, ил.
5. Средствазащиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник. С.В. Белов, А.Ф.Козяков и др. Под редакцией С.В. Белова – М. Машиностроение, 1989, — 368 с.
6. КарповЮ.В., Дворянцева Л.А. Защита от шума и вибрации на предприятиях химическойпромышленности. М: Химия, 1991, – 120 с.