Файл: Борьба с шумом в черной металлургии..pdf

Таблица 10

Характеристики шума в ремонтно-механических цехах

Уровень звуко­ Цех Вид оборудования вого' давления,

' до

скальзывают. Такое явление возникает обычно при сухом трении, которое уменьшается с увеличением скорости. На­ правленные поверхности колеблются, или «звенят», что не­

или пощелкивания, могут быть вызваны дефектами формы шариков или роликов, чрезмерным люфтом между подшип­ ником и осью либо между деталями самого подшипника.

39

Ликвидация погрешностей зацепления шестерен сни­ жает шум на 10 дб, изменение формы зубьев шестерен — на 5 дб, замена подшипников качения подшипниками сколь­ жения — на 15 дб.

В кузнечных цехах в агрегатах ударного действия (ко­ вочные и падающие молоты, штамповочные'прессы и др.) мощные удары рабочего органа создают вибрации узлов, станин и фундамента агрегата, которые вызывают низко­ частотный шум. Выхлопы отработавшего пара (воздуха) создают шум с преобладанием высоких звуковых частот (свист, шипение).

В табл. 10 приведены характеристики шума в ремонтномеханических цехах. Уровни звукового давления и частот­ ного спектра шума некоторых металлообрабатывающих станков приведены на рис. 16.

Г л а в а 2.

ОБЩИЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ШУМОМ

Требования, предъявляемые к амплитудно-частотным1 и временным характеристикам шума производственного оборудования, можно рассматривать с гигиенической и тех­ нической точек ^зрения. С гигиенической точки зрения необходимая степень ослабления шума определяется допус­ тимыми уровнями в полосах частот и временными интер­ валами, в течение которых эти уровни не оказывают вред­ ного воздействия на организм человека. С технической точ­ ки зрения нормативные величины допускаемых уровней шума в полосах частот для данного типа оборудования должны характеризовать допустимую границу шумности, достижение которой возможно на основе технически осу­ ществимых мероприятий. Гигиенические нормы и техни­ ческие требования могут и не" совпадать: первые опре­ деляют необходимую, а вторые — возможную степень ослабления шума. Важной задачей является максимальное сближение технически достижимых с гигиенически допу­ стимыми уровнями шума.

В металлургической промышленности еще не разрабо­ таны технические нормы и требования к характеристикам

40

шума, создаваемого в процессе работы оборудования. От­ сутствие технических нормативов, а часто и характеристик шума металлургического оборудования, затрудняет ре­ шение вопросов борьбы с шумом.

В качестве граничных величин уровней принимают нормированные значения предельно допустимых уровней звукового давления, приведенные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245-71 [79].

. Мероприятия по снижению шума наиболее эффективны при осуществлении их в комплексе. В металлургической промышленности борьбу с шумом часто затрудняет высо­ кая температура, большие нагрузки и давления, агрессив­

и экономические затруднения, поэтому мероприятия по снижению шума следует предусматриватьеще на стадии проектирования.

ОСЛАБЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ШУМОВ

ВИХ ИСТОЧНИКЕ

Ослабление шума механического происхождения в ис­ точнике его образования является наиболее эффективным.

Шум механического происхождения вызывается оди­ ночными или периодическими ударами в сочленениях дета­ лей механизмов и в рабочей зоне оборудования, действием динамических усилии, вызывающих упругие деформации деталей механизма и обрабатываемого материала, трением металла о металл, а также инерционными возмущающими силами,- возникающими при движении с переменными уско­ рениями отдельных элементов механизма.

Ослабление механического шума в источнике достига­ ется в основном: 1) изменением конструкции механизма, отдельных его узлов и деталей; 2) изменением технологи­ ческих операций; 3) улучшением технологии изготовления и обработки деталей, сборки узлов оборудования; 4) рацио­

При конструировании новых или модернизации сущест­ вующих типов оборудования и машин необходимо, по воз­ можности, предусматривать следующие мероприятия по снижению шума в самом источнике:

41

1)заменять возвратно-поступательное движение деталей вращательным;

2)создавать возможности для равномерного, плавного (без толчков) движения привода с постепенным нарастани­ ем ускорений; избегать возникновения неуравновешенных сил и моментов инерции колеблющихся и вращающихся масс;

3)применять косозубые или шевронные шестерни (а не прямозубые);

4)вводить принудительную смазку вязкими маслами трущихся поверхностей сочлененных деталей, что предот­ вращает их преждевременный износ и шум. вызываемый трением.

Изменение технологии выполнения отдельных операций состоит в замене ударных процессов безударными. Так, вместо правки металлических листов ударами применяют правку и формовку их на вальцовочных машинах, гидро­ прессах, вместо пневматической клепки — сварку, вместо сбрасывания металлических деталей—спуск их по на­ правляющим и т. д.

Улучшение технологии производства оборудования включает изготовление и сборку деталей и узлов с мини­ мальными допусками, что уменьшает люфты; повышенную точность нарезки зубчатых передач; совместную особо тща­ тельную притирку взаимно соприкасающихся деталей; тщательную статическую и динамическую балансировку движущихся деталей.

Снижения шума механического происхождения непо­ средственно в источнике его возникновения можно достичь также путем изготовления деталей и узлов оборудования из конструкционных материалов, затрудняющих возник­ новение и распространение ударных шумов: капрона, тек­ столита, карболита, стеклопластиков, стекловолокнита, резины. Однако незначительная прочность, пониженная износостойкость, ограниченный температурный интервал использования и трудности изготовления деталей из пласти­ ческих материалов с высокой точностью препятствуют их широкому применению. Вследствие этого практическое зна­ чение для снижения шума приобретают металлы и сплавы, свободные от присущих пластмассам недостатков и облада­ ющие специальными свойствами: металлы, звукоизлучение которых в процессе колебаний минимально (чугуны, медномарганцевые сплавы), металлы и металлические материалы

42

с антифрикционными свойствами (графитизированная сталь различных марок), пенометаллы.

Для снижения шума рекомендуется:

1)применять для изготовления деталей и узлов, подвер­ гающихся ударным нагрузкам или интенсивным колеба­ ниям, незвучные материалы, металлы с высокими демпфи­ рующими свойствами;

2)для уменьшения трения контактирующих поверх­ ностей, при невозможности использования смазки маслами, облицовывать одну из трущихся поверхностей антифрик­ ционными материалами; при необходимости повысить тре­ ние соприкасающихся тел для снижения шума, вызывае­ мого проскальзыванием (буксованием), одну из поверхно­ стей следует покрыть резиной;

3)облицовывать наружные поверхности вибрирующих деталей или заполнять специально предусмотренные в них внутренние полости вибропоглощающими (вибродемпфирующими) материалами; применять хромирование, нике­ лирование поверхностей контактирующих металлических деталей.

Большое значение для снижения шума имеет качест­ венное изготовление деталей и узлов машин, тщательная балансировка вращающихся деталей, монтаж оборудова­ ния, соблюдение правил технической эксплуатации, рацио­ нальный режим работы оборудования, своевременный и ка­ чественный планово-предупредительный ремонт.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

Для звукоизоляции применяют ограждения, которые препятствуют распространению звуковых волн по воздуху. При падении звуковой волны на границу раздела двух сред часть звуковой энергии отражается, а остальная часть проходит во вторую среду. Помимо непосредственной пере­ дачи звука через ограждение, разделяющее два помещения, происходит еще косвенная передача звука через прилегаю­

43

где L j — средний уровень звукового давления в помещении с источником звука, дб] L 2 — средний уровень звукового давления в изолируемом помещении, дб; S — площадь ог­ раждения, разделяющего помещение с источником звука и изолируемое помещение, лг; А — суммарное звукопогло­ щение помещения, мъ.

Ограждающие конструкции подразделяют на однослой­ ные, колеблющиеся как одно целое, и многослойные, колеб­ лющиеся с разными для-каждого слоя амплитудами. Одно­ слойные ограждения состоят из однородного строительного материала или из нескольких слоев различных, но по своим физико-техническим свойствам родственных материалов, жестко связанных между собой по всей поверхности, на­ пример каменная кладка и штукатурка. В многослойных ограждениях между слоями находятся мягкие изоляцион­ ные материалы или воздушные промежутки; жесткая связь между слоями отсутствует.

В практике борьбы с производственным шумом требо­ вания к звукоизоляции ограждающих конструкций огра­ ничиваются диапазоном частот до 8000 гц. В этом диапазоне частот, например, бетонная стена при толщине h < 12 см, а также стальные или алюминиевые ограждения при h < <20 см колеблются как тонкие пластинки. Таким образом, большинство ограждающих конструкций может быть представлено в виде тонких пластинок, совершающих изгибные колебания, что и принимается в качестве расчетной модели однослойного ограждения [61].

Вчастотной характеристике звукоизоляции однослой­ ных ограждений выделяют три области [104].

Впервой области самая низкая частота собственных

колебаний ограждения равна 15—20 гц. Звукоизоляция в этом первом частотном диапазоне определяется жестко­ стью ограждения, резонансными явлениями и не поддается расчету. Однако этот диапазон частот не представляет для звукоизоляции большого значения, так как наиболее важно изолировать шум, начиная со 100 гц.

На частотах выше первых двух-трех частот собствен­ ных колебаний ограждения (вторая область) его колеба­ тельное движение определяется массой. Так как жесткость ограждения в данном случае несущественна, то ограж­ дение рассматривают как систему не связанных меж­ ду собой бесконечно малых колеблющихся независимо масс.

44