1. Защита от вибрации.

Методы делятся на:

а) метод изоляции;

б) метод поглощения.

а) Виброизоляция – когда между источником вибрации и ее приемником, являющимся одновременно объектом защиты, устанавливают упругодемпфирующее устройство – виброизолятор – с малым коэффициентом передачи энергии.

В качестве виброизоляторов используют упругие материалы: металлические пружины, резину, пробку, войлок.

Выбор того или иного материала обычно определяется величиной требуемого статического прогиба и условиями, в которых виброизолятор будет работать.

Резина имеет малую плотность, хорошо крепится к деталям, ей легко придать любую форму и она обычно используется для виброизоляции машин малой и средней массы (ДВС, эл.двигателей и др.).

Металлические пружины применяют тогда, когда требуется большой статический прогиб или когда рабочие условия (например, температура, агрессивность среды) делают невозможными применение резины. Недостаток – будучи спроектированы на низкую частоту они пропускают более высокие частоты.

Пробку используют при нагрузке от  кПа. Обычно установку сначала устанавливают на бетонные блоки и уже их отделяют от фундамента с помощью необходимых слоев пробковой плитки толщиной от 2 до 15 см.

Нефть, вода, умеренная температура оказывают незначительное воздействие на рабочие характеристики пробки, но с течением времени от нагрузки пробка сжимается.

Войлок имеет относительно небольшой коэффициент потерь (КПД равно примерно 0,13) и поэтому эффективен на резонансных частотах, обычно в диапазоне большем 40 Гц. Весьма распространенный материал (толщина от 1 до 2,5 см).

б) Методы поглощения.

2 вида: динамическое виброгашение и вибропоглощение.

При динамическом гашении виброэнергия поглощается:

1. Инерционным динамическим виброгасителем – его применяют для подавления моногармонических узкополосных колебаний.
2. Поглотителем вибраций – защитное устройство, увеличивающее рассеивание энергии в результате повышения диссипативных свойств системы.
3. Комбинированным защитным устройством – использующим одновременно коррекцию упругоинерционных и диссипативных свойств системы (динамические виброгасители с трением).

Вибропоглощение – метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах из которых изготовлена конструкция, и в местах сочленения ее элементов (заклепочных, резьбовых, прессовых и др.).

В настоящее время вибропоглощение осуществляется преимущественно путем применения конструкционных материалов с повышенным значением коэффициента потерь и вибропоглощающих покрытий. Они обычно создаются искусственно. Это специальные сплавы, высокомолекулярные соединения, многокомпонентные системы на основе полимера. Вибропоглощающие материалы выпускаются промышленностью в виде листов и как мастики.

Листовой материал приклеивается к вибрирующей поверхности, мастику наносят методом штапелирования или наклеивания.

 

2. Защита от шума.

а) Звукопоглощение:

Для уменьшения отражения звука применяют защитные устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения, к ним относятся пористые и резонансные поглотители.

Звук волны, падающий на пористый материал, приводят воздух в порах и скелет материала в колебательные движения, при которых возникает вязкое трение и переход звуковой энергии в теплоту. Пористые поглотители изготавливают из органических и минеральных волокон (древесной массы, кокса, шерсти), из стекловолокна, пенопласта. Используют ткани, сетки, пленки, перфорированные экраны.

Резонансные поглотители (РП) имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой. Воздух в резонаторе выполняет роль механической колебательной системы. Снижение шума происходит за счет взаимного поглощения падающих и отраженных волн. РП является перфорированный экран с отверстиями, затянутыми тканью или мелкой сеткой. Звукопоглощение может производится путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, изготовленных, например, в виде куба, которые в производственных помещениях чаще всего подвешивают к потолку.

б) Звукоизоляция – уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и(или) поглощающую способность.

Обычно роль защитных устройств выполняют:

а) стенки изолированных объемов – кожух, которым закрывают машины и механизмы; кабина, в которой находится оператор, управляющий рабочим процессом. Стенки кожухов и кабин выполняются из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим материалом.

б) экраны – между источником и приемником за экраном образуется звуковая тень. Их покрывают с одной или двух сторон поглощающим материалом.

в) глушители шума – применяют когда кожухи и кабины имеют технологические отверстия (например, вентиляция), через которые может проникать шум.

Конструктивно глушители состоят из активных и реактивных шумоглушащих элементов. Простейшим активным элементом является любой канал, стенки которого покрыты изнутри звукопоглощающим материалом. Реактивный камерный элемент представляет собой участок канала (трубы), на котором внезапно меняется площадь сечения, при этом звук отражается.

Реактивные элементы резонансного типа бывают двух видов: кольцевые и ответвления.

 

3. Защита от электромагнитных полей и излучения.

а) Экранирование электромагнитных полей.

Различают экранирование магнитного, электрического и электромагнитного полей. В большинстве случаев с двух сторон от экрана находится одна и та же диэлектрическая среда – воздух.

Экраны для магнитных полей выполняют из стали, пермоллоя, феррита.

Для защиты от электромагнитных полей обычно применяют металлические листы, которые обеспечивают быстрое затухание поля в материале. Экономичны проволочные сетки, фольговые и радиопоглощающие материалы, сотовые решетки. Фольговые материалы изготавливают из алюминия, латуни, цинка; радиопоглощающие – в виде эластичных и жестких пенопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы или заливочных компаундов.

б) Лазерное излучение ослабляют светофильтрами, различной толщины и спектра излучения.

в) Защита от гамма – излучения.

Если нормам ПДУ излучению удовлетворять нельзя, то между источником и приемником гамма – излучения располагают защитную среду: вода, алюминий, свинец.

г) Защита от нейтронного излучения.

При проектировании защиты от нейтронного излучения необходимо учитывать, что процесс поглощения эффективен для тепловых, медленных и резонансных нейтронов, поэтому быстрые нейтроны должны быть предварительно замедлены. Тяжелые материалы хорошо ослабляют быстрые нейтроны. Промежуточные нейтроны эффективно ослаблять водосодержащими веществами. Это означает, что следует искать комбинацию тяжелых и водосодержащих веществ (например, H₂O+Fe; H₂O+Pb).

д) Защита от заряженных частиц.

Обычно слой воздуха в 10 см, тонкая фольга, одежда полностью экранируют от альфа – частицы, а экран из алюминия, плестигласа, стекла толщиной в несколько мм полностью экранируют поток бетта – частиц. Однако, при большой энергии бетта – частиц существенную роль начинает играть тормозное излучение, которое требует более усиленной защиты.

§5. Сбор и ликвидация твердых и жидких отходов.< Предыдущая