Электротехнический-портал.рф

Задачей защиты человека от окружающих вредных производственных факторов (ОВПФ) является снижение уровня вредных факторов до уровней, не превышающих ПДУ (ПДК), и ри­ска появления опасных факторов до величин приемлемого риска.

Основным и наиболее перспективным методом зашиты являет­ся совершенствование конструкций машин и технологических про­цессов, их замена на более современные и прогрессивные, обладаю­щие минимальным уровнем опасности, выделения вредных ве­ществ, излучений.

Если же исключить наличие ОВПФ при работе нельзя, исполь­зуют следующие приемы защиты:

• удаление человека на максимально возможное расстояние от источника ОВПФ;

• уменьшение времени пребывания в зоне ОВПФ;

• применение средств индивидуальной защиты.

Защита от вибрации

Амплитуда скорости вибрации (виброскорости) v_m может быть определена по формуле

где F_m – амплитуда возмущения виброскорости, Н; μ – коэффициент сопротивления, Н∙с/м; f – частота вибрации, Гц; m – масса системы, кг; с - коэффициент жесткости системы, Н/м.

На основании анализа формулы можно сделать следующие выводы: для уменьшения виброскорости v_m необходимо снижать силу F_m (снижать виброактивность машины) и увеличивать знаменатель, а именно – повышать сопротивление системы μ и не допускать, чтобы 2f = с/2f. При равенстве эти членов наступает явление резонанса, и уровень вибрации резко возрастает.

Таким образом, для защиты от вибрации необходимо применять следующие методы:

• снижение виброактивности машин (уменьшение силы F_m);
• отстройка от резонансных частот (2f ≠с/2f );
• вибродемпфирование (увеличение μ);
• виброгашение (увеличение m) – для высоких и средних частот;
• повышение жесткости системы (увеличение с) – для низких и средних частот;
• виброизоляция;
• применение индивидуальных средств защиты.

Снижение виброактивности машин (уменьшение силы F_m) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены (например, замена клепки сваркой); хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применение кинематических зацеплений пониженной виброактивности (например, использование шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых), заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот (2f ≠с/2f ) заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с (например, установка ребер жесткости) или изменения массы m системы (например, закрепление на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование (увеличение μ) – это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение.

Виброгашение (увеличение m) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Как видно из формулы виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).

Повышение жесткости системы (увеличение с), например, путем установки ребер жесткости. Как видно из формулы этот способ эффективен только при низких частотах и в ряде случаев средних.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаше все­го применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания.

Рисунок 3.1 Виброизолирующие опоры: а) пружинные; б) резиновые

Защита от шума

Для защиты человека от акустических колебаний (шума и ультразвука) применяются следующие методы:

• снижение звуковой  мощности  источника звука;
• размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой энергии;
• удаление рабочих мест от источника звука;
• акустическая обработка помещений;
• звукоизоляция;
• применение глушителей;
• применение средств индивидуальной зашиты.

Снижение звуковой мощности источника звука. Для снижения шума механизмов и машин применяют методы, ана­логичные методам, снижающим вибрацию машин, т. к. вибрация является источником механического шума. Аэродинамический шум, вызываемый движением потоков воз­духа и газа и обтеканием им элементов механизмов и машин, -наиболее мощный источник шума, снижение которого в источнике наиболее сложно. Для уменьшения интенсивности генерации шума улучшают аэродинамическую форму элементов машин, обтекаемых газовым потоком, и снижают скорость движения газа

Изменение направленности излучения шума. При размещении установок с направленным излучением необхо­дима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим и населенным местам, поскольку величина направлен­ности может достигать 10. ..15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки или устье трубы сброса сжатого газа необходимо располагать так, чтобы максимум излуча­емого шума был направлен в противоположную сторону от рабо­чего места.

Удаление рабочих мест от источника звука. Увеличение расстояния от источника звука в 2 раза приводит к уменьшению уровня звука на 6 дБ.

Акустическая обработка помещения — это мероприятие, снижа­ющее интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола) звука. Для этого применяют звукопоглощаю­щие облицовки поверхностей помещения и штучные (объемные) поглотители различных конструкций, под­вешиваемые к потолку помещения. Поглощение звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом материале облицовки или погло­тителя. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука незам­кнутые поры. Звукопоглощающие материалы характеризуются ко­эффициентом звукопоглощения , равным отношению звуковой энергии, поглощенной материалом, и энергии, падающей на него. Звукопоглощающие материалы должны иметь коэффициент звуко­поглощения не менее 0,3. Чем это значение выше, тем лучше зву­копоглощающий материал. Звукопоглощающие свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличи­ем воздушной прослойки между материалом и поверхностью поме­щения.