БИРСКИЙ ФИЛЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерно-технологический факультет
Кафедра технологического образования
Курсовой проект
по дисциплине «промышленная акустика»
на тему: «Борьба с шумом в деревообрабатывающем производстве»
Направление подготовки: « Техносферная безопасность»
Выполнил: Калимуллин Г. Д.
Научный руководитель: Сайниев Н.С.
Бирск 2015
Содержание
Введение
Глава I. Общие сведения о шуме
1.1 Параметры, определяющие шум
1.2 Классификация шума по источникам возникновения
1.3 Классификация шума по временным характеристикам
1.4 Действие шума на организм. Специфическое и неспецифическое воздействие
1.5 Гигиеническое нормирование производственного шума. Измерение и оценка производственного шума
Глава II. Источники шума на производстве
2.1 Природа и закономерности механического шума
2.2 Зубчатые передачи
2.3 Деревообрабатывающие станки
2.4 Снижение производственного шума с помощью строительно-акустических мероприятий
Глава III. Устройство для снижения шума от дисковых пил
Заключение
Использованная литература
Введение
По своей физической сущности, шум - это звук. С гигиенической точки зрения, шумом является любой нежелательный для человека звук.Шум может вызывать неприятные ощущения, однако решающую роль в оценке «неприятности» шума играет субъективное отношение человека к этому раздражителю.
Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми: нижняя кривая определяет порог слышимости, т.е. силу едва слышимых звуков различной частоты, верхняя - порог болевого ощущения, т.е. такую силу звука, при которой нормальное слуховое ощущение переходит в болезненное раздражение органа слуха.
Шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов, увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда, способствует развитию утомления и снижает работоспособность организма.
Однако, кроме специфического действия на органы слуха, шум оказывает и неблагоприятное общебиологическое действие, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Так, под влиянием шума возникают вегетативные реакции, обусловливающие нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение). Шум вызывает снижение иммунологической реактивности и общей сопротивляемости организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
В курсовом проекте рассматриваются различные источники шума как на деревообрабатывающем производтсве, так и в промышленности в целом. Производится обзор и анализ способов уменьшения шума на производстве. Как пример рассматривается изобретение для уменьшения шума от работы дисковых пил.
Цель исследования: снижение шума на деревообрабатывающем производстве.
Объект исследования: деревообрабатывающее производство.
Предмет исследования: изобретения и меры для снижения шума в деревообрабатывающем производстве.
Исходя из цели исследования были определены следующие задачи исследования:
1. Провести теоретический анализ литературы по теме исследования.
2. Изучить методы снижения шума.
3. Рассчитать эффективность мер по уменьшению звука дисковых пил.
1. Общие сведения о шуме
1.1 Параметры, определяющие шум
Шумом называют всякий нежелательный звук. Шум как акустический процесс характеризуется с физической и физиологических сторон. С физической стороны он представляет собой явление, связанное с волнообразным распространением колебаний частиц упругой среды. с физиологической стороны он характеризуется ощущением, вызванным воздействием звуковых волн на органы слуха. Шум частотой в 1000 Гц принят за эталонный при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200 Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом [1].
Параметры:
-скорость колебания частиц в воздухе (скорость, м/сек)
-звуковое давление (в паскалях)
-интенсивность (ватт на метр в квадрате)
1.2 Классификация шума по источникам возникновения
Механический шум, обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. спектр механического шума занимает широкую область частот. Наличие высоких частот делают шум особо неприятным.
Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.). Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также силы, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы)[3].
Гидравлические возникают при стационарных и нестационарных процессах в жидкости[4].
1.3 Классификация шума по временным характеристикам
Постоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Непостоянный шум - это изменение составляет больше чем 5 дБА.
Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.
Также шум различают по частоте: инфразвук, просто звук, ультразвук[5].
производственный шум акустический нормирование
1.4 Действие шума на организм. Специфическое и неспецифическое воздействие шума
Шум - совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук[9].
Шум влияет на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, нарушает обмен веществ, язва желудка, гипертонические болезни, профессиональные болезни. Шум с уровнем звукового давления 30…35дБ является привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до 40…70дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха. При действии шума высоких уровней 130дБ - разрыв барабанных перепонок, контузия, при более высоких - более160дБ - смерть. Снижение слуха на 10дБ неощутимо, на 20дБ - серьезно мешает человеку, т.к. нарушается способность слышать важные звуки, ослабление разборчивости речи.
Инфразвук при уровне 110-150 дБ вызывает субъективные ощущения в организме (нарушение ЦНС, сердечнососудистой системы, дыхательной системы и т.д.). Инфразвук вызывает психолого-физиологические изменения[10].
Ультразвук может воздействовать на человека через воздушную среду и контактно. Функциональные нарушения ЦНС, сердечно-сосудистой системы, дыхательной системы, возможно изменение состава крови, нарушение капиллярного кровообращения[7].
1.5 Гигиеническое нормирование производственного шума. Измерение и оценка производственного шума
Нормирование производственного шума звукового диапазона осуществляется отдельно для постоянных и непостоянных шумов. Для постоянного шума устанавливается предельно допустимый уровень ПДУ звука в 9-ти октавных полосах со среднегеометрическим значением частот 63-8000Гц. Измерения производятся при помощи шумомера в октавном режиме в дБ.
Измеренное значение сопоставляется с ГОСТ 12.1.003-83
Непостоянный шум нормируется эквивалентным по энергии уровнем звука широкополосного постоянного шума, оказывающего такое же воздействие, как и непостоянный шум. Измерения производятся в режиме шумомера без учета октавных частот в дБ. Инфразвук нормируется в соответствии с санитарными нормами по предельно допустимым нормам.
Установлено, что общий ПАУ не должен превышать 100дБ.
Ультразвук нормируется в соответствии с ГОСТ 12.1.001-89 отдельно для распространяемого воздушным путем и отдельно для контактного[12].
Эквивалентным называется уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет тоже самое среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течении определенного интервала времени.
Кроме эквивалентного уровня звука для непостоянного шума установлены максимальные уровни звука (дБА) - наибольшее значение уровня звука за период измерения. Допустимые уровни звукового давления находят по таблицам. Допускаются в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума. Доза шума D(Па2*ч) - интегральная величина, учитывающая акустическую энергию, воздействующую на человека за определенный период времени[6].
2. Источники шума на производстве
2.1 Природа и закономерности механического шума
На ряде производств доминирует механический шум, обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением материалов в трубопроводах или в лотках, колебаниями деталей машин, обусловленных силами немеханической природы, и т п.
Эти колебания служат причиной как воздушного, так и структурного шума. Поскольку возбуждение механического шума обычно носит ударный характер, а излучающие его конструкции и детали представляют собой распределенные системы с многочисленными резонансными частотами, спектр механического шума занимает широкую область частот. В нем представлены составляющие на указанных резонансных частотах и на частоте ударов и их гармоник.
Наличие высокочастотных составляющих в механическом шуме приводит к тому, что обычно он субъективно очень неприятен. Колебания движущихся деталей передаются корпусу (станине, кожуху), который меняет спектр колебаний и излучаемого шума. Процесс возникновения механического шума весьма сложен, так как определяющими факторами здесь являются кроме формы, размеров, числа оборотов, типа конструкции, механических свойств материала, способа возбуждения колебаний также состояние поверхностей взаимодействующих тел, в частности трущихся поверхностей, и их смазывание. Расчетным путем определить излучаемое звуковое поле обычно не удается. Применение теории размерностей к расчету механического шума не дает однозначной его оценки[8].
2.2 Зубчатые передачи
Шум зубчатых передач вызывается колебаниями колес и элементов конструкций, сопряженных с ними. Причинами этих колебаний являются взаимное соударение зубьев при входе в зацепление, переменная деформация зубьев, вызванная непостоянством сил, приложенных к ним, кинематические погрешности зубчатых колес, переменные силы трения.
Спектр шума занимает широкою полосу частот, особенно значителен он в диапазоне 2000--5000 Гц. На фоне сплошного спектра имеются дискретные составляющие, основными из которых являются частоты, обусловленные взаимным соударением зубьев, действием ошибок в зацеплении и их гармониками. Составляющие вибрации и шума от деформации зубьев под на грузкой имеют дискретный характер с основной частотой, равной частоте пересопряжения зубьев. Частота действия накопленной ошибке зубчатого колеса кратна частоте вращения. Однако имеются случаи, когда накопленная ошибка окружного шага не совпадает с частотой вращения; в этом случае будет существовать еще одна дискретная частота, равная частоте действия этой ошибки.
Колебания возбуждаются также с частотами, определяемыми погрешностями зубчатой пары (перекос осей, отклонение от межцентрового расстояния и т. п.). Зубчатое зацепление представляет собой систему с распределенными параметрами и имеет большое количество собственных частот колебаний. Это приводит к тому, что практически на всех режимах работа зубчатого зацепления сопровождается возникновением колебаний на резонансных частотах. Снижение уровня шума может быть достигнуто снижением величины действующих переменных сил, увеличением механического импеданса в местах воздействия переменных сил, снижением коэффициента передачи звуковых колебаний от мест возникновения к местам излучения, снижением колебательных скоростей за счет улучшения конструкции колеблющегося тела, сокращением поверхности излучения увеличением внутреннего трения материала колес. Для изготовления зубчатых колес в основном используются углеродистые и легированные стали. В тех же случаях, когда необходимо обеспечить менее шумную работу передачи, для зубчатых колес используются неметаллические материалы. Раньше с этой целью зубчатые колеса изготовлялись из дерева и кожи; в настоящее время их делают из текстолита, древопластиков, полиамидных пластмасс (в тoм числе из капрона).
Зубчатые колеса, изготовленные из пластмасс, имеют ряд преимуществ по сравнению с металлическими: износостойкость, бесшумность в работе, способность восстанавливать форму после деформации (при невысоких нагрузках), более простую технологию изготовления и т п. Наряду с этим они имеют существенные недостатки, ограничивающие область их применения, относительно малую прочность зубьев, низкую теплопроводность, большой коэффициент линейного термического расширения. Наибольшее применение для изготовления зубчатых колес нашли термореактивные пластмассы на основе фенолформальдегидной смолы. Прочные изделия из них получаются путем введения в состав материала органического наполнителя. В качестве наполнителя применяют хлопчатобумажную ткань в количестве 40--50% к массе готовой пластмассы или древесину в количестве 75--80%, а также стеклоткань, асбест, волокна.