§ выделение приводного оборудования в отдельное помещение либо его частичная изоляция с обязательным устройством звукопоглощающей облицовки на участке размещения приводного оборудования;
§ установка глушителей на технологические конвейеры подачи древесины окорочного барабана к рубильной машине;
§ установка приемных и выгрузочных воронок к рубильной машине из металлов с демпфирующим слоем.
Уменьшить шум в производственных помещениях можно, локализировав его около источника звукоизолирующими кожухами, кабинами, камерами.
Рис. 1. Общий вид цеха со звукопоглощающим подвесным потолком. 1 - технологические коммуникации, скрытые подвесным звукопоглощающим потолком; 2, 3 - звукопоглощающая облицовка потолка и стены; 4 - оконные проемы.
Рис. 2. Экранирование шума. 1 - источник шума; 2 - экран; 3 - звуковая тень; 4 - рабочее место
Рис. 3. Акустическое звукопоглощение. а - звукопоглощение пористой облицовкой; б - объемный звукопоглотитель (конструкция); в - схема размещения звукопоглотителей; 1 - крепление; 2 - звукопоглотитель; 3 - ограждающая конструкция; 4 - каркас; 5 - точка подвеса; б - оболочка.
Рис. 4. Звукоизоляция воздуховода. 1 - штукатурный слой; 2 - металлическая сетка; 3 - шлаковый войлок; 4 - воздуховод; 5 - внешний кожух из оцинкованной стали
Рис. 5. Кожухи-кабины. а - деревообрабатывающего станка; б - рубильной машины; 1 - рубильная машина; 2 - кожух; 3 - дверь; 4 - стальной лист; 5 - резиновая прокладка; 6 - каркас; 7 - звукопоглощающий материал; 8 - металлическая сетка
Источники шума можно разделить на три группы.
К первой группе относятся компрессоры, вентиляторы, мельницы древесной муки, рафинеры и дефибраторы. Для этого оборудования применяют тяжелые звукоизолирующие кожухи, например из досок толщиной 30 мм. С наружной стороны доски обивают древесно-волокнистой плитой толщиной 4 мм, с внутренней - облицовывают резонансным звукопоглотителем. Ко второй группе относятся все проходные деревообрабатывающие станки. Обеспечить высокий уровень звукоизоляции этого оборудования почти невозможно из-за отверстий в кожухах для подачи и выхода обрабатываемого материала. Рекомендуются легкие кожухи-кабины, разработанные Уральским лесотехническим институтом[12].
Кожух-кабина представляет собой деревянный каркас, обшитый с двух сторон древесно-волокнистыми плитами: с наружной стороны сплошными плитами толщиной 4 мм, с внутренней - перфорированными толщиной 4 мм.
Диаметр отверстий - 4 мм, шаг - 7,5 мм. Расстояние между наружной и внутренней плитами - 50 мм. В ячейках каркаса между плитами заложены маты из стекловолокна, обернутые в техническую ткань. Размеры кожуха позволяют рабочему свободно входить внутрь для обслуживания и настройки станка через находящиеся в торцовых стенках два закрываемых входа. Отверстия для подачи и выхода материала выполнены в виде каналов. Нижней стенкой канала служит стол станка. Боковую и верхнюю стороны каналов покрывают стекловатой толщиной 75 мм, облицованной стальным перфорированным листом толщиной 0,7 мм. Если канал имеет форму щели, облицовывают только его верхнюю сторону.
Величина звукоизоляции кожуха определяется значениями величин звукоизоляций ограждений и каналов. Например, для кожуха четырехстороннего строгального станка СП-26-2, имеющего габаритные размеры 3000x3000x2000 мм, при максимальном сечении каналов для подачи материала 300 х 150 мм и длине канала 600 мм величина звукоизоляции кожуха по октавным полосам частот составляет:
Частота, Гц - Величина звукоизоляции, дБ
§ 125 - 1
§ 250 - 8
§ 500 - 15
§ 1000 - 17,6
§ 2000 - 17,7
§ 4000 - 15,5
§ 8000 - 15,5
К третьей группе источников шума относятся непроходные позиционные деревообрабатывающие станки, в которых обрабатываемый материал надвигается или устанавливается вручную и требуется постоянное присутствие рабочего в непосредственной близости от режущих инструментов. Применение кожухов, изолирующих такой станок от рабочего, исключается. Вместе с тем возможна локализация шума звукопоглощающими экранами (передвижными или подвесными), располагаемыми горизонтально над источником шума, вертикально по сторонам источника или наклонно.
Акустические экраны в промышленных цехах целесообразно применять для уменьшения интенсивности прямого звука либо изоляции наиболее шумного оборудования или целых участков от соседних рабочих мест или рабочих мест остальной части помещения. Акустический экран представляет собой преграду ограниченных размеров, снижающую уровень прямого звука от источника шума за счет образования звуковой тени. Собственная акустическая эффективность экрана - снижение уровня звукового давления прямого звука источника в точке, расположенной за экраном[12].
Акустические экраны следует применять для защиты рабочих мест от шума обслуживаемого агрегата, а также от шума соседних агрегатов в тех случаях, когда звукопоглощающая облицовка не обеспечивает требуемого снижения шума. Акустические экраны, как правило, применяют в сочетании со звукопоглощающей облицовкой помещения, так как экран снижает только прямой звук, а не отраженный.
Экранами могут служить плоские резонансные звукопоглотители размерами, кратными 1000 х 1000 мм. Экраны поглощают падающую на них звуковую энергию, уменьшая уровень шума в помещении. Однако на низких частотах эффект экрана очень мал, низкочастотный шум легко огибает экраны. С повышением частоты эффективность возрастает и достигает максимума на частоте собственных колебаний резонансного звукопоглотителя (уменьшение шума до 30 дБ). С увеличением расстояния от источника шума до оси экрана эффективность последнего снижается. С увеличением размеров экрана при неизменных размерах источника и постоянном расстоянии от экрана до источника эффективность экрана повышается. Экран эффективен для уменьшения наиболее вредного высокочастотного шума. Ставить его рекомендуют на минимально возможном расстоянии от источника шума. Размеры экрана должны в два раза или более превышать размеры источника шума.
В открытом пространстве звуковая энергия воспринимается непосредственно от источников шума, а в закрытом помещении - не только прямой звук от источника, но и звук, многократно отраженный от стен, потолка и пола. Уровень шума в помещении деревообрабатывающего предприятия за счет отражения превышает уровень прямого шума от источника на расстоянии 10 м и более на 7... 16 дБ. Отсюда следует, что снизить шум в производственных помещениях можно уменьшением отраженного шума, в частности отделкой стен звукопоглощающими материалами.
Для деревообрабатывающих предприятий наиболее пригодны звукопоглощающие конструкции, представляющие собой тонкий листовой перфорированный материал (листы фанеры, пластмассы, металла и т.д.), набитый на деревянный каркас. За перфорированный лист можно помещать вату, стекловату, шлаковату, ультраволокно, капроновое волокно или пористый материал (поролон, пенопласт, мипору и пр.). Слой звукопоглощающего материала может примыкать к стене или отстоять от нее на некотором расстоянии, что повышает звукопоглощение.
Для агрегатов с частотой вращения менее 1800 мин-1 рекомендуется применять пружинные виброизоляторы, с частотой вращения более 1800 мин-1 - резиновые. Однако следует иметь в виду, что срок работы резиновых виброизоляторов ограничен (не более 3 лет). Пружинные виброизоляторы долговечны и надежны в работе, но они эффективны для снижения вибраций низких частот и недостаточно снижают передачу вибраций более высоких частот (слухового диапазона), что обусловлено внутренними резонансами пружинных элементов. Для устранения передачи высокочастотных вибраций рекомендуются резиновые виброизоляторы (прокладки) толщиной 10...20 мм между пружинами и несущей конструкцией.
Виброизоляторы размещают в четырех точках по углам прямоугольника. При необходимости устанавливают дополнительные виброизоляторы симметрично относительно центра тяжести установки. Для лучшего доступа к виброизоляторам при монтаже и эксплуатации дополнительные виброизоляторы помещают на линиях, соединяющих два угловых виброизолятора. Допускается применять кустовые виброизоляторы (от двух до шести в кусте).
Виброизолирующие основания под оборудование, плавающий фундамент и виброизолированная плита рабочего места должны обеспечивать акустическую виброизоляцию в пределах, указанных в нормах.
При бесфундаментной установке оборудование монтируют на упругих виброизолирующих опорах. При этом способе установки машин не требуется возводить специальные фундаменты, производить трудоемкую операцию по выверке, изготовлять анкерные и другие крепления машин к фундаменту; кроме того, отпадает процесс подливки цементного раствора. В результате в несколько раз уменьшается время монтажа и значительно сокращаются материальные затраты.
Экономический эффект от применения бесфундаментного способа установки оборудования на виброизолирующих опорах особенно ощутим при частой перестановке оборудования в соответствии с изменением технологического процесса, связанным с переходом на выпуск предприятием (цехом) нового вида продукции, а также при установке оборудования на перекрытиях многоэтажных зданий. Кроме того, при установке оборудования на виброизолирующие опоры значительно снижается воздействие динамических нагрузок, возникающих при работе машин, на конструкции зданий.
При применении изложенных выше способов в случаях, когда уровень шума в производственных помещениях определяется колебаниями (вибрацией) несущих конструкций зданий, шум в соседних и особенно в нижерасположенных помещениях заметно снижается.
Промышленность выпускает резинометаллические виброизолирующие опоры двух типов:
§ ОВ-31 и ОВ-33 - с разночастотной характеристикой;
§ ОВ-30 - с линейной деформационной характеристикой.
Опорами с разночастотной характеристикой называются такие, которые не изменяют своей вертикальной собственной частоты при изменении нагрузки на опору в определенном диапазоне. Опоры с линейной деформационной характеристикой под действием прилагаемой нагрузки изменяют собственную частоту колебаний.
В виброизолирующих опорах ОВ-31 и ОВ-33 имеются две арматурные детали - верхнее и нижнее основания, между которыми находится резиновый элемент с цилиндрическими пазами delta1 и delta2. Для увеличения жесткости опоры в горизонтальных направлениях к нижнему основанию опоры прикреплено кольцевое ребро жесткости.
Регулятор установки машины по высоте представляет собой гофрированную пружину, с которой скреплена гайка, имеющая в верхней части базовую поверхность для установки на нее опорных элементов машины (лап, фланцев, карманов). Пружина не допускает проворачивания гайки относительно опоры, но не препятствует ее поступательному перемещению в вертикальном направлении при ввинчивании болта. Наличие гофров и форма самой пружины позволяют уменьшить усилие, необходимое для деформирования ее по высоте.
На виброизолирующих опорах ОВ-31 или ОВ-33 устанавливают станки:
§ круглопильные Ц6-2;
§ круглопильные прирезные ЦДК4-2;
§ фуговальные С2ФЗ-3, СФА4-1, С2Ф4-1;
§ рейсмусовые СРЗ-6, СР6-8, СР-8;
§ четырехсторонние строгальные С16-1, С16-2;
§ одношпиндельные копировально-фрезерные ВФК-1;
§ односторонние шипорезные ШПА-40;
§ сверлильно-пазовальные СВП-2, СВА-2;
§ шлифовально-ленточные ШлНС-2.
Защита от ультразвука. Ультразвук может воздействовать на человека через воздушную среду, при контактировании с рабочим инструментом, жидкостью и обрабатываемыми изделиями. Защита от ультразвука, воздействующего через воздушную среду, может быть достигнута путем звукоизоляции установки или помещения ее в отдельную звукоизолирующую кабину.
Кожухи, экраны и кабины для звукоизоляции изготавливают из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с обклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм); эластичные кожухи - из трех слоев резины общей толщиной 3... 5 мм. В установках для очистки деталей такие кожухи снижают уровень звукового давления в ультразвуковом диапазоне частот на 60... 80 дБ.
В качестве защиты применяют прозрачные экраны из оргстекла толщиной 3...5 мм, которые устанавливают между оборудованием и работающими.
Ультразвуковые установки должны быть снабжены блокировкой, отключающей преобразователи в момент открывания крышек, кожухов, предназначенных для звукоизоляции.
Защита от действия ультразвука при контактном воздействии состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью, обрабатываемыми изделиями.
Загружают и выгружают изделия при выключенном источнике ультразвука. Если выключение нежелательно, применяют специальные приспособления. Например, в ванны для очистки изделия погружают в сетках, снабженных ручками с виброизолирующим покрытием, или используют манипуляторы.
При соприкосновении с преобразователями, обрабатываемыми деталями и жидкостью, подвергающейся воздействию ультразвука, необходимо применять специальные перчатки (резиновые с хлопчатобумажной прокладкой). Если неудобно пользоваться перчатками, можно использовать пинцеты, зажимы и щипцы с виброизолирующим покрытием поверхности рукояток. Для защиты органов слуха применяют вкладыши из стекловолокна[13].
3. Устройство для снижения шума от дисковых пил
Устройство относится к техническим средствам снижения шума и вибрации от пильных дисков круглопильных станков, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Помимо этого оно может быть использовано в станках с круглыми пилами для распиловки металла, камня, и др. материалов.
Известно устройство в виде демпфирующей прокладки в форме диска с отверстием по центру, выполненное из металла или полимерных материалов, размещаемой между пильным диском и зажимным фланцем круглопильного станка (Соколов Г.А. Борьба с шумом в деревообрабатывающей промышленности. Издательство «Лесная промышленность», 1974 г., 144).