авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Разработка комплекса мероприятий по улучшению условий труда по шумовому фактору на малых деревообрабатывающих предприятиях

-- [ Страница 2 ] --

5. Результаты экспериментальных исследований шума деревообрабатывающих станков и пути его снижения

Результаты экспериментальных исследований шума круглопильных станков показали, что вне зависимости от конструкции пилы шум носит ярко выраженный высокочастотный характер с превышением нормативных уровней на 15-25 дБ.

Подтвержден вывод о том, что основным источником шума является узел резания, где в равной степени в образовании шума участвуют колебания пильного диска и колебания перерезанных волокон. Колебания обрабатываемого материала как единого массива не влияют на общий уровень шума.

Экспериментальные исследования шума круглых пил показали, что подтверждается тезис о двойственной природе шумообразований- аэродинамической и вибрационной. На рис.3 приведен график зависимости общих уровней звукового давления на холостом ходу при различной скорости пилы. Изменение уровней звукового давления пропорционально 40lg излучения скорости пилы, что говорит об аэродинамической природе шума.

 рафик зависимости общих уровней-5

Рис.3 График зависимости общих уровней звукового давления на холостом ходе от скорости пилы

Спектры холостого и рабочего хода показывают, что вклады аэродинамической и вибрационной составляющей в общий уровень станка практически равны. Исследование шума продольно-фрезерных станков показало превышение нормативных уровней в частотном диапазоне от 250 Гц до 8000Гц на 5-24 дБ.

Расчет энергетического баланса шумоизлучения продольно-фрезерного станка С25-5А показал, что поток звуковой энергии, связанный с шумом резания, составляет 75% от общего баланса, а поток звуковой энергии, излучаемой при работе вхолостую, составляет 25%.

В разделе приведены результаты измерения на специальной экспериментальной установке коэффициентов потерь в различных конструкциях демпфирования колебаний круглых пил. Они показали, что наибольшие значения он имеет в области низких частот. Величина его не превышает значение 10-2.

Анализ результатов исследований показал, что наиболее перспективным для демпфирования колебаний пилы является крупнозернистая шлифовальная лента, установленная в два слоя между пилой и зажимными шайбами. В разделе так же приведены результаты исследований акустической эффективности встроенных звукоизолирующих кожухов продольно-фрезерных станков HFB 516 (китайский завод Hongfat) и С25-5А (Боровичский станкозавод). На рис. 4 приведен график эффективности звукоизоляции кожухов в октавных полосах частот.

Предлагаемые встроенные звукоизолирующие кожухи как дополнительная опция к продольно-фрезерному станку, не могут обеспечить снижение шума до допустимых уровней на рабочих местах станочников.

 ффективность звукоизоляции кожухов-6

Рис.4 Эффективность звукоизоляции кожухов станков HFB 516 (a) и С25-5А (b)

При установке станка в цехе требуются дополнительные мероприятия либо по обеспечению работающих средствами индивидуальной защиты от шума, либо по ограничению времени пребывания людей в зоне повышенного шума, либо по изменению конструкции кожуха.

6. Принципы построения акустических моделей источников шума с ударными нагрузками

Многие источники шума на предприятиях лесного комплекса представляют собой комбинации угловых соединений пластин различной или равной толщины, образующих замкнутые объемы в виде кожухов рабочих органов машин, и пересыпных устройств, подвергающихся ударным нагрузкам.

Рассмотрен энергетический метод описания процесса распространения звуковой вибрации в сложных корпусных конструкциях, лежащий в основе инженерных методов решения задач снижения структурного шума, и экспериментальная проверка возможности его использования в задачах расчета вибрационных полей в реальных конструкциях оборудования лесного комплекса.

На основе экспериментальных исследований установлены границы применения энергетического метода описания процесса распространения вибрации в этих конструкциях.

Решение задачи по определению звуковой мощности, излучаемой конструкцией с ударным возбуждением шума заключается в отыскании среднего квадрата колебательной скорости основного плоского элемента конструкции, подвергающегося ударной нагрузке.

7. Акустические характеристики сотового поликарбоната

Из спектра проблем, возникающих при разработке шумозащитных конструкций деревообрабатывающего оборудования, первая – выбор акустического материала для ее изготовления.

Последние два десятка лет широко в промышленности стал использоваться для различных целей новый конструкционный материал – сотовый поликарбонат. В рекламных материалах фирм производителей и продавцов сотового поликарбоната приводятся противоречивые данные об его акустических характеристиках. Были исследованы звукоизолирующие свойства сотового поликарбоната различной толщины, а так же двустенных конструкций из сотового поликарбоната с воздушным промежутком.

Результаты измерения коэффициентов звукопоглощения сотового поликарбоната показали, что он не может быть отнесен к звукопоглощающим материалам (коэффициент звукопоглощения ~0,01). Поэтому при использовании его в конструкциях звукоизоляции и экранирования звукопоглощение можно не учитывать.

Анализ результатов исследований звукоизоляции различных конструкций с использованием сотового поликарбоната показал, что он с успехом может использоваться при проектировании конструкций звукоизолирующих экранов и кожухов. Эффективность звукоизоляции конструкций из сотового поликарбоната, состоящих из двух листов и воздушного промежутка между ними достигает 30-45дБ в высокочастотной области спектра и 10-15дБ в низкочастотной части спектра шума.

8. Мероприятия по улучшению условий труда по шумовому фактору на рабочих местах станочников на малых деревообрабатывающих предприятиях и социально-экономическая эффективность результатов исследований

Основные меры, способы и средства снижения шума приводятся в клас­сификации ГОСТ 12.1.029-80, согласно которой по отношению к защищае­мому объекту средства шумозащиты делятся на коллективные и индивиду­альные. По отношению к источнику шума средства защиты от шума делятся на снижающие шум в источнике и на пути распространения, а в зависимости от способа реализации средства и методы защиты делятся на акустические, компоновочные и организационно-технические. Рассмотрено применение ме­тодов и средств защиты от шума на исследуемых объектах в рамках приведенной классификации.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику шума или вибрации делятся на средства снижения шума и вибрации в самом источнике возбуждения и средства снижения шума и вибрации на пути распростране­ния. Снижение шума в источнике может быть достигнуто за счет уменьше­ния силового воздействия или уменьшением звукоизлучающей способности источника. Первый путь снижения шума в источнике практически неприме­ним для условий обработки древесины резанием. Второй путь нашел ограниченное при­менение в предложенном способе демпфирования колебаний поверхности дисковых пил.

Особенности шумообразования деревообрабатывающих станков, заклю­чающиеся в определяющем воздействии шумообразования системы «заго­товка-режущий инструмент» и компоновок этих станков, определяют выбор технического решения по снижению шума и приводят к необходимости при­менения средств снижения шума на пути его распространения в виде ограж­дений зоны резания. К организационно – техническим мерам по борьбе с шумом можно отнести использование рациональных режимов труда и отдыха станочников.

Для повышения звукоизолирующей способности кожуха для продольно – фрезерного станка в области низких и средних частот разработана конструкция кожуха в виде элементов цилиндрической оболочки, а на отверстия для подачи и приема древесины устанавливаются каналы – глушители. Звукопоглощающая облицовка внутренней поверхности кожуха выполнена виде дискретных частей. Для увеличения затухания звука в канале глушителе используются дифракционные эффекты на элементах глушителя.

Конструкция кожуха и канала глушителя защищены патентами на полезные модели. Акустические экраны наиболее простое и экономически выгодное средство защиты от шума. Они применяются для установки вблизи источников шума или у рабочего места. В зависимости от конструктивного исполнения экраны могут быть плоскими, Г- и П- образными со звукопоглощением по плоскости экрана и без звукопоглощения.

Применение сотового поликарбоната для экранирования источников шума на малых деревообрабатывающих предприятиях весьма перспективно из-за его высоких акустических характеристик, эстетичности, легкости конструкции и дешевизны.

Социальное значение проблемы борьбы с шумом в первую очередь за­ключается в улучшении условий труда и отдыха, снижении текучести кадров, продлении периода активной деятельности работающих, повышении удовле­творенности трудом.

Расчет экономической эффективности установки кожуха на станок С25-5А произведенный по методике В.И. Заборова и А.Ш. Шапиро показал, что снижение уровня шума обеспечивает не только социальный эффект, но и дает экономический эффект за счет снижения трудовых потерь вследствие уменьшений заболеваемости операторов станка.

Общие выводы и рекомендации

1.Проведена санитарно-гигиеническая оценка опасности шумового фактора по классам условий труда на деревообрабатывающих предприятиях. Установлено, что условия труда на малых деревообрабатывающих предприятиях по шумовому фактору относятся к классу вредных.

2.Проанализированы типы малых деревообрабатывающих предприятий. Наиболее распространенными являются малые предприятия – лесопильный цех и цех по производству погонажных изделий.

3.Исходя из анализа технологии производства основными источниками шума на малых предприятиях являются четырехсторонние продольно-фрезерные станки, круглопильные станки, а так же ударные процессы в различных узлах технологической схемы производственных процессов.

4.Получены акустические коэффициенты мощности деревообрабатывающих станков, позволяющие ранжировать их по этому показателю.

5.Разработана акустическая модель излучения шума обрабатываемой заготовкой при пилении древесины круглыми пилами.

6.Основываясь на теоретических положениях технической акустики, рассмотрены возможные пути снижения шума круглых пил в источнике.

7.Результаты экспериментальных исследований шума круглопильных и четырехсторонних строгальных станков подтвердили основные положения о физической природе их шума, полученные ранее другими исследователями.

8.Получены результаты исследований коэффициентов потерь отдельных способов внешнего демпфирования колебаний круглых пил.

9.Проведены экспериментальные исследования эффективности встроенных звукоизолирующих кожухов четырехсторонних строгальных станков. Предложены рекомендации по увеличению их звукоизолирующей способности за счет изменения формы кожуха и оснащением их каналами - глушителями. На конструкции этих устройств получены патенты на полезные модели.

10.Экспериментальные исследования вибрационных полей в элементах оборудования подвергающихся ударным нагрузкам позволили сделать выводы о возможности использования энергетического метода для расчета вибрационных полей таких элементов и расчет их звуковой мощности заключается в отыскании среднего квадрата виброскорости по площади основного элемента.

11.Получены акустические характеристики (коэффициент звукопоглощения, величина звукоизоляции) перспективного в акустическом отношении конструкционного материала – сотового поликарбоната.

12.Предложена классификация средств шумозащиты на малых деревообрабатывающих предприятиях.

13.Дана социально-экономическая оценка предложенных мероприятий по снижению шума на рабочих местах операторов деревообрабатывающих станков.

Основное содержание диссертации изложено в публикациях:

1. Гагарин Д.Р. К вопросу сертификации условий труда на рабочих местах у деревообрабатывающих станков по шумовому фактору / Д.Р. Гагарин // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции “Перспективные инновации в науке”. – Одесса, 2008. – С. 49 – 51.

2.Гагарин Д.Р. Влияние демпфирования на снижение шума круглых пил деревообрабатывающих станков / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции “Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2009”. – Одесса, 2009. – С. 76 – 79.

3. Гагарин Д.Р. Специфика проблем улучшения условий труда по шумовому фактору на малых деревообрабатывающих предприятиях /В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России. Материалы VI Всероссийской науч.-техн. конф. студентов и аспирантов УГЛТУ. – Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург, 2010. – Ч. 1. – С. 198 – 201.

4. Гагарин Д.Р. К расчету вибрационных полей в корпусных конструкциях оборудования лесного комплекса/ В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Известия высших учебных заведений “Лесной журнал”№5. – Архагельск,2010.–С.88–92.

5. Гагарин Д.Р. К расчету излучения шума обрабатываемой заготовкой при пилении древесины круглыми пилами / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // “Безопасность жизнедеятельности” №11. – Москва, 2010.– С.20-24

6. Гагарин Д.Р. Малые реверберационные камеры УГЛТУ для испытания звукопоглощающих материалов и конструкций / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Материалы VII Всероссийской науч.-техн. конф. студентов и аспирантов УГЛТУ. – Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург, 2011. – Ч. 2.– С. 194 - 197

7. Гагарин Д.Р. Расчет звуковой мощности технологического шума четырехстороннего продольно-фрезерного станка С25-5А / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Материалы VII Всероссийской науч.-техн. конф. студентов и аспирантов УГЛТУ. – Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург, 2011. – Ч. 2.– С. 197 - 200

8. Гагарин Д.Р. Исследования акустической эффективности встроенных звукоизолирующих кожухов продольно-фрезерных деревообрабатывающих станков / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Труды VI международного Евразийского симпозиума. – Урал. гос. лесотехн. ун-т.– Екатеринбург, 2011.– С.332-335

9. Гагарин Д.Р. К вопросу снижения шума круглых пил / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Труды VI международного Евразийского симпозиума. – Урал. гос. лесотехн. ун-т.– Екатеринбург, 2011.– С.335-338

10. Гагарин Д.Р. Инфразвуковое излучение при работе деревообрабатывающего оборудования / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Труды VI международного Евразийского симпозиума. – Урал. гос. лесотехн. ун-т.– Екатеринбург, 2011.– С.338-345

11. Пат.110675 РФ МПК B27B 5/29. Звукоизолирующий кожух/ В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин, А.В. Зинин – 2011116337/13; Заявлено 25.04.2011; Опубл. 27.11.2011. Бюл. №33.

12. Пат. 113194 РФ МПК В27В 5/29. Шлюз звукоизолирующий для деревообрабатывающего оборудования/ В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин, – 2011123236; Заявлено 08.06.2011; Опубл. 10.02.2012. Бюл. №4.

Ваши отзывы на авторефераты в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. УГЛТУ, ученому секретарю диссертационного совета.

Подп. в печать 15.03.2012 Объем 1 п.л. Заказ № 612 Тираж 100

Уральский государственный лесотехнический университет

620100,Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Отдел оперативной полиграфии.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.