Факторы, вызывающие шумы механического происхождения, следующие: инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка) и т.д.
Основными источниками шума, происхождение которого не связано непосредственно с технологическими операциями, выполняемыми машиной, являются прежде всего подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машины.
Шум зубчатых передач возрастает с увеличением частоты вращения колес и нагрузки.
Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности G достигает 10–15 дБ, что необходимо учитывать при проектировании установок с направленным излучением, соответствующим образом ориентируя эти установки по отношению к рабочим. Например, труба для сброса сжатого воздуха, отверстие воздvxoзаборной шахты вентиляционной или компрессорной установки должны располагаться так чтобы максимум, излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места или жилого дома.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен увеличением площади S, что достигается увеличением расстояния от источника шума до расчетной точки.
При планировке предприятия наиболее шумные цехи должны быть сконцентрированы в одном – двух местах. Расстояние между шумными цехами и тихими помещениями (заводоуправление, конструкторское бюро и т. п.) должно обеспечивать необходимое снижение шума. Если предприятие расположено в черте города, то шумные цехи должны находиться в глубине предприятия, по возможности дальше от жилых домов.
Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.
Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Поэтому если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Это можно достичь, увеличив эквивалентную площадь звукопоглощения помещения путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также установки в помещении штучных звукопоглощателей. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения.
Свойствами поглощения звука обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями принято называть лишь те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0,2. Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укрепленного непосредственно на поверхности ограждения, либо с отнесением то него на некоторое расстояние.
Звукоизолирующие кожухи, экраны, кабины. Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя, таким образом, источник шума. Кожухи изготовляют обычно из дерева, металла или пластмассы. Внутреннюю поверхность стенок кожуха обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом. С наружной стороны на кожух иногда наносят слой вибродемпфирующего материала. Кожух должен плотно закрывать источник шума.
Эффективное снижение шума обеспечивают сотовые глушители, хотя применение их в ряде случаев затруднительно из-за относительно высокого гидравлического сопротивления и невозможности осуществления проходного канала.
Глушители шума реактивного типа, работающие по принципу фильтров, применяют для снижения шума с резко выраженными дискретными составляющими, а также для снижения шума в узких частотных полосах.
5.6 Оздоровление воздушной среды
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:
1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.
2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев; применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т.д.
Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т.д. Через зазоры в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади зазоры и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.
3.Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работников.
4.Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях. Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха. Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская распространения по помещению. С этой цепью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной, вытяжной. На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (общую с местной, общую с аварийной и т.п.)
5. Применение средств индивидуальной защиты.
Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделении минимально (или их нет вообще), а удалять, где выделения максимальны.
Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка – из верхней зоны помещения. В ряде случаев (при удалении вредных паров и газов с плотностью большей, чем у воздуха) вытяжку можно производить из нижней зоны.
Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих и создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно допустимые уровни. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.
5.7 Антропогенное воздействие объекта на окружающую среду и мероприятия по экологической безопасности
Санитарное благоустройство машиностроительных заводов и надлежащее их содержание являются важнейшими мероприятиями в борьбе с производственным вредом. Они предусматривают защиту населения от газов, пыли, копоти, шума и вредного воздействия сточных вод.
Санитарно-защитной зоной считается территория между производственными помещениями, складами или установками, выделяющими производственные вредности, и жилыми, лечебно-профилактическими стационарного типа и культурно-бытового назначения, зданиями Жилого района. Ширину санитарно-защитной зоны устанавливают для предприятий I–V классов соответственно равной 1000, 500, 300, 100 и 50 м. Для предприятий, не имеющих вредных производственных факторов, защитную зону не устанавливают. В санитарно-защитной зоне можно располагать пожарные депо, банк, прачечные, помещения охраны, гаражи, склады, административно-служебные здания, столовые, амбулатории и т. д. Территории санитарно-защитной зоны должны быть благоустроены и озеленены.
В зависимости от количества и состава выделяемых вредных производственных веществ и условий технологического процесса производства промышленные предприятия делятся в соответствии с санитарными нормами СН 245–71 на пять классов по видам производств.
Класс предприятия определяет защитные мероприятия, которые необходимо учитывать при его строительстве и эксплуатации.
Предприятия, выделяющие производственные вредности (дым, пыль, газ, неприятные запахи), необходимо располагать по отношению к ближайшему жилому району с подветренной стороны для господствующих ветров и отделять от них санитарно-защитными зонами. Господствующее направление ветров принимают по средней розе ветров теплого периода года на основе многолетних наблюдений.
Для спуска производственных и хозяйственных вод предусматривают канализационные устройства. Канализация состоит из внутренних канализационных устройств, расположенных в здании, наружной канализационной сети (подземных труб, каналов, смотровых колодцев); насосных станций, напорных и самотечных коллекторов, сооружений для очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод; устройства их выпуска в водоем.