Файл: Uchebnoe_posobie_OT.doc

.

Введем понятия частоты собственных колебаний и коэффициента демпфирования

и

Теперь уравнение движения двигателя имеет вид

Как известно из курса теоретической механики, действие вибрации на фундамент уменьшится, если выполняется условие

причем чем больше разница, тем больше эффективность виброизоляции, а при разности частот в 4 раза вибрации гасятся почти полностью. Из данного условия определим требуемую жесткость пружины амортизатора

(Н/м).

Далее находим параметры демпфера. Известно, что чем меньше коэффициент относительного демпфирования ν

тем более эффективная виброизоляция. Но очень малые значения ν приводят к значительным амплитудам колебаний при резонансе, поэтому принимаем

и определяем коэффициент демпфирования

и коэффициент внутреннего трения жидкости демпфера

(Н·с/м).

Степень эффективности предложенного устройства характеризует коэффициент виброизоляции K_R – отношение амплитудного значения силы R, действующей на фундамент, до амплитудного значения внешней силы F₀

Максимальное действие на фундамент составит 26,5% внешней силы.

Задание для самостоятельной работы № 4

Задача 1. Электрический двигатель массы m кг находится под действием возбуждающей гармонической силы F = F₀ соѕ ωt Н, которая вызвана неуравновешенностью его вращающихся масс. Разработать виброизолятор для уменьшения действия вибраций на фундамент с коэффициентом относительного демпфирования ν. Данные для расчета взять из табл 4.3.

Таблица 4.3

№	F0, Н	m, кг	ω, рад/с	ν
1	10	20	8	0,1
2	20	25	9	0,2
3	30	30	10	0,3
4	40	35	11	0,4
5	50	40	12	0,5
6	60	45	13	0,1
7	70	50	14	0,2
8	80	55	15	0,3
9	90	60	16	0,4
10	100	65	17	0,5
11	15	70	18	0,1
12	25	75	19	0,2
13	35	80	20	0,3
14	45	85	21	0,4
15	55	90	22	0,5
16	65	20	8	0,1
17	75	25	9	0,2
18	85	30	10	0,3
19	95	35	11	0,4
20	105	40	12	0,5
21	60	45	13	0,1
22	70	50	14	0,2

Продолжение таблицы 4.3

№	F0, Н	m, кг	ω, рад/с	ν
23	80	55	15	0,3
24	90	60	16	0,4
25	100	65	17	0,5
26	60	70	18	0,1
27	70	75	19	0,2
28	80	80	20	0,3
29	90	85	21	0,4
30	100	90	22	0,5

---

Практическое занятие № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

Цель работы: научиться определять уровни шума на рабочих местах и выбирать эффективные методы его снижения.

Приборы и инструменты: источник шума (разрывная машина УМ-5), шумомер АТТ-9000, шумопоглотительные экраны.

Теоретическая часть

Главным признаком современного производства является существенное возрастание интенсивности шумов, что является результатом внедрения в промышленность новых технологических процессов, материалов, роста мощности оборудования и машин. Поэтому защита человека от шума является одной из наиболее актуальных проблем охраны труда, ведь шум на производстве наносит большой экономический и социальный ущерб, обладает раздражающим действием, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и психические реакции, приводя к снижению производительности труда и увеличению случаев производственного травматизма.

В структуре профессиональных заболеваний около 20% приходится на заболевания органа слуха. Производственный шум является опасным для здоровья работника, если его интенсивность превышает определенный уровень. Санитарные нормы шума в производственных помещениях приведены в табл. 4.4.

Восприятие человеком шума является сугубо индивидуальным и зависит от возраста, состояния здоровья и характера трудовой деятельности. Большее влияние шум оказывает на людей, занятых умственным трудом, чем физическим. Особенно тревожит шум непонятного происхождения, возникающий в ночное время суток.

С физической точки зрения шум – волновой процесс, который характеризуется силой, частотой, интенсивностью, амплитудой колебания, звуковым давлением и скоростью. С физиологической точки зрения – любой звук, негативно воспринимаемый человеком. Минимальные и максимальные пределы колебаний, воспринимаемые ухом человека, называются звуковым порогом. Человеческое ухо воспринимает звуковые колебания в диапазоне от 16 до 20 000 Гц. По природе возникновения все шумы можно разделить на:

- механические – возникают из-за трения в деталях механизмов при их относительном движении или ударных процессах (ковка, штамповка, клепка);

- аэродинамические – возникают в результате движения газа или при обтекании потоками газа (воздуха) различных тел. Их причинами являются вихревые процессы и пульсации рабочей среды, они характеризуются очень высоким уровнем звука;

- гидравлические – возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитация, турбулентность, гидравлические удары);

- электромагнитные – возникающие в электрическом оборудовании, причиной чаще всего является эффект магнитострикции.

Для измерения уровня звука на рабочих местах используются шумомеры, состоящие из измерительного микрофона, усилителя, электрической цепи с фильтрами и измерительного детектора с тремя временными характеристиками (медленно, быстро, импульс).

---

И змерения проводятся на постоянных рабочих местах, а также на местах длительного пребывания работников. Шум воспринимается с помощью микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические. При проведении измерений шума микрофон необходимо располагать на высоте 1,5 м над уровнем пола или рабочей площадки (если работа выполняется стоя) или на высоте уха человека, подвергающегося воздействию шума (если работа выполняется сидя).

Микрофон должен быть удален не менее, чем на 0,5 м от человека, проводящего измерения. Измерение шума на рабочих местах проводится при работе не менее 2/3 единиц технологического оборудования, но при этом должны быть включены все наиболее мощные источники шума. В лабораторной работе используется шумомер АТТ-9000 (рис. 4.6).

Рис. 4.6 – Конструкция шумомера АТТ-9000

Шумомер АТТ-9000 предназначен для измерения уровня звука частотой от 31,5 Гц до 8 кГц в диапазоне его силы от 30 до 130 дБ. Прибор имеет режимы Fast (измерение быстро изменяющихся шумов) и Slow (постоянные шумы), а также фиксацию максимальных значений, его чувствительность составляет 0,1 дБ. Шумомер имеет две шкалы для измерений уровня звука: А – работает в диапазоне частот, воспринимаемых человеческим ухом и используется для измерений шумов окружающей среды, С – для измерения шумов, создаваемых технологическим оборудованием.

Для выполнения измерений уровня звука переключатель 4 необходимо установить в положение А или в положение С и с помощью переключателя 6 выбрать диапазон измерений так, чтобы минимизировать допуски отсчетов. В левом углу дисплея установлен индикатор выхода за пределы диапазона измерений 9. Он отображает символ «А» или символ «V», если выбраные пределы диапазона в децибелах превышают измеренное значение, или ниже него. В таком случае переключателем 6 следует изменить диапазон измерений.

В зависимости от временных характеристик измеряемого звука переключатель 5 необходимо установить в положение Fast или Slow, после чего направить микрофон на источник шума. При этом на дисплее высветится результат измерения в децибелах (дБ). Если при измерениях уровня звука возникает необходимость запомнить максимальное (пиковое) значение на дисплее, переключатель 5 необходимо установить в положение «Мах. hold» фиксации максимальных значений.

Порядок выполнения работы

1. Включить двигатель разрывной машине УМ-5 и без использования звукоизоляции измерить уровень шума L на расстоянии 1, 2, 3, 4 и 5 м на высоте 1,5 м от пола. По полученным результатам построить график зависимости силы звука от расстояния до источника.

2. Установить звукоизолирующую перегородку и снова провести замеры уровня шума L_пер от данного источника на тех же расстояниях и той же высоте. Построить график зависимости силы звука L_пер от расстояния до источника в тех же координатах.

---

3. Определить эффективность установки звукоизолирующей перегородки по формуле

L_еф = L – L_пер.

4. Определить коэффициент поглощения шума по формуле

,

где δ – толщина перегородки.

5. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу. 4.4.

Таблица 4.4.

	1 м	2 м	3 м	4 м	5 м
Уровень шума L, дБ
Уровень шумаLпер, дБ
Коэффициент δ, м-1

Вопросы для самоконтроля

1. Какими параметрами характеризуется шум?

2. Как шум влияет на самочувствие человека?

3. Приведите классификацию шумов по частотным характеристикам. 4. Приведите классификацию шумов по спектральным составам.

5. Что называется ультразвуком, когда он возникает?

6. Что такое инфразвук, какое влияние он оказывает на человека?

7. Опишите конструкцию и принцип действия шумомера.

ЧАСТЬ 2. ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

РАЗДЕЛ 5. ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

1. Общие сведения о процес се горения

Горение – химическая реакция окисления, которая сопровождается выделением тепла и света. Для возникновения горения необходимо одновременное присутствие трех следующих компонентов:

- горючего вещества – любого твердого, жидкого или газообразного вещества, способного к окислению с выделением света и теплоты;

- окислителя – им могут быть кислород, хлор, фтор, сера и вещества, содержащие кислород и способные выделять его при нагревании, ударе или в естественных условиях;

- источники возгорания – открытые (пламя, искры, раскаленные предметы) и закрытые (химические реакции, адсорбция, микробиологические процессы, трение) источники теплоты, способные вызвать горение.

Первые два компонента вместе образуют горючую систему, которая может быть химически однородной (горючее вещество и воздух равномерно перемешаны) и химически неоднородной (горючее вещество и воздух имеют границы разделения).

В зависимости от состава горючей системы горение бывает двух видов:

- полное – протекает при достаточном количестве окислителя;

- неполное – протекает при недостатке окислителя с образованием горючих и токсических веществ.

Процесс горения может протекать в следующих формах:

- возгорание – горение под действием источника зажигания;

- вспышка – быстрое, кратковременное возгорание смеси воздуха с горючими парами или газами, происходящее при поднесении пламени, раскаленного тела или искры. Количества теплоты, выделяющейся при вспышке, оказывается недостаточно для продолжения горения. Происходит при температуре, называемой температурой вспышки – наименьшей температуре, при которой образуемая смесь горючих газов или паров с воздухом вспыхивает при поднесении пламени;

- самовозгорание – резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящее к горению вещества. В зависимости от причины, бывает:

---

- химическое – теплота, выделяемая в результате самоокисления, не передается в окружающую среду, что приводит к постепенному повышению температуры горючего вещества до температуры самовоспламенения. Так может загореться влажный каменный уголь, уложенный в штабеля, промасленная ветошь в куче;

- микробиологическое – самовозгорание влажных растительных продуктов в результате интенсивной деятельности микроорганизмов (при определенной температуре и влажности), приводящей к повышению температуры до 70°С. При этой температуре микроорганизмы гибнут, а их разложение сопровождается дальнейшим повышением температуры, началом самоокисления вещества и еще большим ростом температуры. Так могут загореться стог сена, опилки в куче;

- тепловое – возникающее в результате самонагрева, обусловленного процессами окисления, разложения и внешнего нагрева;

- воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Характеризуется температурой воспламенения – наименьшей температурой вещества, при которой оно выделяет горючий пар со скоростью, достаточной для поддержания устойчивого горения;

- самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Возможно только если количество тепла, выделяющегося при окислении, превышает отдачу тепла в окружающую среду. Основными характеристиками являются:

- температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества, при которой возникает резкое увеличение скорости экзотермических реакций, которое заканчивается горением с пламенем;

- период индукции – отрезок времени от начала окисления до возгорания;

- взрыв – процесс высвобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Сопровождается образованием сжатых газов, способных выполнять работу. Способность горючих смесей к взрыву характеризуется интервалом от нижней до верхней границы зажигания смеси. Вне данных интервалов взрыва не происходит из-за недостатка горючего вещества или окислителя.

Горение, вышедшее из под контроля, называется пожаром. Совокупность продуктов горения и несгоревших твердых и жидких частиц, находящихся во взвешенном состоянии, называют дымом. В состав дыма могут входить токсичные вещества – оксиды азота, фосген, цианид водорода, оксид мышьяка III - опасные для человека и животных.

Опасными факторами пожара являются открытый огонь и искры, повышенная температура искры и предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода, возможность обрушения строительных конструкций, взрыв.

5.2. Классификация помещений и материалов

Пожарная безопасность зданий и сооружений зависит от свойств материалов, из которых они построены. Строительные материалы по способности к горению делятся на три группы:

---