Расчет показателей шума и вибрации.

Методика расчета.

При одновременной работе единиц оборудования равной звуковой интенсивности общий уровень звукового давления в производственном помещении определяется по следующей формуле:

L_общ. = 10×lg n + L, дБ (21),

где n - число единиц оборудования;

L - уровень звука одного источника, дБ.

При совместном действии нескольких источников с разными уровнями силы звука для определения общего уровня необходимо суммировать их попарно - последовательно и для каждой пары производить расчет по формуле:

L_общ. = (L_больш. - L_меньш.) + DL, дБ (22),

где L_больш.- наибольший из суммарных уровней звука, дБ;

L_меньш.- наименьший из суммарных уровней звука, дБ;

DL - добавка к уровню звука, определяемая по таблице, дБ.

Требуемый уровень снижения шума до нормативного составит

DL_тр = L_общ. - L_доп., дБ (23),

Для локализации наиболее шумных машин и механизмов используют звукоизолирующие кожухи. Эффективность кожуха (дБ) рассчитывается по формуле:

DL_к = R_к + 10 lgL_км, дБ, (24),

где R_к - коэффициент звукоизоляции кожуха, дБ;

L_км - коэффициент звукопоглощения материала кожуха, для многослойного кожуха L_км = åL_n , n - количество слоев.

Коэффициент звукоизоляции R_к (дБ) однослойного или многослойного (жестко связанных между собой слоев) можно рассчитать по формулам:

R_к = 20 lg m×d - 47,5, дБ (24),

или

R_к = 20 lg r×d×f - 47,5, дБ (25),

где m - масса 1 м² ограждения, кг;

f - частота колебаний, Гц;

r - плотность материала, кг/м^з;

d - толщина стенки кожуха, м.

Для снижения уровня шума в воздуховодах устанавливают глушители. Они должны обеспечивать свободный проход воздуха через сечение и необходимый уровень снижения шума. Сечение глушителя квадратное. Снижение уровня шума на 1 погонный метр глушителя DL с наполнителем из супертонкого минерального волокна (СТВ) толщиной 100 мм находят по таблице.

Снижение шума можно достичь путем установки виброизоляторов. Расчет резиновых виброизоляторов состоит в определении размеров амортизаторов и определение эффективности виброизоляции.

Площадь резиновых виброизоляторов рассчитывается по формуле

S_o = P / s, см² (26),

где Р - общая масса единицы оборудования, кг;

s - допустимая удельная нагрузка для резины, кг/см².

Площадь одного резинового изолятора будет равна

S_i = S_o/ n, см² (27),

где n - число резиновых виброизоляторов.

Высоту виброизоляторов определяют по формуле:

H_p = E × S_o/ K_ж, см, (28),

где Е - динамический модуль упругости, кг/см²:

К_ж - необходимая суммарная жесткость виброизоляторов, определяется по следующей формуле:

К_ж = 4×p×f_н × Р/g, кг/см (29),

где f_н - необходимая частота собственных вертикальных колебаний, Гц; g = 9,81 м/с²;

f_н = f / L_z, Гц, (30),

где f - основная расчетная частота вынуждающей силы, определяемая по формуле

f = n / 60, Гц, (31),

где n - число оборотов;

L_z - коэффициент виброизоляции, рекомендуют принимать при динамической балансировке L_z = 3.

Для устойчивой роботы виброизоляторов при их выборе необходимо выполнить следующие условия:

для агрегатов с расчетной частотой вращения от 350 до 500 об/мин

f_max < f / 2,3

с частотой 500 < n < 1000 об/мин, f_max = f / 2,5,

c частотой свыше 1000 об/мин f/3 < f_max < f/5.

Эффективность виброизоляции (снижение ее уровня) рассчитывается по формуле:

L = 20 lg (f² / L_н -1), дБ (32),

где L_н - нормированный коэффициент уровня вибрации.

Условия задач.

1. Определить требуемый уровень снижения шума в производственном помещении, если в помещении находятся 4 единицы оборудования, создающие шум со следующими уровнями L₁= 90 дБ, L₂ = 94 дБ, L₃ = 90 дБ, L₄ = 92 дБ. Допустимая величина шума в данном производственном помещении 80 дБ.

2. Определить ожидаемый уровень звукового давления установки при использовании звукоизолирующего устройства - металлического кожуха толщиной 0,01м с внутренней облицовкой из войлока толщиной 0,05 м, если коэффициент звукопоглощения войлока 0,4, коэффициент звукопоглощения металлического кожуха 0,01, плотность стали 7900 кг/м³, плотность технического войлока 330 кг/м³, установленный уровень звукового давления 120 дБ, частота колебаний 900 Гц.

3. Подобрать типоразметр и рассчитать количество секций глушителя трубчатого типа, установленного на выходе вентилятора, уровень шума которого на частоте 1000 Гц равен 104 дБ при производительности 6500 м³/ч. Скорость воздуха в проходном сечении равна 18 м/с. Секции глушителя длиной 500 мм между собой соединяются при помощи фланцев. Допустимый уровень шума 70 дБ.

4. Рассчитать высоту и площадь резиновых виброизоляторов выполненных в виде резиновых плит размером 90 ´ 90 мм, устанавливаемых по углам опорной рамы, на которой расположена установка с электродвигателем с числом оборотов 1400 об/мин. Масса установки с опорной рамой 450 кг. Динамический модуль упругости резины 38 кг/см², допустимая нагрузка 1,2 кг/см². Оценить эффективность виброизоляторов.

5. Рассчитать предельную массу установки с электродвигателем и количество виброизоляторов для данной установки, если динамический модуль упругости резины 40 кг/см², допустимая нагрузка на виброизолятор 1,5 кг/см², число оборотов электродвигателя 1000 об/мин, размер одного виброизолятора 70´70´50 мм.

Расчет показателей производственного травматизма

Методика расчета

Показатель частоты несчастных случаев, т.е. их число приходящиеся на 1000 работающих на предприятии в течение года по среднесписочному составу, рассчитывается по формуле:

К_ч = Н × 1000 / Р, (20),

где Н - число несчастных случаев с потерей трудоспособности на 1 и более дней, произошедших в течение года;

Р - среднесписочный состав работающих.

Показатель тяжести несчастных случаев, т.е. среднее число дней нетрудоспособности, приходящихся на один несчастный случай в течение года, определяется по следующей формуле:

К_т = Д / Н, (21),

где Д - суммарное число дней нетрудоспособности из-за несчастных случаев на предприятии в течении года.

Показатель нетрудоспособности (потеря трудоспособности), обусловленной травматизмом, т.е. число дней нетрудоспособности из - за травматизма, приходящееся на 1000 работающих на предприятии в течение года определяется по следующей формуле:

К_н = К_ч × К_т = Д × 1000 / Р, (22),

Условия задач

1. Показатель частоты несчастных случаев на предприятии равен 10,1 и в течение года произошло 18 несчастных случаев с общим количеством дней нетрудоспособности 853. Рассчитать показатель нетрудоспособности предприятия.

2. Определить на каком производственном предприятии работа по профилактике травматизма за последние три года была организована лучше на основе сопоставления среднегодового значения показателя несчастных случаев за три года. На одном предприятии со среднесписочным составом (в течение трех лет) равным 2500 человек, произошло 65 несчастных случая с общим числом дней нетрудоспособности 1600, на другом предприятии со среднесписочным составом 3000 человек, произошло 58 несчастных случаев с общим числом дней нетрудоспособности 1750.

3. Определить количество общее дней нетрудоспособности за год, если показатель частоты несчастных случаев равен 20, среднесписочный состав 200 человек, показатель нетрудоспособности равен 400.

4. Среднесписочный состав предприятия 300 человек, в течение гола произошло 5 несчастных случаев с общим числом дней нетрудоспособности 72. Рассчитать значения показателей частоты и тяжести несчастных случаев.

5. Рассчитать показатель нетрудоспособности, если показатель тяжести равен 35, среднесписочная численность работающих 510 человек, показатель частоты 28,2.