Боротьба із шумом і вібраціями машин

При роботі машин виникають коливальні рухи за рахунок збуджуючих сил, що в залежності від частоти й амплітуди виявляються у вигляді звуку, шуму чи вібрації. За фізичною сутністю відмінностей між шумом, звуком і вібрацією немає, їх природа основана на коливальних рухах середовища. Основні характеристики шуму як коливального руху - частота, період, середньо геометричне значення частоти і тиску. За одиницю виміру частоти коливання прийнято герц (Гц), що дорівнює одному коливанню за секунду. Період - час, за який проходить один повний цикл коливання. Він вимірюється в секундах.

Людське вухо здатне сприймати звуки у визначеному діапазоні тиску чи інтенсивності. Рівні звуку і рівні звукового тиску характеризують шум. Характеристикою постійного шуму на робочих місцях є рівні звукових тисків у децибелах L = дБ, що визначаються за формулою:

L = 20lg(P/P₀)

де Р - середньоквадратична величина звукового тиску, Па;

Р₀ = 2´10^-5 - гранична величина середньоквадратичного звукового тиску, Па.

Характеристикою непостійного шуму на робочому місці є еквівалентний рівень звуку, вимірюваний у децибелах.

Промисловий шум середньої і високої інтенсивності в першу чергу вражає центральну нервову систему. Це викликає швидку стомлюваність працівника, знижує концентрацію його уваги. У результаті знижується продуктивність праці, збільшується брак і виробничий травматизм. Шум і вібрація підвищеної інтенсивності викликають у людей запаморочення, безпричинну дратівливість, головні болі і неврівноважений емоційний стан.

Крім шкідливого впливу на людину, вібрація має руйнуючий вплив як на машину, так і на навколишнє обладнання, будівлю, негативно впливає на показники якості і кількість виготовленої продукції.

Для послаблення шуму необхідно по можливості: заміняти ударні дії безударними; зворотно-поступальні рухи, що змінюються за гармонійним законом, рівномірно обертальними; демпфірувати вібрації контактуючих між собою деталей і окремих вузлів шляхом з’єднання їх з матеріалами, що мають велике внутрішнє тертя (гума, пробка, бітумний картон, повсть, азбест і ін.); зменшувати інтенсивність вібрацій деталей, що мають великі поверхні (корпусів, кожухів, кришок і т.п.), шляхом їхнього облицювання, заповнення спеціально передбачених порожнин в них матеріалами, які демпфірують вібрації, чи установки гнучких зв'язків (пружних прокладок, пружин) між цими деталями і вузлами, що збуджують вібрації.

Крім того, для зниження шуму необхідно: заміняти металеві деталі деталями з пластмас чи з інших подібних (за ознакою шумових властивостей) матеріалів, або чергувати металеві деталі з деталями з пластмас; передбачати мінімальні по можливості допуски при виготовленні і зборці деталей агрегату для зменшення зазору в зчленуваннях деталей, зменшуючи тим самим енергію зіткнень і інтенсивність вібрацій; широко застосовувати змащення контактуючих між собою деталей в’язкими мастилами і заключати в масляні ванни вібруючі деталі і деталі, що створюють шум; якщо переважає шум підшипників, можна в деяких випадках заміняти підшипники коливання підшипниками ковзання.

Якщо зниження шуму в джерелі до припустимої межі неможливе, варто включати в конструкцію машини пристрій, який перешкоджає поширенню шуму, ізолюючи або поглинаючи його. Для цього необхідно: гучні вузли (шестерні редуктори, ланцюгові передачі і т.п.) і контактуючі між собою деталі заключити в звукоізолюючі кожухи; машини, що створюють шум всією своєю поверхнею, заключають цілком у звукоізолюючі кожухи з виведенням назовні органів управління і контрольних приладів; необхідні отвори в звукоізолюючих кожухах виконувати у вигляді каналів, облицьованих зсередини звукопоглинальними матеріалами; усі машини, що створюють надмірний шум внаслідок вихроутворення або вихлопу повітря (вентилятори, повітродувки), обладнати спеціальними глушниками; машини, призначені до установки на звичайних (не спеціальних) фундаментах, обладнати амортизаторами.