Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
Гагарин Дмитрий Робертович
Разработка комплекса мероприятий по улучшению условий труда по шумовому фактору на малых деревообрабатывающих
предприятиях
Специальность 05.21.05 Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Екатеринбург - 2012
Работа выполнена на кафедре охраны труда ФГБОУ ВПО УУральский государственный лесотехнический университетФ
Научный руководитель: Старжинский Валентин Николаевич, доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Санников Александр Александрович
доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой машин и оборудования
целлюлозно-бумажного производства, ФГБОУ ВПО
Уральский государственный лесотехнический университет
Межов Виктор Григорьевич
кандидат технических наук, доцент,
заведующий кафедрой прикладной механики, ФГБОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет
Ведущая организация: ОАО УУральский научно-исследовательский институт переработки древесиныФ (г. Екатеринбург).
Защита диссертации состоится л26 апреля 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.281.02 при ФГБОУ ВПО УУральский государственный лесотехнический университетФ, 620100 г. Екатеринбург, Сибирский тракт 37, ауд. 401
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО УУральский государственный лесотехнический университетФ.
Автореферат разослан л19 марта 2012 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
Кандидат технических наук, доцент Н.В. Куцубина
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Деревообработка по объему производства, занятости в ней работающих - одна из самых востребованных отраслей промышленности, однако по шумовому УзагрязнениюФ она входит в первую десятку среди всех отраслей промышленности.
В стране насчитывается более полумиллиона больших и малых деревообрабатывающих предприятий и цехов в других отраслях промышленности с общим количеством работающих более 3 млн. человек. Однако в отрасли до сих пор мероприятия по снижению шума на рабочих местах не являются приоритетными, и в результате несколько миллионов деревообработчиков до настоящего времени трудятся в условиях, не отвечающих гигиеническим критериям по шумовому фактору.
Улучшение условий труда на малых деревообрабатывающих предприятиях по шумовому фактору - основному вредному производственному фактору является актуальной задачей.
Работа выполнялась в рамках госбюджетной темы по единому наряд-заказу Министерства науки и образования РФ ГРНТИ 55.31.7787.55. 31:55.0177.
Целью диссертационной работы - решение комплекса вопросов по снижению уровней шума на рабочих местах малых деревообрабатывающих предприятий. Для достижения указанной цели поставлены и решаются следующие задачи:
- провести гигиеническую оценку опасности шумового фактора по классам условий труда, дать анализ основных источников шума и путей снижения шума на рабочих местах;
- построить и исследовать теоретические модели генерации, передачи и излучения звуковой энергии наиболее распространенных источников шума деревообрабатывающего оборудования и провести их экспериментальную проверку;
- предложить комплекс средств защиты от шума деревообрабатывающего оборудования на малых деревообрабатывающих предприятиях;
- дать социальную и экономическую оценку результатов исследований.
Методы исследований. Для решения поставленных задач, в ходе исследования, был использован системный подход, охватывающий физическое и математическое моделирование, стандартные и оригинальные методики лабораторных и производственных экспериментов с использованием современных измерительных средств и вычислительной техники.
Основные научные положения и результаты работы, выносимые на защиту. Классификация условий труда по шумовому фактору на рабочих местах операторов деревообрабатывающих станков.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния технологического шума при работе круглопильных и продольно-фрезерных станков на их общую звуковую мощность.
Теоретические положения излучения шума обрабатываемой заготовкой при пилении древесины круглыми пилами.
Результаты экспериментальных исследований акустической эффективности встроенных звукоизолирующих кожухов продольно-фрезерных станков.
Рекомендации по снижению шума на малых деревообрабатывающих предприятиях, часть из которых защищена патентами на полезные модели.
Научная новизна работы. Проведена классификация условий труда по шумовому фактору на рабочих местах операторов деревообрабатывающих станков.
Установлены закономерности излучения шума плоскими элементами конструкций деревообрабатывающего оборудования, подвергающихся ударным нагрузкам.
Разработана математическая модель генерации шума обрабатываемой заготовкой при пилении круглыми пилами.
Получены данные по акустической эффективности встроенных звукоизолирующих кожухов продольно-фрезерных деревообрабатывающих станков.
Исследованы в малых акустических камерах акустические характеристики сотового поликарбоната - нового конструкционного материала, который может быть широко использован на производстве в качестве элементов звукоизолирующих конструкций.
Указанные положения являются оригинальными и впервые получены автором.
Практическая значимость работы. Предложенные на основе теоретико-экспериментальных работ рекомендации по снижению шума переданы и используются при разработке нового и модернизируемого оборудования на Тюменском станкозаводе и ООО НПО УСодисФ.
Разработанные мероприятия были проверены в производственных условиях ООО Егоршинский лес (г. Артемовск) и показали их достаточно высокую акустическую эффективность.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре охраны труда при выполнении лабораторных и практических работ, а так же в дипломном проектировании.
Достоверность и обоснованность результатов исследований базируется на стандартных методиках измерения акустических параметров процессов возникновения и изучения шума, хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Результаты исследований обработаны методами математической статистики с использованием современных вычислительных средств по типовым программам.
ичный вклад автора. Все работы по теме диссертации (разработка теоретических моделей, анализ литературы, обработка и анализ экспериментальных материалов) осуществлены автором лично или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований обсуждены и получили положительную оценку.
На научно-методических семинарах кафедры охраны труда УГЛТУ в 2009, 2010 и 2011 гг.; на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ в 2009, 2010 и 2011 гг.; на Международной научно-практической конференции Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и на транспорте 2008 в 2008 г. (г. Одесса); на Международной научно-практической конференции Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2009 в 2009 г. (г. Одесса); на VI международном евразийском симпозиуме УДеревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI векаФ в 2011.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе в 2-х зарубежных изданиях, в 2 изданиях, рекомендованных ВАК РФ и двух патентах на полезную модель (№ 110675,034463).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, восьми разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных литературных источников, включающего 127 наименования, в т.ч. 19 наименований зарубежных авторов. Имеет общий объем 194 машинописных страниц, содержит 41 рисунок, 17 таблиц, 3 приложения.
Краткое содержание работы.
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана научная и практическая значимость результатов исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
1.Состояние вопроса и постановка задач исследования
В разделе дана краткая историческая справка развития технической акустики, произведен обзорный анализ работ по исследованию шумового режима на деревообрабатывающих предприятиях, выявлению основных источников и причин возникновения шума деревообрабатывающего оборудования. Рассмотрены работы по методам снижения шума оборудования на деревообрабатывающих предприятиях.
Первые комплексные исследования шума деревообрабатывающего оборудования в нашей стране были проведены в Уральском лесотехническом институте под руководством А.А. Санникова в 1965 году на крупнейшем в Европе (в тот период времени) Тавдинском лесопильно - деревообрабатывающем комбинате.
Особенно много работ, посвященных этой проблеме появилось в конце 80-90-х годов прошлого века. Большое число работ проблеме шума в деревообрабатывающей промышленности посвятил Н.Н. Черемных. Из других исследователей следует отметить работы В.П. Гринькова, А.Ф. Козьякова, О.Н. Русака, М.П. Чижевского, Б.У. Месхи и др.
Из анализа литературных источников вытекают следующие выводы.
Вопросы борьбы с шумом деревообрабатывающего оборудования освещены достаточно широко.
Из всех видов технологического процесса резания наиболее шумными являются пиление, строгание и фрезерование древесины.
Основной причиной шумообразования деревообрабатывающих станков на холостом ходу являются аэродинамические процессы, сопровождающие вращение их рабочих органов.
На рабочем режиме причиной шума является процесс взаимодействия режущего инструмента с древесиной.
Результаты исследования источников шума деревообрабатывающих станков и конкретных путей его снижения, полученные разными авторами противоречивы и не всегда объясняются с позиции физики протекающих процессов.
К результатам исследований, проведенных ранее следует относиться критически, так как они получены с использованием устаревшей акустической аппаратуры со стрелочной индикацией показаний.
С 1 декабря 2009 года вступил в действие ГОСТ Р53188.1-2008 (МЭК 61672-1:2002), устанавливающий общие требования к шумомерам. С его вступлением в силу все стрелочные приборы перестают считаться стандартизированными шумомерами, а измерениям, полученным с их помощью, нельзя сопоставить какую-либо категорию точности.
2.Специфика проблемы шума на малых деревообрабатывающих предприятиях
В разделе приводится гигиеническая оценка условий труда по шумовому фактору на рабочих местах деревообрабатывающих станков.
Сегодня деревообработка в большей степени распространена на малых и средних предприятиях с небольшим объемом работ. Например, в деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности Свердловской области осуществляет деятельность свыше 650 компаний, из которых - 47 относятся к крупным и средним. Остальные - к малым предприятиям.
Наиболее распространенными типами малых предприятий являются лесопильный и деревообрабатывающий цех по производству погонажных изделий. При любой технологической схеме основным оборудованием при производстве погонажа является четырехсторонний продольно-фрезерный станок. Все остальное оборудование подбирается, ориентируясь на производительность этого станка. При разработке мероприятий по снижению шума необходимо учесть специфику акустических проблем на малом предприятии:
использование устаревшего оборудования; размещение в неприспособленных ветхих помещениях (часто малого объема); ограниченное количество источников шума (что обеспечит возможность снижения шума с меньшими издержками).
3. Теоретические и прикладные аспекты процессов шумообразования круглопильных станков
В разделе рассмотрен механизм генерации звуковых волн объемными деформациями материала древесины в зоне резания.
В предлагаемой акустической модели было принято, что излучение шума производится элементарными сферическими излучателями (монополями). Звуковая мощность монополя зависит от производительности источника, равной произведению колебательной скорости поверхности источника на его площадь:
, (1)
где Q=VS - полное объемное смещение (производительность) источника, м3/с; ρ - плотность воздуха, 1,21 кг/м3; с - скорость звука, 340 м/с;
- волновое число; f - частота звука, Гц; w - угловая частота, 1/с; - длина звуковой волны, м; V - колебательная скорость поверхности источника, м/с; S=4r2 - площадь поверхности излучателя, м2; r - радиус сферы, м.
Рис.1 К расчету толщины срезаемого слоя
Рассматривая геометрию срезаемого слоя древесины при пилении (рис.1), можно получить производительность источника:
Q=2Sztnz, (2)
где - глубина деформирования стенок пропила, м; n - число оборотов пилы, 1/с; z - число зубьев пилы; t - высота пропила, м; Sz=Vs/nz - величина подачи заготовки на один зуб, м; VS Ц скорость подачи, м/с.
Звуковая мощность, излучаемая перерезанными волокнами древесины:
, (3)
переходя к шкале звуковых уровней, подставляя значения величин , ρ, с, раскрывая значение Q, получаем:
Lp=20lgSz+20lgt+20lg +20lgzn+20lgf+140, (4)
где Lp - уровень звуковой мощности, дБ.
Как видно из формулы (4), при постоянной производительности источника излучаемая мощность сильно возрастает с частотой (6 дБ на октаву).
Увеличение в 2 раза скорости подачи, высоты пропила, числа зубьев и числа оборотов пилы дает увеличение излучаемой мощности на 6 дБ.
На рис. 2 по результатам измерений приведен график спектра звуковой мощности при работе универсального круглопильного станка Ц-6. Здесь же нанесен график спектра звуковой мощности, излучаемой перерезанными волокнами древесины, рассчитанной по формуле (4).
Рис. 2 График спектра звуковой мощности круглопильного станка Ц-6
1 - спектр общей звуковой мощности при пилении;
2 - спектр звуковой мощности от перерезания волокон древесины.
Предложенный инженерный расчет позволяет прогнозировать соотношения между звуковыми мощностями различных источников шума при пилении древесины круглыми пилами и более обоснованно намечать мероприятия по снижению их шума.
В разделе рассмотрен так же механизм излучения звука диском пилы при пилении древесины.
Сила F(t) вызывает в некоторой точке 1 плоскости пилы колебательную скорость 1(t). Механический импеданс в этой точке Zм=F(t)/ 1(t). От действия силы на поверхности пилы в точке 2 возникают колебания со скоростью 2(t), в результате чего излучается звуковая мощность Р. Колебания в точках 1 и 2 связаны посредством коэффициента передачи k: 2(t)=k 1(t). Тогда звуковая мощность Р, излучаемая поверхностью диска пилы вблизи точки 2, запишется в виде:
Р=ρc22(t)S , (5)
где ρc - волновое сопротивление среды равное 420 Нс/м2; S - площадь равномерного излучения вблизи точки 2; - коэффициент излучения, равный отношению интенсивности звука, излучаемого участком площадью S на поверхности пилы, к интенсивности звука, излучаемого колеблющимся поршнем с той же площадью S и с той же скоростью 2(t).
Переходя к уровням звуковой мощности, учитывая указанные выше соотношения, имеем
Lp=20lgF(t)+20lgk+10lgS+10lg+26-20lgZм . (6)
Как видно из формулы (6) наибольшее влияние на звукоизлучение пилы оказывают возмущающие силы. Снижение возмущающих сил в 2 раза дает снижение уровня шума на 6 дБ. Реально снизить их из-за технологических требований не представляется возможным.
Следующий способ снижения шума, излучаемого пильным диском, состоит в уменьшении площади излучающей поверхности S, м:
S=(D2-d2), м2 , (7)
где D - диаметр пилы, м2; d - диаметр зажимных шайб, м.
Снижение S в 2 раза дает уменьшение шума на 3 дБ.
Переход колебаний диска пилы в акустическую энергию определяется коэффициентом излучения .
Для дисковых пил излучение в большей степени определяется отношением и/о (и - длина изгибной волны, о - длина звуковой волны в окружающей среде), которые определяют критическую частоту (при и=о).
Критические частоты дисковых пил лежат в диапазоне от 2500 Гц (для пил толщиной диска 5 мм) до 6500 Гц (для толщины 2 мм) таким образом, для наиболее распространенных толщин дисков пил звукоизлучение происходит на частотах ниже критических.
Излучение звука изгибными колебаниями на частотах ниже критической f<fкр слабое из-за аэродинамического короткого замыкания. Источниками излучаемой мощности являются зоны по краям диска пилы, в точке возбуждения и на неоднородностях, рядом с которыми нет условий для гидродинамического короткого замыкания.
Предлагаемые для снижения шума пил компенсационные прорези и другие неоднородности в виде различных орнаментов, выполненные лазером приводят к усилению звукоизлучения ниже критической частоты.
Даже при большом демпфировании всегда остается излучение зоной возбуждения. Поэтому даже существенное дополнительное демпфирование, обеспечивающее большое снижение уровней звуковой вибрации пильного диска не позволяет уменьшить уровни воздушного шума.
Нужно критически относиться к опубликованным данным по снижению шума дисковых пил с помощью различных видов демпфирования их колебаний. На частотах f>fкр коэффициент излучения постоянен и равен 1. Для тонких пил (2 мм) этот диапазон частот уже выходит за пределы нормируемого.
Способ снижения шума пилы, состоящий в увеличении внутреннего механического импеданса Zм, противоречит технологическим требованиям обеспечения минимальной ширины пропила.
Как видно из вышесказанного, снизить шум, излучаемый пильным диском на значительную величину, не представляется возможным. Единственным способом его снижения является звукоизоляция, позволяющая значительно уменьшить коэффициент излучения путем установки на пильный узел звукоизолирующей оболочки, или экранирование шума от рабочего места.
4. Методологические основы проведения экспериментальных исследований
В разделе приведены следующие методики исследований различных акустических параметров, использованные в диссертационной работе.
Методики измерений шума и вибрации в производственных условиях, коэффициента потерь колебательной энергии при внешнем демпфировании колебаний конструктивных элементов оборудования, эффективности звукоизоляции ограждающими конструкциями и материалами, коэффициентов звукопоглощения материалов и конструкций в малых реверберационных камерах, а также оценки погрешности измерений уровней шума и вибрации
В разделе дана оценка технических характеристик прецизионных приборов Октава - 110А, используемых при измерении параметров шума, вибрации, инфразвука.
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.
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.
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 класнсификации ГОСТ 12.1.029-80, согласно которой по отношению к защищаенмому объекту средства шумозащиты делятся на коллективные и индивидунальные. 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 ментодов 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 распространенния. Снижение шума в источнике может быть достигнуто за счет уменьшенния силового воздействия или уменьшением звукоизлучающей способности источника. Первый путь снижения шума в источнике практически неприменним для условий обработки древесины резанием. Второй путь нашел ограниченное принменение в предложенном способе демпфирования колебаний поверхности дисковых пил.
Особенности шумообразования деревообрабатывающих станков, заклюнчающиеся в определяющем воздействии шумообразования системы загонтовка-режущий инструмент и компоновок этих станков, определяют выбор технического решения по снижению шума и приводят к необходимости принменения средств снижения шума на пути его распространения в виде огражндений 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 занключается в улучшении условий труда и отдыха, снижении текучести кадров, продлении периода активной деятельности работающих, повышении удовлентворенности 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 УПерспективные инновации в наукеФ. Ц 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 УСовременные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2009Ф . Ц 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. Ц 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 УЛесной журнаФ№5. - Архагельск,2010.ЦС.88Ц92.
5. Гагарин Д.Р. К расчету излучения шума обрабатываемой заготовкой при пилении древесины круглыми пилами / В.Н. Старжинский, Д.Р. Гагарин // УБезопасность жизнедеятельностиФ №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. Ц 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. Ц 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.Ц 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.Ц 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.Ц 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.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям