Раздорский Сергей Анатольевич. Обеспечение санитарных норм шума в кабинах мостовых кранов

brief description

Раздорский Сергей Анатольевич. Обеспечение санитарных норм шума в кабинах мостовых кранов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.26.01 / Раздорский Сергей Анатольевич; [Место защиты: Дон. гос. техн. ун-т].- Ростов-на-Дону, 2009.- 122 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/654

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ИННОВАЦИЙ АВИАЦИОННОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
04201052375 На правах рукописи

РАЗДОРСКИИ Сергей Анатольевич
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САНИТАРНЫХ НОРМ ШУМА В КАБИНАХ МОСТОВЫХ КРАНОВ
Специальность: 05.26.01 - Охрана труда (в машиностроении)
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор экономичских наук, доцент Вилинов И.Е.
Ростов-на-Дону, 2009
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1. Аварийность мостовых кранов 12
1.2. Проблема кадров, обеспечивающих безопасную эксплуатацию гру- 13 зоподъемных кранов
1.3. Описание объектов исследований 19
1.4. Кабины управления на кранах 27
1.5. Выводы по разделу. Цель и задачи исследования 31
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШУМООБРАЗОВАНИЯ В 33 КАБИНАХ МОСТОВЫХ КРАНОВ
2.1. Вывод зависимостей уровней шума в кабине от акустического воз- 35 действия внутренних источников воздушного шума
2.2. Вывод зависимостей структурного шума в кабинах кранов 37
2.3. Влияние акустических характеристик внешних источников воздуш- 43 ного шума на формирование спектров шума в кабине мостового крана
2.4. Расчет звукового излучения рельсов при движении мостового крана 47
2.5. Выводы по разделу 51
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШУМА И ВИБРАЦИИ 52 В КАБИНАХ КРАНОВ
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований 52
3.2. Результаты экспериментальных исследований шума в кабинах мос- 55 товых кранов
3.3. Звукоизолирующие свойства панелей кабин 6 1
3.4. Исследование структурной доли шума в кабине крана 64
3.5. Оценка погрешностей измерений уровней шума и вибрации 68
3.6. Выводы по разделу 71
4. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ШУМА В КАБИНАХ 73 МОСТОВЫХ КРАНОВ
4.1. Формирование критерия минимизации уровней шума 76
4.2. Расчет звукоизоляции элементов ограждения 82
4.3. Расчет уровней шума в кабине при воздействии внешних источни- 87 ков
4.4. Расчет структурного шума в кабине мостового крана 89
4.5. Сравнение расчетных и экспериментальных данных 94
4.6. Внедрение результатов исследования 97
4.7. Выводы по разделу 106
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 107
ЛИТЕРАТУРА , . 109
ПРИЛОЖЕНИЕ 122
ВВЕДЕНИЕ
Защита работающих от воздействия опасных и вредных производствен¬ных факторов (ОВПФ) является актуальной проблемой охраны труда в различ¬ных отраслях промышленности. Среди оборудования, используемого в маши¬ностроении, краны относятся к категории оборудования повышенной опасно¬сти. В процессе работы кранов возникает потенциальная опасность для жизни и здоровья не только обслуживающего персонала, но и для всех лиц, находящих¬ся в зоне действия крана. Аварии при работе кранов происходят не только из-за разрушения канатов и элементов конструкции кранов, но и из-за утомляемости крановщиков. Среди ОВПФ характерных для кранов шум выделяется как по¬стоянно действующий фактор высокой интенсивности, длительное воздействие которого приводит к повышенной утомляемости, потере слуха, снижению про¬изводительности труда. Несмотря на то, что вопросам безопасности эксплуата¬ции кранов уделяется большое внимание, виброакустические характеристики в кабинах на рабочих местах крановщиков изучены недостаточно. Для мостовых кранов, наиболее широко эксплуатируемых в машиностроении, количество аварий для которых составляет 36%, шумообразование в кабинах не изучалось. Поэтому задача снижения уровней шума до санитарных норм в кабинах кранов на рабочих местах крановщиков является актуальной и имеет большое научно- техническое и социально-экономическое значение.
Цель работы - создание безопасных условий труда операторов мостовых кранов путем снижения шума в кабинах до предельно-допустимых значений.
АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:
1. Математические модели, описывающие закономерности формирования спектров шума в кабинах кранов при одновременном воздействии воздушной и структурной составляющих.
2. Аналитические зависимости для определения уровней шума в кабинах, учитывающих виброакустические характеристики внутренних и внешних ис¬точников и их компоновку относительно рабочего места, геометрические и ме-ханические параметры элементов кабины.
3. Результаты экспериментальных исследований шума и вибрации в ка-бинах мостовых кранов.
4. Методику инженерного расчета акустических характеристик в кабинах кранов на стадии проектирования и инженерные решения по обеспечению са¬нитарных норм шума на рабочих местах крановщиков.
Научная новизна заключается в следующем:
- дано новое решение актуальной научно-технической и социально- экономической задачи снижения шума в кабинах мостовых кранов на основе основных положений технической акустики;
- разработан единый методологический подход к построению математи¬ческой модели шумообразования в кабинах кранов, как тонкостенных замкну¬тых оболочек прямоугольной формы, возбуждаемых одновременным воздейст¬вием воздушного и структурного шума;
- вскрыта взаимосвязь между спектрами шума в кабинах кранов и виб- роакустическими характеристиками внешних и внутренних источников, их компоновкой относительно рабочего места, механическими и геометрическими параметрами элементов ограждения кабины.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- создана инженерная методика расчета спектров шума в кабинах кранов, позволяющая на стадии проектирования определить ожидаемые уровни шума, определить превышения над санитарными нормами в соответствующих частот¬ных диапазонах и на этом же этапе выбрать способы по обеспечению санитар¬ных норм шума на рабочих местах крановщиков;
- разработаны практические рекомендации по снижению уровней шума в кабинах кранов путем рационального подбора звукопоглощающих, звукоизо-лирующих и вибропоглощающих характеристик элементов ограждения кабины, обеспечивающих выполнение санитарных норм шума на рабочих местах кра-новщиков.
Исследования проводились с привлечением основных положений техни¬ческой акустики, теории колебаний и статистических методов обработки экспе¬риментальных данных.
Экспериментальные исследования проводились в производственных це¬хах кузнечно-прессового и механосборочного производства ОАО "Роствертол", ЗАО "Завод по выпуску КПО".
Внедрены мероприятия по снижению шума в кабинах мостовых кранов за счет повышения звукопоглощающих, звукоизолирующих и вибропоглощаю¬щих свойств элементов ограждения кабин кранов. Уровни звукового давления в кабинах понижены на 5-12 дБ, что обеспечило выполнение санитарных норм шума. Ожидаемый годовой социально-экономический эффект, полученный за счет улучшения условий труда, составил 80 тыс. рублей (в ценах 2009 г) на од¬ного оператора мостового крана.

bibliography

2. Полученные результаты позволяют на стадии проектирования кабин определить вклад отдельных источников в звуковое поле на рабочем месте опе¬ратора, выявить причины повышенного шума в соответствующих частотных диапазонах и выбрать способы по доведению уровней шума до нормативных значений.
3. Разработаны алгоритмы расчета и математическое обеспечение для от-дельных составляющих шума. Результаты расчетов показали высокую сходи¬мость теоретических и экспериментальных уровней звукового давления, разни¬ца между которыми не превышает ±3 дБ.
4. Расчетные данные подтвердили правильность теоретических выводов об основных закономерностях формирования звукового поля в кабине строи¬тельных кранов.