Проект дооснащения вагонного депо

Смазывать детали механизма автосцепки и трущиеся части поглощающего аппарата запрещается.

4.4 Технологический процесс ремонта автосцепного устройства после реконструкции

Снятые с вагона детали и узлы автосцепного устройства загружают на передаточную тележку и транспортируют в цех ремонта автосцепки.

Автосцепки снимают с тележки и помещают их в накопитель автосцепок, откуда они подаются в моечную машину, где обмываются в течение 10-15 мин., 3% раствором каустической соды, нагретым до температуры 70-80°С.

После очистки автосцепки передаются на стенд для дефектоскопирования и разборки.

После обмывки автосцепки подаются на поворотный стенд, где дефектоскопист осуществляет магнитный контроль хвостовика автосцепки.

Дефектоскопирование хвостовиков автосцепки производится в соответствии с требованиями Технологической инструкции по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов №637-96-ПКБ ЦВ, дефектоскопом типа МД-12ПШ.

Углы верхнего зуба, зева и окна замка и замкодержателя, подповерхностные дефекты перемычки хвостовика и места перехода хвостовика автосцепки в голову контролируются в соответствии с требованиями Технологической инструкции по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов №637-96-ПКБ ЦВ согласно Технического описания, инструкции по эксплуатации МК 427631.002. ТО дефектоскопом ДФ-105 и намагничивающего устройства МСН-11.01, МСН-12. Дефектоскопирование производит дефектоскопист не ниже 4-го разряда. При получении деталей автосцепного устройства с завода-изготовителя производится 100% выходной контроль с занесением результатов проверки в журнал установленной формы. После дефектоскопирования слесарь проводит разборку автосцепки, тщательный осмотр и обмер корпуса автосцепки шаблонами, определение объема ремонта. Выявленные неисправности помечаются мелом.

Снятые детали механизма: замок автосцепки, предохранитель саморасцепа, замкодержатель, подъемник, валик подъемника, а также центрирующая балка, маятниковые подвески, вкладыш, поддерживающая планка, упорная плита подается на стенд для осмотра, обмера шаблонами, определение износов деталей.

Все цепочки расцепных приводов подаются для ремонта в цех автосцепки отдельно от валика подъемника. Не допускается наличие кольца цепочки в отверстии валика подъемника. Осмотр и обмер осуществляются слесарем КПА. Дефектные места намечаются мелом.

В процессе осмотра детали сортируются: на годные без ремонта, годные, но подлежащие ремонту, брак, не подлежащие ремонту. Детали годные и требующие сварочно-наплавочных работ укладываются в специальные контейнеры.

После этого контейнеры с деталями, требующими сварочно-наплавочных работ, кран-балкой транспортируются в сварочные кабины, где производится наплавка изношенных мест, заварка трещин ручной дуговой сваркой покрытым металлическим электродам типа Э42, Э42А, Э46 по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10057-75.

Корпуса автосцепки, имеющие погнутый хвостовик более допускаемого размера подается на участок правки, где подогреваются в электрической печи до температуры 800-850°С и выдерживаются при такой температуре в течение 1 часа, после чего выправляют под прессом без ударов. Правка хвостовика заканчивается при его температуре не менее 650°С. После правки необходимо корпуса выдержать на площадке до полного остывания и затем второй раз выполнить магнитный контроль хвостовика корпуса автосцепки.

Корпуса автосцепок, требующие ремонта сваркой и наплавкой, подаются кран-балкой в сварочные кабины.

Заварку трещин производят согласно ЦВ-201-98. Разделку трещин производят электродуговым способом. Заварку трещин выполняют без перерыва, сразу после разделки без предварительного подогрева.

Корпуса автосцепок СА-3, СА-3М, имеющие дефекты в перемычке хвостовика:

- трещины независимо от расположения и глубины залегания, в том числе разрывы перемычки;

- сверх нормативный износ поверхностей, когда толщина перемычки составляет менее 40 мм.

Кран-балкой подаются на участок сварочно-наплавочных работ, где производят электрошлаковую наплавку перемычек хвостовиков автосцепок.

Механическая обработка:

- наплавленных мест деталей механизма автосцепки выполняется на точильно-шлифовальном станке, валик подъемника на консольно-фрезерном станке;

- наплавленных тяговых и ударных мест корпуса автосцепки на строгальном станке, оборудованном специальным приспособлением;

- наплавленной перемычки хвостовика со стороны прилегания клина на строгальном станке при помощи приспособления для фрезерования перемычки хвостовика;

- наплавленного торца хвостовика корпуса автосцепки выполняется автоматической шлифовальной машинкой;

- наплавленной замыкающей поверхности замка осуществляется на фрезерном станке (при наплавке порошковой проволокой);

- наплавленных мест контакта тягового хомута с хвостовиком автосцепки на строгальном станке.

Детали, не подлежащие ремонту, сдают в металлолом, если они имеют хотя бы один из дефектов указанный в приложение №3 Инструкции ЦВ-ВНИИЖТ-494 16.09.97 г., а также корпуса автосцепок со сроком службы 20 и более лет, которые имеют трещины по всему корпусу автосцепки суммарной длиной более 100 мм.

Тяговые хомута с наличием на них любых трещин независимо от их размеров и места расположения (проработавших более 20 лет).

При этом каждый утилизированный корпус автосцепки бригадир смены заносит в журнал регистрации корпусов автосцепок, подлежащих сдаче в металлолом.

В конце месяца мастер КПА на каждый утилизированный в течении месяца корпус автосцепки составляет акт произвольной формы с указанием номера автосцепки, года изготовления и причины браковки, за подписью ВЧДЗ по ремонту, приемщика вагонов и мастера КПА.

Снятые с вагона поглощающие аппараты, доставляются в КПА на специализированной тележке.

Затем слесарь КПА визуально осматривает поглощающий аппарат, проверят габарит аппарата шаблоном "83р" (для аппаратов Ш-1-Т, Ш-Т-ТМ) ПМК/110А и 83р/I (для аппаратов Ш-2Т).

Исправные поглощающие аппараты сжимают на прессе и под гайку стяжного болта ставят металлическую прокладку высотой 15-20 мм., изготовленную из стального прутка диаметром 16-20 мм.

Затем, поглощающие аппараты подаются в сборочный цех для постановки на вагон.

Неисправные поглощающие аппараты сжимают при помощи пресса и разбирают, при этом из корпуса вынимают все детали (нажимной конус, фрикционные клинья, нажимную шайбу, пружины, стяжной болт. При разборке аппарата необходимо на клиньях и на корпусе сделать соответствующие пометки, чтобы при сборке (в случае неисправных деталей) клинья были поставлены на прежние места.

У поглощающего аппарата ПМК-110А, ПМК-110К-23 при разборке, вынимают и осматривают все детали (нажимной конус, фрикционные клинья, опорную пластину, неподвижные пластины, наружную и внутренние пружины, подвижные пластины, стяжной болт).

Детали осматриваются, проверяют шаблонами слесарем КПА. Изношенные детали заменяют новыми или отремонтированными.

Также ранее бывшими в эксплуатации и имеющими износы не более допускаемых требованиями Инструкции по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства подвижного состава железных дорог ЦВ-ВНИИЖТ-494, инструкции по ремонту и обслуживанию поглощающего аппарата ПМК-110А.

Детали поглощающего аппарата, требующие ремонта сваркой, наплавкой, направляют в сварочные кабины цеха.

Стяжные болты проверяют на стенде для испытания стяжных болтов.

После сборки до постановки гайки стяжного болта у аппаратов Ш-1-Т, Ш-1-ТМ необходимо проверить выход конуса, который должен быть не менее 80 мм., для аппаратов Ш-2-Т и ПМК-110А, ПМК-110К-23 не менее 120 мм., у аппарата Ш-2-В не менее 105 мм.

Причем зазор между нажимным конусом и шайбой для аппаратов Ш-1-Т, Ш-1-ТМ не менее 4 мм. не допускается.

Зазор между нажимным конусом и опорной пластиной у поглощающих аппаратов ПМК - 110А и ПМК-110К-23 должен быть не менее 4 мм.

При зазоре менее 4 мм. допускаемая обработка конуса со стороны опорной пластины до размера 136 мм.

Зазор между торцом нажимного конуса и подвижными пластинками должен быть не менее 4 мм.

При этом, должен быть контакт между подвижной и опорной пластинами. При зазоре менее 4 мм. допускается механическая обработка торца пластины с ее внешней стороны до размера 200 мм.

Неподвижные пластины не должны после установки выступать за плоскость торца корпуса аппарата. Слесарь КПА под прессом сжимает пружины поглощающего аппарата, навинчивает гайку на стяжной болт настолько, чтобы 2 нитки вышли из гайки, затем снимает нагрузку с аппарата, проверяет габарит аппарата соответствующими шаблонами и расклепывает конец стяжного болта. После чего, поглощающий аппарат дополнительно сжимают и под гайку стяжного болта ставят металлическую прокладку высотой 15-20 мм., изготовленную из стального прутка диаметром 16-20 мм.

Допускаются к сборке детали аппарата со следующими размерами и износами элементов:

а) толщина стенки горловины корпуса не менее 18 мм.;

б) толщина перемычек в отверстии для клина верхней и нижней тяговых полос хомутовой части не менее 50 мм.;

в) высота пружин, не менее: наружной цельной 598 мм., наружной большой 336 мм., наружной меньшей 260 м., внутренних пружин 306 мм.;

г) излом оттянутого конца пружины на длине не более 1/3 длины окружности;

д) износ рабочих поверхностей тяговых полос не более 4 мм.;

е) зазор между конусом и шайбой не менее 5 мм.;

ж) износ фрикционных клиньев и конуса не более 3 мм.;

з) износ нажимной шайбы не более 5 мм.;

и) износ других деталей и их элементов не более 5 мм.

Дефектоскопирование тяговых хомутов производят дефектоскопом типа МД-12ПС в соответствии с требованиями Технологической инструкции по испытанию на растяжение и не разрушающему контролю деталей вагонов 637-96 ПКБ ЦВ.

При необходимости определение места нахождения подповерхностных дефектов тягового хомута производят в соответствии с требованиями технологической инструкции по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов 637-96 ПКБ ЦВ и Инструкций по эксплуатации феррозондовой дефектоскопной установки ДФ-105 с намагничивающим устройством МСН-12.

Дефектоскопирование производит дефектоскопист не ниже 4 разряда.

После дефектоскопирования тяговых хомутов, слесарь КПА производит обмер шаблонами тяговых хомутов в соответствии и определяет их объем ремонта. Дефектные места помечаются мелом. При необходимости тяговые хомуты подают на участок наплавочных работ. Магнитный контроль стяжных болтов поглощающих аппаратов, валиков тягового хомута, клиньев тягового хомута, маятниковых подвесок осуществляется на специальном столе, оборудованном дефектоскопом МД-12ПШ.

Дефектоскопист КПА проверяет износы валиков тягового хомута клиньев тягового хомута, с помощью специальных шаблонов. При износах более допустимых размеров, указанных в Инструкции ЦВ-ВНИИЖТ-494 валики бракуются, ремонту не подлежат.

Клинья, имеющие трещины, не зависимо от ее размера и места расположения восстановительному ремонту не подлежат.

Упорные плиты, поддерживающие планки, вкладыши осматриваются слесарем КПА, определяются износы с помощью специальных шаблонов. Дефектные места помечаются мелом. При необходимости производят наплавочные работы.

Детали центрирующего прибора: центрирующая балка, маятниковые подвески, поддерживающая плита, пружины центрирующего прибора, осматриваются слесарем КПА, с помощью специальных шаблонов определяется износ. Дефектные места помечаются мелом.

Детали, требующие сварочных работ, транспортируются в сварочные кабины. После проведения сварочно-наплавочных работ следует механическая обработка деталей.



5. Конструкторский раздел

5.1 Назначение и принцип действия установки для мойки корпусов автосцепки

Моечная установка предназначена для обмывки корпусов автосцепок раствором каустической соды. Автосцепка с помощью кран-балки устанавливается на каретку, которая расположена на полке перед моечной машиной. Каретка с автосцепкой с помощью цепного привода перемещается в моечную машину. Затем с управляющего устройства приводится в действие двигатель гидронасоса, и автосцепка обмывается струями моющего раствора.

Верхняя и нижняя поверхности корпуса автосцепки обмываются раствором из рамок, расположенных над и под кареткой. Боковые поверхности корпуса автосцепки обмываются раствором из труб с форсунками, расположенными на боковых стенках моечной кабины. Для увеличения площади обмываемой поверхности рамки выполнены качающимися. После окончания обмывки каретка подается при помощи конвейера обратно на полку.

5.2 Описание конструкции

Установка состоит из моечной машины и транспортера. В моечной машине находятся верхняя и нижняя рамки, соединенные тягой, и имеющие возможность качаться. Рамки сварены из труб d = 25 мм. Поперечные трубы рамки оснащены форсунками. Для осуществления качания рамка соединена с рычагом, который сочленен со штоком пневмоцилиндра. Питание пневмоцилиндра осуществляется от стационарной воздушной магистрали. Каретка сварена из уголка №10 и выполнена решетчатой с диаметром прутка, равным 15 мм. Каретка на роликах перемещается по направляющим, выполненным из швеллера. Перемещение каретки осуществляется при помощи цепного конвейера, приводимого в действие двигателем 4А80А8У3 через двухступенчатый цилиндрический редуктор. Двигатели цепного привода и гидронасоса приводятся в действие с управляющего устройства Zelio, оснащенного таймером. Машина работает по замкнутому циклу, т. е., раствор после обмывки стекает в емкость, расположенную в нижней части моечной кабины и используется для следующей обмывки. Раствор периодически заменяется.

5.3 Выбор двигателя и редуктора

Определим силу трения, развиваемую между роликом каретки и швеллером:

Где:

Q = Q1 + Q2

Где:

Q1 - вес каретки, Q1 = 1000 Н;

Q2 - вес автосцепки, Q2 = 1810 Н;

Q = 1000 + 1810 = 2810 Н;

f - коэффициент трения-скольжения;

f = 0,15;

Fтр = 2810 * 0,15 = 421,5.

Номинальная мощность двигателя:



Где:

Vм - угловая скорость колеса, Vм = 0,5 м/с;

Рн ? 421,5 * 0,5;

Рн ? 210,75 Вт.

Выбираем двигатель 4А80А8У3 с мощностью 0,37 кВт и синхронной частотой вращения n = 750 об/мин.

Угловая скорость вращения звездочки щзв = 5 рад/с = 50 об/мин.

Передаточное число определяется по формуле:

i = 750 / 50 = 15.

Выбираем цилиндрический двухступенчатый редуктор Ц2У-100.

5.4 Расчет массы рамки

Для рамки выбираем стальные бесшовные холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75.

Теоретическая масса 1 м. длины трубы определяется по формуле:

Где:

Dн - наружный диаметр трубы;

Dн = 25 мм.;

S - толщина стенки, S = 2 мм.;

Мр = 0,02466148 * 2 * (25-2) = 1,13 кг.

Для изготовления рамки требуется 6,4 м. трубы.

Определим массу труб.

Мр = 1,13 * 6,4 = 7,2 кг.

Рамка приварена к валу, выполненному из стальной трубы:

- диаметр d = 40 мм.;

- толщина стенки S = 9 мм.

Определим массу вала:

Мв = 0,02466148 * 9 * (40-9) = 6,8 кг.

Определим массу рамки с валом.

МУ = 7,2 + 6,8 = 14 кг.

Так как рамки две, то:

М = 2 * 14 = 28 кг.

5.5 Выбор пневмоцилиндра

Рамку необходимо качать на угол 30°С, рычаг расположен на расстоянии 300 мм. от края рамки.

Рисунок 5.1 - Расчетная схема:



h = 0.58 * 300 = 175 мм. = 0.175 м.

Где:

m - масса двух рамок, m = 28 кг.

J = (28 * 0.1752)/2 = 0.43 кг. * м².

Рисунок 5.2 - Линеаризованный график разгона пневмоцилиндра:

Тут:

Ft ? 20 кН.

Где:

P = 0,6 МПа.

Далее:



Параметры цилиндра:

Dn = 35 мм.;

Hn = 175 мм.;

FT = 46 Н.

Выбираем пневмоцилиндр CRHD-32-175-MS.

5.6 Расчет подшипников скольжения для вала рамки

Диаметр цапфы вала - dс = 40 мм.;

Радиальная нагрузка на подшипник - Fп = 70 Н;

Угловая скорость вращения вала - щв = 5 рад/с.

Для вкладышей подшипника примем бронзу марки Бр.ОЦС6-6-3. предварительно рассчитаем подшипник по среднему давлению Р между цапфой и вкладышем, и по произведению давления на окружную скорость цапфы х. Для определения длины цапфы (вкладыша подшипника) l примем:

ц = l / d = 1,2

При этом длина цапфы определяется по формуле:

l = 1,2 * 40 = 48 мм.

Проверим подшипник по среднему давлению:



Скорость скольжения (окружная скорость цапфы) определяется по формуле:

Определим произведение среднего давления в подшипнике на окружную скорость цапфы:

Рх = 0,036 * 0,1 = 0,0036 МПа.

Это гораздо меньше [Рх] = 4...8 МПа.

5.7 Расчет цепной передачи

Мощность, передаваемая ведущей звездочкой - Рm = 0,37 кВт;

Частота вращения ведущей звездочки - n1 = 50 об/мин;

Частота ведомой звездочки - n2 = 50 об/мин.

Для данной передачи принимаем роликовую длиннозвенную цепь ПРД - 38 - 3000 ГОСТ 13568-75.

Передаточное отношение передачи определяется по формуле:

В зависимости от передаточного отношения принимаем число зубьев звездочки: z1 = 30, т.к. звездочки одинаковые, то z2 = 30. Принимаем шаг цени р = 76,2 мм., тогда площадь проекции опорной поверхности шарнира определим следующим образом: А = 11,12 * 30 = 333,6 мм².

Определяем скорость цепи:



Окружная сила передачи определяется по формуле:

Межосевое расстояние передачи определяется по формуле:

a = 50 * 76,2 = 3810.

Коэффициент эксплуатации передачи определяется по формуле:

Где:

k1 - коэффициент динамичности нагрузки, k1 = 1, при спокойной нагрузке;

k2 - коэффициент способа регулировки натяжения цепи, k2 = 1,1 при регулировке оттяжными звездочками;

k3 - коэффициент межосевого расстояния передачи, k3 = 1;

k4 - коэффициент наклона линии звездочек к горизонту;

k4 ? 60°;

k5 - коэффициент способа смазки цепи, k5 = 1,5 при периодической смазке;

k6 - коэффициент режима работы, k6 = 1 при односменной работе.

k = 1 * 1.1 * 1 * 1 * 1.5 * 1 = 1.65.

Допускаемая окружная сила определяется по формуле:



Где:

[р] = 35 МПа - допускаемое давление в шарнире.

[Ft] = 333,6 * 35 = 7280 Н.

Проверим цепь на износоустойчивость шарниров.

Условие 194 ? 4412 выполняется, следовательно цепь достаточно износостойкая.

Число звеньев цепи определяем по формуле:

Длина цепи определяется по формуле:

L = 130 * 76.2 = 9.906 м.

Уточним межосевое расстояние:

Для провисания цепи полученные значения а уменьшим на а = 0,0025 * 3810 = 9,5 мм.

Окончательно принимаем а = 3800 мм.



5.8 Расчет муфты

Типоразмер муфты, соединяющей валы двигателя и редуктора, выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента.

Где:

Тр - расчетный вращающий момент;

Тном - номинальный крутящий момент.

Где:

рd - мощность двигателя, рd = 0,37 кВт;

щ - угловая скорость, щ = 75 рад/с.

Тном = Н * м

Где:

k - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, k = 1,5.

Тр = 1,5 * 4,9 = 7,5 Н/м.

Выбираем муфту с диаметром отверстия 90 мм., с полумуфтами диаметрами отверстий 20 мм.

Муфта фланцевая 15,75-20-11-20-21 ГОСТ 20761-80.

Проверка болтового соединения муфты на срез по условию прочности:



Где:

Ft - окружная сила, приходящаяся на один болт.

Где:

D0 - диаметр окружности расположения болтов, D0 ? 80 мм.;

dб - диаметр стержня болта:

dб ? 0,08 * d ? 0.08 * 20 ? 1.6 ?2 мм.



6. Автоматизация процесса обмывки

Для автоматической остановки каретки внутри моечной машины и для остановки каретки на полке транспортера оборудуем направляющие индуктивными датчиками.

Индуктивный датчик служит для безотказного получения информации о перемещениях рабочих органов машин, механизмов, роботов и преобразования этой информации в электрический сигнал.

Особенности:

- индуктивный датчик распознает и реагирует на все токопроводящие предметы;

- индуктивный датчик является бесконтактным;

- индуктивный датчик не требует механического воздействия;

- индуктивный датчик работает бесконтактно за счет электрического поля.

Выбираем индуктивный датчик SIEW - M12NB на переменном токе с нормальным расстоянием включения.

Технические данные:

Крепление - резьба М12x1;

Монтажный уголок, монтаж свободный;

Номинальное расстояние включения - 4 мм.;

Присоединение - штекер SIE - GD;

Резьба Рд7 из.

Для пневмоцилиндра выбираем пневмораспределитель HEE с электроуправлением.

Для включения, отключения и реверса асинхронного двигателя 4Ф80Ф8У3 выбираем тиристорный пускатель ATV 18.



7. Безопасность жизнедеятельности и экологичность проекта. Мероприятия по борьбе с шумом

В основной части дипломного проекта рассмотрены следующие вопросы: проект дооснащения вагонного депо ВЧД-3 станции Зима до технического регламента. В том числе детально, при выполнении исследовательской части проекта рассмотрены вопросы организации ремонта автосцепки с внедрением нового оборудования такого как:

- моечная машина;

- конвейер перемещения корпусов автосцепки;

- камера для нагрева деталей при ремонте их сваркой перед наплавкой;

- установка для наплавки и обработки автосцепки.

В связи с внедрением нового оборудования возможны изменения шумовой среды производственного помещения, повышение уровня шума.

Эти изменения требуют разработки мероприятий по борьбе с шумом, что обуславливает выбор темы раздела.

7.1 Шум, его влияние на организм человека и гигиеническое нормирование

Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на человека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. Звуковое давление какой-либо среды возникает при нарушении ее состояния под действием возмущающей силы. Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний (колебательная скорость) значительно меньше скорости распространения звуковых волн (скорости звука), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.

Во время звуковых колебаний в воздухе образуются области пониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление. Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в возмущенной среде.

Слуховой орган человек воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой среды, имеющие частоту примерно от 20 до 20000 Гц, но наиболее важный для слухового восприятия интервал от 40 до 10000 Гц.

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления.

Наименьшая интенсивность I0 и звуковое давление Р0, которые воспринимает человек, называются порогом слышимости. Пороговые значения I0 и Р0 зависят от частоты звука. При частоте звука 1000 Гц звуковое давление Р0, которое воспринимает человек, равно:

2 * 10-5 Па;

I0 = 10-12 Вт/м².

При звуковом давлении 2 * 102 Па и интенсивности звука 102 Вт/м² возникают болевые ощущения (болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика.

Чтобы не оперировать большими частотами, ученый А.Г. Белл предложил использовать логарифмическую шкалу.

Логарифмическая величина, характеризующая интенсивность шума или звука, получила название уровня интенсивности L шума или звука, которая измеряется в безразмерных единицах белах (Б).

Где:

I - интенсивность звука в данной точке;

I0 - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости.

Уровнями интенсивности шума обычно оперируют при выполнении акустический расчетов.

А уровнями звукового давления - при измерении шума и оценке его воздействия на человека, так как наш орган слуха. Получить представление об уровнях шума и звукового давления различных источников шума можно по таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Уровень звукового давления:

Источник шума	Звуковое давление, Па	Уровень звукового давления, ДБ
Шепот на расстоянии 0,3 м.	2 * 10-3	40
Речь средней громкости на расстоянии 1 м.	2 * 10-2.. 1 * 10-1	60 - 74
Металлорежущие, ткацкие и деревообрабатывающие станки (на рабочем месте)	2 * 10-1.. 2	80 - 100
Пневмопрессы, пневмоклепка на расстоянии 1 м.	2 * 10	120

Неблагоприятное действие шума на человека зависит от уровня звукового давления, но и от частотного диапазона шума, а также от равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Каждый источник шума может быть представлен составляющими его тонами в виде зависимостей уровней звукового давления от частоты (частотным спектром шума, или просто спектром). Спектры шумов могут быть линейчатыми, сплошными и смешанными.

Большинство источников шума на предприятиях имеют смешанный или сплошной спектр. Многочисленными исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека.

Наиболее полно изучено влияние шума на слуховой орган человека. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания - тугоухости, основным симптомом которого является потенциальная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (4000 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, определяющие способность воспринимать речь.

При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятными для органа слуха является высокочастотный шум (1000...4000 Гц).

Кроме непосредственного воздействия на орган слуха шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это так называемое неспецифическое воздействие шума может возникнуть даже раньше, чем изменения в органе слуха. характерными являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти, потливость.

Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам и др.) и вестибулярном аппарате, нарушаются функции желудочно-кишечного тракта, повышается внутреннее давление и т. п.

Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. В документах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) отмечается, что наиболее чувствительными к шуму являются такие операции, как слежение, сбор информации и мышление.

В результате неблагоприятного воздействия шума на работающего человека происходит снижение производительности труда, увеличивается брак в работе, создаются предпосылки к возникновению несчастных случаев. Все это обусловливает большое оздоровительное и экономическое значение мероприятий по борьбе с шумом.

Нормирование шума ведется в двух направлениях: гигиеническое нормирование и нормирование шумовых характеристик машин.

В области гигиенического нормирования установлены нормы по ограничению шума. Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12,1,003-83 “ССБТ. Шум. Общие требования безопасности”, ГОСТ 12.1.050-86 “Методы измерения шума на рабочих местах”, а также СН 2.2.4/2.1.8 562-96.для постоянных шумов нормирование ведется по предельному спектру шума.

Предельным спектром называется совокупность нормированных уровней звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Каждый предельный спектр обозначается цифрой, которая соответствует допустимому уровню шума (ДБ) в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. Например, ПС-85 означает, что в этом предельном спектре допустимый уровень шума в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц равен 85 ДБ.

Для ориентировочной оценки ГОСТ допускает за характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА, измеряемый по шкале “А” шумомера и определяемый по формуле:

Где:

РА - среднеквадратичное звуковое давление с учетом коррекции шумомера, Па;

Р0 = 2 * 10 - 5.

Стандарт приписывает зоны с уровнем звука выше 85 дБ обозначать специальными знаками, а работающих в этих зонах снабжать средствами индивидуальной защиты.

Стандарт запрещает даже кратковременное пребывание людей в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.



7.2 Средства и методы защиты от шума

Общая классификация средств и методов защиты от шума приведены в ГОСТ 12.1.029-80 “ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация”.

Защита работающих людей от шума может осуществляться как коллективными средствами, так и индивидуальными средствами.

В первую очередь надо использовать коллективные средства, которые по отношению к источнику шума подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до заглушающего объекта. Наиболее эффективны мероприятия, ведущие к снижению шума в источнике его возникновения. Борьба с шумом после его возникновения обходится дороже и часто является малоэффективной.

Выбор средств понижения шума в источнике его возникновения зависит от происхождения шума.

Основными источниками вибрационного (механического) шума машин и механизмов являются зубчатые передачи, подшипники, соударяющиеся механические элементы и т. п.

Снизить шум зубчатых передач можно повышением точности их обработки и сборки, заменой металлических шестерен. К снижению шума подшипников приводят тщательность изготовления, плотная посадка на цапфы вала и в гнезда щитов без перекосов и защемлений. Снижают шум подшипников и различные смазки и присадки. Меньший шум создают подшипники скольжения.

Шум при обработке резанием (70…100 дБ) зависит от материала резца, его формы, заточки, размера стружки. Поэтому снизить шум станков можно применением быстрорежущей стали для резца и смазочно-охлаждающих жидкостей. Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения шума на пути его распространения.

С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30…40 дБ. Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая энергия не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебания ограждения, которое само становится источником шума.

Чем больше поверхностная плотность ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукопроникающая способность.

Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости ф, под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение к падающей на него.

Величина, обратная проницаемости, называется звукоизоляцией, измеряемой в дБ, она связана со звукопроницаемостью следующей зависимостью:

Методы акустического расчета звукоизолирующей способности ограждений приведены в СНиП II-12-77.

Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала.

Чем больше звуковой энергии поглощается, тем меньше ее отражается обратно в помещение.

Поэтому для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности.

Также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения б, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии Епогл к падающей Епад:

При б = 0 вся энергия отражается без поглощения, при б = 1 вся энергия поглощается (эффект “открытого” окна). Коэффициент б зависит от частоты звуковых волн и угла их падения на конструкцию.

Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волнистыми, с экраном, мембранные, слоистые, резонансные и объемные.

Эффективность применения резонансных поглощающих устройств определяется в результате акустического расчета с учетом требования СНиП II-12-77.

Для достижения максимального эффекта рекомендуется облицовывать не менее 60% общей площади ограждающих поверхностей, а объемные (штучные) звукопоглотители - располагать как можно ближе к источнику шума. Акустическая обработка обязательно должна применяться в шумных цехах машиностроительных заводов, цехах ткацких фабрик, машинных залах вычислительных центров.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства индивидуальной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.

Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 10…45дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на:

противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему;

- противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи;

- противошумные шлемы и каски;

- противошумные костюмы.

Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Они бывают однократного и многократного использования. Противошумные шлемы закрывают всю голову, они применяются при очень высоких уровнях шума в сочетании с наушниками, а также противошумными костюмами.

7.3 Расчет снижения уровня шума

Учитывая особенности технологического оборудования и планировку производственного помещения, для снижения уровня шума мы выбрали метод звукопоглощения, применив акустическую обработку потолка.

Уровень превышения шума в цехе ремонта автосцепки представлен в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - уровень превышения шума:

Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц	125	250	500	1000	2000	4000
Величина превышения ?L, дБ	6	10	14	15	14	13

Выбор материала и конструкции звукопоглощения проводим в следующем порядке:

Величина превышения шума определяется по формуле:

Где:

S - площадь потолка;

б1 и б2 - коэффициенты звукопоглощения в потолке до и после акустической обработки;

б2 определяем для каждой октавной полосы, где имеет место превышение по формуле:

Исходные данные и результаты расчета сводим в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 - Расчет снижения уровня шума:

	Октавные полосы частот, Гц
Величина	125	250	500	1000	2000	4000
б1 (бетон)	0,01	0,01	0,02	0,03	0,03	0,03
б2	0,04	0,10	0,5	0,63	0,75	0,60

По результатам б2 для звукопоглощения выбирается плита ПА/С, укрепленная вплотную к ограждению.



Список использованной литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. В 3-х т. Т. 1. - М.: Машиностроение, 1982. - 736 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. - М.: Машиностроение, 1978. - 559 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. В 3-х т. Т. 3. - М.: Машиностроение, 1978. - 557 с.

4. Бекасов В.И. Охрана труда в грузовом хозяйстве железных дорог. - М.: Транспорт, 1984. - 182 с.

5. Болотин М.М., Осиновский Л.Л. Автоматизация производственных процессов при изготовлении и ремонте вагонов.

6. Герасимов В.С., Скиба И.Ф., Кернич Б.М. и др. Технология восстановления и ремонта вагонов. - М.: Транспорт, 1988. - 381 с.

7. Гридюшко В.И., Бугаев В.П., Криворучко Н.З. Вагонное хозяйство. - М.: Транспорт, 1988. - 295 с.

8. Гузенков П.Г. Детали машин: Учебное пособие для студентов ВТУЗов. - М.: Высшая школа, 1982. - 351 с.

9. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей. М.: Высшая школа, 2000. - 422 с.

10. Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. Вагоны. - М.: Транспорт, 1988. - 280 с. железнодорожный депо вагоносборочный

11. Сибаров Ю.Г., Дегтярев В.О., Ефремова Т.К., и др. Охрана труда на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1981. - 287 с.

12. Технологический процесс ремонта автосцепного устройства в контрольном пункте автосцепки 647.01100.00069.

13. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru

...