Оглавление статьи
- 1. Нормальные и повышенные уровни шума вибрационного грохота
- 2. Основные источники шума при работе грохота
- 3. Диагностика механических источников шума
- 4. Методы измерения уровня шума
- 5. Технические решения по снижению шума
- 6. Виброизоляция и защита конструкций
- 7. Средства индивидуальной защиты персонала
- 8. Часто задаваемые вопросы
Нормальные и повышенные уровни шума вибрационного грохота
Вибрационные грохоты являются неотъемлемой частью технологических процессов в горнодобывающей, металлургической и строительной промышленности. Эти машины предназначены для сортировки и классификации сыпучих материалов различной фракции. В процессе работы они создают характерный шум, уровень которого зависит от конструкции оборудования, технического состояния и режима эксплуатации.
Согласно действующим санитарным нормам и государственным стандартам, предельно допустимый эквивалентный уровень звука на рабочих местах составляет 80 дБА. При превышении этого значения возникает риск развития профессиональных заболеваний органов слуха и других систем организма работников. Нормальный рабочий шум вибрационного грохота находится в диапазоне 85-95 дБ, что уже превышает комфортные значения и требует применения средств защиты. Повышенный шум, превышающий отметку 100 дБ, свидетельствует о наличии неисправностей в оборудовании и требует немедленной диагностики.
| Уровень шума, дБ | Характеристика | Необходимые действия | Возможные последствия |
|---|---|---|---|
| 70-80 | Низкий уровень | Профилактический контроль | Минимальное влияние на слух |
| 85-95 | Нормальный рабочий | Применение СИЗ, регулярный контроль | Утомление при длительном воздействии |
| 100-110 | Повышенный | Срочная диагностика, применение СИЗ | Риск нарушения слуха, головные боли |
| Более 110 | Критический | Немедленная остановка оборудования | Высокий риск повреждения слуха |
Расчет допустимого времени воздействия
Для определения максимально допустимого времени работы без перерыва используется формула:
T = 8 / 2^((L-80)/5)
где T - время в часах, L - уровень шума в дБ.
Пример: При уровне шума 95 дБ допустимое время составляет: T = 8 / 2^((95-80)/5) = 8 / 2^3 = 1 час.
Основные источники шума при работе грохота
Шум, генерируемый вибрационным грохотом, имеет сложную природу и формируется из нескольких составляющих. Понимание физических процессов, приводящих к возникновению звуковых колебаний, является ключевым для эффективной диагностики и устранения проблем.
Ударные процессы в рабочей зоне
Основной вклад в общий уровень шума вносят удары кусков обрабатываемого материала о металлические поверхности короба грохота. При падении породы на сито или при соударении фракций между собой возникают импульсные звуковые волны. Металлический короб при этом выступает в роли резонатора, усиливая определенные частоты звука. Резонансные явления особенно выражены в среднечастотном диапазоне от 200 до 1000 Гц, что соответствует собственным частотам колебаний стальных листов толщиной 6-10 миллиметров.
Механические источники вибрации
Работа вибровозбудителей, установленных на коробе грохота, создает периодические колебания всей конструкции. Дебалансные вибраторы, вращающиеся с частотой 1000-1500 оборотов в минуту, генерируют вибрацию с частотой 16-25 Герц. Если подшипники вибраторов изношены, возникает дополнительный высокочастотный шум в виде скрежета или свиста. Этот звук особенно заметен при разгоне или торможении оборудования.
| Источник шума | Частотный диапазон, Гц | Характер звука | Интенсивность, дБ |
|---|---|---|---|
| Удары материала о короб | 200-2000 | Импульсный, неравномерный | 85-100 |
| Резонанс металлических стенок | 250-800 | Гул, дребезжание | 80-95 |
| Износ подшипников | 1000-8000 | Скрежет, свист | 75-105 |
| Вибрация пружин подвески | 16-50 | Низкочастотный гул | 70-85 |
| Незакрепленные элементы | 500-4000 | Дребезжание, стук | 65-90 |
Ослабление элементов крепления
В процессе эксплуатации вибрационного грохота происходит постепенное ослабление болтовых соединений, что приводит к появлению люфтов и зазоров. Незакрепленные детали - лотки, защитные кожухи, загрузочные воронки - начинают вибрировать с собственными частотами, создавая характерное дребезжание. Этот шум имеет высокочастотную составляющую и хорошо распространяется в производственном помещении.
Диагностика механических источников шума
Эффективная диагностика источников повышенного шума требует систематического подхода и использования специального оборудования. Процесс диагностики включает визуальный осмотр, инструментальные измерения и анализ характера звуковых колебаний.
Визуальный осмотр оборудования
Первичная диагностика начинается с тщательного визуального осмотра грохота в работающем состоянии. Необходимо обратить внимание на состояние всех болтовых соединений, проверить затяжку крепежных элементов. Особое внимание уделяется узлам крепления вибраторов, пружин подвески и просеивающих поверхностей. Визуально также оценивается амплитуда колебаний короба - чрезмерная амплитуда может указывать на ослабление пружин или разбалансировку вибраторов.
Анализ подшипниковых узлов
Состояние подшипников вибровозбудителей оценивается по характерному звуку их работы. Исправные подшипники работают с равномерным шумом без резких изменений тональности. Появление скрежета, свиста или периодического стука свидетельствует о начальной стадии разрушения. Для более точной диагностики применяется метод вибродиагностики с использованием виброанализаторов, которые позволяют выявить дефекты на ранних стадиях развития.
Практический пример диагностики
При эксплуатации промышленного вибрационного грохота был зафиксирован повышенный уровень шума 108 дБ. В ходе комплексной диагностики были выявлены следующие неисправности:
- Ослабление множественных болтовых соединений крепления загрузочного лотка
- Значительный износ подшипников вибраторов
- Повреждение сварных швов металлического короба
- Ослабление пружин виброизоляционной подвески
После проведения ремонтных работ и устранения выявленных дефектов уровень шума был снижен до приемлемых значений в пределах нормативов.
Проверка системы подвески
Пружины подвески вибрационного грохота со временем теряют упругость, что приводит к изменению динамических характеристик системы. Ослабленные пружины не обеспечивают необходимую виброизоляцию, и короб начинает контактировать с опорной рамой, создавая ударные нагрузки. Проверка осуществляется измерением статической осадки пружин под весом короба - отклонение от номинального значения более чем на 20 процентов является основанием для замены.
Методы измерения уровня шума
Объективная оценка акустической обстановки на рабочих местах проводится с использованием специализированного измерительного оборудования. Правильная методика измерений обеспечивает достоверность результатов и позволяет сравнивать их с нормативными значениями.
Шумомеры и их классификация
Для измерения производственного шума применяются шумомеры - приборы, состоящие из микрофона, усилителя, частотных фильтров и индикатора. По точности измерений шумомеры подразделяются на четыре класса. Шумомеры класса 0 являются образцовыми средствами измерения с минимальной погрешностью. Приборы класса 1 применяются для лабораторных и натурных измерений, класса 2 - для технических измерений на производстве. Для диагностики вибрационных грохотов рекомендуется использовать шумомеры не ниже второго класса точности.
| Класс прибора | Диапазон частот, Гц | Погрешность, дБ | Область применения |
|---|---|---|---|
| Класс 0 | 20-18000 | ±0,5 | Образцовые измерения, калибровка |
| Класс 1 | 20-18000 | ±1,0 | Лабораторные исследования |
| Класс 2 | 20-8000 | ±1,5 | Производственный контроль |
| Класс 3 | 31,5-8000 | ±2,5 | Ориентировочные замеры |
Методика проведения измерений
Измерения уровня шума проводятся в точках размещения рабочих мест персонала, обслуживающего грохот. Микрофон шумомера располагается на высоте 1,5 метра от уровня пола или площадки обслуживания, что соответствует высоте расположения головы работающего человека. Для стационарного шума проводятся измерения в течение 5-10 минут с фиксацией максимальных и минимальных значений. Итоговый результат определяется как среднеарифметическое значение из нескольких измерений.
Спектральный анализ шума
Для детальной диагностики источников шума применяется спектральный анализ, позволяющий определить распределение звуковой энергии по частотам. Анализаторы спектра разделяют общий шум на октавные или третьоктавные полосы частот. Это дает возможность выявить доминирующие частоты, характерные для конкретных источников. Например, высокие уровни в низкочастотной области указывают на проблемы с виброизоляцией, а пики в высокочастотном диапазоне свидетельствуют об износе подшипников.
Технические решения по снижению шума
Снижение шума вибрационного грохота до нормативных значений достигается комплексом технических мероприятий, направленных на устранение источников звуковых колебаний и уменьшение их распространения.
Футеровка рабочих поверхностей
Наиболее эффективным методом снижения ударного шума является футеровка внутренних стенок короба грохота эластичными материалами. Применение резиновых или полиуретановых листов толщиной 10-20 миллиметров позволяет снизить уровень шума на 8-15 дБ. Материал футеровки поглощает энергию ударов и предотвращает возникновение резонансных колебаний металлических поверхностей. Полиуретан обладает лучшими демпфирующими свойствами и более высокой износостойкостью по сравнению с обычной резиной.
Обслуживание подшипниковых узлов
Своевременная замена изношенных подшипников вибраторов устраняет высокочастотный шум и предотвращает более серьезные поломки. Рекомендуется проводить плановую замену подшипников после наработки 8000-10000 часов или при появлении признаков износа. Использование подшипников с повышенным ресурсом и улучшенной системой смазки увеличивает межремонтный период и снижает вероятность аварийных остановок.
| Мероприятие | Снижение шума, дБ | Сложность реализации | Период эффективности |
|---|---|---|---|
| Футеровка короба резиной | 8-12 | Средняя | 2-3 года |
| Футеровка полиуретаном | 10-15 | Средняя | 4-5 лет |
| Замена подшипников | 5-10 | Низкая | 1-2 года |
| Затяжка креплений | 3-7 | Низкая | 3-6 месяцев |
| Установка виброизоляторов | 6-12 | Высокая | 5-10 лет |
| Акустический кожух | 15-25 | Высокая | Длительный |
Контроль затяжки крепежных элементов
Регулярная проверка и подтяжка всех болтовых соединений является простым, но эффективным способом снижения шума. Рекомендуется проводить ревизию креплений еженедельно в первый месяц после монтажа или ремонта, затем ежемесячно. Особое внимание уделяется соединениям, подверженным интенсивной вибрации - крепление вибраторов, загрузочных и разгрузочных лотков, защитных кожухов.
Применение акустических кожухов
Установка звукоизолирующего кожуха вокруг грохота обеспечивает максимальное снижение шума, но требует значительных затрат и может усложнить обслуживание. Кожух изготавливается из стальных панелей с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом - минеральной ватой или пористым полимером. Эффективность кожуха достигает 15-25 дБ при условии герметичности конструкции и правильного выбора материалов.
Виброизоляция и защита конструкций
Вибрация, генерируемая работающим грохотом, передается через фундамент и несущие конструкции здания, создавая структурный шум в смежных помещениях. Предотвращение распространения вибрации является важной задачей при проектировании и модернизации оборудования.
Виброизоляторы и их типы
Между грохотом и фундаментом устанавливаются виброизолирующие элементы, которые снижают передачу колебаний на несущие конструкции. Резиновые виброизоляторы применяются для оборудования малой и средней массы, они просты в монтаже и обладают хорошими демпфирующими свойствами. Пружинные виброизоляторы используются для тяжелых грохотов и обеспечивают эффективную изоляцию на низких частотах. Комбинированные системы, сочетающие пружины и резиновые элементы, обеспечивают оптимальное соотношение эффективности и стоимости.
Расчет необходимой жесткости виброизоляторов
Для определения жесткости виброизоляторов используется формула:
C = M × (2π × f)² / n
где C - жесткость одного изолятора (Н/м), M - масса оборудования (кг), f - частота возмущающей силы (Гц), n - количество виброизоляторов.
Пример: Грохот массой 2000 кг, частота вибрации 20 Гц, 8 виброизоляторов:
C = 2000 × (2 × 3,14 × 20)² / 8 = 2000 × 15790 / 8 ≈ 3948 кН/м на один изолятор.
Проектирование фундаментов
При установке вибрационного грохота необходимо предусмотреть отдельный фундамент, не связанный с фундаментами других машин и со строительными конструкциями здания. Минимальное расстояние между фундаментом грохота и фундаментами соседнего оборудования должно составлять не менее 1,5 метра. Массивный фундамент способствует снижению амплитуды колебаний, но требует установки эффективной виброизоляции для предотвращения передачи вибрации на грунт.
Демпфирование металлических конструкций
Нанесение вибродемпфирующих покрытий на металлические поверхности короба грохота снижает резонансные колебания и уменьшает излучение воздушного шума. Демпфирующие материалы на основе вязкоупругих полимеров или битумно-полимерных мастик наносятся слоем толщиной в два-три раза превышающим толщину демпфируемого листа. Эффективность демпфирования достигает максимума на резонансных частотах конструкции.
Средства индивидуальной защиты персонала
В случаях, когда технические меры не обеспечивают снижение шума до нормативных значений, обязательным является применение средств индивидуальной защиты органов слуха. Правильный выбор и использование СИЗ позволяет предотвратить профессиональные заболевания.
Противошумные наушники
Наушники представляют собой чашки, заполненные звукопоглощающим материалом, которые полностью закрывают ушные раковины. Они обеспечивают снижение уровня шума на 20-35 дБ в зависимости от модели и правильности применения. Наушники бывают с независимым оголовьем или встроенные в каску. Для работы в условиях высокого шума применяются активные наушники с электронной системой шумоподавления, обеспечивающие защиту до 40 дБ.
Противошумные вкладыши
Вкладыши (беруши) вставляются непосредственно в слуховой канал и обеспечивают снижение шума на 25-37 дБ. Одноразовые вкладыши изготавливаются из вспененного полиуретана, многоразовые - из силикона. Преимущество вкладышей заключается в компактности и возможности использования совместно с другими средствами защиты. Недостатком является необходимость правильной установки и гигиенического ухода.
| Тип СИЗ | Снижение шума, дБ | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|
| Пассивные наушники | 20-30 | Простота использования, долговечность | Ограниченная эффективность на низких частотах |
| Активные наушники | 30-40 | Высокая эффективность, возможность связи | Высокая стоимость, требуют питания |
| Вкладыши одноразовые | 25-35 | Гигиеничность, низкая стоимость | Требуют правильной установки |
| Вкладыши многоразовые | 20-30 | Удобство, экономичность | Необходимость ежедневной очистки |
Правила применения СИЗ
Эффективность средств защиты слуха зависит от правильности их использования. Наушники должны плотно прилегать к голове, уплотнители чашек не должны быть поврежденными. Вкладыши перед установкой скатываются в тонкую трубочку и аккуратно вставляются в слуховой проход, где они расправляются и обеспечивают герметичность. Персонал должен быть обучен правильному применению СИЗ и понимать важность их постоянного использования при работе на шумном оборудовании.
Часто задаваемые вопросы
Согласно санитарным нормам СанПиН 1.2.3685-21, предельно допустимый эквивалентный уровень звука на рабочих местах составляет 80 дБА для восьмичасовой рабочей смены. Нормальный рабочий шум вибрационного грохота находится в диапазоне 85-95 дБ, что требует обязательного применения средств индивидуальной защиты. Уровень шума выше 100 дБ считается критическим и свидетельствует о неисправностях оборудования, требующих немедленного устранения.
Определение источника шума начинается с визуального осмотра работающего оборудования. Обратите внимание на характер звука: высокочастотный скрежет указывает на износ подшипников, дребезжание - на ослабление креплений, гул - на резонанс металлических поверхностей. Проверьте затяжку всех болтовых соединений, осмотрите состояние подшипников вибраторов, оцените амплитуду колебаний короба. Прикосновение рукой к различным элементам конструкции (соблюдая технику безопасности) позволяет почувствовать интенсивность вибрации и локализовать проблемную зону.
Футеровка внутренних стенок короба эластичными материалами является одним из наиболее эффективных методов снижения ударного шума. Резиновая футеровка толщиной 10-15 миллиметров обеспечивает снижение уровня шума на 8-12 дБ, полиуретановая футеровка толщиной 15-20 миллиметров - на 10-15 дБ. Материал футеровки поглощает энергию ударов обрабатываемого материала о стенки и предотвращает возникновение резонансных колебаний. Дополнительным преимуществом является защита металлических поверхностей от износа, что увеличивает срок службы оборудования.
Периодичность измерений уровня шума определяется требованиями специальной оценки условий труда. Плановые измерения проводятся не реже одного раза в пять лет для рабочих мест с допустимыми условиями труда. При превышении нормативных значений шума или после проведения мероприятий по его снижению необходимы внеплановые измерения. Также контрольные замеры рекомендуется проводить после ремонта оборудования, замены изношенных узлов или изменения технологического процесса. Оперативный контроль уровня шума может осуществляться персоналом предприятия с использованием переносных шумомеров.
Полностью устранить шум от работающего вибрационного грохота невозможно, так как он является неотъемлемой частью технологического процесса. Однако комплекс технических мероприятий позволяет снизить уровень шума до нормативных значений. Это включает установку виброизоляторов, футеровку рабочих поверхностей, применение демпфирующих покрытий, своевременную замену изношенных подшипников, контроль затяжки креплений. В особо сложных случаях применяются акустические кожухи, обеспечивающие снижение шума на 15-25 дБ. При невозможности достижения нормативных значений обязательно применение средств индивидуальной защиты.
Для защиты органов слуха при работе на вибрационных грохотах наиболее эффективны противошумные наушники, обеспечивающие снижение уровня шума на 20-35 дБ. При уровне шума выше 110 дБ рекомендуется применение активных наушников с электронной системой шумоподавления, снижающих шум до 40 дБ. Альтернативой являются противошумные вкладыши, которые при правильной установке обеспечивают защиту на 25-37 дБ. Выбор конкретного типа СИЗ зависит от измеренного уровня шума, продолжительности воздействия и индивидуальных особенностей работника. Важно обеспечить регулярную замену расходных элементов и правильное хранение средств защиты.
Да, производительность вибрационного грохота напрямую влияет на уровень генерируемого шума. При увеличении загрузки возрастает количество и интенсивность ударов кусков материала о поверхности короба и сита, что приводит к повышению уровня шума. Работа оборудования с перегрузкой может увеличить шум на 5-10 дБ по сравнению с номинальным режимом. Кроме того, при перегрузке возрастают динамические нагрузки на подшипники и другие узлы, ускоряется их износ. Оптимальным является эксплуатация грохота в диапазоне 80-100 процентов от номинальной производительности, что обеспечивает баланс между эффективностью и уровнем шума.
Современные системы мониторинга оборудования включают датчики вибрации, которые непрерывно отслеживают параметры колебаний и передают данные в систему диагностики. Анализ спектра вибрации позволяет выявить зарождающиеся дефекты подшипников, дисбаланс вибраторов, ослабление креплений на ранних стадиях, до возникновения серьезных поломок. Акустические датчики фиксируют изменения уровня и характера шума. Системы предиктивного обслуживания на основе искусственного интеллекта анализируют накопленные данные и прогнозируют оптимальное время проведения технического обслуживания, что позволяет планировать ремонты и минимизировать внеплановые остановки.
Первичная диагностика проводится при работающем оборудовании, что позволяет оценить реальные условия эксплуатации и выявить динамические дефекты. Измерения уровня шума, визуальный осмотр, вибродиагностика выполняются в процессе работы грохота в штатном режиме. Однако для детального осмотра подшипниковых узлов, проверки затяжки креплений внутри короба, замены изношенных элементов требуется остановка и обесточивание оборудования с соблюдением всех требований безопасности. Регламентные работы планируются в период технологических остановок производства для минимизации простоев.
Основным нормативным документом является СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и безвредности для человека факторов среды обитания", устанавливающий предельно допустимые уровни шума на рабочих местах и действующий до 01.03.2027. Эквивалентный уровень звука не должен превышать 80 дБА для восьмичасовой рабочей смены. Максимальный уровень звука установлен на отметке 110 дБА, пиковый корректированный уровень - 137 дБС. Классификация шумомеров определяется ГОСТ Р 53188.1-2019, который заменил устаревший ГОСТ 17187-2010 с 01.12.2019. Требования к средствам индивидуальной защиты установлены ГОСТ 12.4.275-2014. Важно использовать актуальные редакции нормативных документов при проектировании и эксплуатации оборудования.
