Controlul si combaterea vibratiilor si zgomotelor

Controlul si combaterea vibratiilor si zgomotelor

Recomandarea internationala I.S.O.-26-31/1974 stabileste curbele limita pentru expunerea corpului omonesc la actiunea vibratiilor cu frecventa cuprinsa intre 1Hz si 80 Hz ,ce actioneaza ca durata variind intre 1 minut si 12 ore.

La stabilirea unor valori limita pentru nivelurile zgomotului ar trebui sa se tina seama de caracteristicile lor obiective si subiective, de actiunea lor nociva asupra urechii, in special si asupra organismului uman ,in general ,precum si de gradul de perturbare a diverselor activitati, inclusiv a odihnei nocturne.

Posibilitati de reducere a zgomotelor si vibratiilor

Cea mai importanta si cea mai sigura cale pentru obtinerea reducerii zgomotelor si vibratiilor o constituie abordarea acestei probleme inca din faza de proiectare.Atentia trebuie concentrata in special asupra problemei stapanirii vibratiilor si zgomotelor in legatura cu celelalte activitati de proiectare si inginerie tehnologica.

Un prim element il contituie stabilirea unor criterii de proiectare in vederea controlului zgomotului. Este necesar sa se faca masuratorile zgomotului ambient. Tot in aceasta faza este necesar sa se intrerupa totul pentru predeterminarea zgomotelor si vibratiilor ,pe baza de calcule sau prin asimilare cu alte cazuri.

De asemenea, a doua faza presupune masurarea zgomotului de functionare si a vibratiilor ,stabilirea influentelor diferitilor parametri ,revizuirea costurilor ,a performantelor tehnice.

O cale de reducere a zgomotului industrial consta in utilizarea unor masini silentioase ,instalate pe fundatii izolate impotriva vibratiilor ,in folosirea amortizoarelor de zgomot si a carcaselor fonoizolante. O a doua cale consta in amplasarea rational ape teren a cladirilor ,in folosirea unor constructii speciale de izolare si absorbtie fonica.

Se mai recomanda ca, in structura masinilor ,sa se inlocuiasca sistemele de lucru cu socuri prin actionari hidraulice. Acolo unde este posibil ,este indicat sa se inlocuiasca miscarea de translatie alternativa cu miscari de rotatie.

Transmisiile prin roti dintate sau lanturi trebuie inlocuite cu transmisii cu curele. Piesele cu miscare rotativa trebuie riguros echilibrate dinamic.

In lanturile cinematice ale masinilor este bine sa se prevada piese din materiale plastice care au rolul de amortizari in vibratii.

In scopul reducerii zgomotului radiat de suprafetele exterioare ale masinilor ,este bine sa se acopere acestea cu materiale absorbante de vibratii. Subansamblarile zgomotoase se pot acoperi cu mantale fonoizolante.

Dintre masurile de reducere a zgomotului in halele zgomotoase se pot mentiona :

• Tavan fonoabsorbant format din saltele de vata minerala acoperita cu placi perforate din PFL;
• Tavan fonoabsorbant din casete de aluminiu perforat si placi de silan de 50 mm grosime;
• Montarea elastica, pe locul de lucru ,a utilajelor .prin folosirea amortizoarelor de vibratii.

Tratamente fonoabsorbante sunt obligatorii in toate cazurile in care zgomotele nu pot fi reduse la sursa pana la valorile admisibile.

O alta posibilitate de reducere a zgomotelor consta in izolarea acustica prin ecrane. Ecranele acustice sunt placi sau pereti fonoizolanti montati intre sursa de zgomot si zona care trebuie protejata. Atenuarea zgomotului A, in dB, prin ecrane, este data de relatia:

A= 20 * log (π * f * m/p * C) - 5 ,

In care :

F= frecventa undei acustice

M= masa unitatii de suprafata a ecranului

P * C= impedimenta acustica specfica a ecranului in conditiile standard.

De exemplu ,un ecran de sticla trasnparenta ,avand grosimea de 5 mm ,ofera o atenuare de transmisie de aproximativ 26 dB, in zona mijlocie a domeniului audibil.

Carcasa acustica este o constructie rigida in forma de cutie care inconjoara complet sau partial sursa de zgomot.

Protectia contra vibratiilor ,in special in cazul masinilor unelte, sau a altor tipuri de masini mijlocii si mari consta in izolarea la fundatii.Fundatiile se construiesc sub forma de blocuri sau placi in functie de suprafetele de baza ale masinilor.

Pentru sustinerea fundatiilor se folosesc izolatori din pluta, cauciuc, arcuri din otel sau alte materiale elastice.

In concluzie ,principalele mijloace de combatere a zgomotului pot fi clasificate in:

• Reducerea nivelului de zgomot la sursa;
• Masuri urbanistice;
• Masuri de protectie a constructiilor si cladirilor;
• Protectia directa a omului expus in mediu zgomotos.

Reducerea zgomotului la sursa este masura cea mai eficienta si economica.Astfel, in cazul transportului orasenesc, datorita tramvaiului ,masurile de protectie vizeaza imbunatatiri constructive ale acestuia si ale caii de rulare .

In cazul masurarilor urbanistice, un oras poate fi impartit in trei zone:

Zone zgomotoase ce cuprind unitati industriale cu nivel de zgomot peste 90 dB si strazi cu trafic intens.Constructia de locuinte ,scoli si spitale, in aceste zone ,trebuie conditionata de asigurarea unei protectii corespunzatoare la actiunea zgomotului;

Zonele mixte cuprind locuinte, unitati social-culturale, spitale, iar nivelul de zgomot nu depaseste 65 dB;

Zonele linistite cuprind numai locuinte si strazi cu trafic limitat.

Protectia cladirilor si constructiilor se realizeaza prin stavilirea zgomotului la marginea unei liziere verzi(plantatie).Pentru a obtine o eficienta corespunzatoare a reducerii nivelului zgomotului se recomanda perdele dese si plantati complexe de diferite marimi.Prezenta apei in atmosfera micsoreaza distanta de propagare si atenueaza intensitatea zgomotului.

Protectia directa a omului consta in folosirea unor sisteme specil construite denumite antifoane ce pot fi:

• De tip intern(realizeaza atenuari de 30 dB)
• De tip extern(realizeaza atenuari de 45 dB)

Materiale fonoabsorbante

Materialele absorbante acustic se clasifica in:

• Absorbanti porosi cu schelet rigid sau flexibil;
• Absorbanti de tipul rezonatorilor simpli si grupati;
• Membrane vibrante;
• Structuri compuse.

Absorbantii porosi sunt constituiti din materiale cum sunt:

• Tencuielile poroase;
• Placile din vata minerala;
• Fibre vegetale rigidizate cu liant;
• Fibre minerale rigidizate cu liant.

Acesti absorbanti necesita acoperirea cu mareriale de protectie cum ar fi:materiale textile ,plase de sarma sau impaslituri din sticla - permeabile la aer.

Absorbantii porosi cu schelet flexibil sunt alcatuiti din materiale moi ca:

• Vata de sticla;
• Vata de zgura;
• Pasla;
• Materiale poroase(placi de fibrociment)
• Saltele;
• Draperii;
• Covoare.

Absorbantii de tipul rezonatorilor simpli constau dintr-o cavitate ,situate intr-un perete rigid ,legata cu exteriorul printr-un canal sau cheson acustic de lemn rigid.Volumul de aer din cavitatea rezonatorului lucreaza ca un resort ,si o parte din energia Sonora se disipeaza in resonator.In acest caz, tavanul fonoabsorbant se poate realize din cavitati prevazute in beton sau din blocuri cu gauri perforate.

Membranele vibrante sunt constituite din placi subtiri si elastice ,aplicate la cativa cm de perete si se folosesc la frecvente joase.Se pot realize din PFL dur, materiale plastice.

Pentru a mari capacitatea de izolare acustica se pot folosi structuri compuse ,adica structuri la care planseul asigura functia de portanta, iar structura fonoabsorbanta ,fixate elastic de prima ,functia de ecranare si absorbtie acustica.

Protectia individuala a omului impotriva

zgomotelor si vibratiilor

Combaterea zgomotelor si vibratiilor se face direct la sursa, pe calea de transmitere de la sursa la receptor, precum si la receptor.Reducerea zgomotului si vibratiilor la sursa constituie asa-numita protectia active.Reducerea zgomotelor si vibratiilor pe caile de transmitere sau chiar la receptor constituie protectia pasiva.Eficienta cea mai mare o au metodele de reducere a zgomotului si vibratiilor la sursa.Aceasta presupune ca, inca din faza de proiectare a oricarui sistem sau masina ,sa se ia in considerare solutiile, prin aplicarea carora sa se obtina o functionare silentioasa.Cum tendinta actuala de dezvoltare a tehnicii este caracterizata de cresterea vitezelor de functionare si a sarcinilor de exploatare ,pe de o parte, si de reducerea maselor ,pe de alta parte ,rezulta ca este din ce in ce mai greu de a se obtine sisteme si masini cu functionare silentioasa.Este locul si timpul sa se mentioneze si un alt element fundamental:organismul uman se adapteaza la zgomote si vibratii in anumite limite ,riguros determintate.In consecinta ,nivelurile admisibile ale zgomotelor si vibratiilor nu pot creste.

Protectia individuala impotriva zgomotelor consta in folosirea unor sisteme special construite ,denumite antifoane.Antifoanele se pot imparti in doua categorii: de tip intern si de tip extern.

Antifoanele de tip intern sunt dopuri sau tampoane care se introduc in canalul auditiv.Antifoanele de tip extern sunt casti sau caschete ,care acopera intregul pavilion al urechii.

Prima ,si cea mai importanta conditie ,este valorarea cat mai mare a atenuarii pe care o realizeaza asupra zgomotului.Principala cauza a intolerantei fata de antifoane o constituie presiunea exercitata de acestea asupra pielii celor care le poarta.Evitarea presiunii antifonului asupra pielii este imposibila ,deoarece numai astfel se poate realize etanseitatea contactului antifon-ureche.

Materialele din care se confectioneaza antifoanele trebuie sa fie neutre ,din punct de vedere chimic, in raport cu pielea.Astfel, exista riscul producerii unor inflamatii care fac imposibila purtarea in continuare a antifonului.Antifonul trebuie sa fie astfel conceput si realizat incat sa atenueze mai mult frecventele mari, daunatoare urechii sis a actioneze mai putin asupra tonurilor corespunzatoare vocii omenesti pentru a realize mentinerea inteligibitatii vorbirii, esentiala in procesul muncii.

Constructia antifonului trebuie sa fie simpla si sa permita o fixare usoara, fara pretentii de precizie. Antifonul trebuie sa se caracterizeze prin simetrie si maleabilitate. Antifoanele asimetrice se adapteaza mai bine la forma urechii ,dar cele simetrice sunt mai usor de montat correct. Ca simplitate a constructiei sunt de preferat antifoanele de tip intern ,deoarece nu au piese mobile.

Antifoanele de tip extern realizeaza atenuari mai mari de 45 dB fata de cele de tip intern de 30 dB. Se comporta ,de aseamenea, mai bine la frecvente inalte, acolo unde urechea este mai sensibila. Nu necesita o intretinere atat de pretentioasa ca antifoanele de tip intern.

Pot fi purtate si in medii cu temperaturi mai ridicate, deoarece, in comparative cu antifoanele de tip extern ,nu impiedica respiratia si transpiratia pielii din zonele acoperite.

Antifoanele de tip intern permit ca muncitorul sa mai poarte in acelasi timp si alte echipamente sau alte dispozitive de lucru sau de protectie ,montate pe cap, cum ar fi masca sau ochelarii de protectie. Antifoanele de tip intern presupun insa niste conditii foarte severe de igiena. Ca solutii constructive, antifoanele de tip intern se prezinta intr-o gama variata de modele. Se folosesc antifoane interne incepand cu simplul dop de vata si pana la constructii mai complicate utilizandu-se diverse sorturi de cauciuc sau materiale plastice.

Antifoanele de tip extern pot fi purtate in diferite feluri, in functie de specificul locului de munca al operatorului.

In industria materialelor de constructii ,la confectionarea prefabricatelor din beton, acceleratiile vibratiilor la placile vibrante ating valori de 26 m/s. Acceleratii de acelasi ordin de marime au de suportat si muncitorii din industria incaltamintei.

Tractoristii si lucratorii de pe masinile agricole suporta, de asemenea, vibratii caracterizate de amplitudini mari, dar in domeniul frecventelor mai joase.

Echipamentul individual de protectie impotriva vibratiilor urmareste apararea mainilor ,picioarelor si a altor segmente ale organismului omenesc ,supuse unor vibratii care depasesc limitele fiziologic admise. Pentru protejarea mainilor se folosesc diferite tipuri de manusi vibroizolante din piele ,captusite cu un strat gros de par de porc sau de capra. O astfel de manusa ,realizata la Institutul de Cercetari Stiintifice pentru Protectia Mediului ,asigura atenuari ale vibratiilor de 10.20 dB in domeniul de frecvente 31,5.2000 Hz.