Безопасность жизнедеятельности. Часть I. Учебное пособие

	Таблица 10
Значения коэффициента g
Угловая высота середины светопроёма над	Значение коэффици-
рабочей поверхн. град.	ента g
26	0,80
30	0,86
34	0,91
38	0,96
42	1,00
46	1,04
50	1,08
54	1,12
58	1,16
62	1,18
66	1,21
70	1,23

Пример определения количества лучей при поперечном разрезе лаборатории

План n1

Рис. 3. Определение количества лучей n1, проходящих через окно при поперечном разрезе лаборатории ( см. рис. 5 ): H – высота помещения, Н=4,2 м; h – высота стола, h=1 м; С – высота окна, С=2,05 м; n1 – количество лучей, проходящих через высоту окна

Пример определенного количества лучей при продольном разрезе лаборатории.

План n2

Рис. 4. Определение количества лучей n2, проходящих через окно при продольном разрезе лаборатории (см. рис. 6 )

41 42

Рис. 5. График 1 А.М. Данилюка для подсчёта n1

43

44

Рис. 6. График 2 А.М. Данилюка для подсчёта n2

Лабораторная работа 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО

ОСВЕЩЕНИЯ

Цель работы

Ознакомиться с параметрами систем искусственного освещения, с методами расчета, приборами и порядком нормирования искусственного освещения.

Основные положения

Искусственное освещение применяется в часы суток, когда естественного света недостаточно либо в помещениях, где оно отсутствует по технологическим ограничениям (например, взрывоопасные производства).

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть:

а) общим, которое подразделяется на равномерное и локализированное;

б) комбинированным, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочем месте.

По функциональному назначению искусственное освещение может быть:

а) рабочим, предназначенным для обеспечения нормальных зрительных условий при выполнении работ, прохода людей и движения транспорта;

б) аварийным, предназначенным для продолжения работ при внезапном отключении рабочего освещения;

в) специальным, к которому следует отнести охранное, дежурное, сигнальное и др.

В действующих нормах искусственного освещения производственных помещений (СНиП 23-05-95) нормируют-

45

ся как количественная (минимальная освещенность, допустимая яркость в поле зрения) так и качественная (фон, контраст, показатель ослепленности, глубина пульсации освещенности) характеристики.

Величина номинальной освещенности устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются следующими параметрами:

а) размером объекта различения – наименьший размер, который необходимо выделить при проведении работы;

б) фоном – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривался, характеризуется коэффициентом отражения ρ; фон считается светлым при ρ > 0,4, средним - при ρ = 0,2 .. 0,4 и темным – при ρ < 0,2;

в) контрастом объекта с фоном, который характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона. Контраст объекта считается большим при К > 0,5, средним – при К = 0,2 … 0,5 и малым – при К < 0,2.

Расчет искусственного освещения Для расчета искусственного освещения используют-

ся следующие методы.

1. Метод коэффициента использования светового по-

тока.

Этот метод применяется для расчета общего освещения (расчеты произвести для ламп накаливания и люминесцентных ламп). Расчет по данному методу сводится к определению потребного количества светильников N для установки в лаборатории, которое определяется по формуле:

46

N = SEmin kз z ,(1)

Fлη

где S – освещаемая площадь, м2 (лаб. работа 3 рис.1);

Emin – уровень минимальной освещенности. Emin = 300к. (СНиП 23-05-95);

Kз – коэффициент запаса.

Коэффициент запаса Kз учитывает эксплуатационное снижение освещенности по сравнению с запланированной вследствие загрязнения светильников и ламп, а также уменьшение светового потока ламп в процессе их эксплуатации. Коэффициент запаса выбирается в пределах от 1,3 до

2,0 (табл. 2).

Z – коэффициент неравномерности освещенности (отношение средней освещенности к минимальной);

Коэффициент неравномерности освещенности Z учитывает неравномерность освещенности на расчетной поверхности. Его величина зависит в основном от отношения рас стояний между светильниками и от их типов. Значение этого коэффициента принимается равным 1,1 для люминесцентных ламп и 1,15 для ламп накаливания.

Fл – световой поток лампы, Лм;

Для ламп накаливания мощность равна 150 Вт., для люминесцентных (табл. 3).

η - коэффициент использования осветительной установки.

Значение коэффициента использования осветительной установки η определяют в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен и пола (см. л.р. №3, табл.9), а также от индекса помещения i (табл.4), который характеризует соотношение размеров освещаемого помещения. Индекс помещения вычисляют по формуле:

AB
i = hp (A + B)	,(2)

где А – длина помещения, м; (л.р. 3, рис. 1)

47

B – ширина помещения, м; (л.р. 3, рис.1)

hp– высота подвеса светильников над столом (hp=3,4м)

2. Точечный метод.

Рекомендуется для расчета локального освещения рабочего места.

2.1 Расчет освещенности лампы накаливания.

Определение освещенности E в выбранной точке на горизонтальной поверхности производится по формуле:

где Iα - величина силы света		в расчетной точке А, Кд
E =	Iα cos3	α	,(3)
	Η2K з

(рис.1);

α - угол между направлением силы света и вертикальной осью светильника, град (табл. 5);

H – расстояние до т.А по вертикальной оси светильника, м. (табл.1);

tgα = HL ,(4)

Кз – коэффициент запаса (табл.2). Угол α определяется по табл.5 по значению:

где L – расстояние по горизонтали от вертикальной оси светильника до т.А, м. (табл.1).

Величина силы света светильника определяется по формуле:

48

Iα = Iα 10Fл3 ,(5)

Где I’α - величина силы света светильника с лампой, дающей световой поток под углом α (табл.6);

Fл – световой поток лампы накаливания Лм (табл.3).

2.2 Расчет освещенности люминесцентной лампы

Определение освещенности Е в расчетной точке на горизонтальной поверхности производится по формуле:

E = I j cos2Η2 α (α + sin22α),(6)

где Ij - величина силы света в расчетной точке А, канделах, Kg (рис.2)

49

γ - угол между вертикальной осью лампы и направлением силы света, град.;

H – расстояние т.А по вертикальной оси лампы, м (рис.2, табл.1);

α - угол, под которым видна светящаяся линия, град. (рис.2)

В формуле (6) α вычисляется в радианах, 2α - в градусах. Угол γ определяется по табл.5 по значению:

cosγ = HC ,(7)

где С – гипотенуза прямоугольного треугольника, м

C = H 2 +l2 , м

H – расстояние т.А по вертикальной оси лампы, м согласно индивидуальному заданию (табл.1).

l – расстояние от вертикальной плоскости лампы равное

0,25 м.

Угол α -определяется по рис.2:

α = α1 + α2, (8)

Углы α1 и α2 определяются из выражений:

tgα1 = ac ,(9)

tgα2 = Lлс−а ,(10)

где а – расстояние т.А по горизонтальной оси лампы, м (рис.2, табл.1);

с – гипотенуза прямоугольного треугольника (рис.2); Lл – длина люминесцентной лампы, м (табл.3, исходя из

индивидуального задания табл.1).

50

Сила света Ij определяется по формуле:

I j = πF2Lл л ,(11)

где Fл – световой поток люминесцентной лампы, Лм (табл.3, исходя из индивидуального задания табл.1).

Описание лабораторной установки (рис.3)

1.Лабораторная установка состоит из системы светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами, позволяющими имитировать локальную систему искусственного освещения.

2.Передвижной штатив (3) позволяет регулировать высоту подвеса светильников, согласно индивидуального задания .

3.Пульт управления (4) предназначен для включения исследуемого светильника.

4.В электрическую сеть лабораторной установки включен ЛАТР (2) и вольтметр (12) для изменения и контроля напряжения питания осветительных ламп.

Меры безопасности
Запрещается производить какие – либо ремонтные работы	Рис.3 Схема лабораторной установки:
с лабораторной установкой: замена источников света, ре-	1 – основание; 2 - две вертикальные стойки;
монт регулятора напряжения и др.	3 – передвижной штатив, 4 – пульт управления,
	5 – траверса; 6 – светильники; 7 – горизонтальная линейка;
	8 – вертикальная линейка; 9 – тумблер включения
	напряжения питающей сети с сигнальной лампой;
	10, 11 – маховичок для изменения напряжения подаваемого
	на лампы; 12 – прибор для измерения напряжения. Включе-
	ние ламп осуществляют тумблером с пульта 4

51 52

Порядок выполнения лабораторной работы

1.Выполнить расчет рабочего освещения лаборатории методом коэффициента использования, для ламп накаливания и для люминесцентных ламп.

2.Исследовать эффективность работы искусственного освещения с лампами накаливания и люминесцентными лампами с различными светильниками.

2.1.Выполнить расчет локального освещения точечным методом по данным табл.1.

2.2.Произвести замеры освещенности в соответствии с заданием (табл.1):

а) Лампа накаливая. Тумблером 9 включить установку

впитающую сеть, тумблером 4 пульта управления включить лампу с соответствующим заданию светильником, передвижной штатив 3 установить против значения H на вертикальной линейке 8, на горизонтальной линейке 7 произвести отсчет L и измерить люксметром освещенность, при этом начало отсчета L совпадает с центром симметрии лампы. По окончанию замеров отключить тумблеры 4 и 9.

б) Люминесцентная лампа. Тумблером 4 пульта управления включить соответствующую лампу по заданию (табл.1), штатив 3 установить против значения H на вертикальной линейке 8, горизонтальную линейку 7 установить на расстояние 25 см. от вертикальной плоскости лампы таким образом, чтобы начало отсчета линейки 7 располагалась на одной вертикальной линии с габаритным размером лампы, произвести замер освещенности на расстоянии а (табл.1). Тумблеры 4 и 9 отключить.

2.3.Сравнить расчетные значения освещенности с данными измерений и сделать выводы.

2.4.Данные расчетов и замеров внести в протокол 1.

53

Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования и точечным методом (рис. 1,2).

3.Протокол 1 с данными расчетов и измерений и выводами.

Таблица 1

Индивидуальные задания

№	Для ламп накаливания				Для люминесцентных
п/п							ламп
	H,м	L,м	Тип све-	P, Вт	H,м	а,м	Тип	P, Вт
			тильни-				ламп
			ков
1	1,6	0,2	ППР	100	1,6	0,5	ЛБ	20
2	1,6	0,1	мол.шар.	150	1,5	0,9	ЛБ	40
3	1,5	0,3	Гс	100	1,4	0,4	ЛБ	20
4	1,6	0,4	ППР	150	1,6	0,8	ЛБ	40
5	1,5	0,5	мол.шар	100	1,5	0,3	ЛБ	20
6	1,4	0,6	Гс	150	1,3	0,5	ЛБ	40
7	1,3	0,1	ППР	100	1,4	0,4	ЛБ	20
8	1,2	0,6	мол.шар	150	1,2	0,3	ЛБ	40
9	1,1	0,5	Гс	100	1,1	0,2	ЛБ	20
10	1	0,4	ППР	150	1	0,1	ЛБ	40
11	0,6	0,2	мол.шар	100	1	0,5	ЛБ	20
12	0,5	0,2	Гс	150	1,1	0,9	ЛБ	40
13	0,4	0,3	ППР	100	0,7	0,4	ЛБ	20
14	0,6	0,4	мол.шар	150	0,6	0,8	ЛБ	40
15	0,5	0,5	Гс	100	0,5	0,3	ЛБ	20
16	0,4	0,6	ППР	150	0,4	0,5	ЛБ	40
17	1,2	0,1	мол.шар	100	1,3	0,1	ЛБ	20
18	1,3	0,1	Гс	150	1,2	0,5	ЛБ	40
54

Продолжение табл. 1

19	1,2	0,2	ППР	100	1,2	0,9	ЛБ	20
20	1,1	0,3	мол.шар	150	1,1	0,4	ЛБ	40
21	1	0,4	Гс	100	1	0,8	ЛБ	20
22	0,5	0,1	ППР	150	0,6	0,3	ЛБ	40
23	0,6	0,2	мол.шар	100	0,5	0,2	ЛБ	20
24	0,5	0,3	Гс	150	0,4	0,1	ЛБ	40
25	1	0,1	ППР	100	1	0,5	ЛБ	20
26	1,1	0,2	мол.шар	150	1,1	0,9	ЛБ	40
27	1,2	0,3	Гс	100	1,2	0,4	ЛБ	20
28	1,3	0,4	ППР	150	1,3	0,8	ЛБ	40
29	1,4	0,5	мол.шар	100	1,4	0,3	ЛБ	20
30	1,5	0,6	Гс	150	1,5	0,5	ЛБ	40
31	1,6	0,1	ППР	100	1,6	0,4	ЛБ	20
32	1	0,1	мол.шар	150	1,4	0,3	ЛБ	40
33	1,1	0,2	Гс	100	1,5	0,2	ЛБ	20
34	1,2	0,3	ППР	150	1,6	0,1	ЛБ	40

		Таблица 2
Значение коэффициента Кз
Характеристика объ-	При лампах на-	При люминес-
екта	каливания	центных лампах
Помещения с боль-	1,7	2,0
шими выделениями
пыли, дыма, копоти
Помещения со сред-	1,5	1,8
ними выделениями
пыли, дыма, копоти
Помещения с малыми
пылевыделениями	1,3	1,5

		Характеристики ламп				Таблица 3
Лампы накаливания			Люминесцентные лампы
Мощ-	Тип	Свето-	Мощ-	Тип	Свето-	Длина
ность	лампы	вой по-	ность,	лампы	вой по-	лампы,
Вт		ток, Лм	Вт		ток, Лм	м
100	Б-220-	1350	20	ЛБ	1180	0,6
	100		40	ЛБ	3000	1,2

Условные обозначения: Б – би спиральная; 220 – напряжение, В; 100, 150 – мощность, Вт; ЛБ – люминесцентная белая.

Таблица 4 Коэффициенты использования светового потока

	Индекс	ρ, потолка	ρ, стен	ρ, пола
	поме-	70	70	50
	щения,	50	50	50
	i
		30	10	10
		Коэффициенты использования, (η)
	0,5	0,26	0,23	0,24
	0,6	0,30	0,28	0,26
	0,7	0,34	0,32	0,30
	0,8	0,37	0,34	0,33
	0,9	0,40	0,37	0,35
	1,0	0,43	0,39	0,38
	1,1	0,45	0,41	0,39
	1,25	0,47	0,43	0,41
	1,5	0,51	0,46	0,44
	1,75	0,53	0,48	0,46
	2,0	0,55	0,50	0,48

55 56

Продолжение табл. 4

2,25	0,57	0,52	0,50
2,5	0,59	0,53	0,51
3,0	0,61	0,55	0,52
3,5	0,63	0,56	0,53
4,0	0,64	0,57	0,54
5,0	0,67	0,59	0,56

Таблица 5

Тригонометрические функции

α	sin	tg	cos	α	sin	tg	cos	α	sin	tg	cos
0	0,000	0,000	1,000	30	0,500	0,577	0,856	60	0,866	1,732	0,500
1				31				61
	0,017	0,017	0,999		0,515	0,601	0,857		0,875	1,804	0,485
2	0,035	0,035	0,999	32	0,530	0,625	0,848	62	0,883	1,881	0,470
3	0,052	0,052	0,999	33	0,545	0,649	0,839	63	0,891	1,963	0,454
4	0,070	0,070	0,998	34	0,559	0,674	0,829	64	0,899	2,050	0,438
5	0,087	0,087	0,996	35	0,573	0,700	0,819	65	0,906	2,145	0,423
6	0,104	0,105	0,994	36	0,588	0,726	0,809	66	0,914	2,246	0,407
7	0,122	0,123	0,992	37	0,602	0,754	0,799	67	0,920	2,356	0,391
8	0,139	0,140	0,990	38	0,616	0,781	0,788	68	0,927	2,475	0,375
9	0,156	0,158	0,988	39	0,629	0,810	0,777	69	0,934	2,605	0,358
10	0,174	0,176	0,985	40	0,643	0,839	0,766	70	0,940	2,747	0,342
11	0,191	0,194	0,982	41	0,656	0,869	0,755	71	0,946	2,904	0,326
12	0,208	0,213	0,978	42	0,669	0,900	0,743	72	0,951	3,078	0,309
13	0,225	0,231	0,974	43	0,683	0,933	0,731	73	0,956	3,271	0,292
14	0,242	0,249	0,970	44	0,695	0,966	0,719	74	0,961	3,487	0,276
15	0,259	0,268	0,966	45	0,707	1,000	0,707	75	0,966	3,732	0,259
16	0,276	0,287	0,961	46	0,719	1,036	0,695	76	0,970	4,011	0,242
17	0,292	0,306	0,956	47	0,731	1,072	0,682	77	0,974	4,331	0,225
18	0,309	0,325	0,951	48	0,743	1,111	0,669	78	0,978	4,705	0,208
19	0,326	0,344	0,946	49	0,755	1,150	0,656	79	0,982	5,145	0,191
20	0,342	0,364	0,940	50	0,766	1,192	0,643	80	0,985	5,671	0,174
21	0,358	0,384	0,934	51	0,777	1,235	0,629	81	0,988	6,314	0,156
22	0,375	0,404	0,928	52	0,788	1,280	0,616	82	0,990	7,115	0,139
23	0,319	0,424	0,921	53	0,799	1,327	0,602	83	0,993	8,144	0,122
24	0,407	0,445	0,914	54	0,809	1,376	0,586	84	0,995	9,514	0,104
25	0,423	0,466	0,906	55	0,819	1,428	0,574	85	0,996	11,43	0,087
26	0,438	0,488	0,899	56	0,829	1,483	0,559	86	0,998	14,30	0,070
27	0,404	0,510	0,891	57	0,839	1,540	0,545	87	0,999	19,08	0,052
28	0,469	0,532	0,883	58	0,848	1,600	0,530	88	0,999	28,64	0,035
29	0,485	0,554	0,875	59	0,875	1,644	0,515	89	1,000	57,29	0,018

Таблица 6 Светотехнические характеристики светильников с лампами

накаливания

ТИП СВЕТИЛЬНИКА

	ППР		Гс			Молочный шар
α°		I’α	α°		I’α	α°	I’α
0		71	0		76,3	0	23
5		71	5		74,1	5	22,5
10		71	15		64,0	10	22
15		70	25		47,9
20		70	35		32,1	15	21,5
25		70	45		18,9	20	21
30		69	55		152
35		68	65		110	25	20,5
40		68	75		82
45		67	85		64	30	20
50		66	90		52	35	19,5
55		65				45	19
60		65				50	18,5
65		65				55	18
70		65				60	17,5
75		65				65	17
80		58				70	16,5
85		52				75	16
90		52				80	15,5
						85	15
						90	14,5

57 58

			Протокол 1
Лампа накаливания		Лампа люминесцентная
Ерасч., ЛК	Еизм., ЛК	Ерасч., ЛК	Еизм., ЛК

Лабораторная работа 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВИБРАЦИЙ

Цель работы

Расчет параметров вибрации лабораторной установки, экспериментальное исследование эффективности пружинных виброизоляторов.

Основные положения

Вибрацией называют колебательные движения механических систем в результате действия совокупности случайных и неуравновешенных сил.

По способу передачи на человека вибрация подразде-

ляется (ГОСТ 12.1.012-91):

-на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

-на локальную, передающуюся через руки человека. По направлению действия вибрация подразделяется;

-на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z, для общей вибрации, где ось Z – вертикальная перпендикулярной поверхности; ось X – горизонтальная от спины к груди; ось Y – горизонтальная от правого плеча к левому;

-на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xp, Zp для локальной вибрации, где ось Xp сов-

59

падает с осью мест охвата (рукоятки, рулевого колеса и др.), а ось Zp лежит в плоскости, образованной осью Xp и направлением подачи или приложения силы. Направление координатных осей указаны на рис. 1,2.

Рис.1. Направление координатных осей при действии общей вибрации

Рис. 2. Направление координатных осей при действии локальной вибрации.

Общая вибрация по источнику ее возникновения подразделяется на:

- транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам (в том числе и при их строительстве).;

60