Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
Балаковский институт техники, технологии и управления
БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Часть 1. «Безопасность в производственных условиях»
Методические указания к проведению практических занятий
для студентов специальности 120100
всех форм обучения
Одобрено
редакционно–издательским советом
Балаковского института техники, технологии и управления
Балаково 2007
ВВЕДЕНИЕ
Студент, ознакомившись с теоретическими вопросами безопасности жизнедеятельности (БЖД) на лекциях, должен практически овладеть основными методиками расчета снижения воздействия на человека вредных и опасных факторов в условиях мирного времени на производстве, а также снижения риска в условиях чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Данные методические указания содержат типовые расчеты средств защиты от опасных и вредных факторов и могут быть использованы также для дипломного проектирования студентами специальности 120100 «Технология машиностроения».
Раздел 1. Производственная санитария
Задача 1. На основе Руководства P 2.2.2006–05 [3] оценить фактическое состояние условий труда по вредным и опасным факторам производственной среды на рабочих местах машиностроительного предприятия.
В результате аттестации рабочих мест были измерены фактические значения вредных и опасных производственных факторов (табл. 1).
Указания к решению задачи
Согласно Руководству P 2.2.2006–05 [3], исходя из степени отклонения фактических уровней факторов рабочей среды и трудового процесса от гигиенических нормативов, условия труда по степени вредности и опасности условно подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные.
Оптимальные условия труда (1 класс) – условия, при которых сохраняется здоровье работника и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы факторов рабочей среды установлены для микроклиматических параметров и факторов трудовой нагрузки. Для других факторов за оптимальные условно принимают такие условия труда, при которых вредные факторы отсутствуют либо не превышают уровней, принятых в качестве безопасных.
Таблица 1
Измеренные значения производственных факторов
№ пп |
Параметры факторов производственной среды |
Фактические значения (№ варианта — последняя цифра № зачетки) | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
1
|
Температура воздуха на рабочем месте Т,оС |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
23 |
25 |
27 |
29 |
31 |
2 |
Концентрация вре-дных газов C, мг/м3 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
3 |
То же, пыли C,мг/м3 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
4 |
Вибрация Lv, дБ |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
101 |
102 |
103 |
5 |
Шум Lp, дБА |
91 |
90 |
89 |
88 |
87 |
86 |
85 |
84 |
83 |
82 |
6 |
Освещенность Е,лк |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
7 |
Электромагнитные излучения IППЭ, Вт/м2 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
8 |
Тепловое излучение I, кВт/м2 |
1,2 |
1,5 |
1,7 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
9 |
Масса поднимаемого груза M, кг |
5 |
7 |
10 |
15 |
17 |
20 |
23 |
25 |
30 |
35 |
Допустимые условия труда (2 класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не оказывают неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работников и их потомство. Допустимые условия труда условно относят к безопасным.
Вредные условия труда (3 класс) характеризуются наличием вредных факторов, уровни которых превышают гигиенические нормативы и оказывают неблагоприятное действие на организм работника и/или его потомство.
Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работников условно разделяют на 4 степени вредности:
1 степень 3 класса (3.1) – условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья;
2 степень 3 класса (3.2) – уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению профессионально обусловленной заболеваемости (что может проявляться повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых для данных факторов органов и систем), появлению начальных признаков или легких форм профессиональных заболеваний (без потери профессиональной трудоспособности), возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет);
3 степень 3 класса (3.3) – условия труда, характеризующиеся такими уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых приводит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (профессионально обусловленной) патологии;
4 степень 3 класса (3.4) – условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуются уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в т. ч. и тяжелых форм.
Задачу рекомендуется решать в следующей последовательности.
1) С учетом нормативных значений предельно допустимых концентраций (ПДК) или предельно допустимых уровней (ПДУ) (табл. 2) по каждому из факторов производственной среды определить относительные или абсолютные отклонения фактических значений от нормативных в соответствие с гигиенической классификацией труда (табл. 3).
Таблица 2
Предельно–допустимые значения факторов производственной среды
(извлечение из СНиПов и ГОСТов [4, 7, 8, 9, 11])
№ пп |
Факторы производственной среды |
Допустимые значения (выбор варианта — начальная буква фамилии) | |||||||||
А,БВ |
Г,ДЕ |
Ж,ЗИ |
К,ЛМ |
Н,ОП |
Р,С |
Т,УФ |
Х,ЦЧ |
Ш,Щ,Э |
Ю,Я | ||
1 |
Температура воздуха То, С |
20 |
23 |
19 |
25 |
17 |
22 |
18 |
21 |
24 |
16 |
2 |
Концентрация вре-дных газов С, мг/м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
3 |
Концентрация пыли С, мг/м3 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4 |
Вибрация Lv, дБ |
92 | |||||||||
5 |
Шум Lp, дБ |
80 | |||||||||
6 |
Освещенность Е, лк |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
7 |
Электромагнитные излучения Iдоп, Вт/м2 |
10 | |||||||||
8 |
Норма переноски тяжестей M, кг |
для мужчин – 50 кг; для женщин – 10 кг при разовых операциях, 7 кг при постоянной работе. |
2) По относительной или абсолютной разнице каждого фактора производственной среды определить класс вредности. Здесь необходимо иметь в виду, что если полученное значение будет меньше, чем указано для класса 3.1 (см. табл. 3), то назначается класс опасности 2, если больше, чем указано для класса 3.4 – класс опасности 4.
Таблица 3
Гигиеническая классификация труда
(извлечение из Руководства P 2.2.2006–05 [3])
№ пп |
Фактор |
3 класс—вредные условия труда | |||
Степень превышения норм | |||||
3.1 |
3.2 |
3.3 |
3.4 | ||
1 |
Температура: Т – Тдоп, оС зимой |
14 |
12 |
10 |
8 |
|
летом |
25,5 |
26,2 |
27,3 |
29,9 |
2 |
Вредные химические вещества: С/ПДК |
1,1–3 |
3,1–6 |
6,1–10 |
10,1–20 |
3 |
Пыль: С/ПДК |
1,1–2 |
2,1–4 |
4,1–6 |
6,1–10 |
4 |
Вибрация общая: Lv – ПДУ, дБ |
6 |
12 |
18 |
24 |
5 |
Шум: Lp – ПДУ, дБА |
5 |
15 |
25 |
35 |
6 |
Освещенность Е/Енорм, лк |
0,5 –1 |
0,5 |
|
|
7 |
Электромагнитные излучения радио-частотного диапазона: IППЭ/Iдоп |
1,1–3 |
3,1–5 |
5,1–10 |
10 |
8 |
Тепловое излучение I, кВт/м2 |
1,2–1,5 |
1,5–2,0 |
2,0–2,5 |
2,5–3,5 |
9 |
Подъем и перемещение (разовое) тяжестей постоянно в течение рабочей смены M, кг: для мужчин для женщин |
5 3 |
15 7 |
30 7 |
30 10 |
4) Обосновать мероприятия по улучшению условий труда по тем факторам, по которым имеет место отклонение от допустимых норм.
Л и т е р а т у р а: [1, 2, 3].
Задача 2. Выполнить расчет вентиляции для обеспечения здоровых и безопасных условий труда на рабочем месте по опасным и вредным факторам, характерным для данного технологического процесса (табл. 4).
Указания к решению задачи
Общеобменная вентиляция
Расход воздуха для общеобменной вентиляции следует определять отдельно по каждому фактору («по людям», по теплоизбыткам, по избыточной влаге, по газам и парам, по кратности воздухообмена).
Из требуемых по различным факторам значений за расчетное значение принимается максимальный расход.
Таблица 4
Исходные данные для расчета вентиляции
№ пп |
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — последняя цифра номера зачетной книжки) | |||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | ||||||
1 |
Число работников N, чел. |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 | ||||
2 |
Размеры помещения, м |
L= B= H= |
20 8 5 |
25 12 6 |
30 14 7 |
35 16 8 |
40 18 9 |
45 20 5 |
50 22 6 |
55 24 7 |
60 26 8 |
65 28 9 | |||
3 |
Температура воздуха, tп,оС |
-20 |
-18 |
-16 |
-14 |
-12 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 | ||||
4 |
Относительная влажность φп, % |
65 |
67 |
70 |
73 |
75 |
78 |
80 |
82 |
85 |
87 | ||||
|
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — начальная буква фамилии студента) | |||||||||||||
А,Б,В |
Г,Д,Е |
Ж,З,И |
К,Л,М |
Н,О,П |
Р,С |
Т,У,Ф |
Х,Ц,Ч |
Ш,Щ,Э |
Ю,Я | ||||||
5 |
Общая мощность эл.оборудования W, кВт |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 | ||||
6 |
Вредные пары и газы |
Ацетон |
Бензол |
н-Бутил-ацетат |
Дихлор-этан |
п-Ксилол |
Пири-дин |
Серо-углерод |
Стирол |
Толуол |
Хлор-бензол | ||||
ПДК, мг/м3 |
200 |
50 |
200 |
10 |
50 |
5 |
1 |
5 |
50 |
50 | |||||
Интенсивность поступления qг,п, г/ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||
7 |
Интенсивность влаги qвл, кг/ч |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 | ||||
8 |
Площадь неплот-ностей F, м2 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 | ||||
9 |
Кратность k |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
1) По удельному потреблению кислорода работниками («по людям»), м3/ч:
L=N∙q,
где N – максимальное число людей в цехе, чел.;
q –нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м3/ч;
принимается из условий: если на 1 работающего приходится менее 20
м3объема помещения, тоq ≥ 30 м3/ч; если больше 20 м3—q ≥ 20 м3/ч.
2) По избыткам явной теплоты, м3/ч:
где qизб – избыточный явный тепловой поток в помещении, кВт; за избы-
точный тепловой поток следует принять тепловыделения от установ-
ленного электрооборудования,
qизб = W∙kз∙kо∙kт ,
W– установленная мощность электрооборудования, кВт;
kз – коэффициент загрузки электрооборудования,kз= 0,5…0,8;
kо– коэффициент одновременности работы,kо= 0,5…1,0;
kт– коэффициент тепловыделений оборудования,kт= 0,1…0,5.
ρ – плотность воздуха, принятьρ= 1,2 кг/м3;
tу, tп–соответственно температура воздуха, удаляемого из помещения
за пределами рабочей зоны, и поступающего в помещение снаружи, С;
сp – теплоемкость воздуха, равная сp=1,01 кДж/(кгС).
3) По массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, м3/ч:
где qгп– интенсивность поступления вредных газов и паров или взрыво
опасных веществ в воздух помещения, г/ч;
Cу, Cп –концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воз-
духе, соответственно удаляемого из помещения за пределами рабочей
зоны и поступающего в помещение в рабочую зону, мг/м3.
4) По избыткам влаги (водяного пара), м3/ч:
где qвл –интенсивность поступления избытков влаги в воздух помещения,
кг/ч;
dу,dп –влагосодержание воздуха, соответственно удаляемого из поме-
щения за пределами рабочей зоны и подаваемого в помещение в рабо-
чую зону, г/кг.
Поскольку в ГОСТ 12.1.005-88* приводятся значения относительной влажности воздуха φу иφп,%, то для перевода их в абсолютныеdу и dп, г/кг, применяются формулы:
где P – барометрическое давление, принимаемое равным 760 мм рт. ст.;
pн– парциальное давление насыщенных паров (газов) при данной тем-
пературе воздуха, мм рт. ст., определяемое из выражений:
где t– температура воздуха в помещении,С, принимается равной темпе-
ратуре воздуха, удаляемого из помещения tу, т.е.t=tу;
5) по нормируемой кратности воздухообмена, м3/ч:
L = k∙Vp ,
где Vp –рабочий объем помещения, м3; для помещений высотой 6 м и бо-
лее согласно СНиП 41-01-2003 принимается Vp = 6∙S;
S –площадь помещения, м2;
k – нормируемая кратность воздухообмена, ч-1.
Примечание. Согласно ГОСТ 12.1.005-88*, параметры воздухаtу, φу следует принять равными допустимым параметрам в рабочей зоне помещения для работ средней тяжести; кроме этого, рекомендуется принятьCу= ПДК иCп= 0,3∙ПДК см. табл. А.1 Приложения А).
Местная вентиляция
Расход воздуха для местной вентиляции следует определять в дополнение к общеобменной.
1) Расход воздуха для удаления вредных паров и газов из укрытий (кожухов) рабочего оборудования, м3/ч:
Lу,к = 3600∙F∙v0 ,
где F – площадь рабочих проемов и неплотностей (см. табл. 4), м2;
v0– средняя по площади рабочих проемов и неплотностей скорость
всасывания, принимается v0 = 0,5 м/с при ПДК > 50 мг/м3,v0 = 0,7 м/с
при ПДК = 5…50 мг/м3, v0 = 1,3 м/с при ПДК < 5 мг/м3;
2) Расход воздуха через зонт по тепловыделению в местах установки рабочего оборудования, м3/ч:
,
где qизб – избыточный тепловой поток в помещении, кВт (см. выше).
Литература: [1, 2, 6, 7].
Задача 3.Рассчитать общее искусственное освещение рабочей зоны помещений участка, цеха согласно исходным данным (см. табл. 2, 4, 5).
Таблица 5
Исходные данные для расчета освещения
№ пп |
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — последняя цифра номера зачетной книжки) | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | ||
1 |
Минимальный размер объекта различения, мм |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
2 |
Подразряд |
а |
б |
в |
г |
а |
б |
в |
г |
а |
б |
Указания к решению задачи
1) Выбрать тип светильника и источника света, учитывая характеристики светораспределения, ограничения прямой блесткости, экономические показатели, условия среды, а также требования взрыво–и пожаробезопасности. Для общего освещения производственных помещений предпочтение отдают газоразрядным лампам.
2) Для заданного минимального размера объекта различения (табл. 5) обосновать разряд зрительной работы, далее, согласно требованиям СНиП 23–05–95*, по разряду и подразряду зрительной работы выбрать нормируемое значение освещенности ЕН, люкс (см. табл. А1 Приложения А).
3) Определить число светильников, исходя из заданных геометрических размеров помещения (см. табл. 4):
,
где l– расстояние между соседними светильниками, м, выбирается из ус
ловия l =HP;
– наивыгоднейшее отношение (см. табл. А3Приложения А).
5) Для заданных значений коэффициентов ρп, ρс, ρпл,Iопределить коэффициент использования светового потока(см. табл. А2Приложения А).
6) Определить световой поток одной лампы, лк, по формуле:
,
где kз– коэффициент запаса;
z– коэффициент неравномерности;
Sпов– площадь освещаемой поверхности, м2;
– коэффициент использования светового потока; принимается по
СНиП 23–05–95* в зависимости от коэффициентов отражения стен,
потолка, пола и индекса помещения i:
,
где Hр– высота подвеса светильника над уровнем рабочей поверхности
(УРП = 1,5 м для работы стоя и УРП = 0,7 м для работы сидя), м:
Hр = H – УРП.
L, B, H – длина, ширина и высота помещения (см. табл. 4), м.
7) По полученному значению светового потокаи напряжению в сети выбирают тип лампы и ее мощность (см. табл. А4 приложения А), при этом фактический световой поток не должен быть меньше, чем на10% и больше, чем на 20% от расчетного значения.
Литература: [1, 2, 4].
Задача 4. Используя различные методы, рассчитать требуемое снижение шума на рабочем месте согласно исходным данным (см. табл. 4, 6).
Таблица 6
Исходные данные для расчета шума
№ пп |
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — последняя цифра номера зачетной книжки) | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | ||
1 |
Число источников n |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
2 |
Толщина перегородки h, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
3 |
Частота источника f, Гц |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
80
|
Указания к решению задачи
Шумоизоляция
1) Поверхностная плотность шумоизоляционной конструкции (перегородки):
mши = ∙h ,
где – объемная плотность бетона, кг/м3, принять= 1800 кг/м3;
h – толщина перегородки, м.
2) Эффективная поверхностная плотность, кг/м2:
mэ= k∙mши ,
где k = 1,9 — коэффициент, учитывающий поверхностную плотность ма-
териала.
3) Звукоизоляция ограждающей конструкции, дБ:
Lиз = 20∙lg(mэ∙f) – 47,5.
4) Уровень звукового давления в рассматриваемом помещении, дБ:
Lпом = L – Lиз Lдоп ,
где Lдоп– допустимый по ГОСТ 12.1.003-83* уровень звукового давления.
Шумопоглощение
1) Определить предельный радиус
где n– число источников;
B8000– постоянная помещения на частоте 8000 Гц:
B8000 = B1000∙8000 ,
B1000– постоянная помещения на (эталонной) частоте 1000 Гц:
V– объем помещения (см. табл. 4), м3;
8000– частотный множитель, принимаемый в зависимости от объема
помещения на частоте 8000 Гц; при V<200) м38000= 2,5; приV=200–
1000) м38000= 4,2; приV>1000) м38000= 6,0.
2) Снижение уровня звукового давления после обработки стен помещения звукопоглощающими облицовками, дБ:
,
где BиB1– постоянные помещения до и после облицовки, м2:
,,
где A,A1– эквивалентные площади звукопоглощения до и после обли-
цовки, м2;
A = P∙H + B∙L; A1 = 10∙A,
P,H,B,L– периметр, высота, ширина и длина помещения цеха (см.
табл. 4), м;
= 0,1 и= 0,9 – коэффициенты звукопоглощения до и после обли
цовки.
Литература: [1, 2, 8].
Задача 5. Используя различные методы, рассчитать требуемое снижение уровня вибрации при работе машин и оборудования на рабочем месте согласно исходным данным (см. табл. 4, 7).
Таблица 7
Исходные данные для расчета защиты от вибрации
№ пп |
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — последняя цифра номера зачетной книжки) | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | ||
1 |
Масса вращающихся частей, т |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
2 |
Эксцентриситет, мм |
0,65 |
0,60 |
0,55 |
0,50 |
0,45 |
0,4 |
0,30 |
0,25 |
0,2 |
0,1 |
3 |
Число оборотов двигателя n, об/мин |
600 |
700 |
800 |
1000 |
1200 |
900 |
1500 |
1800 |
900 |
800 |
4 |
Тип грунта |
с/п |
с/п |
с/г |
с/г |
с/г |
с/п |
с/п |
с/г |
с/г |
с/г |
|
Коэффициент пористости k |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
Примечание. с/п – супесь; с/г – суглинок |
Указания к решению задачи
Виброизоляция
1) Определить динамическую нагрузку, возбуждаемую колеблющейся системой (машиной, аппаратом), Н:
,
где Мк=m∙r– кинетический момент одного дебаланса, Н∙м;
m– масса вращающейся части машины, кг;
r– эксцентриситет вращающихся масс, см; задатьсяr= 10-4м;
= 2∙∙f = 2∙∙n/60 – круговая частота источника вибрации, Гц;
g = 9,8 – ускорение свободного падения, м/с2.
2) Определить суммарную жесткость всех виброизоляторов (статическая осадка принимается ст= 0,003...0,005 м), Н/м:
,
где Qп= 2∙m∙g – вес подвижных частей колеблющейся системы, Н.
3) Определить собственную частоту колебаний системы, Гц:
.
4) Определить коэффициент передачи по формуле:
.
5) Определить нормальную динамическую нагрузку, передающуюся на основание (фундамент) машины, Н:
Fф = F∙.
6) Для расчета амплитуды перемещения основания необходимо найти:
– минимальную площадь основания, м2:
,г
где R = k∙Rо– допустимое нормативное давление на грунт, Па;
Rо= 105Па – допустимое нормативное давление на основание условного фундамента;
k– коэффициент пористости, учитывающий тип грунта (табл. 8);
Таблица 8
Допустимые нормативные давления на грунт R
Тип грунта |
k |
Тип грунта |
k |
Пески независимо от влажности: крупные средней крупности Пески мелкие: маловлажные насыщенные водой Пески пылеватые: маловлажные очень влажные насыщенные водой |
3,5…4,5 2,5…3,5
2…3 2,5…1,5
2…2,5 1,5…2 1…1,5 |
Супеси при коэффициенте пористости К: 0,5 0,7 Суглинки при коэффици-енте пористости К: 0,5 0,7 1 |
3 2
2,5…3 1,8…2,5 1…2 |
Q – общий вес системы (вместе с фундаментной плитой), Н; минимальный вес фундаментной плиты принять Qф= 3∙Qп;
– жесткость грунта, Н/м:
Kф = So∙Cz ,
где Cz= 40 кН/м3— коэффициент упругого равномерного сжатия грунта (при R = RоCz= 20 кН/м3; R = 2 RоCz= 40 кН/м3; R = 3 RоCz= 50 кН/м3; R = 4 RоCz= 60 кН/м3, R = 5 RоCz= 70 кН/м3);
– собственную частоту колебаний фундаментной плиты, Гц, по формуле:
,
где Qo– вес фундаментной плиты, Н.
Амплитуда перемещений основания, м:
.
Должно выполняться условие aф> aдоп(0,009 мм).
Виброгашение
1) Для машин с вертикально направленными колебаниями минимально необходимый вес фундамента, Н, при котором колебания не будут превышать допустимых, определить по формуле:
.
2) Для виброплощадок, работающих с частотой не ниже 3000 об/мин, можно пользоваться упрощенной формулой:
.
Литература: [1, 2, 9].
Задача 6. Провести оценку эффективности защиты от воздействия электромагнитного поля с помощью экрана, представляющего собой прямоугольный кожух. Имеются технологические проемы (щели) толщиной 0,005 м. Работа в условиях поля напряженностьюE= 2 кВ/м. Абсолютная магнитная проницаемость материала экранаэ= 4∙∙10-7 Гн/м. Остальные исходные данные в табл. 9.
Указания к решению задачи
1) Определить в соответствии с СанПиН 2.2.4-2.1.8.055–96 допустимую величину электрической составляющей поля Eдоп, В/м, и магнитной составляющейHдоп, А/м (см. приложение Б).
2) Определить требуемую эффективность экрана, дБ:
3) Определить эквивалентный радиус экрана, м:
.
3) Если , то определить волновое сопротивление, Ом:
,
где Z0 = 377 Ом – волновое сопротивление воздуха;
Таблица 9
Исходные данные для расчета эффективности защиты от ЭМП
№ пп |
Показатели |
Численные значения (выбор варианта — последняя цифра номера зачетной книжки) | ||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |||
1 |
Частота поля f, кГц |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 | |
2 |
Расстояние от источника x, м |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,9 |
0,95 |
1,0 |
1,1 |
1,2 | |
3 |
Время работы, ч |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 | |
4 |
Материал экрана |
Al |
Fe |
Cu |
Ni |
Zi |
Sn |
W |
Au |
Ag |
Pt | |
Размеры экрана, м |
l= b= h= |
1,2 0,5 0,5 |
1,3 0,6 0,5 |
1,4 0,7 0,6 |
1,5 0,8 0,6 |
1,6 0,9 0,7 |
1,71,0 0,7 |
1,8 1,1 0,8 |
1,9 1,2 0,8 |
2,0 1,3 0,9 |
2,1 1,4 0,9 | |
Удельное электрическое сопротивление э, Ом∙м/106 |
0,028 |
0,10 |
0,017 |
0,073 |
0,061 |
0,10 |
0,055 |
0,024 |
0,016 |
0,10 |
– длина волны электромагнитного поля, м;
c= 3∙108м/с – скорость света в воздухе (вакууме).
Если , то волновое сопротивление равноZЕ = Z0 .
4) Определить глубину проникновения, м:
5) Рассчитать абсолютную эффективность экрана:
где d – толщина экрана, м;
m– наибольший размер технологических отверстий, м.
6) Расчетная оценка эффективности защитного экрана, дБ:
Э = 20∙lg ЭОЕ .
Должно соблюдаться следующее условие ЭтрЭ.