Безопасность жизнедеятельности В условиях производства

Росжелдор

 

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

 

 

Безопасность жизнедеятельности

В условиях производства

Расчеты

 

 

Учебное пособие

 

Ростов-на-Дону

 

Росжелдор

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

 

(РГУПС)

 

 

Безопасность жизнедеятельности

В условиях производства

Расчеты

 

 

Учебное пособие

 

 

Под общей редакцией доцента Е.Б. Воробьева

 

 

Утверждено

методическим советом университета

 

 

Ростов-на-Дону

  Авторы: Т.А. Бойко (гл. 10); Е.Б. Воробьев (предисловие, гл.2, 4, 5, 7); Ж.Б.…  

Предисловие

 

В учебном пособии представлены общие сведения о средствах коллективной защиты работников, принцип их действия, методики расчетов, а также рекомендации по выбору средств коллективной защиты работников от воздействия опасных и вредных производственных факторов.

В пособии приведены расчеты эффективности звукопоглощения (гл.1), активных глушителей шума (гл.2), виброизоляторов (амортизаторов) (гл.3), защитного заземления (гл.4), защитного зануления на отключающую способность (гл.5), аппаратов защиты в электроустановках (гл.6), искусственного освещения помещений с использованием ламп накаливания, люминесцентных ламп и разрядных ламп высокого давления (гл.7), прожекторного освещения железнодорожных станций (гл.8), канатов для подъема грузов (гл.9), молниезащиты (гл.10).

Авторы учебного пособия имеют многолетний опыт преподавания дисциплин «Безопасность жизнедеятельности», «Охрана труда», «Электробезопасность», а также опыт консультирования студентов всех специальностей Ростовского государственного университета путей сообщения, выполняющих курсовые работы и раздел «Безопасность и экологичность решений проекта» в квалификационных работах.

Ограниченное количество справочной литературы, выход в свет новых нормативных документов явились стимулом для написания данного учебного пособия.

Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей и форм обучения Ростовского государственного университета путей сообщения.

Авторы с благодарностью воспримут критику, пожелания и предложения, направленные на улучшение данного пособия.

Все материалы можно направлять по адресу:

344038, г. Ростов-на-Дону, пл. им. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, Ростовский государственный университет путей сообщения. Кафедра «Безопасность жизнедеятельности».

E-mail: bgd@kaf.rgups.ru

 

 

1 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ

 

 

1.1 Назначение, устройство, принцип действия звукопоглощения

 

Звуковое поле внутри помещения складывается из прямых волн, создаваемых источниками шума и отраженных от стен и потолка. Задача звукопоглощения – уменьшить долю отраженной волны. С этой целью на ограждающих конструкциях помещений размещаются звукопоглощающие материалы (акустические плиты) или специальные звукопоглощающие конструкции (звукопоглощающие облицовки).

Способность материалов поглощать звуковую энергию характеризуется коэффициентом звукопоглощения α, который представляет собой отношение звуковой энергии, поглощенной материалом, к энергии, на него падающей. Поглощение происходит за счет преобразования звуковой энергии в тепловую при трении воздуха в порах материала. Звукопоглощением обладают любые материалы и строительные конструкции. В справочниках коэффициенты звукопоглощения приводятся для среднегеометрических частот октавных полос. В табл. 1.1 приведены коэффициенты звукопоглощения ограждающих конструкций помещений [1].

Звукопоглощающими называют материалы и конструкции, обладающие выраженной способностью поглощать падающую на них звуковую энергию (α > 0,2). Иногда, особенно на низких частотах, поглощение звука происходит за счет колебания материала, на который падает звуковая волна.

Таблица 1.1

Коэффициенты звукопоглощения ограждающих конструкций помещений

 

Ограждающие конструкции помещений	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
Окна и двери: застекленные оконные переплеты	0,35	0,35	0,25	0,18	0,12	0,07	0,04	0,03
окна двойные в деревянных переплетах	0,35	0,35	0,29	0,20	0,14	0,10	0,06	0,04
двери монолитные лакированные	0,03	0,03	0,02	0,05	0,04	0,04	0,04	0,04
Полы: паркетные по асфальту	0,04	0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07	0,07
паркетные на шпонках	0,20	0,20	0,15	0,12	0,10	0,08	0,07	0,06

 

Окончание табл. 1.1

покрытые по твердому основанию метлахской плиткой	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,03
бетонные	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
Стены и потолки: оштукатуренные и окрашенные клеевой краской	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04	0,04
оштукатуренные и окрашенные масляной краской	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
стены, оштукатуренные по металлической сетке	0,02	0,04	0,05	0,06	0,08	0,04	0,06	0,06
стены и потолки бетонные	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
стены кирпичные: без расшивки швов	0,01	0,15	0,19	0,29	0,28	0,38	0,46	0,46
то же, но с расшивкой швов	0,02	0,03	0,03	0,03	0,04	0,05	0,06	0,06

 

Эффективность звукопоглощения зависит от физических свойств материала и способа его размещения на ограждающей конструкции

(рис. 1.1).

Материалы могут быть прикреплены вплотную к ограждению без перфорированного покрытия (рис. 1.1, а) с перфорированным покрытием (рис. 1.1, б), с одним (рис. 1.1, в, г) или двумя (рис. 1.1, д) воздушными промежутками. Крепление материала вплотную к ограждению приводит к уменьшению звукопоглощения на низких частотах.

Воздушный промежуток увеличивает эффект звукопоглощения. Наибольшее звукопоглощение достигается в случае, когда середина пористого слоя располагается на расстоянии ¼ длины звуковой волны от ограждающей конструкции.

Рис. 1.1. Способы размещения звукопоглощающего материала на ограждающей конструкции:

1 – ограждение; 2 – звукопоглощающий материал; 3 – перфорированное покрытие; 4 – воздушный промежуток

 

Для защиты звукопоглощающего материала от повреждений применяются перфорированные покрытия (экраны). Перфорация выполняется в виде круглых отверстий или щелей. В качестве звукопоглощающих материалов используются акустические плиты (табл. 1.2) или звукопоглощающие облицовки из пористо-волокнистых материалов (табл. 1.3) [2, 3].

Характеристикой звукопоглощения ограждающих конструкций является эквивалентная площадь звукопоглощения, определяемая на среднегеометрических октавных частотах по формуле

, (1.1)

где A_ij – эквивалентная площадь звукопоглощения i-й ограждающей конструкции на j-й среднегеометрической октавной частоте, м²;

α_ij – коэффициент звукопоглощения i-й ограждающей конструкции на j-й среднегеометрической октавной частоте;

S_i – площадь i-й ограждающей конструкции, м².

 

Таблица 1.2

Характеристика акустических плит

 

Марка и характеристика плиты	Толщина плиты, h мм	Воздушный промежуток, мм d, мм	Коэффициент звукопоглощения a в октавной полосе со среднегеометрической частотой, Гц
ПА/О минераловатные акустические с несквозной перфорацией по квадрату диаметром 4 мм (коэффициент перфорации 13 %) размерами 500 х 500 мм			0,02 0,02	0,03 0,05	0,17 0,42	0,68 0,98	0,98 0,90	0,86 0,79	0,45 0,45	0,2 0,19
ПА/С минераловатные акустические, отделка «набрызгом», размерами 500 х 500 мм			0,02 0,02	0,05 0,12	0,21 0,36	0,66 0,88	0,91 0,94	0,95 0,84	0,89 0,80	0,70 0,65
«Акмигран», «Акминит» минераловатные размерами 300 х 300 мм			0,02 0,01	0,11 0,2	0,30 0,71	0,85 0,88	0,9 0,81	0,78 0,71	0,72 0,79	0,59 0,65

 

Окончание табл. 1.2

«Силакпор» размерами 450 х 450 мм			0,10	0,25	0,45	0,60	0,70	0,80	0,90	0,95
ПА минераловатные плоские самонесущие офактуренные шириной 500, 900, 1000 мм, длиной 1000, 1500, 1800, 2000 мм			0,28 0,5	0,43 0,7	0,83 0,85	1,0 0,93	1,0 0,98	0,85 0,95	0,8 0,84	0,75 0,8
«Винипор» полужёсткий			0,06 0,12	0,23 0,28	0,46 0,63	0,93 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0
ПП-80, ППМ, ПММ звукопоглощающие полужёсткие (ГОСТ 9573–82)			0,14 0,2	0,14 0,2	0,52 0,61	0,9 0,9	0,99 0,94	0,42 0,92	0,82 0,78	0,78 0,76

 

При оценке эффективности звукопоглощения определяется суммарная эквивалентная площадь звукопоглощения всех ограждающих конструкций помещения по формуле

. (1.2)

Таблица 1.3

Характеристика звукопоглощающих облицовок

из слоёв пористо-волокнистых материалов

 

Конструкция (ГОСТ или ТУ)	Толщина слоя звукопоглощающего материала h, мм	Воздушный промежуток d, мм	Коэффициент звукопоглощения a в октавной полосе со среднегеометрической частотой, Гц
Минераловатная плита (звукопоглощающий материал), стеклоткань (защитная оболочка) типа ЭЗ-100 (ГОСТ 19907–83), гипсовая плита (перфорированное покрытие) размерами 550 х 500 мм, толщиной 6 мм, с перфорацией по квадрату 13 %, диаметром 10 мм			(0,1)	0,31	0,70	0,95	0,69	0,59	0,50	0,30

 

Окончание табл. 1.3

То же, но звукопоглощающий материал – прошивные минераловатные маты			0,15	0,42	0,81	0,82	0,69	0,58	0,59	0,58
То же, но звукопоглощающий материал – супертонкое стекловолокно			0,3	0,66	1,0	1,0	1,0	0,96	0,7	0,55
Звукопоглощающий материал – прошивные минераловатные маты, защитная оболочка – стеклоткань типа ЭЗ-100, перфорированное покрытие – просечно-вытяжной лист толщиной 2 мм, с перфорацией 74 %			0,11	0,35	0,75	1,0	0,95	0,90	0,92	0,95
То же, но звукопоглощающий материал – минераловатная плита			0,09	0,18	0,55	1,0	0,86	0,79	0,85	0,85
То же, но супертонкое стекловолокно			0,07 0,25	0,25 0,63	0,1 1,0	0,95 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0	0,95 0,95
То же, но маты из супертонкого базальтового волокна			0,05 0,2	0,25 0,37	0,66 0,9	0,98 0,99	0,99 1,0	0,98 1,0	0,95 0,98	0,95 0,97
Звукопоглощающий материал – базальтовое волокно, защитная оболочка - стеклоткань типа ЭЗ-100; перфорированное покрытие - металлический перфорированный лист с перфорацией 27 %			0,06 0,12 0,22	0,2 0,34 0,51	0,5 0,69 0,73	0,82 0,81 0,8	0,9 0,83 0,88	0,92 0,89 0,92	0,85 0,85 0,85	0,64 0,64 0,84
То же, но звукопоглощающий материал – супертонкое стекловолокно			0,07 0,09 0,19	0,2 0,29 0,49	0,47 0,65 0,81	0,83 0,94 0,94	0,98 0,89 0,94	0,91 0,94 0,9	0,82 0,81 0,81	0,58 0,58 0,58
Маты из супертонкого стекловолокна, оболочка из стеклоткани типа ЭЗ-100			0,1	0,4	0,85	0,98	1,0	0,93	0,97	1,0
Маты из супертонкого базальтового волокна, оболочка из декоративной стеклоткани типа ТСД			0,1 0,15	0,2 0,47	0,9 1,0	1,0 1,0	1,0 1,0	0,95 1,0	0,90 0,95	0,85 0,95

Снижение шума в помещении за счет звукопоглощения определяется по формуле

, (1.3)

где ΔL_j – снижение шума на j-й среднегеометрической октавной частоте, дБ;

А₁ – суммарная эквивалентная площадь звукопоглощения всех ограждающих конструкций помещения до облицовки, определяемая по формуле (1.2), м²;

А₂ – то же после облицовки, м².

Исследования и расчеты показывают, что звукопоглощение, как мера защиты от шума, может быть эффективной, если превышение уровней звукового давления над допустимыми составляет не более 8…10 дБ.

 

1.2 Исходные данные для расчета эффективности звукопоглощения

 

1 Спектр шума (уровни звукового давления на среднегеометрических октавных частотах) в помещении.

2 Габаритные размеры ограждающих конструкций помещения.

3 Коэффициенты звукопоглощения ограждающих конструкций помещения и звукопоглощающих облицовок.

 

 

1.3 Последовательность расчета эффективности звукопоглощения

 

1 Определяются превышения уровней звукового давления в помещении над допустимыми значениями по СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» [4].

2 Определяются площади ограждающих конструкций помещения: потолка, пола, стен, дверей, окон.

3 Определяются эквивалентные площади звукопоглощения ограждающих конструкций помещения до облицовки.

4 Определяется суммарная эквивалентная площадь звукопоглощения ограждающих конструкций помещения до облицовки.

5 Определяются эквивалентные площади звукопоглощения ограждающих конструкций помещения после облицовки.

6 Определяется суммарная эквивалентная площадь звукопоглощения ограждающих конструкций помещения после облицовки.

7 Определяется снижение шума в помещении за счет звукопоглощения.

8 Определяются ожидаемые уровни звукового давления в помещении после облицовки.

9 По результатам расчета делаются соответствующие выводы.

 

1.4 Пример расчета эффективности звукопоглощения

 

Оценить эффективность звукопоглощения в помещении планового отдела предприятия после облицовки стен и потолка звукопоглощающими материалами. Уровни звукового давления в помещении планового отдела в дБ и коэффициенты звукопоглощения ограждающих конструкций представлены в табл. 1.4, габаритные размеры ограждающих конструкций – в табл. 1.5.

Таблица 1.4

Исходные данные для расчета эффективности звукопоглощения

 

Показатель	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
Уровни звукового давления в помещении планового отдела L, дБ
Коэффициенты звукопоглощения ограждающих конструкций помещения до облицовки αij: стены	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04	0,04
потолок	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
пол	0,1	0,1	0,1	0,1	0,08	0,06	0,06	0,07
окна	0,35	0,35	0,29	0,2	0,14	0,1	0,06	0,04
двери	0,1	0,1	0,1	0,1	0,08	0,08	0,07	0,04
Коэффициенты звукопоглощения облицовки (маты из супертонкого стекловолокна толщиной 50 мм) αij	0,1	0,4	0,85	0,98	1,0	0,93	0,97	1,0

 

Таблица 1.5

Габаритные размеры ограждающих конструкций помещения

 

Размеры помещения, м	Двери	Окна
Длина А	Ширина В	Высота Н	Количество высота ширина (n hдв bдв)	Количество высота ширина (m hо bо)
		3,9	1 2,4 1,2	4 1,8 2,4

 

Результаты расчетов представлены в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Результаты расчета эффективности звукопоглощения

 

№ пози-ции	Показатель	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
	Уровни звукового давления в помеще- нии планового отдела L, дБ
	Допустимые уровни звукового давления для административно-управленческой деятельности Lдоп дБ
	Превышение уровней звукового давления над допустимым Δ дБ	−	−
До облицовки __aij___ Aij= αij Si
	Стены Sст = 135,8 м2	0,01 1,4	0,02 2,7	0,02 2,7	0,02 2,7	0,03 4,1	0,04 5,4	0,04 5,4	0,04 5,4
	Потолок Sпот = 91 м2	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 1,8	0,02 1,8	0,02 1,8	0,02 1,8	0,02 1,8
	Пол Sпол = 91 м2	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,08 7,3	0,06 5,5	0,06 5,5	0,07 6,4
	Окна Sок = 17,3 м2	0,35 6,1	0,35 6,1	0,29 5,0	0,2 3,5	0,14 2,4	0,1 1,7	0,06 1,0	0,04 0,7
	Двери Sдв = 2,9 м2	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,08 0,2	0,08 0,2	0,07 0,2	0,04 0,1
	Суммарные эквива-лентные площади звукопоглощения ограждающих конст-рукций до облицовки Ai = Σ αij Si, м2	17,8	19,1	18,0	16,5	15,8	14,6	13,9	14,4
После облицовки __aij___ Aij= αij Si
	Стены Sст = 135,8 м2	0,1 13,6	0,4 54,3	0,85 115,4	0,98 133,1	1,0 135,8	0,93 126,3	0,97 131,7	1,0 135,8
	Потолок Sпот = 91 м2	0,1 9,1	0,4 36,4	0,85 77,4	0,98 89,2	1,0	0,93 84,6	0,97 88,3	1,0
	Пол Sпол = 91 м2	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,08 7,3	0,06 5,5	0,06 5,5	1,0
	Окна Sок = 17,3 м2	0,35 6,1	0,35 6,1	0,29 5,0	0,2 3,5	0,14 2,4	0,1 1,7	0,06 1,0	1,0 17,3
	Двери Sдв = 2,9 м2	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,08 0,2	0,08 0,2	0,07 0,2	1,0 2,9

Окончание табл. 1.6

	Суммарные эквива-лентные площади звукопоглощения ограждающих конст-рукций после обли-цовки A2= Σ αij Si, м2	38,2	106,2	207,2	235,2	236,7	218,3	226,7
	Снижение шума ΔL, дБ
	Ожидаемые уровни звукового давления в помещении планового отдела Lожид, дБ

 

1 В позицию 1 табл. 1.6 из табл. 1.4 выписываем уровни звукового давления L, дБ, в помещении планового отдела.

2 В позицию 2 табл.1.6 из санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562-96 (прил. 1) выписываем допустимые уровни звукового давления L_доп для административно-управленческой деятельности.

3 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем ΔL – превышение уровней звукового давления в помещении над допустимыми значениями по формуле

(1.4)

На частоте 63 Гц Δ₆₃ = 58 – 79 – превышения нет.

На частоте 125 Гц Δ₁₂₅ = 52 – 70 – превышения нет.

На частоте 250 Гц Δ₂₅₀ = 65 – 63 = 2 дБ.

Результаты расчётов представлены в позиции 3 табл.1.6.

4 Определяем площади ограждающих конструкций помещения:

окна S_ок = m h_o b_o = 4 · 2,4 · 1,8 = 17,3 м²;

двери S_дв = n h_дв b_дв = 1 · 2,4 · 1,2 = 2,9 м²;

стены S_ст = 2 (A + B) H – S_дв – S_ок =

= 2 (13 + 7) · 3,9 – 2,9 – 17,3 = 135,8 м²;

потолок S_пот = А · В = 13 · 7 = 91 м²;

пол S_пол = А · В = 13 · 7 = 91 м².

5 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем эквивалентные площади звукопоглощения ограждающих конструкций до облицовки по формуле (1.1).

На частоте 63 Гц коэффициент звукопоглощения стен α_ij = 0,01, площадь стены S_i = 135,8 м².

Эквивалентная площадь звукопоглощения стены:

A_ij = 0,01 х 135,8 = 1,4 м².

Запись в табл. 1.6 удобно представить в виде дроби: .

На частоте 63 Гц для стен записываем . Результаты расчетов для стен, потолка, пола, окон и дверей представлены соответственно в позициях 4, 5, 6, 7 и 8 табл. 1.6.

6 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем суммарные эквивалентные площади звукопоглощения ограждающих конструкций до облицовки А₁ по формуле (1.2).

На частоте 63 Гц

А₁= А_1ст+ А_1пот+ А_1пол+ А_1ок+ А_1дв= 1,4 + 0,9 + 9,1 + 6,1 + 0,3 = 17,8 м².

Результаты расчетов представлены в позиции 9 табл. 1.6.

7 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем эквивалентные площади звукопоглощения ограждающих конструкций после облицовки по формуле (1.1).

На частоте 63 Гц коэффициент звукопоглощения облицованных стен α_ij = 0,1, площадь стены S_i = 135,8 м²:

A_ij = 0,1 · 135,8 = 13,6 м².

Так как облицованы только стены и потолок, коэффициенты звукопоглощения окон, дверей и пола после облицовки не изменились, поэтому остались неизменными эквивалентные площади звукопоглощения этих ограждающих конструкций. Результаты расчетов представлены в позициях 10, 11, 12, 13 и 14 табл. 1.6.

8 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем суммарные эквивалентные площади звукопоглощения после облицовки A₂ по формуле (1.2).

На частоте 63 Гц

А₂= А_2ст+ А_2пот+ А_2пол+ А_2ок+ А_2дв= 13,6 + 9,1 + 9,1 + 6,1 + 0,3 = 38,2 м².

Результаты расчетов представлены в позиции 15 табл. 1.6.

9 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем снижение шума в помещении по формуле (1.3).

На частоте 63 Гц

ΔL = 10 lg (38,2/17,8) = 3 дБ.

Результаты расчетов, округленные до целых значений, представлены в позиции 16.

10 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем ожидаемые уровни звукового давления L_ожид в помещении после облицовки стен и потолка по формуле

L_ожид = L – ΔL. (1.5)

На частоте 63 Гц L_ожид = 58 – 3 = 55 дБ.

Результаты расчетов представлены в позиции 17 табл. 1.6.

11 По результатам расчетов представляем спектры шума

(рис. 1.2).

 

Рис. 1.2. Спектры шума:

1 – в помещении планового отдела; 2 – допустимый по СН 2.2.4/2.1.8.562-96;

3 – ожидаемый после облицовки стен и потолка

 

Эскиз звукопоглощающей облицовки представлен на рис. 1.3.

 

 

Рис. 1.3. Эскиз звукопоглощающей облицовки:

1 – маты из супертонкого стекловолокна; 2 – несущий профиль;

3 – поперечный профиль; 4 – подвеска

 

 

 

2 РАСЧЁТ АКТИВНЫХ ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА

 

Назначение, устройство, принцип действия

Активных глушителей шума

В технике борьбы с шумом вентиляторов, компрессоров, воздуходувок, пневмоинструмента, пневмопочты, газотурбинных и дизельных установок, других… Назначение глушителей – препятствовать распространению шума через… Активные глушители шума (рис. 2.1) представляют собой перфорированные каналы круглого или прямоугольного поперечного…

Исходные данные для расчета активного глушителя шума

1 Спектр шума (уровни звукового давления на среднегеометрических октавных частотах) на расстоянии 1 м от источника шума.

2 Расстояния от источника шума до постоянных рабочих мест на территории предприятия и жилого микрорайона (если проектом предусмотрено снижение шума на селитебной территории).

3 Форма и размеры поперечного сечения всасывающего или выхлопного отверстий или патрубков агрегата, на которые устанавливается активный глушитель.

 

 

Последовательность расчета активного глушителя шума

2 Определяется превышение уровней звукового давления на постоянных рабочих местах на территории предприятия над допустимыми значениями по СН… 3 Определяются (при необходимости) уровни звукового давления на расстоянии r2… 4 Определяется превышение уровней звукового давления на территории жилого микрорайона над нормированными значениями…

Пример расчета активного глушителя шума

Рассчитать активный глушитель шума на всасывающий патрубок компрессора с целью снижения шума на постоянных рабочих местах на территории предприятия и в жилом микрорайоне. Исходные данные:

- диаметр всасывающего патрубка компрессора d = 165 мм = 0,165 м;

− расстояние до постоянных рабочих мест на территории предприятия r₁ = 7 м;

- расстояние до жилого микрорайона r₂ = 70 м;

- уровни звукового давления на расстоянии 1 м от всасывающего патрубка компрессора L₁ представлены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Уровни звукового давления на расстоянии 1 м

от всасывающего патрубка компрессора

 

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
Уровни звукового давления, L1 дБ

Результаты расчета представлены в табл. 2.3.

 

1 В позицию 1 табл. 2.3 из табл. 2.2 выписываем уровни звукового давления на расстоянии 1 м от всасывающего патрубка компрессора L₁, дБ.

Таблица 2.3

Результаты расчета активного глушителя шума

Окончание табл. 2.3 Уровни звукового давления…   2 На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем уровни звукового давления на постоянных рабочих местах…

РАСЧЕТ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ (АМОРТИЗАТОРОВ)

 

Назначение, область применения амортизаторов,

Расчетные формулы

В качестве амортизаторов могут быть использованы стальные пружины, листовые рессоры, упругие материалы (резина, пробка и др.). Амортизаторы также… Расчет виброизоляторов сводится к определению жесткости пружин и прокладок,… Задача состоит в том, чтобы частота собственных колебаний f0 агрегата, установленного на амортизаторах, была ниже…

Допустимое напряжение в прокладке s и динамический модуль

  Материал Допустимое напряжение s, Па (Н/м2) Динамический модуль упругости ЕД, Па (Н/м2) …   Установочные болты не должны жестко связывать агрегат с фундаментом, чтобы не являться проводниками вибрации. Поэтому…

Исходные данные для расчета амортизаторов

1 Вес агрегата Р_а , Н.

2 Вес основания крепления агрегата Р_о , Н.

3 Число оборотов вала агрегата n, об/мин.

Пример расчета пружинных амортизаторов

 

Вентиляционный агрегат с электродвигателем установлен на общей раме. Вентилятор весом Р_в = 4600 Н с числом оборотов n_в = 520 об/мин. Электродвигатель весом Р_э = 1300 Н с числом оборотов n_э = 970 об/мин. Вес общей рамы Р_о = 1000 Н.

Рассчитать пружинные амортизаторы при установке рамы с агрегатами на массивное железобетонное перекрытие.

1 Суммарный вес агрегатов с рамой по формуле (3.4):

Р = Р_в + Р_э + Р_о = 4600 + 1300 + 1000 = 6900 Н.

2 Основная частота вибрации вентиляционного агрегата по формуле (3.2): .

Колебания инфразвуковые, неслышимые.

3 Частота, определяемая работой электродвигателя, по формуле (3.2):

.

4 Зададим частоту собственных колебаний системы f₀ = 5 Гц, что соответствует числу оборотов n = 300 об/мин. По графику (рис. 3.1) определим величину статической осадки:

x_ст = 0,01 м.

Из графика следует, что амортизаторы с такой осадкой будут ослаблять вибрации:

- с частотой 8,7 Гц на 70 %;

- с частотой 16 Гц на 10 %.

5 Жесткость пружин амортизаторов по формуле (3.3) составит:

.

6 Принимая, что монтаж агрегатов выполнен на четырех амортизаторах, получаем жесткость каждого амортизатора по формуле (3.5):

7 Вводя запас прочности (принимая расчетную нагрузку Р = 2000 Н), определим статическую осадку пружины по формуле (3.6):

8 Приняв средний радиус витка пружины по конструктивным соображениям r = 0,018 м и допустимое напряжение на кручение для пружиной стали R_s = 4,3 × 10⁸ Па, по формуле (3.7) определим диаметр проволоки пружины:

9 Число рабочих витков пружины по формуле (3.8):

.

10 Полное число витков пружины по формуле (3.9) составляет:

11 Высота пружины в свободном состоянии по формуле (3.10):

12 Высота пружины под рабочей нагрузкой по формуле (3.11):

13 Проверяем пружину на устойчивость по формуле (3.12):

Условие (3.12) выполняется.

14 Длина проволоки, необходимая для навивки пружины, по формуле (3.13):

 

Пример расчета амортизаторов с использованием

Упругих материалов

1 Основная частота возмущающей силы по формуле (3.2): f = 3000 / 60 = 50 Гц. 2 Выбираем частоту собственных колебаний системы в три раза ниже частоты возмущающей силы:

Назначение, принцип действия, устройство

Защитного заземления

К открытым проводящим частям «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) [7] относят доступные прикосновению части электроустановок, которые могут… В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 (2001) [8] защита от опасности косвенного… Заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с…

РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАНУЛЕНИЯ

НА ОТКЛЮЧАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ

Назначение, устройство, принцип действия защитного зануления

Выполняется защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ систем TN-C,TN-S и TN-C-S и представляет собой преднамеренное соединение… Первая буква в обозначении системы определяет состояние нейтрали источника… Система TN-C является четырехпроводной системой трехфазного переменного тока с глухозаземленной нейтралью источника…

Обмоток масляных трансформаторов

Таблица 5.2 Приближенные значения полных сопротивлений ZT

Обмоток сухих трансформаторов

  Активные сопротивления фазных и защитных нулевых проводников определяются по… , (5.7)

Исходные данные для расчета защитного зануления

На отключающую способность

 

1 Тип, мощность, номинальное напряжение обмоток высшего напряжения, схема соединения обмоток трансформатора.

2 Материал, сечение фазных и нулевых проводников и длина линии.

3 Вид автоматической защиты линии и ее параметры.

Последовательность расчета защитного зануления

На отключающую способность

 

1 Определяется требуемое ПТЭЭП значение тока короткого замыкания .

2 Определяется фактическое значение тока короткого замыкания в петле «фаза – нуль» I_кз^факт.

3 На основании сравнения значений и I_кз^факт дается заключение об отключающей способности защитного зануления.

 

 

Пример расчета защитного зануления

На отключающую способность

Исходные данные: - источник питания − масляный трансформатор мощностью S = 400 кВА,… - питающий кабель − четырехжильный с медными жилами 3 120 мм2 и 1 70 мм2;

ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

 

Назначение аппаратов защиты

Аппараты защиты служат для отключения электроустановок при возникновении в них ненормальных режимов, угрожающих работоспособности самих электроустановок и безопасности обслуживающего персонала.

В частности, являясь одним из элементов системы защитного зануления (системы TN), аппараты защиты должны обеспечивать надежное и быстрое отключение электроустановок при повреждении основной изоляции, предотвращая тем самым опасность поражения электрическим током при косвенных прикосновениях. Следовательно, от правильного выбора аппаратов защиты и их параметров существенно зависят и эффективность системы защитного зануления, и электробезопасность обслуживающего персонала.

 

 

Требования к аппаратам защиты

- Высокая чувствительность, которая проявляется в способности аппаратов защиты реагировать на достаточно малые отклонения режима работы… - Недопустимость ложных отключений. Аппараты защиты должны надежно отключать… - Малое время отключения. Под временем отключения понимают период времени с момента возникновения аварийного режима…

Аппараты защиты и их характеристики

В настоящее время в электроустановках применяется целый ряд аппаратов защиты: плавкие предохранители, воздушные автоматические выключатели (автоматы), реле защиты, устройства защитного отключения (УЗО).

В электроустановках потребителей наиболее широкое применение находят плавкие предохранители и автоматы.

 

Плавкие предохранители

Плавкий предохранитель (рис.6.1) состоит из корпуса 1, выполненного из изоляционного материала (фарфор или фибра), плавкой вставки 2, и… Основным элементом предохранителя, непосредственно осуществляющим защитные…  

Автоматические выключатели (автоматы)

Автоматические выключатели предназначены для включения, выключения и защиты электроустановок при токовых перегрузках и коротких замыканиях. Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного… Основным узлом, обеспечивающим автоматическое срабатывание автомата при ненормальном режиме, является расцепитель. По…

Расчет требуемых параметров и выбор аппаратов защиты

Поэтому для защиты электродвигателей с пусковыми токами выше номинальных плавкая вставка выбирается из условия , (6.1) где Iпл – требуемый ток плавкой вставки предохранителя, А;

Исходные данные для выбора аппаратов

Защиты электроустановок

1 Вид приемника электрической энергии: электрический двигатель (с короткозамкнутым или фазным ротором), трансформатор (трехфазный, двухфазный, однофазный), электрическая печь (трехфазная, двухфазная, однофазная) и т. д.

2 Номинальные параметры приемников электрической энергии: напряжение, мощность, коэффициент мощности. Для электрических двигателей с короткозамкнутым ротором кроме указанных параметров – коэффициент полезного действия электрического двигателя, кратность пускового тока.

3 Вид аппарата защит для защиты приемника электрической энергии: плавкий предохранитель, тип автоматического выключателя.

Последовательность расчета и выбора номинальных токов плавких вставок предохранителей

Номинальный ток трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым или фазным ротором (рис. 6.3) определяется по формуле , (6.6) где P – номинальная мощность на валу электродвигателя, кВт;

Последовательность расчета и выбора

Автоматических выключателей

1 Определяется номинальный ток электроприемника по формулам (6.6…6.11).

2 Для электрического двигателя с короткозамкнутым ротором определяется пусковой ток по формуле (6.12).

3 По номинальному току электроприемника выбирается автоматический выключатель (табл. 6.2).

Пример расчета номинальных токов плавких вставок

И выбора предохранителей

   

Пример расчета и выбора автоматических выключателей

Произвести расчет и выбрать автоматический выключатель для защиты асинхронного электрического двигателя с короткозамкнутым ротором.

Исходные данные:

− напряжение сети 380/220 В;

− технические характеристики электрического двигателя:

P = 14 кВт, K_п = 5, cosj = 0,85, h = 0,87, условия пуска тяжелые.

1 Определяем номинальный ток электрического двигателя по формуле (6.6):

.

2 Определяем пусковой ток электродвигателя по формуле (6.12):

.

3 По табл. 6.2 выбираем автоматический выключатель А3110 с номинальным током I_А = 30 А.

4 Проверяем выполнение условия (6.5):

.

Условие (6.5) выполняется.

В заключение следует отметить, что автоматы, несмотря на их более высокую стоимость и сложность конструкции, имеют ряд преимуществ перед плавкими предохранителями. Они более удобны в эксплуатации, надежны и безопасны для обслуживающего персонала. Автоматы всегда готовы к быстрому повторному включению, обладают многократностью действия, обеспечивают одновременное отключение всех фаз поврежденной цепи, не допуская неполнофазных отключений, приводящих к ненормальному режиму работы электроустановок на двух фазах. Наличие в автоматах различных типов расцепителей позволяет производить селективную защиту электроустановок при коротких замыканиях и токовых перегрузках, не допуская при этом ложных отключений.

Расчет искусственного освещения ПОМЕЩЕНИЙ

 

 

Требования, предъявляемые к искусственному освещению помещений

Искусственное освещение должно быть достаточным, равномерным, экономичным. Осветительные установки должны обеспечивать постоянство освещенности во времени, электро-, пожаро- и взрывобезопасность, эстетичность, удобство обслуживания.

Для удовлетворения указанных требований при проектировании осветительных установок необходимо выбрать:

- источник света;

- световой прибор (светильник);

- количество и схему размещения светильников;

- нормированное значение освещенности;

- мощность ламп.

 

 

Выбор источника света

Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» [13] и Ост 32.120-98 «Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного… Лампы накаливания допускается использовать: - для общего освещения только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования…

Выбор светового прибора (светильника)

 

Световой прибор по ГОСТ 16703-79 – устройство, содержащее одну или несколько электрических ламп и светотехническую арматуру, которое за счет перераспределения света электрических ламп или преобразования структуры света предназначено для освещения. Световые приборы, перераспределяющие свет лампы (ламп) внутри больших телесных углов, называются светильниками.

Световые приборы в зависимости от отношения светового потока, направляемого в нижнюю полусферу, к полному световому потоку подразделяются на пять классов (табл. 7.4) [15].

Таблица 7.4

Классификация светильников по светораспределению (ГОСТ 17677-82)

Класс светильника по светораспределению	Доля светового потока, направленного в нижнюю полусферу, во всем световом потоке светильника, %
Обозначение	Наименование
П Н Р В О	Прямого света Преимущественно прямого света Рассеянного света Преимущественно отраженного света Отраженного света	Свыше 80 От 60 до 80 От 40 до 60 От 20 до 40 До 20

 

Важной характеристикой светового прибора является кривая силы света (КСС). Симметричные световые приборы в зависимости от формы КСС подразделяются на семь типов. В основу классификации положены: зона направлений максимальной силы света и коэффициент формы КСС, под которым понимается отношение максимальной силы света в данной меридиональной плоскости к среднеарифметической силе света светового прибора для этой плоскости (табл. 7.5) [15].

Таблица 7.5

Классификация светильников по типу кривой силы света

 

Тип кривой силы света	Зона направлений максимальной силы света	Коэффициент формы кривой силы света Кф
Обозначение	Наименование
К Г Д Л Ш М С	Концентрированная Глубокая Косинусная Полуширокая Широкая Равномерная Синусная	0−150 0−300; 180−1500 0−350; 180−1450 35−550; 145−250 55−850; 125−950 0−1800 70−900; 110−900	Не менее 3 От 2 до 3 От 1,3 од 2 Не менее 1,3 Не более 1,3, при этом Imin > 0,7Imax Более 1,3, при этом I0 < 0,7Imax

 

Примечание. I₀ – сила света в направлении оптической оси светильника (0⁰); I_min, I_max – минимальная и максимальная сила света.

Светильники выбирают в зависимости от принятого источника света, назначения помещения, способа установки светильника, характеристики окружающей среды и других факторов. Эта информация указана в условном обозначении светильника:

–

–

–

 

Здесь: 1 – буква, обозначающая источник света: Н – накаливания общего назначения, Л – прямые трубчатые ЛЛ, Р – ртутные типа ДРЛ, Г − ртутные типа ДРИ;

2 – буква, обозначающая способ установки светильника: С – подвесные, П – потолочные, В – встраиваемые, Б – настенные;

3 – буква, обозначающая основное назначение светильника: П – для производственных зданий, О – для общественных зданий, Б – для жилых (бытовых) помещений;

4 – номер серии (от 01 од 99);

5 – обозначение числа ламп в светильнике: для одноламповых светильников число не указывается и знак не ставится, а мощность указывается непосредственно после дефиса;

6 – мощность ламп в ваттах;

7 – номер модификации (от 001 од 999);

8 – буквы и числа, обозначающие климатическое исполнение и категорию размещения осветительного прибора по ГОСТ 15150-69.

Технические данные светильников представлены в табл. 7.6 − 7.11.

Таблица 7.6

Технические данные светильников

для производственных помещений с лампами накаливания

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспределения	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
НПП03-100-001М НПП05-100-002 НСП02-100 НСП03-60-01 НСП11-100-331 НСП11-200-331 НСП11-100-334	Б220-230-100	П	Д	290265155 324150160 Æ 155262
Б215-225-100	М
Р
Б215-225-60	Æ 110334
Б215-225-100	П	Д	Æ 305332 Æ 410362 Æ 200345 Æ 230380
Б215-225-200
Б215-225-100	Р	М
Б215-225-200
НСП11-200-334 НСП17-500-004(104) НСП17-1000-004(004) НСП21-100-001 НСП21-200-005 НСП22-500-111	Г220-230-500	П	Г   Д Г	Æ 284336 Æ 321404 Æ 478514 Æ 210380 Æ 316340 Æ 280240
Г220-230-1000
Б215-225-100
Б215-225-200   Г215-225-500
Н	К

 

Таблица 7.7

Технические данные светильников

для производственных помещений с люминесцентными лампами

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспреде- ления	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
ЛВП04-465-001 ЛВП05-465-002 ЛВП06-5х65-001 ЛСП02-2х40-01-03 ЛСП02-2х40-10-12 ЛСП02-2х65-01-03 ЛСП02-2х65-04-06 ЛСП13-2х65-003 ЛСП13-2х40-003 ЛСП13-2х65-004 ЛСП13-2х40-004 ЛСП18-2х18 ЛСП18-2х36 ЛСП18-2х58 ЛСП122-2х65-101 ЛСП122-2х65-201 ЛСП122-2х65-111 ЛСП122-2х65-211 ЛСП122-2х65-212 ПВЛМ-2х40-01 ПВЛМ-2х40-02	ЛБ65	П	Д	1630545405
1630545135
1630545410
ЛБ40	Н П Н П	1234280159
ЛБ65	1534280159
ЛБ65 ЛБ40 ЛБ65 ЛБ40	П	Г	1546480156 1246480156 1546480156 1246480156 720270204 1330270204 1630270204
ЛБ18 ЛБ36 ЛБ58	Д
ЛБ65	П	1625280215
Н
П
Н
ЛБ65	Н	1625280215
ЛБР40		1325148160

 

Таблица 7.8

Технические данные светильников

для производственных помещений с лампами типа ДРЛ

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспреде- ления	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
РПП01-50 РПП01-80 РСП01-125 РСП05-250 РСП05-400 РСП05-700 РСП05-1000 РСП14-2700-011 РСП14-2700-012	ДРЛ50 ДРЛ80 ДРЛ125 ДРЛ250 ДРЛ400 ДРЛ700 ДРЛ1000	П	Д	385340200 Æ 398440 Æ 492535 Æ 542565 Æ 614590
ДРЛ700	1330610595 1290565575

 

Таблица 7.9

Технические данные светильников

для производственных помещений с лампами типа ДРИ

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспределения	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
ГПП01-125 ГСП15-400-101 ГСП17-700-014 ГСП17-700-024 ГСП-700-015 ГСП17-2000-014 ГСП17-2000-015 ГСП18-250-004 ГСП18-400-004 ГСП18-700-005	ДРИ125	П	Д	385340200 Æ 570540
ДРИ400-5	Г
ДРИ700-5	Æ 520580
Æ 520687
К	Æ 610600
ДРИ2000-6	Г	Æ 660670 Ø 745670 Æ 440350 Æ 440370 Æ 560565
ДРИ250-5	Д
ДРИ400-5
ДРИ700-5	Г

 

 

Таблица 7.10

Технические данные светильников

для взрывоопасных помещений с лампами накаливания

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспреде- ления	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
В4А-60	БК220-230-60 С220-60-1	П	Д	340270210
ВЗГ-100	БК220-230-100	340310195
ВЗГ/В4А-200МС	Г215-225-200	Æ 398510
Н4Б-300МА	Г220-230-300-1	Г	Æ 508584

 

Таблица 7.11

Технические данные светильников

для общественных зданий с люминесцентными лампами

 

Тип светильника	Тип ламп	Класс светораспределения	Тип КСС	Габаритные размеры, мм
ЛВО03-2×40-001 ЛВО03-4×40-001 ЛВО03-2×65-002 ЛВО03-4×65-002 ЛВО05-2×40-001 ЛПО02-2×40-01 ЛПО02-4×40-01 ЛПО25М-2×40 ЛПО26М×40-001 ЛПО28-2×40-003 ЛПО28-2×65-003 ЛПО33-2×18-002 ЛПО33-2×36-002 ЛПО33-2×58-002 ЛПО34-4×36-001 ЛПО34-4×58-001 ЛСО02-2×40/Р-01 ЛСО02-2×65/Р-01 ЛСО04-2×40-004 ЛСО06-4×36-001 ЛСО06-4×58-001 Л201Г220-15М Л201Б420-18М Л201Г240-02М Л201Г240-08	ЛБ40	П	Д	1275310115 1275×610×115 1575×310×136 1575×610×136 1240×300×120
ЛБ65
ЛБ40
ЛБ40	1296×214×95
1296×420×95
ЛБ40	П	1275×185×113 1248×75×115
Р
Н	1292×280×130
ЛБ65	1592×280×130
ЛБ18 ЛБ36 ЛБ58	П	760×270×90 1370×270×90 1670×270×90 1340×460×80
ЛБ36
ЛБ58	1640×460×80
ЛБ40	Р	1265×292×1090
ЛБ65	1565×292×1090
ЛБ40	1266×292×90
ЛБ36	Н	1340×460×80
ЛБ58	1640×460×80
ЛБ20	640×236×125
П
ЛБ40	Н П	1250×236×105

 

 

Определение количества и размещение светильников

На стадии проектирования количество светильников и их расположение выбираются из условий обеспечения равномерности освещения. Для светильников с… Светильники с люминесцентными лампами размещаются рядами параллельно стене с…

Выбор нормированного значения освещенности

В основу нормирования положена характеристика зрительных работ (размер объекта различения), контраст объекта с фоном, характеристика фона, система… В нормах приводятся минимальные значения освещенности для газоразрядных ламп.… Нормированные значения освещенности с корректировкой для ламп накаливания приведены в табл. 7.13 [13] и 7.14, 7.15…

Выбор мощности лампы

F = EH S K Z / Nh, (7.8) где F – необходимый световой поток одной лампы или одного ряда люминесцентных… EH – нормированное значение освещенности по СНиП 23-05-95 или ОСТ 32.120-98, лк;

Исходные данные для расчета

Искусственного освещения помещений

1 Назначение помещения.

2 Разряд зрительных работ для производственных помещений.

3 Габаритные размеры помещений.

4 Коэффициенты отражения потолка, стен, рабочей поверхности.

 

 

Последовательность расчета

Искусственного освещения помещений

2 Выбирается тип светильника, для люминесцентных ламп – мощность лампы, число ламп в светильнике и тип лампы. 3 Определяется расчетная высота подвеса светильника. 4 Определяется оптимальное расстояние между светильниками или рядами люминесцентных светильников.

Пример расчета искусственного освещения помещения с использованием разрядных ламп высокого давления

 

Рассчитать общее равномерное освещение в электромашинном цехе.

Исходные данные:

- длина помещения А = 48 м;

- ширина помещения В = 18 м;

- высота помещения Н = 9 м;

- коэффициенты отражения:

потолка ρ_n = 50 %;

стен ρ_c = 50 %;

рабочей поверхности ρ_Р = 30 %.

1 Выбираем источник света. Принимаем разрядные лампы высокого давления типа ДРЛ.

2 Выбираем тип светильника. Принимаем по табл. 7.8 светильник РСП 05 с кривой силы света (КСС) типа Д.

3 Принимаем свеc светильника h_С = 0,5 м.

4 Принимаем высоту рабочей поверхности в соответствии

ОСТ 32.120-98 (табл. 7.14) h_Р = 0,8 м.

5 Определяем расчетную высоту подвеса светильника Н_Р по формуле (7.3): H_Р = 9 – 0,5 – 0,8 = 7,7 м.

6 Определяем оптимальное расстояние между светильниками L по формуле (7.2). По табл. 7.12 для светильников с КСС типа Д принимаем λ = 1,6:

L =1,6 · 7,7 = 12,3 м.

Учитывая шаг колонн l = 6 м, принимаем L = 12 м, располагая светильники на фермах.

7 Определяем число светильников по длине помещения n_А по формуле (7.4): n_А = A/L ,

n_А = 48/12= 4 шт.

8 Определяем число светильников по ширине помещения n_В по формуле (7.5): n_В =В/L ,

n_В = 18/12 = 1,5 шт.

Принимаем n_В = 2 шт.

9 Определяем общее число светильников по формуле (7.6):

N = 4 ∙ 2 = 8 шт.

Выбираем нормированное значение освещенности по ОСТ 32.120-98 (табл. 7.14). Для электромашинного цеха принимаем Е_Н = 200 лк.

10 Определяем площадь помещения по формуле (7.15):

S = 48 · 18 = 864 м².

11 Выбираем коэффициент запаса по табл. 7.16 K = 1,5.

12 Принимаем коэффициент неравномерной освещенности (см. п. 7.7)

Z = 1,15.

13 Определяем индекс помещения φ по формуле (7.14):

φ = 864/7,7∙(48 + 18) = 1,7.

14 Выбираем коэффициент использования светового потока η по табл. 7.17.

Для светильников с КСС типа Д при ρ_n = 0,5, ρ_c = 0,5, ρ_р = 0,3, индексе помещения φ = 1,7 с учетом интерполяции принимаем η = 0,67.

15 Определяем необходимый световой поток одной лампы F по формуле (7.8):

F = 200 · 864 · 1,5 · 1,5/8 · 0,67 = 55612 лм.

16 Выбираем лампу ДРЛ-1000-3 (табл. 7.3) мощностью 1000 Вт со световым потоком Fл = 59000 лм.

17 Определяем фактическое значение освещенности E_факт по формуле (7.11):

E_факт = 200 · 59 000/55 612 = 212 лк.

18 Определяем отклонение фактической освещенности от нормативного значения Δ по формуле (7.13):

Δ = 100(212 − 200)/200 = 6 %.

19 Фактическое значение освещенности не превышает нормированного значения более чем на 20 %, что удовлетворяет требованиям СНиП 23-05-95.

 

Пример расчета искусственного освещения помещения с использованием люминесцентных ламп

Рассчитать общее равномерное освещение в помещении бухгалтерии. В помещении используются персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ).

Исходные данные:

- длина помещения А = 7,2 м;

- ширина помещения В = 5,6 м;

- высота помещения Н = 3,2 м;

- коэффициенты отражения:

потолка ρ_n = 70 %;

стен ρ_c = 50 %;

рабочей поверхности ρ_Р = 30 %

1 Выбираем источник света. Принимаем наиболее экономичные лампы белого света типа ЛБ.

2 Выбираем тип светильника. Принимаем встроенные светильники типа ЛВ003-2х40-001 с двумя лампами ЛБ40с КСС типа Д.

3 Принимаем свеc светильника h_С = 0 м.

4 Принимаем высоту рабочей поверхности в соответствии ОСТ 32.120-98 (табл. 7.14) h_Р = 0,8 м.

5 Определяем расчетную высоту подвеса светильника Н_Р по формуле (7.3):

H_Р = 3,2 – 0,8 = 2,4 м.

6 Определяем оптимальное расстояние между рядами люминесцентных светильников L по формуле (7.2), по табл. (7.12) для светильников с КСС типа Д принимаем λ = 1,4:

L = 1,4 · 2,4 = 3,4 м.

7 Определяем число рядов светильников N по формуле (7.7):

N = 5,6/3,4 = 1,6.

Принимаем N = 2.

8 Выбираем нормированное значение освещенности по ОСТ 32.120-98 (табл. 7.15). Для помещений с использованием ПВЭМ принимаем

Е_Н = 400 лк.

9 Определяем площадь помещения по формуле (7.15):

S = 7,2 · 5,6 = 40,3 м².

10 Выбираем коэффициент запаса по табл. 7.16 К = 1,4.

11 Принимаем коэффициент неравномерной освещенности (см. п. 7.7) Z = 1,1.

12 Определяем индекс помещения φ по формуле (7.14):

φ = 40,3/2,4 (7,2 + 5,6) = 1,3.

13 Выбираем коэффициент использования светового потока η по табл. 7.17.

Для светильников с КСС типа Д при ρ_n = 0,7, ρ_c = 0,5, ρ_р = 0,3, индексе помещения φ =1,3 с учетом интерполяции принимаем η = 0,59.

14 Определяем необходимый световой поток одного ряда светильников по формуле (7.8):

F = 400 · 40,3 · 1,4 · 1,1/2 · 0,59 = 21 038 лм

15 Определяем число светильников в одном ряду по формуле (7.9). Световой поток лампы ЛБ40-1 по табл. 7.2 F_л = 3200 лм. Световой поток одного светильника с двумя лампами ЛБ40-1

F_св = 2 · F_л = 2 · 3200 = 6400 лм.

n = 21 038/6400 = 3,3 шт.

Принимаем n = 3.

16 Определяем фактическое значение освещенности E_факт по формуле (7.12). Фактическое значение светового потока одного ряда светильников:

F_факт = n F_св= 3 · 6400 = 19 200 лм,

E_факт = 400 · 19 200/21 038 = 365лк.

17 Определяем отклонения фактической освещенности от нормированного значения Δ по формуле (7.13):

Δ = 100(365 – 400)/400 = – 8,75 %.

18 Фактическое значение освещенности меньше нормированного значения на 8,75 %, что удовлетворяет требованиям СНиП 23-05-95.

 

 

РАСЧЕТ ПРОЖЕКТОРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ

Особенности освещения железнодорожных станций,

Расчетные формулы

Особенность освещения территорий станций обусловлена тем, что наружное освещение не должно влиять на отчетливую видимость сигнальных огней, тем не… Осветительные установки железнодорожных станций, в частности территорий… При выборе способа освещения в первую очередь исходят из технических характеристик станций. К ним относят назначение…

Расчет прожекторного освещения

Выбор типа прожектора зависит от площади освещаемых территорий и технологических процессов, выполняемых на них. Светотехнические характеристики… Таблица 8.1 Светотехнические характеристики прожекторов

Пример расчета прожекторного освещения

Путей приемо-отправочного парка

Исходные данные: - длина парка L = 1200 м; - ширина парка B = 110 м;

Выбор канатов для грузоподъемных кранов

И СТРОПОВ

 

Назначение и конструктивное исполнение канатов и стропов

На предприятиях и стройках при эксплуатации грузоподъемных кранов на протяжении ряда лет происходят аварии и несчастные случаи по причине обрывов… Грузоподъемные краны снабжены блочно-канатными системами. Передача тяговых… Канаты для подъема и опускания стрелы (стреловые канаты) в процессе эксплуатации кранов подвергаются воздействию…

Исходные данные для расчета каната для грузоподъемных кранов

1 Номинальная грузоподъемность крана.

2 Характеристики полиспаста: тип, кратность, вид подшипника, установленного в блоках полиспаста.

 

 

Исходные данные для расчета стропов

1 Масса поднимаемого груза.

2 Угол наклона ветви стропа.

 

Последовательность расчета канатов

1 Определяется максимальное натяжение каната.

2 Определяется значение коэффициента запаса прочности каната.

3 Определяется необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности.

4 Выбирается диаметр каната по ГОСТу.

Пример расчета каната для грузоподъемного крана

Подобрать канат для грузоподъемного крана грузоподъемность Q = 10 т (100 000 Н), работающего в среднем режиме, на котором с целью обеспечения вертикального подъема груза и создания равномерной нагрузки на ходовые колеса применяется сдвоенный (а = 2) полиспаст с кратностью m = 3. В блоках полиспаста используются подшипники качения.

Все канаты перед применением их на кране должны быть проверены по формуле

 

, (9.1)

где S_max – наибольшее натяжение каната под действием груза, Н;

P – действительное разрывное усилие каната, Н;

K – коэффициент запаса прочности, значение которого зависит от режима работы машины (Л – 5; C – 5,5; Т – 6; ВТ – 6,5).

Для грузоподъемных кранов

, (9.2)

где Q – грузоподъемность крана, Н;

а – тип полиспаста;

m – кратность полиспаста;

h – КПД подшипника, установленного в блоке полиспаста (качения – 0,97 … 0,98; скольжения – 0,95 … 0,96).

1 Определяем максимальное натяжение каната сдвоенного полиспаста при подъеме груза по формуле

Н,

отсюда

.

2 Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности:

Н,

по ГОСТ 3077—80 (табл. 9.1) [21] выбираем канат двойной свивки типа ЛК 6 ´ 19=114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении, равном 1400 МПа, разрывное усилие P = 139 500 Н.

 

 

Пример расчета каната для стропа

 

Подобрать канат для изготовления стропа с четырьмя ветвями для подъема груза массой 5 т (50 000 Н). Угол наклона ветви стропа принять 45^°.

Максимальное натяжение каната при подъеме груза:

, (9.3)

где G — масса поднимаемого груза, Н;

n — число ветвей стропа;

a — угол наклона ветви стропа (не больше 45^°), рис. 9.7.

Рис. 9.7 Схема для расчета стропов.

9.7.1 Определяем максимальное натяжение каната при подъеме груза:

Н.

9.7.2 Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности:

Н,

из ГОСТ 3077–80 (табл. 9.1) выбираем канат двойной свивки типа ЛК 6 ´ 19 = 114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении равном 1400 МПа, разрывное усилие P =139500 Н [21].

Таблица 9.1

Техническая характеристика стальных канатов

Диаметр каната, мм	Масса 100 м смазанного каната, кг	Маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву, МПа

 

Продолжение табл. 9.1

Канат типа ТК 6 ´ 19 (1+6+12) + 1 о. с. (ГОСТ 3070—74)
	43,3	52 550	60 050	63 850	65 800
14,5	71,5	86 700	99 000	105 000	108 000
17,5		129 000	147 500	157 000	161 500
19,5	127,5	154 500	176 500	187 500	193 500
	149,5	181 000	207 000	220 000	227 000
22,5	173,5	210 000	240 000	255 000	263 000
		241 000	275 500	292 500	302 000
	255,5	309 500	354 000	376 000	387 500
		347 000	396 500	421 500	434 000
		428 000	489 500	520 000	536 000
		518 000	592 000	614 500	648 000
38,5		616 000	704 000	748 000	771 000
Канат типа ТК 6 ´ 37 (1+6+12+18) + 1 о. с. (ГОСТ 3071—74)
	27,35	—	36 850	39 150	41 450
11,5	42,7	—	57 500	61 050	62 550
13,5	61,35	—	82 400	87 700	89 600
	83,45	98 400	112 000	119 000	122 000
		128 000	146 500	155 500	159 500
		162 000	185 500	197 000	202 000
22,5	170,5	200 000	229 000	243 500	249 000
24,5		242 500	277 000	294 500	301 500
	245,5	289 000	330 500	351 000	360 000
		339 000	387 500	412 000	422 000
31,5		393 500	449 500	478 000	489 500
33,5	383,5	451 500	516 500	548 500	561 500
36,5		514 000	Б87 500	624 000	639 500
		580 000	662 500	704 000	721 500
39,5	551,5	650 000	743 000	789 500	808 500
Канат типа ЛКР 6 ´ 19 = 114 (ГОСТ 2688—80)
9,1		__	42 350	45 350	46 400
	461,6	__	64 150	68 150	70 250
		72 550	82 950	88 100	90 850
	844,5	102 500	117 000	124 500	128 500
		148 000	169 500	180 000	185 500
19,5		170 500	195 000	207 500	213 500
		198 500	227 000	241 000	248 500
22,5		224 500	256 500	272 500	281 000

 

Окончание табл. 9.1

		256 000	293 000	311 000	320 500
		354 000	404 500	430 000	433 000
30,5		610 000	485 000	515 000	531 000
		424 000	534 500	567 500	585 000
		467 500	697 000	740 500	763 500
39,5		698 000	797 500	847 500	873 500
Канат типа ЛК 6 ´ 19 = 114 (ГОСТ 3077—80)
11,5		—	67 500	71 750	73 950
	597,5	—	82 850	88 050	90 750
	852,5	139 500	118 000	125 500	129 500
17,5		—	159 500	169 500	175 000
19,5		1 666 000	189 500	201 500	208 000
		211 500	241 500	256 500	264 500
25,5		290 000	331 500	352 000	363 000
		349 000	399 000	424 000	437 000
32,5		484 000	553 000	587 500	605 000
Канат типа ТЛК 6´37 = 222 (ГОСТ 3079—80)
15,5	851,5	—	116 000	123 500	127 000
		—	145 000	154 500	159 000
19,5		161 000	184 000	195 500	201 500
21,5		199 000	227 500	242 000	249 500
		268 000	306 500	325 500	335 500
		360 500	412 000	437 500	451 000
30,5		407 000	465 000	494 000	509 500
		466 500	533 000	566 500	583 500
		530 000	605 500	643 500	653 500
		645 000	737 000	783 000	807 500

 

Расчет МОЛНИЕЗАЩИТЫ зданий и сооружений

Назначение, область применения, категории

И типы молниезащиты

В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты, ее категория, а при использовании стержневых и тросовых… Таблица 10.1 Категории молниезащиты и типы зон защиты

Зоны защиты молниеотводов

10.2.1 Одиночный стержневой молниеотвод Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой…

Пример расчета молниезащиты здания

Высота здания – h_зд = 50 м;

ширина здания – S = 45 м;

длина здания – L = 45 м.

Здание относится к III категории опасности поражения молнией и устройств молниезащиты (рис. 10.8).

Ожидаемое количество N поражений молнией в год здания, не оборудованного молниезащитой, определяем по формуле

N = ((S + 6h_зд)(L + 6h_зд) − 7,7 h²_зд) n ·10^-6,

где S − ширина здания, м;

L − длина здания, м;

h_зд − высота здания, м;

n = 4 – среднее число ударов молнии в месте расположения здания для г. Ростова-на-Дону.

N = ((45 + 6·50)(45 + 6 · 50) − 7,7 · 50²) · 4 · 10^-6 = 0,4.

Рис. 10.8. Схема для расчета молниезащиты

 

Принимаем зону защиты Б.

Радиус зоны защиты по высоте здания (см. рис. 10.8)

м.

Для зоны защиты типа Б.

h₀ = 0,92h

r₀ = 1,5h,

h_x = 50 м,

r_x = 50,3 м

При известных значениях h_x и r_x согласно п. 10.2.1 определяем высоту молниеотвода по формуле

h = (r_x + 1,63h_x) / 1,5

h = (50,3 + 1,63 ∙ 50) / 1,5 = 87,9 м

r₀ = 1,5 · 87,9 = 131,9 м;

h₀ = 0,92 · 87,9 = 80,9 м.

Вывод: рассчитанная зона молниезащиты здания полностью соответствуют требованиям защиты объекта.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1   Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Бобин,Е.В. Борьба с шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте. − 3-е изд., перераб. и доп. − М. : Транспорт, 1973. − 304… 2 Охрана труда в грузовом хозяйстве железных дорог (с примерами решения задач)… 3 Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование : справочник / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и…

Бойко Тамара Алексеевна

Воробьев Евгений Борисович

Ворожбитова Жанна Борисовна

И др.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА.

РАСЧЕТЫ.

 

Учебное пособие

 

Редактор Т.В. Бродская

Корректор Т.В. Бродская

 

 

Подписано в печать .07. Формат 6084/16.

Бумага офсетная. Ризография Усл. Печ л.

Уч.-изд. л. . Тираж экз. Изд. № 97. Заказ №

 

Ростовский государственный университет путей сообщения.

Ризография РГУПС.

 

Адрес университета:

344038, Ростов н/Д, пл. Ростовского Стрелкового Полка

Народного Ополчения, 2