Определить ожидаемый уровень звукового давления, требуемое снижение его в расчетной точке помещения, разработать мероприятия по его снижению для ультразвукового сварочного аппарата типа УЗАП-1, предназначенного для точечной сварки термопластичных материалов.
В качестве примера выбран сварочный аппарат, поскольку из всех видов ультразвукового технологического оборудования сварочные машины создают наиболее высокие уровни звукового давления в рабочей зоне.
Расчетная точка находится на расстоянии r=0,5 м, от аппарата (рис. 5.7).
364236015240 INCLUDEPICTURE "E:\\my_documents\\Док 2015\\Новый\\author\\user908321\\media\\image6.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\my_documents\\Док 2015\\Новый\\author\\user908321\\media\\image6.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис.5.7. Схема ультразвуковой сварки пластмасс: 1- волновод- инструмент; 2- свариваемое изделие; РТ - расчетная точка
00 INCLUDEPICTURE "E:\\my_documents\\Док 2015\\Новый\\author\\user908321\\media\\image6.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\my_documents\\Док 2015\\Новый\\author\\user908321\\media\\image6.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис.5.7. Схема ультразвуковой сварки пластмасс: 1- волновод- инструмент; 2- свариваемое изделие; РТ - расчетная точка
Техническая характеристика сварочного аппарата УЗАП-1 :
Мощность магнитнострикцион- ного ультразвукового излучателя ПМС - 15-2,5 .„.3 кВт.
Рабочая частота - 20 кГц.
Амплитуда колебаний рабочего торца волновода-инструмента - 7 мкм.
Площадь излучающей поверхности торца волновода - 10 м .
Решение
Ожидаемый уровень звукового давления в расчетной точке определяется из выражения
L=Lp-101lgS, дБ,
где Lp=101lgPP уровень звуковой мощности излучения;
P - мощность излучаемого ультразвука, Вт;
Ро - пороговое значение звукового давления (10-12 Вт) ;
S=2πr2, м2
r - расстояние от волновода-инструмента до расчетной точки, м.
Мощность излучаемого ультразвука находим по формуле
P=V2*Su*Ra,
где V - эффективное значение колебательной скорости, м/с, величина которой
V=wA2=2πf*A2,
где A - амплитуда колебаний торца волновода-инструмента, мкм;
f - частота ультразвуковых колебаний, 20000 Гц;
Su - площадь излучаемой поверхности торца волновода Su, м ;
Ra - удельное акустическое сопротивление свариваемого материала (для оргстекла Ra = 1,7*106 Н * с/м3 ).
V=2*3.14*20000*7*10-62=0,6217 мс,
S=2*3,14*0,52=1,57 м2,
P=0,62172*10-4*1,7*106=65,70 Вт,
Lp=101*lg65,7010-12=1395,58 дБ,
L=1395,58-101*lg1,57=1375,79 дБ.
Согласно СанПиН 2.2.4./2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения» допустимые уровни ультразвукового давления на рабочих местах, нормируемых в третьоктав- ных полосах частот, соответствуют значениям, приведенным в табл
. 5.14.
Предельно допустимые уровни воздушного ультразвука
на рабочих местах
Таблица 5.14
Среднегеометрические частоты треть- октавных полос, кГц Уровни звукового давления, дБ
12,5 80
16,0 90
20,0 100
25,0 105
31,5 — 100,0 110
По табл. 5.14 допускаемый уровень звукового давления в производственном помещении при 20 кГц составляет 100 дБ при длительности воздействия ультразвука в течение восьмичасового рабочего дня.
Сравнивая рассчитанное значение уровня ультразвукового давления L в расчетной точке с нормативным значением уровня звукового давления, определяем требуемое снижение уровня звукового давления
ΔLтр=L-Lдоп, дБ,
ΔLтр=1375,79-100=1275,79 дБ.
Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воздействия ультразвука при эксплуатации сварочных машин рекомендуется применение экранов
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
