Фото: pressa.ursmu.ru
Работа на горных предприятиях, где задействовано большое количество техники и оборудования, неизбежно связана с нагрузкой на органы слуха. Одним из наиболее опасных источников шума в шахте является вентилятор местного проветривания, который обеспечивает приток свежего воздуха к рабочим местам.
Производимый им интенсивный гул приводит к профессиональной тугоухости, нарушениям центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Кроме того, повышенный шум создает опасность травмирования людей и возникновения аварийных ситуаций, заглушая сигналы, по которым горнорабочие судят о состоянии кровли в глухих забоях.
С 2016 года решением этой проблемы занимается группа ученых Уральского государственного горного университета.
«Шум бывает механического и аэродинамического характера. В первом случае снижение показателей до нормативных значений возможно за счет внесения изменений в конструкцию. С аэродинамическим шумом все гораздо сложнее, поскольку он включает в себя множество источников. В настоящий момент основное средство борьбы с ним – установка глушителей. Их главные недостатки – в значительном увеличении габаритов установки и недостаточной эффективности: шум все равно остается достаточно сильным. Помимо глушителей должны использоваться и другие способы решения проблемы, в том числе и тот, который мы предлагаем», – объясняет заведующий кафедрой технической механики Виталий Таугер.
Ученые Горного выяснили, что существенное значение имеет выбор материала для изготовления рабочего органа вентилятора. Специалисты теоретически исследовали степень влияния физических свойств материала на уровень звукового давления. Наивысший уровень такого давления создается, когда частота внешних воздействий на лопатку рабочего колеса вентилятора близка к частоте её собственных колебаний. Возникает биение, а при полном совпадении частот – резонанс. Колебания лопатки, в свою очередь, способствуют дополнительному усилению шума.
«Неоднократно отмечалось изменение характера шума вентилятора с переходом с металлических лопаток на композитные. Шум становился менее интенсивным, создавалось впечатление снижения частоты звука. Изучение этого явления чрезвычайно важно, поскольку высокочастотный шум оказывает на человека более негативное воздействие. Публикаций, посвящённых его исследованию, мы не обнаружили и выдвинули собственное предположение о том, что причиной снижения шума стало изменение частоты собственных колебаний лопатки», – рассказывает старший преподаватель кафедры безопасности горного производства Людмила Мухачева.
Все теоретические исследования легли в основу расчетных формул, которые в скором времени пройдут проверку в ходе испытаний. А своей главной задачей ученые видят разработку для промышленников методики проектирования осевых вентиляторов, направленной на минимизацию уровня шума, с учетом выбора материала и расчетов основных геометрических параметров лопаток.
Источник: pressa.ursmu.ru
