CC BY
0
Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. № 3 (63). С. 95-109. Don agrarian science bulletin. 2023. 16-3(63): 95-109.
Научная статья УДК 628.517.2
doi: 10.55618/20756704_2023_16_3_95-109 EDN: WSMOYA
ВЛИЯНИЕ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОПЕРАТОРОВ ЦЕХА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРНА
Ирина Викторовна Егорова1, Игорь Эдуардович Липкович1, Надежда Владимировна Петренко1
1Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия, achgaa@achgaa.ru
Аннотация. Сельское хозяйство обеспечивает население продуктами питания и является источником сырья для ряда отраслей промышленности. Вопросы о снижении шумового фактора и шумового загрязнения в агропромышленном комплексе являются актуальными, так как воздействие чрезмерного шума является причиной различных заболеваний, при этом происходит ослабление иммунитета и нарушение нормальной жизнедеятельности человека. Шум, мешая сконцентрироваться, может способствовать несчастным случаям на производстве. Шумовой фактор в сочетании с вибрацией оказывает негативное влияние на работоспособность персонала цеха по переработке зерна. Поэтому проведение исследования по определению уровня шума становится необходимым условием для оптимизации работы сельскохозяйственных предприятий и комфортных условий для персонала. В статье рассмотрены основные причины возникновения шума, его последствия для персонала и методы снижения шумовой нагрузки. Исследования показали, что уровень шума в цехе переработки зерна на 3 дБ больше нормы, поэтому предлагается использовать в конструкции стен кабинета центра управления процессом звукопоглощающий материал, например, минеральную вату толщиной 40 мм и с воздушным промежутком 40 мм. Использование шумовой защиты позволит минимизировать шумовую нагрузку, улучшить условия труда персонала, работающего в цехе, и снизить риск профессиональных заболеваний, которые связаны с шумом. Согласно проведенным исследованиям использование звукопоглощающего материала уменьшает уровень шума в кабинете центра управления процессом цеха переработки зерна, тем самым снижает вредное воздействие на операторов зернопереработки до безопасного для персонала уровня и соответствует нормативным требованиям.
Ключевые слова: сельское хозяйство, шум, рабочее место, цех переработки зерна, методы защиты, звукопоглощение, персонал, безопасность, вредное воздействие
Для цитирования: Егорова И.В., Липкович И.Э., Петренко Н.В. Влияние шумового воздействия на операторов цеха по переработке зерна // Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. № 3 (63). С. 95-109.
© Егорова И.В., Липкович И.Э., Петренко Н.В., 2023
Original article
EFFECT OF NOISE EXPOSURE ON OPERATORS WORKING IN A GRAIN PROCESSING WORKSHOP
Irina Viktorovna Egorova1, Igor Eduardovich Lipkovich1, Nadezhda Vladimirovna Petrenko1
Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia, achgaa@achgaa.ru
Abstract. Agriculture provides the population with food and is a source of raw materials for a number of industries. The issue of reducing the noise factor and noise pollution in the agricultural sector is relevant, as exposure to excessive noise causes various diseases, weakening the immune system and disrupting normal human life. Noise makes it difficult to concentrate. It can contribute to accidents at work. The noise factor in combination with vibration has a negative impact on the performance of grain processing workshop personnel. Therefore, a study to determine the noise level becomes a necessary condition for optimizing the operation of agricultural enterprises and comfortable conditions for personnel. The article discusses the main causes of noise, its consequences for personnel and methods for reducing noise pollution. Studies have shown that the noise level in a grain processing workshop is 3 dB above the norm. We propose to use sound-absorbing material, for example, mineral wool with a thickness of 40 mm and an air gap of 40 mm in the construction of the walls of the process control center office. The use of noise protection will minimize the noise load, improve the working conditions of personnel working in the workshop and reduce the risk of occupational diseases associated with noise. According to studies, the use of sound-absorbing material has reduced the noise level in the office of the process control center of the grain processing workshop, thereby reducing the harmful effects on grain processing operators to a level that is safe for personnel and complies with regulatory requirements.
Keywords: agriculture, noise, workplace, grain processing workshop, protection methods, sound absorption, personnel, safety, harmful effects
For citation: Egorova I.V., Lipkovich I.E., Petrenko N.V. Effect of noise exposure on operators working in a grain processing workshop. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2023; 16-3(63): 95-109.
Введение. Проблема шумового фактора в цехе по переработке зерна является одной из наиболее распространённых, с которой сталкивается персонал зерноперера-батывающих цехов. Шум, создаваемый машинами и технологическим оборудованием, негативно влияет на здоровье персонала, который непосредственно связан с переработкой зерна в цехе. Поэтому изучение шумового загрязнения в агропромышленном комплексе является актуальной задачей, так как, прежде всего, речь идет о здоровье человека, потому что шум, мешая сконцентрироваться, может способствовать несчастным случаям на производстве. [1-3]. Сельскохозяйственное предприятие - это сложная биологическая система, которая включает такие элементы, как человек, техника, производственная среда, способность каждого элемента функционировать, и зависит
от множества факторов [3, 4]. Персонал, в нашем случае, цеха по переработке зерна, тесно взаимодействует с оборудованием и агрегатами, состоящими из двух и более объектов, которые создают шум трением поверхностей, вибрацией и т.д., поэтому персонал находится в условиях повышенного шума, а это может привести к травмам на производстве и профессиональным заболеваниям. Профессиональные заболевания, такие как головокружение, головные боли, повышенное артериальное давление, боли в области сердца и другие, являются последствиями трудового процесса и результатом воздействия опасных производственных факторов, одним из которых является производственный шум [5-9].
Анализ исследования шумового фактора является неотъемлемой частью управления безопасностью труда в сельском хозяй-
стве и позволяет выявить и оценить потенциальные риски, связанные с шумовым воздействием, а также разработать эффективные меры по его снижению [6, 7, 9].
Классификация шумовых факторов, воздействующих на оператора, приведена на рисунке 1.
Классификация шумовых факторов, воздействующих на человека Classification of noise factors affecting humans
по характеру спектра шума by the nature of the noise spectrum
по временным характеристикам according to time characteristics
широкополосный шум broadband noise
постоянный шум constant noise
тональный шум tonal noise
непостоянный шум intermittent noise
непостоянные шумы intermittent noises
колеблющийся во времени шум time-varying noise
прерывистый шум offensive noise
импульсный шум impulse noise
Рисунок 1 - Классификация шумовых факторов, которые воздействуют на оператора Figure 1 - Classification of noise factors affecting an operator
Целью исследования является анализ источников шума в цехе по переработке зерна и предложения методов защиты персонала от шумового воздействия с использованием звукопоглощающего материала.
Поэтому изучение шумового загрязнения на рабочих местах агропромышленного комплекса и обуславливает актуальность темы и задачи исследования:
- провести анализ источников шума на примере цеха переработки зерна;
- определить уровни шума зернопере-рабатывающего цеха;
- предложить средства защиты.
Интенсивный шум, воздействующий на
персонал зерноперерабатывающих цехов
длительное время, способствует снижению иммунитета и развитию профессионального заболевания, такого как шумовая болезнь [9-12].
Шумовая болезнь возникает в результате длительного воздействие интенсивного шума в течение продолжительного времени. Симптомы могут включать ухудшение слуха, шум в ушах, сонливость, нарушение внимания и концентрации, что может привести к травмам на производстве, а также к более серьезным последствиям.
На рисунке 2 приведен график зависимости уровня звукового давления от слухового диапазона.
140
120
S ^-100
80
60
40
20
о 03 т X -Û ш о
03 Œ
О 03 СЦ UD О
1 Порог болевого ощущения I Pain threshold
03 ΠUD S
m
о аз
a CD =3 ΠCD
Недостаточно измеримые Barely measurable
_I_I_
Порог щекотания Tickling threshold
___I Порог дискомфорта
Threshold of discomfort
Порог хорошей слышимости Good hearing threshold
1
Диапазон слышимых тонов Range of audible tones Основной речевой диапазон — Basic speech range
—550C
/
о 03 T X -Û CÛ
о
03 Œ I— -Û
о 03
UD
О
Неслышимые Inaudible
315 в четырех актавах 315 In four octaves 16,1 31,3 62,5 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 32000
Частота, Гц Frequency Hz
Рисунок 2 - Диапазон слышимости (по Беллу) Figure 2 - Hearing range (by Bell)
Нервный аппарат внутреннего уха по-разному реагирует на звуковые частоты, поэтому интенсивность звука определяет негромкость и степень его восприятия человеческим ухом. Это означает, что звуки низкой интенсивности и высокой частоты воспринимаются одинаково со звуками высокой интенсивности и низкой частоты. Установлено, что высокочастотные звуки более вредны, чем низкочастотные [12, 14, 15].
Материалы и методы исследования. Шумовая нагрузка, например, в цехе переработки зерна, определяется с помощью акустического расчета с точностью до десятых долей дБ. Для измерения уровней шума используется цифровое оборудование - такое как шумомер-виброметр ОКТАВА-101АМ, предназначенное для измерения звука, а также инфразвука, локальной вибрации и др. Для сохранения точности измерений и надежности результатов необходимо проводить поверку прибора в специализированных лабораториях на соответствие требованиям стандартов, таких как IEC 61672-1, IEC 61252 и др. (ГОСТ ISO 96122016. Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах).
Для расчета выявляются источники и определяются характеристики шума. Далее выбираются расчетные точки, которые определяются с учетом особенностей помещения. Затем определяются акустические характеристики помещения, которые включают такие параметры, как объем и форма помещения, наличие отражающих поверхностей и другие факторы, влияющие на распространение звука. Использовав эти данные, можно определить ожидаемые уровни звукового шума в расчетных точках. Потом следует определить в соответствии с допустимыми нормами уровни шума в расчетных точках (1-доп) с учетом всех необходимых поправок и определить требуемое снижение уровней шума в расчетных точках. Выполнив акустический расчет, приступаем к выбору типа и размера звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов. [4, 9, 12].
Результаты исследования и их обсуждение. Данными для расчета шумового воздействия на операторов цеха по переработке зерна служат план помещения, в котором расположены все источники шума, и расчетные точки. Также необходимы сведения о характеристиках, ограждающих конструкции помещения и шумовые характеристики технологического оборудования, гео-
метрические размеры самого источника шума. Основным источником шума является технологическое оборудование, которому необходимо проводить регулярное техническое облуживание и ремонт для минимизации шума, а также использовать специальные защитные кожухи. Персоналу, непосредственно занятому в цехе, требуется предоставлять средства индивидуальной защиты [9, 12].
На рисунке 4 схематично представлено шумовое воздействие на оператора.
Расчетные точки в цехе по переработке зерна и источники шумового воздействия расположены в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола и распространения прямого звука, который передается от технологического оборудования внутри помещения. (ГОСТ ISO 9612-2016. Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах).
1 - мельница (г1 = 3); 2 - нория (г2 = 4); 3 - машина для зашивания мешков
(г3 =4); 4 - кабина управления Рисунок 3 - Расположение расчетной точки и источников шумового воздействия 1 - mill (r1 = 3); 2 - bucket chain (r2 = 4); 3 - sack stitching machine
(r3 =4); 4 - operator's cab Figure 3 - Location of the considering point and sources of noise effect
Исходя из нормативных документов октавные уровни звукового давления ^ в дБ в расчетных точках помещений в зоне прямого звука определяли по формуле
1=1+10 1дХФ/Э, где 1Р — октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;
X - коэффициент, который учитывает влияние ближнего акустического поля и принимается в зависимости от отношения расстояния ГтЛтах, м;
Гтт - расстояние между центром источника шума и расчетной точкой, м;
^тах — максимальные габаритные размеры, м;
Ф — фактор направленности источника шума, безразмерный, определяемый по опытным данным. Для источника шума с равномерным излучением звука Ф =1;
Э — площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку, м2.
Непрекращающийся шум в цехе переработки зерна определялся по формуле 1=201дР/Ро,
где Р — среднеквадратичная величина давления, Па;
Ро — исходное значение звукового давления в воздухе, равное 2*10-5 Па.
Уровень воздушного шума в помещении и, дБ, определяли по следующей формуле [3, 11, 16]:
^в = ^сум — ^пр + ^зв, (1)
где 1сум — значения общего шума в размольном отделении (РО), создаваемого работающей мельницей (М) и другими машинами (Д) на расстоянии 0,5 м от ограждения центрального поста управления (ЦПУ), которые получены суммой уровней, дБ;
Япр — звукоизоляция неоднородной конструкции центра управления процессом от воздушного шума, дБ;
1зв — звукопоглощение в ЦПУ, дБ.
Если машина установлена в изолированном кожухе, в этом случае уровень шума не учитывали, расчет уровня шума для каждой машины проводили на расстоянии 0,5 м от центрального поста управления по формуле
Ь = + 10^(1 + 4), (2)
где 1р — показатель звуковой мощности шума оборудования в октавном диапазоне частот (определяется по справочным данным), дБ;
5 — площадь поверхности звукопоглощения, м2;
Q — акустическая постоянная помещения РО, м2.
Площадь поверхности звукопоглощения Э, м2, определяли по формуле
5 = 12г2 + 2/2 + 8г/, (3) где г — расстояние от ближайшей точки до расчётной, м;
I — габаритные размеры по длине машины, м.
Расчет акустической постоянной Q помещения РО производили по формуле
(4)
Г. _ ^ср^п
^ = 1-0^
где аср — средний коэффициент звукопоглощения ограждающих поверхностей помещения в РО;
5П — общая площадь ограждающих поверхностей помещения РО, м2.
Акустические характеристики цеха переработки зерна, в нашем случае это соразмерное помещение, включают различные показатели, которые и определяют эффективность звукопоглощения внутри цеха. Для оценки используют средний коэффициент звукопоглощения ограждающих поверхностей, который является важным показателем, характеризующим способность поверхностей поглощать звуковые волны, а также среднюю длину звукового пробега звуковых волн в цехе, являющуюся еще одним важным показателем, определяющим, насколько далеко звуковые волны могут распространяться внутри цеха. Чем больше средняя длина звукового пробега звуковых волн, тем более равномерное распределение звука в цехе, а чем выше средний коэффициент звукопоглощения, тем лучше звукопоглощение в цехе. Средний коэффициент звукопоглощения в размольном отделении определяли следующим образом [4]:
«ср =-г-, (5)
где 5к — общая площадь звукопоглощающих конструкций в РО, м2;
— коэффициент звукопоглощения поглощающих конструкций;
апр — приведённый коэффициент звукопоглощения в РО без специальных звукопоглощающих конструкций;
5П — общая площадь ограждений РО, м2.
На рабочих местах для снижения уровня шума можно применять различные методы, одним из них является использование звукоизолирующих материалов в ограждающих конструкциях для помещения дистанционного управления. Технологическое оборудование также необходимо оборудовать вибро- и звукоизолирующими материалами (кожухи, акустические экраны, глушители шума и др.) [13, 14]. Для защиты операторов цеха от шума необходимо использование средств индивидуальной защиты — это могут быть наушники с активной шумо-подавляющей защитой [6, 9, 11, 15].
Таблица 1 - Технические характеристики Table 1 - Technical characteristics
Марка мельницы Mill brand Фермер 2 Farmer 2
Длина мельницы h, м Mill length l1, m 2,4
Марка мешкозашивочной машины МШЗМ
Brand of the sack stitching machine
Длина мешкозашивочной машины Ь, м 0,8
Length of the sack stitching machine l2, m
Марка нории Brand of the bucket chain brand НПК10
Длина нории h, м Length of the bucket chain h, m 0,5
Длина размольного отделения L, м Length of milling section L, m 19,7
Ширина размольного отделения B, м Width of the milling section B, m 9
Высота размольного отделения H, м Height of the milling section H, m 5
Полная площадь ограждений размольного отделения S^ м2 Total area of the milling section fence Sa, m2 641,6
Площадь звукопоглощения размольного отделения S^ м2 Sound absorption area in the milling section Sc, m2 320,8
Расстояние от поверхности мельницы до расчётной точки (0,5 м от ЦПУ) m м Distance from the milling surface to the calculated point 3
(0,5 m from the Central control station)^, m
Расстояние от поверхности нории до расчётной точки (0,5 м от ЦПУ) Гд2, м Distance from the surface of the bucket chain to the considering point (0,5 m from the Central control station) rd2, m 4
Расстояние от поверхности мешкозашивочной машины до расчётной точки (0,5 м от ЦПУ) Гдз, м Distance from the surface of the sack sticthing machine to the considering point (0,5 m от ЦПУ) rd3, m 4,5
Длина ЦПУ L^ м Length of the Central control station L^ m 2,63
Ширина ЦПУ Вц, м Width of the Central control station Вц, m 2,13
Высота ЦПУ H^ м Height of the central control station height H^ m 2,96
Полная площадь ограждений ЦПУ Sпц, м2 Total area of the Central control station fence Sпц, m2 52
Площадь стенок ЦПУ, граничащих с помещением машин S^, м2 Area of the Central control station walls bordering the machinery room S1a, m2 15
Площадь остекления ЦПУ Sост, м2 Glazing area of the Central control area Sgla, m2 3
Площадь стенок ЦПУ без остекления, граничащих с помещением
машин S1, м2 Area of the Central control station walls without glazing bodering the machinery room S1, m2 12
Приведенные звукоизоляционные ха- щие свойства несущей конструкции стен и рактеристики центрального поста управле- остекления окон: ния определяли, учитывая звукоизолирую-
ЯПр = Й! - 10^(—+ (1 + 100'1(*1-*осТ))); (6)
где — звукоизоляция несущей конструкции (дБ) с наибольшей площадью 51;
5ост — площадь остекления (м2) со звукоизоляцией Яост (дБ).
Величина, учитывающая звукопоглощение в пункте управления, определяется следующим образом [2]:
^зп = ш^пр^ср-ад, (7) где 5пр — площадь стенок, разделяющих ЦПУ и РО, м2;
аср — средний коэффициент звукопоглощения в помещении ЦПУ;
5об - общая площадь ограждений ЦПУ,
м2
Измерения проводились в интервалах времени наименьшей работоспособности персонала в соответствии с общеизвестными графическими зависимостями измерения работоспособности за смену [15]. Таким образом, были выбраны часы измерения: в начале смены; через 4 часа; через 7 часов трудовой деятельности персонала.
Рассчитаем уровень производственного шума в ЦПУ. Исходные данные представлены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 - Расчёт октавных уровней шума в цехе переработки зерна Table 2 - Calculation of octave noise levels in a grain processing workshop
Величина Value Средние частоты октавных полос Average frequencies of octave band Ï, Гц s, Hz
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Lp (м) 96 100 105 107 111 109 105 98
Lp (Д) 102 106 108 110 108 106 99 92
Величина Value Средние частоты октавных полос, Гц Average frequencies of octave bands, Hz
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровни шума в РО на расстоянии 0,5 м от ЦПУ Noise levels in the Milling section at a distance of 0,5 m from the Central control station
a* 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^np 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^cp 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
Q, м2 160,4 484 962,4 5774 4294 2566 3941 12190
Lсум. (1М+2Д) 90,55 91,32 92,46 92,85 93,27 91,58 86,2 79,08
Таблица 3 - Данные для построения спектра шума Table 3 - Data for constructing the noise spectrum
Нормативные показатели Standard indicators Превышение шума, дБ Noise excess, dB
Частота, Гц Frequency, Hz Lв, дБ Норма шума, дБ Noise level, dB
63 99 95 4
125 92 87 5
250 86 82 4
500 83 78 5
1000 80 75 5
2000 78 73 5
4000 76 71 5
8000 74 69 5
Уровень шумового фактора в кабине ЦПУ без использования звукоизоляционного материала представлен на рисунке 4.
Анализируя построенный график (рисунок 4) можно отметить, что уровень шума в цехе по переработке зерна превышает контрольные значения в различных октавах
более чем на 3 дБ. Для устранения этой проблемы предлагается использовать звукоизоляционный материал, например минеральную вату, для поглощения звука благодаря волокнистой структуре, и внести изменения в конструкцию кабины ЦПУ.
Lb, дБ
100
80
60 40 20 0
1000 10000 Частота, Гц Frequency, Hz
Рисунок 4 - Уровень шумового фактора в кабине ЦПУ без использования звукоизоляционного материала (минеральная вата)
Figure 4 - Noise factor level in the Central control station room without using soundproofing material
(mineral wool)
В таблице 4 представлены: исходные данные для расчета октавных уровней шума в кабине управления; результаты расчета средних частот октавных полос в размольном отделении на расстоянии 0,5 м от центрального поста управления; приведены звукоизоляционные характеристики центрального поста управления, учитывающие звукоизолирующие свойства несущей конструкции стен и остекления окон; результаты расчета величины, учитывающей звукопоглощение в пункте управления; уровни воздушного шума в центральном посту
управления и данные для построения спектра шума с учетом шумоизоляции.
Анализируя сводную таблицу 4 по расчёту октавных уровней шума в кабине управления, можно заключить, что шумо-изоляция минеральной ватой центрального поста управления необходима, так как уровни шума в цехе по переработке зерна снизятся в различных октавах на 4 и 5 дБ.
Уровень шумового фактора в кабине ЦПУ с использованием звукоизоляционного материала представлен на рисунке 5.
Таблица 4 - Расчёт октавных уровней шума в кабине управления Table 4 - Calculation of octave noise levels in the Central control station room
Величина Value Средни« Average э частоты октавных полос, Гц frequencies of octave bands, Hz
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Lp (м) 96 100 105 107 111 109 105 98
Lp (Д) 102 106 108 110 108 106 99 92
Величина Value Средни Average э частоты октавных полос, Гц frequencies of octave bands, Hz
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Noise Уровни шума в РО на расстоянии 0,5 м от ЦПУ evels in the Milling section at a distance of 0,5 m from the Central control station
«fc 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^пр 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^ср 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
Q, м2 160,4 484 962,4 5774 4294 2566 3941 12190
LcyM. (2М+2Д) 90,98 91,72 93,11 93,43 94,54 92,89 87,79 80,54
LcyM. (2М) 83,99 84,72 88,31 88,61 92,75 91,1 86,8 79,6
LcyM. (1М) 81,22 82,19 85,95 86,54 90,65 88,94 84,69 77,69
LcyM. (2М+1Д) 88,52 88,97 90,79 90,82 93,43 91,8 87,15 79,92
LcyM. (1М+1Д) 87,73 88,19 89,62 89,69 91,7 90,04 85,25 78,18
LcyM. (1М+2Д) 90,55 91,32 92,46 92,85 93,27 91,58 86,2 79,08
Reduce Приведённая звукоизоляция Rip d sound insulation Rred fences of t ограждения ЦПУ he Central control station
Ri, дБ 27 33 30 40 47 42 50 56
Roct., дБ 21 25 27 30 32 30 36 38
Rnp, дБ 24,97 29,86 29,21 35,53 38,47 36,01 42,35 44,72
Величина Lan, учитывающая звуко Value Lsa, recorded sound absorption in t поглощение в ЦПУ ie Central control station
«fc 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^пр 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
^ср 0,2 0,43 0,6 0,9 0,87 0,8 0,86 0,95
L3n, дБ 1,591 -1,734 -3,181 -4,942 -4,794 -4,43 -4,744 -5,176
Air Уровни воздушного шума Le (дБ) в ЦПУ borne noise levels (dB) in the Central control station
LB (2М+2Д) 67,6 60,13 60,72 52,96 51,27 52,45 40,69 30,64
LB (2М) 60,61 53,13 55,91 48,14 49,48 50,66 39,7 29,7
Окончание таблицы 4
LB (1М) 57,84 50,6 53,56 46,07 47,39 48,5 37,6 27,79
LB (2М+1Д) 65,14 57,38 58,4 50,35 50,16 51,36 40,06 30,02
LB (1М+1Д) 64,35 56,59 57,23 49,22 48,44 49,6 38,16 28,28
LB (1М+2Д) 67,17 59,73 60,07 52,38 50 51,14 39,11 29,19
Подбор д Data compi анных для построени ation for constructing t я спектра шума ie noise spectrum
Частота, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Lb, дБ 91 83 77 73 70 68 66 64
Норма шума, дБ 95 87 82 78 75 73 71 69
Превышение шума -4 -4 -5 -5 -5 -5 -5 -5
Использование минеральной ваты толщиной 40 мм и изменение конструкции кабины ЦПУ позволило снизить уровень шума до допустимых значений, что привело к снижению негативного воздействия шума на здоровье персонала и повышению про-
изводительности труда. Построение диаграммы (рисунок 5) также подтвердило правильность принятого решения. Схема применения звукоизоляционного материала представлена на рисунке 6.
Lb, дБ
100 80 60 40 20 0
■ «I
10 100 1000 10000 Частота, Гц Frequency Hz
Рисунок 5 - Уровень шумового фактора в кабине ЦПУ с использованием звукоизоляционного материала (минеральная вата) Figure 5 - Noise factor level in the Central control station room using soundproofing material (mineral wool)
Двери в помещении, где находится оператор, необходимо располагать на стороне, противоположной наиболее мощному источнику шума, герметизируя путем плотной подгонки полотна к коробке, устраняя
щель под дверью и полом при помощи порога или уплотнителя. ЦПУ следует устанавливать на виброизоляторы. Уплотнение стекол одинарных окон необходимо производить упругими прокладками.
3
1 - двойные стены с пустотами, заполненными минеральной ватой; 2 - потолок, покрытый минеральной ватой; 3 - шумоглушители воздухозаборных устройств вентиляционных установок; 4 - двойная дверь; 5 - одинарное окно; 6 - вентиляционный глушитель; 7 - резиновый виброизолятор Рисунок 6 - Схема звукоизоляции в центре управления процессом 1 - double walls with voids filled with mineral wool; 2 - ceiling covered with mineral wool; 3 - silencers for air intake devices of ventilation units; 4 - double door; 5 - single window; 6 - silencer;
7 - rubber vibration isolator Figure 6 - Sound insulation diagram in the Central control station
Данные анализа показали, что в кабине поста управления при использовании звукоизоляционного материала значительно снижен уровень шума. Использование минеральной ваты толщиной 40 мм позволило существенно снизить уровень шума до нормируемых значений, соответствующих СП 51.13330.2011, ГОСТ ISO 9612-2016, Сан-ПиН 1.2.3685-21, тем самым уменьшая вредное воздействие шума на операторов зернопереработки. В целом акустические характеристики и их правильная оценка при проектировании и обустройстве цеха переработки зерна напрямую влияют на комфортность, безопасность и эффективность работы зерноперерабатывающей отрасли.
Выводы. В результате анализа было установлено, что уровень шума в цехе переработки зерна превышает допустимые нормы более чем на 3 дБ, что негативно
сказывается на персонале. Использование предложенного звукоизоляционного материала, а именно минеральной ваты и изменение конструкции кабины ЦПУ, обеспечивает высокий уровень звукопоглощения, при этом снижается шум до уровня допустимых норм и создаются более комфортные условия для персонала зерноперерабатывающе-го цеха. Следовательно, улучшение условий труда в цехе по переработке зерна снизит уровень травматизма, профзаболеваний и улучшит работоспособность персонала. Поэтому меры, направленные на снижение уровня шума до нормативных, носят не только социальный, но и экономический характер, который выражается и в показателях производительности труда.
Список источников
1. Санитарные нормы и правила СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" (с изменениями на 30 декабря 2022 года) https://docs.cntd.ru/document/573500115?ysclid=ln lsm5u5y9709684561 (дата обращения 27.08.2023).
2. Shkrabak V.S., Savelev A.P., Enalee-va S.A., Shkrabak R.V., Braginec Yu.N., Bogati-rev V.F., Loretts O.G. Working places noise reduction measures for milk processing industry // International Transaction Journal of Engineering, Management and Applied Sciences and Technologies. 2020. Т. 11. No 10. P. 11A10F. EDN: KFWEDR
3. Кузьмина О.В., Искакова А.К. Мероприятия по снижению уровня шума на рабочем месте (на примере организации) // Science Time. 2016. № 10 (34). С. 154-163. EDN: WYMIYJ
4. Вихерт Ю.В., Денисова А.Н. Измерение уровня освещённости и шума на рабочем месте // Вестник научных конференций. 2016. № 45 (8). С. 42-43. EDN: VYUOOL
5. Савенков Ф.И., Грачев С.В. Анализ методик контроля производственного шума // Поколение будущего: Взгляд молодых ученых -2022: сборник научных статей 11-й Международной молодежной научной конференции. Курск, 2022. С. 137-141. EDN: XIVXIZ
6. Соловей С.А., Жолобова М.В., Егорова И.В. Мероприятия по снижению опасностей в зернохранилищах // Молодая наука аграрного Дона: традиции, опыт, инновации. 2018. № 2-2. С. 282-285. EDN: YOLRJB
7. Гребнева А.С., Егорова И.В., Жолобо-ва М.В. Анализ причин несчастных случаев на элеваторах // Активная честолюбивая интеллектуальная молодёжь сельскому хозяйству. 2016. № 1 (1). С. 84-87. EDN: ZTNAQL
8. Скорев М.М., Дараселия Е.В. Проявления и виды шума в современных общественных отношениях и их безопасность // Наука и образование: хозяйство и экономика; предпринимательство; право и управление. 2023. № 9(160). C. 30-36. EDN: DJTRBT
9. Борьба с шумом на производстве. Справочник / Е.Я Юдин, Л.А. Борисов, И.В. Го-ренштейн и др.; под общ. ред Е.Я Юдина. М.: Машиностроение, 1985. 400 с.
https://rusautomobile.ru/wp-content/uploads/dop _та1ег1а!8/Ьоокз/03.12.201 б/б/ВогЬаззИитотпар roizvodstvespravochnikJudinEJa.pdf?ysclid=lnebzv ^у22793748 (дата обращения 05.07.2023 )
10. Баранов Ю.Н., Трясцин А.П. Повышение безопасности работ на основе психофизиологического отбора операторов // Безопасность жизнедеятельности: проблемы и решения -2017: материалы Международной научно-практической конференции. Липецк, 2017. С. 12-1 б. ЕйМ YQQWJB
11. Пат. на изобретение 2799618 С1. Способ определения напряженности трудового процесса операторов технических систем / Баранов Ю.Н., Катунин А.А., Маркин Н.И., Семин А.Г., Марганова О.Н., Короткий Г.П., Муза-левская М.А., Чубова Е.В., Троценко Е.В., Дубровин И.А. № 2022127065, заявл. 17.10.2022, опубл. 07.07.2023. ЕйМ РВ^РР
12. СП 51.13330.2011 Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 (с изменением № 1) (mosreg.ru) (дата обращения 07.08.2023)
13. Поливаев О.И., Викулин С.В., Овчинников А.И., Хусаинов К.О., Кривцов В.А. Технологии прогнозирования виброакустических характеристик транспортно-технологических машин // Теория и практика инновационных технологий в АПК: материалы национальной научно-практической конференции. Воронеж, 2022. С. 266-272. ЕйМ О^иС
14. Поляков В.Н., Поливаев О.И. Технологии прогнозирования виброакустических характеристик транспортно-технологических машин // Актуальные направления научных исследований для эффективного развития АПК: материалы Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2023. С. 260-264.
ЕйМ ОЕГ^А
15. Шабанов Н.И., Липкович И.Э., Петренко Н.В., Пикалов А.В., Егорова И.В., Гайда А.С. Эргономика и психофизиологические основы безопасности труда в агроинженерной сфере: монография. Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2018. 262 с. https://ачии.рф/files/e44ff30e-aeb7-45b2-9a41-80e6340c94b6.pdf (дата обращения 17.07.2023)
References
1. Sanitarnye normy i pravila SanPiN 1.2.3685-21 "Gigienicheskie normativy i trebova-niya k obespecheniyu bezopasnosti i (ili) bezvred-nosti dlya cheloveka faktorov sredy obitaniya" (s izmeneniyami na 30 dekabrya 2022 goda) (Sanitary norms and rules SanPiN 1.2.3685-21 "Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans" (as amended as of December 30, 2022) https://docs.cntd.ru/document/573500115?ysclid=ln lsm5u5y9709684561 (data obrascheniya
27.08.2023). (In Russ.)
2. Shkrabak V.S., Savelev A.P., Enalee-va S.A., Shkrabak R.V., Braginec Yu.N., Bogati-rev V.F., Loretts O.G. Working places noise reduction measures for milk processing industry. International Transaction Journal of Engineering, Management and Applied Sciences and Technologies. 2020; 11-10: 11A10F. EDN: KFWEDR
3. Kuz'mina O.V. Iskakova A.K. Meropriya-tiya po snizheniyu urovnya shuma na rabochem meste (na primere organizatsii) (Measures to reduce noise levels in the workplace (using the example of an organization). Science Time. 2016; 10 (34): 154-163. EDN: WYMIYJ (In Russ.)
4. Vikhert Yu.V., Denisova A.N. Izmerenie urovnya osveschyonnosti i shuma na rabochem meste (Measuring light and noise level in the workplace). Vestnik nauchnykh konferentsiy. 2016; 4-5 (8): 42-43. EDN: VYUOOL (In Russ.)
5. Savenkov F.I. Grachev S.V. Analiz metodik kontrolya proizvodstvennogo shuma (Analysis of industrial noise control techniques). Pokolenie buduschego: Vzglyad molodykh uchenykh - 2022: sbornik nauchnykh statey 11-y Mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy konfe-rentsii. Kursk, 2022, s. 137-141. EDN: XIVXIZ
(In Russ.)
6. Solovey S.A., Zholobova M.V., Egoro-va I.V. Meropriyatiya po snizheniyu opasnostey v zernokhranilischakh (Measures to reduce hazards in grain storage facilities). Molodaya nauka agrar-nogo Dona: traditsii, opyt, innovatsii. 2018; 2-2: 282-285. EDN: YOLRJB (In Russ.)
7. Grebneva A.S., Egorova I.V., Zholobo-va M.V. Analiz prichin neschastnykh sluchaev na elevatorakh (Analysis of the causes of accidents at grain elevators). Aktivnaya chestolyubivaya intel-lektual'naya molodyozh' sel'skomu khozyaystvu. 2016; 1 (1): 84-87. EDN: ZTNAQL (In Russ.)
8. Skorev M.M., Daraseliya E.V. Proyavle-niya i vidy shuma v sovremennykh obschestven-nykh otnosheniyakh i ikh bezopasnost' (Manifestations and types of noise in modern social relations and their safety). Nauka i obrazovanie: kho-zyaystvo i ekonomika; predprinimatel'stvo; pravo i upravlenie. 2023; 9(160): 30-36. EDN: DJTRBT
(In Russ.)
9. Yudin E.Ya, Borisov L.A., Gorensh-teyn I.V. i dr.; Bor'ba s shumom na proizvodstve (Noise abatement in the workplace). Spravochnik pod obsch. red E.Ya. Yudina. M.: Mashinostroenie, 1985, 400 s. https://rusautomobile.ru/wp-content/ uploads/dop_materials/books/03.12.2015/6/ BorbasshumomnaproizvodstvespravochnikJu-dinEJa.pdf?ysclid=lnebzv1oy22793748
(data obrascheniya 05.07.2023). (In Russ.)
10. Baranov Yu.N., Tryastsin A.P. Povy-shenie bezopasnosti rabot na osnove psikhofizio-logicheskogo otbora operatorov (Improving the safety of work on the basis of psychophysiological selection operators). Bezopasnost' zhiznede-yatel'nosti: problemy i resheniya - 2017: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konfe-rentsii. Lipetsk, 2017, s. 12-15. EDN: YQQWJB
(In Russ.)
11. Baranov Yu.N., Katunin A.A., Markin N.I., Semin A.G., Marganova O.N., Korotkiy G.P., Mu-zalevskaya M.A., Chubova E.V., Trotsenko E.V., Dubrovin I.A. Sposob opredeleniya napryazhen-nosti trudovogo protsessa operatorov tekhni-cheskikh sistem (A method for determining the intensity of the labor process of technical system operators), pat. na izobretenie 2799618 C1. No 2022127065, zayavl. 17.10.2022, opubl. 07.07.2023. EDN: RBNZPF (In Russ.)
12 SP 51.13330.2011 Zaschita ot shuma. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 23-03-2003 (s izmeneniem № 1) (SP 51.13330.2011 Noise protection. Updated edition of SNiP 23-03-2003 (with amendment No. 1) (mosreg.ru) (data obrascheniya 07.08.2023). (In Russ.)
13. Polivaev O.I., Vikulin S.V., Ovchinni-kov A.I., Khusainov K.O., Krivtsov V.A. Tekhnologii prognozirovaniya vibroakusticheskikh kharakteristik transportno-tekhnologicheskikh mashin (Technologies for predicting vibroacoustic characteristics of transport and technological machines). Teoriya i praktika innovatsionnykh tekhnologiy v APK: materialy natsional'noy nauchno-prakticheskoy konfe-rentsii. Voronezh, 2022, s. 266-272. EDN: COQFUC (In Russ.)
14. Polyakov V.N., Polivaev O.I. Tekhnologii prognozirovaniya vibroakusticheskikh kharakteristik transportno-tekhnologicheskikh mashin (Technologies for predicting vibroacoustic characteristics of transport and technological machines). Aktual'nye napravleniya nauchnykh issledovaniy dlya effek-tivnogo razvitiya APK: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Voronezh, 2023, s. 260-264. EDN: OETTYA (In Russ.)
15. Shabanov N.I., Lipkovich I.E., Petren-ko N.V., Pikalov A.V., Egorova I.V., Gayda A.S. Ergonomika i psikhofiziologicheskie osnovy be-zopasnosti truda v agroinzhenernoy sfere (Ergonomics and psychophysiological foundations of occupational safety in the agricultural engineering field): monografiya. Zernograd: Azovo-Cherno-morskiy inzhenernyy institut FGBOU VO Donskoy GAU, 2018, 262 s. https://achii.rf/files/e44ff30e-aeb7-45b2-9a41 -80e6340c94b6.pdf (data obrascheniya 17.07.2023). (In Russ.)
Информация об авторах
И.В. Егорова - кандидат технических наук, доцент, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия. Тел.: +7-909-442-02-66. E-mail: OrishenkoIrina@mail.ru.
И.Э. Липкович - доктор технических наук, профессор, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия. Тел.: +7-905-450-16-83. E-mail: lipkovichigor@mail.ru.
H.В. Петренко - кандидат технических наук, доцент, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия. Тел.: +7-928-610-21-68. E-mail: nadezhda.rabota2@mail.ru.
й Ирина Викторовна Егорова, Orishenkolrina@mail.ru
Information about the authors
I.V. Egorova - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia. Phone: +7-909-442-02-66. E-mail: OrishenkoIrina@mail.ru.
I.E. Lipkovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute -branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia. Phone: +7-905-450-16-83. E-mail: lipkovichigor@mail.ru.
N.V. Petrenko - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia. Phone: +7-928-610-21-68. E-mail: nadezhda.rabota2@mail.ru.
(Й! irina Viktorovna Egorova, Ohshenkoirina@maii.ru
Вклад авторов. Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors. All authors made an equivalent contribution to the preparation of the article. The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 24.07.2023; одобрена после рецензирования 28.08.2023; принята к публикации 29.08.2023. The article was submitted 24.07.2023; approved after reviewing 28.08.2023; accepted for publication 29.08.2023.
https://elibrary.ru/wsmoya
