Проблема шума станков строгальной группы
Участки и цеха деревообрабатывающих производств можно отнести к категории
опасных, т.к. у этого оборудования в большинстве случаев на рабочих местах
наблюдаются повышенные уровни шума, превышающие предельно допустимые значения,
согласно нормативно техническим документам [1].
К строгальным станкам относятся фуговальные, рейсмусовые и четырехсторонние
строгальные. Вопросы шума в деревообрабатывающей промышленности исследуются
уже давно, в том числе станков строгальной группы. Этой проблеме посвящена
довольно обширная литература.
В работе [2] было показано, что основным источником шума, создаваемого
этой группой станков на рабочем и холостом ходу, являются ножевые валы
и головки. Конструкция ножевого вала нерациональна с точки зрения образования
шума, так как имеющиеся пустоты в головке являются зоной завихрения воздуха
при вращении вала с большой скоростью. Шум образуется вследствие завихрений
потоков воздуха на режущих кромках ножей и в пустотах ножевого вала и
вследствие уплотнения воздуха, увлекаемого ножами в момент прохождения
ими кромки накладки. Это свидетельствует о том, что главный источник шума
— ножи, и что шум холостого хода имеет аэродинамическое происхождение.
Уровень шума возрастает с увеличением числа ножей, их выставки из ножевого
вала, а также с увеличением диаметра и длины ножевых валов и частоты вращения.
С увеличением числа ножей с 2 до 4 уровень шума повышается на 1–5 дБА.
Выставка ножей над образующей цилиндра на 3 мм увеличивает уровень шума
на 7 дБА. При возрастании частоты вращения с 3000 до 6000 об./мин. уровень
шума возрастает примерно на 12 дБА.
Кроме аэродинамического шума, имеет место механический шум. Он появляется
вследствие вибраций ножевого вала, поверхности станка, ограждающих кожухов
и т. п. По уровню он ниже аэродинамического шума и им маскируется.
В работе [3] разъясняется, что при резании древесины у станков строгальной
группы наблюдается ярко выраженный высокочастотный шум, значительно превышающий
допустимые нормы. Интенсивность шума этих станков зависит от конструкции
режущего инструмента, числа оборотов ножевого вала, скорости подачи и
параметров обрабатываемого материала. Чем тоньше заготовка, выше степень
затупления ножей и выше скорость резания, тем выше уровень шума. Он зависит
от породы, твердости и влажности — древесины: чем тверже и суше древесина,
тем уровень шума выше.
Нами были проведены эксперименты, которые показали, что выводы, сделанные
в работах [2-3], справедливы.
На рис. 1. представлены результаты замеров уровней звукового давления
на фуговальном станке СФ 400. В качестве заготовки была использована обрезная
доска, порода — сосна. Из графика видно, что на низких составляющих частотного
спектра генерируется шум холостого хода, однако на более высоких преобладает
уровень шума на рабочем ходу.
Результаты эксперимента, который проводился на строгальной машине Корвет
104, приведены на рис. 2. «Уровни шума при строгании на строгальной машине
Корвет 104». В качестве заготовок были использованы доски одинаковых размеров
разных пород: сосна и бук. На рис. 2. видно, что уровень шума холостого
хода на всех спектрах частот ниже. Также подтверждается вывод, сделанный
в работах [2-3], о том, что уровень шума при строгании твердой породы
выше, чем при строгании мягкой.
Опыты, проводимые ранее, делались давно, в производственных помещениях,
в которых работает другое производственное оборудование, что приводит
к значительной погрешности и носили частный характер. В настоящее время,
конструкции деревообрабатывающих станков строгальной группы стали более
совершенны, с точки зрения снижения уровня шума. Современная измерительная
виброакустическая аппаратура точнее и позволяет измерять также и инфракрасный
звук. Поэтому проблема исследования шума в станках строгальной группы
требует дальнейшего изучения.
Рис. 1. Уровни шума при строгании на фуговальном станке СФ 400
Рис. 2. Уровни шума при строгании на строгальной машине Корвет 104
Библиографический список
ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
Чижевский М. П., Черемных Н. Н. Пути снижения шума в лесопильно-деревообрабатывающем
производстве. — М.: Лесная промышленность, 1978 — с. 129-130.
Указания по снижению шума деревообрабатывающей промышленности. — М.: Лесная
промышленность, 1976.-152 с.
Тракало С.Ю., (УГЛТУ, Екатеринбург).
По материалам доклада на III Международном евразийском симпозиуме «Деревообработка:
технологии, оборудование, менеджмент XXI века» в рамках I Евро-Азиатского
лесопромышленного форума,
30 сентября — 3 октября 2008 г.,
г. Екатеринбург, РФ
