Примеры решения задач. Пример 1. Произвести расчет пассивной виброизоляции энергетической установки с использованием виброизоляторов из упругого материала

Пример 1. Произвести расчет пассивной виброизоляции энергетической установки с использованием виброизоляторов из упругого материала.

Исходные данные:

· масса энергетической установки m _уст = 270 кг;

· масса железобетонной плиты m _пл = 310 кг;

· частота вращения рабочего колеса вентилятора n = 1500 об/мин;

· допустимое напряжение в материале виброизолятора s = 0,4 МПа;

· динамический модуль упругости Е _D = 20 МПа;

· число виброизоляторов N = 6 шт.

Р е ш е н и е. 1 Определяем частоту вынужденных и собственных колебаний. Частота вынужденных колебаний

,

где n – частота вращения, об/мин;

Гц.

2 Определяем частоту собственных колебаний установки на амортизаторах

,

где Х _ст – статическая осадка амортизаторов под воздействием веса установки, см,

,

h – толщина прокладки, см;

s – допустимое напряжение в материале виброизолятора, МПа;

Е _D – динамический модуль упругости материала, МПа.

Задавшись значением толщины прокладки h = 8 см, рассчитываем статическую осадку амортизаторов

см.

Частота собственных колебаний

Необходимая эффективность работы амортизаторов по условию отсутствия резонанса достигается при отношении частоты вынужденных колебаний f _в к частоте собственных колебаний f _с (f _в / f _с) в диапазоне от 2 до 5. Проверяем условие

.

Условие не выполняется, поэтому принимаем значение h = 0,12 м и повторяем расчет:

см; Гц; .

Условие выполняется, поэтому толщина прокладки принимается окончательно 12 см.

3 Определяем площадь всех виброамортизаторов и их размеры под установку.

Суммарная площадь виброамортизаторов

S = Р /s,

где Р – вес установки, МН,

Р = (m _пл + m _уст)g× 10^-6,

g – ускорение свободного падения, м/с².

Подставив исходные данные, получим

S = (310 + 270) · 9,81 · 10^-6/ 0,4 = 0,142 м².

При числе амортизаторов, равном N = 6, площадь одного:

S_i = S / N = 0,142 / 6 = 0,024 м².

Учитывая, что размеры сторон виброамортизатора не должны превышать его толщину (высоту) в 2–3 раза, принимаем размеры прокладки 0,2×0,12 м при высоте 0,12 м.

4 Определяем коэффициент виброизоляции, %,

Подставив данные, получим

К = 9 · 10⁶ /(0,24 · 1500²) = 16,7 %.

5 Согласно расчетам, принята резиновая прокладка со следующими параметрами: длина – 0,2 м, ширина – 0,12 м, высота – 0,12 м, при этом коэффициент виброизоляции составил 16,7 %.

Пример 2. Произвести расчет защитного заземления электрического оборудования производственного помещения. Электрооборудование подключено к трансформаторной подстанции мощностью 480 кВ×А, напряжение которой 380/220 В. Естественные заземлители вблизи отсутствуют.

Исходные данные:

· вертикальные электроды из труб длиной l = 3 м и диаметром d = 0,06 м;

· горизонтальная соединительная полоса стальная шириной b = 0,04 м;

· глубина заложения полосы h = 0,5 м;

· грунт в месте устройства защитного заземления – суглинок;

· объект расположен во II климатической зоне.

Р е ш е н и е. 1 Согласно имеющимся данным, пользуясь рекомендуемой литературой, устанавливаем:

а) расчетную схему, которая приведена на рисунке 1;

Рисунок 1 – Схема устройства защитного заземления

б) удельное сопротивление грунта определяем по таблице Б.1 или приложению 2 [56], величина r_изм = 100 Ом×м;

в) коэффициенты сезонности заземлителей во II климатической зоне определяем по приложению 3 [56] или таблице Б.2, которые соответственно:

· для вертикальных к _с^в = 1,7;

· полосовых к _с^п = 4;

г) величину наибольшего допустимого сопротивления заземляющего устройства устанавливаем по характеристике заземляемого электрооборудования и мощности питающего трансформатора по таблице Б.3 или таблице 3 [56], значение которого R ₃ £ 4 Ом.

2 Определяем:

а) расчетное удельное сопротивление грунта

r_гр = r_изм к _с,

тогда: для вертикальных заземлителей = 100 × 1,7 = 170 Ом×м;

полосовых заземлителей = 100 × 4 = 400 Ом×м;

б) сопротивление одиночного вертикального заземлителя

.

При этом глубина заложения вертикального заземлителя

t = (l /2) + h = 3/2 + 0,5 = 2,0 м.

Подставив значения, получим

в) потребное количество вертикальных электродов определяем методом последовательных приближений:

n = R ₀ / (R _з h₀),

где h₀ – коэффициент использования заземлителя, определяется по таблице Б.4 или приложению 4 [56].

Расчет количества вертикальных электродов прекращается при выполнении условия

n_i – n_{i -1} £ 1.

При h₀ = 1 находим исходное число труб: n ₁ = 45,03/4 = 11 ед.

Принимая отношение a / l = 2 и контурное расположение заземлителей (так как n > 10) для количества труб n = 11 с учетом интерполяции по таблице Б.4 или приложению 4 [56], получим h₀₁ = 0,675.

Уточняем число труб n ₂ = 45,03/(4 × 0,675) = 17 ед. Так как условие не выполняется, то продолжаем расчет аналогично предыдущему.

По приложению 4 [56] или таблице Б.4 находим h₀₂ = 0,654.

Тогда n ₃ = R _о/(R ₃ h₀₂) = 45,03/(4×0,654) = 17,45 ед.

Полученное число заземлителей отличается от предыдущего значения менее чем на 1, то есть n_i – n_{i -1} = 17,45 – 17 = 0,45 < 1.

Поэтому, округляя число вертикальных электродов до ближайшего целого значения, окончательно принимаем n = 17 при h₀ = 0,654;

д) для заземлителей, расположенных в контуре (n > 10), рассчитываем длину полосы

L _п = 1,05 а n.

После подстановки данных в формулу

L _п = 1,05 × 6 × 17 = 107,1 м;

е) вычисляем сопротивление растеканию горизонтальной соединительной полосы, расположенной в земле,

.

После подстановки данных получим

При n = 17, а/l = 2 и расположению труб в групповом заземлителе по контуру коэффициент экранирования полосы h_п = 0,344 (таблица Б.4 или приложение 4 [56]);

ж) рассчитываем сопротивление растеканию группового заземлителя

.

Подставив данные, вычисляем

3 Выводы: так как вычисленное R _гр < R ₃ (3,51 < 4), то определенные в ходе расчета число труб n = 17 и длину соединительной полосы L _п = 107,1 м принимают окончательно.

Пример 3. Определить необходимый воздухообмен и площади вентиляционных фрамуг для удаления избыточного тепла в производственном помещении.

Исходные данные:

· теплоизбытки в помещении Q _теп = 40 000 кДж/ч;

· расстояния между центрами приточных и вытяжных фрамуг Н = 4 м;

· температура наружного воздуха t _н = 20,3 ºС;

· температура уходящего воздуха t _ух = 31 ºС;

· угол открытия створок фрамуг a = 30 град.

Р е ш е н и е. 1 Расчетная схема аэрации помещения приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема аэрации помещения

2 Во избежание опрокидывания естественного воздухообмена при ветровой нагрузке площадь приточных фрамуг должна быть больше вытяжных примерно на 25 %, поэтому соотношение площадей фрамуг приточных (f _п) и вытяжных (f _в) принимаем равным 1,25.

3 Необходимый воздухообмен L _теп, м³/ч, в производственном помещении

,

где Q _теп – выделение избыточного тепла в помещении, кДж/ч (дано по заданию);

r – плотность воздуха, кг/м³, которая зависит от температуры и может быть определена из выражения, ρ = 353/(273 + t);

с – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг×град), принимается 1,005;

t _ух, t _пр – соответственно температура удаляемого (уходящего) и приточного воздуха, °С, для условий задачи принимается t _пр = t _н.

Определяем плотность воздуха приточного воздуха

ρ_н = 353/(273 + 20,3) = 1,205 кг/м³ ,

тогда

4 Коэффициент расхода при угле открытия створок фрамуг a = 30º

μ = 0,63sina = 0,63sin 30º = 0,315.

5 Определим расстояния от нейтральной зоны до центров вытяжных и приточных фрамуг:

, ,

где H – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м;

f _в, f _п – соответственно площади вытяжных и приточных отверстий, м²;

r_ух, r_н – плотности воздуха соответственно удаляемого (уходящего) и наружного, кг/м³.

Предварительно находим плотность удаляемого воздуха:

ρ_в = ρ_ух = 353/(273 + 31) = 1,161 кг/м³ ,

тогда расстояние от нейтральной зоны до центра вытяжных проемов

м.

Расстояние от нейтральной зоны до центра приточных проемов составит:

h _п = H – h _в = 4 – 2,5 = 1,5 м.

6 Тепловые напоры, Па, в плоскости приточных и вытяжных фрамуг:

P _п = h _нg(r_ух – r_ух) и P _в = h _вg(r_н – r_ух),

где g – ускорение свободного падения, м/с².

Подставив значения, получим: P _п = 1,5 · 9,81 · (1,205 – 1,161) = 0,65 Па;

P _в = 2,5 · 9,81 · (1,205 – 1,161) = 1,08 Па.

Тепловые напоры в приточных и вытяжных отверстиях равны динамическим давлениям, за счет которых воздух поступает в помещение и удаляется из него:

и ,

где v _п, v _в – соответственно скорости движения воздуха в области приточных и вытяжных фрамуг, м/с.

Преобразовав формулы, находим значения скоростей воздуха в приточных и вытяжных отверстиях:

м/с, м/с.

Количество воздуха (воздухообмен), м³/ч, поступаемое в помещение или удаляемое из него,

L_i = 3600 m _i f_i V_i.

Преобразовав формулу расчета L_i, рассчитываем площади приточных и вытяжных отверстий:

м², м².

7 Расчеты показывают, что для удаления теплоизбытков из помещения в количестве 40 000 кДж/ч воздухообмен должен быть 3003 м³/ч, при этом площадь приточных фрамуг составит 2,55 м², а площадь вытяжных – 1,95 м².

Пример 4. Рассчитать боковую двухстороннюю воздушно-тепловую завесу в тамбуре входа двухэтажного вокзала при заборе воздуха из открытого вестибюля при температуре воздуха завесы tз = 38 °C. Входные двери вращающиеся. Размер дверного проема: ширина 2,2 м, высота 2,5 м.

Исходные данные:

· количество людей, проходящих через вход в вокзал за час, 400 чел.;

· высота лестничной клетки от планировочной отметки земли h _л.к = 4 м;

· расчетная температура наружного воздуха t _н = –10 ºС;

· температура воздуха в помещении t _в = 19 ºС.

Р е ш е н и е. 1 Расчетная схема боковой двухсторонней завесы приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема воздушно-тепловой завесы входа в здание вокзала

2 В зависимости от конструкции входа для завесы смесительного типа по таблице 10.4 [82] принимаем коэффициент расхода воздуха m_вх = 0,1.

По таблице 10.3 [82] с учетом количества проходящих людей, места забора воздуха, типа вестибюля и конструкции дверей поправочный коэффициент К = 0,12.

3 Расстояние от центра проема, оборудованного завесой, до нейтральной зоны уровня равных давлений

h = h _л.к – 0,5 h _дв;

где h _л.к – высота лестничной клетки от планировочной отметки земли, м;

h _дв – высота створки входных дверей, м.

Подставив данные, получим

h = 4 – 0,5×2,4 = 2,8 м.

4 Определяем расчетную разность давлений воздуха, Па, снаружи и внутри помещения на уровне проема

Δ ρ = h g(r_н – r_в),

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

r_н, r_в – плотность воздуха соответственно наружного и внутреннего, кг/м³, может быть определена из выражения ρ = 353/(273 + t).

Тогда

ρ_н = 353/(273 + (–10)) = 1,342 кг/м³, ρ_в = 353/(273 + 19) = 1,209 кг/м³;

Δ ρ = 2,8 × 9,81(1,342 – 1,209) = 3,65 Па.

5 Определяем расход воздуха завесы G ₃, кг/ч,

,

где F _вх – площадь одной открываемой створки наружных дверей, м.

С учетом одновременного прохода людей через две створки вращающихся дверей, вычисляем расход воздуха завесы

6 Тепловая мощность Q ₃ калориферов, кДж/ч, воздушно-тепловой завесы

Q _з = сG _з (t _з – t _нач),

где с – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг×град), принимается 1,005;

t _нач – температура воздуха, забираемого с вестибюля, град.

Температуру воздуха, забираемого с вестибюля, принимаем равной температуре воздуха в помещении, т. к. забор воздуха осуществляется с верхней зоны помещения вестибюля вокзала t _нач = t _в = 19 ºС.

Тогда

Q _з = 1,005 × 7135 × (38 – 19) = 136242,8» 136243 кДж/ч.

7 Согласно расчету установлено, что расход воздуха завесы составил 7135 кг/ч, при этом тепловая мощность калориферов – 136243 кДж/ч.

Пример 5. С целью снижения уровней шума, создаваемого производственным оборудованием, ограждающие конструкции помещения облицованы звукопоглощающими конструкциями. Необходимо выполнить расчет акустической эффективности такой облицовки и величину снижения уровней шума в помещении.

Характеристика строительных конструкций производственного помещения:

· пол – бетонный;

· потолок – из сосновых досок;

· стены – кирпичные, оштукатуренные и окрашенные клеевой краской.

Высота помещения – 3,5 м.

Для снижения уровней шума нижняя половина поверхностей стен облицовывается древесно-волокнистыми плитами, а верхняя половина стен и потолок – акустическими плитами с заполнителем.

Р е ш е н и е. 1 Решение выполним в табличной форме. Определяем коэффициенты звукопоглощения α для среднегеометрических частот октавных полос (приложение В) и заносим полученные данные в таблицу 2.

Т а б л и ц а 2 – Характеристики ограждающих конструкций помещения

Конструкция и материал	Площадь S, м2	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
31,5
Коэффициент звукопоглощения α
Пол бетонный		0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
Потолок из сосновых досок		0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,08	0,08	0,07	0,10
Стены кирпичные, оштукатуренные и окрашенные		0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04	0,04
Окна		0,35	0,35	0,35	0,25	0,18	0,12	0,07	0,04	0,03
Двери		0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,08	0,08	0,07	0,10
Плиты для облицовки нижней половины стен		0,20	0,20	0,22	0,30	0,34	0,32	0,41	0,42	0,42
Акустические плиты для облицовки верхней половины стен и потолка:
стены		0,08	0,08	0,15	0,42	0,99	0,75	0,67	0,41	0,33
потолок		0,08	0,08	0,15	0,42	0,99	0,75	0,67	0,41	0,33

2 Для октавных полос звукопоглощение отдельных элементов облицовок и общее звукопоглощение в производственном помещении до облицовки определяем умножением коэффициентов звукопоглощения α_i на площади ограждающих конструкций S_i:

.

3 С учетом коэффициентов звукопоглощения для выбранных звукопоглощающих облицовок аналогично предыдущему пункту определяем общее звукопоглощение для октавных полос частот, общее звукопоглощение после облицовки А ₂. Результаты расчетов А ₁ и А ₂ представлены в таблице 3.

Т а б л и ц а 3 – Расчет звукопоглощения в производственном помещении

Конструкция и материал	Площадь S, м2	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
31,5
Расчет звукопоглощения до облицовки А1
Пол бетонный		1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	3,6	3,6	3,6	3,6
Потолок из досок							14,4	14,4	12,6	18,0
Стены кирпичные, оштукатуренные и окрашенные		1,4	1,4	2,8	2,8	2,8	4,3	5,8	5,8	5,8
Окна		15,4	15,4	15,4	11,0	7,9	5,3	3,3	1,8	1,3
Двери		0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,6	0,6	0,6	0,8
Общее звукопоглощение А 1 = Σα1 S 1		37,4	37,4	38,9	34,5	31,4	28,2	27,7	24,4	29,5
Расчет звукопоглощения после облицовки А2
Пол бетонный		1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	3,6	3,6	3,6	3,6
Потолок, облицованный акустическими плитами		14,4	14,4	27,0	75,6	178,2	135,0	121,0	73,7	59,5
Стены, облицованные древесноволокнистыми плитами		14,4	14,4	15,8	21,6	24,5	23,0	29,5	30,2	30,2
Стены, облицованные акустическими плитами		5,8	5,8	10,8	30,2	71,3	54,0	48,2	29,4	23,8
Окна		15,4	15,4	15,4	11,0	7,9	5,3	3,3	1,8	1,3
Двери		0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,6	0,6	0,6	0,8
Общее звукопоглощение А 2 = Σα2 S 2		52,6	52,6	71,6	141,0	284,5	221,5	206,2	140,3	119,2

4 Определяем снижение уровней шума, дБ, для всех октавных полос

.

Например, величина снижения уровня шума на частоте 1000 Гц

дБ.

Результаты расчетов представлены в таблице 4.

5 Определяем спектр шума после применения звукопоглощения (по разнице значений уровней шума на среднегеометрических частотах до облицовки и снижения уровней шума).

6 Пользуясь данными таблицы Г.1, определяем нормативные значения уровней шума на среднегеометрических частотах с учетом характера выполняемой работы и заносим их в таблицу 4.

7 Определяем, есть ли превышение расчетных уровней шума, дБ, на среднегеометрических частотах над нормативными значениями, и результаты заносим в таблицу 4.

Т а б л и ц а 4 – Расчет снижения уровней шума

Показатель	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
31,5
Спектр шума в помещении, дБ
Снижение уровней шума за счет звукопоглощения
Спектр шума после звукопоглощающей облицовки
Нормируемые значения уро-вней шума
Превышение нормативных уровней после облицовки	–	–	–

8 Выполненные расчеты показали, что снижение уровней шума на различных частотах не одинаково. Вместе с тем необходимо отметить, что снижение шума за счет звукопоглощающей облицовки стен и потолка в производственном помещении оказалось не достаточным для доведения уровней шума до нормативных значений на среднегеометрических частотах 250–8000 Гц. Необходимо в данном случае разработать и внедрить дополнительные инженерные решения по снижению уровней шума (например, по применению звукоизоляции наиболее шумного производственного оборудования, замене его на менее шумное оборудование и др.). Более подробные рекомендации по снижению уровней шума приведены в [6, 58, 83].

Пример 6. Определить согласно требованиям норм проектирования расчетное и необходимое время эвакуации людей из помещений производственного здания.

Исходные данные:

· категория производства – Б;

· объем помещения – 10 тыс. м³;

· число людей на первом участке – 75 чел.;

· длина участка, м:	· ширина участка, м:
первого ι 1 = 40; второго ι 2 = 30; третьего ι 3 = 25;	первого δ1 = 3,6; второго δ2 = 2,6; третьего δ3 = 1,8.

Р е ш е н и е. 1 По исходным данным строим расчетную схему эвакуации (рисунок 4).

Рисунок 4 – Расчетная схема эвакуации

2 Среднюю площадь горизонтальной проекции взрослого человека в зимней одежде принимаем равной 0,125 м².

3 Ширину дверного проема принимаем 1,6 м.

4 Определяем:

а) плотность людского потока на первом участке по формуле

D ₁ = N ₁ f /(l ₁ δ₁).

Подставив значения, получим

D ₁ = 75 × 0,125 / (40 × 3,6) = 0,065» 0,07 м²/м²;

б) скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке v ₁ = 92 м/мин, а интенсивность движения людского потока q ₁ = 6,2 м/мин (интерполируя значения таблицы Д.1 или таблицы XVII.1 [15]);

в) время движения людского потока на первом участке

t ₁ = l ₁/ v ₁ = 40/92 = 0,43 мин;

г) интенсивность движения людского потока q на втором и третьем участках пути

q_i = q_{i -1} δ _{i -1} / δ _i.

Подставим числовые значения:

q ₂ = 6,2 × 3,6/2,6 = 8,58» 8,6 м/мин; q ₃ = 8,6 × 2,6/1,8 = 12,42» 12,4 м/мин.

Соответственно скорости движения на этих участках по данным таблицы Д.1 или таблицы XVII.1 [15]: v ₂ = 77 м/мин, v ₃ = 58 м/мин.

Время движения:

t ₂ = l ₂/ v ₂ = 30 / 77 = 0,39 мин; t ₃ = l ₃/ v ₃ = 25 / 12,4 = 2,02 мин;

д) расчетное время эвакуации людей как сумму времени движения по последовательным участкам и времени прохода дверного проема:

t _расч = t ₁ + t ₂ + t ₃ + t _дв.пр.

Согласно нормам проектирования при толщине стены менее 0,7 м длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Тогда t _дв.пр = 0. Следовательно,

t _расч = t ₁ + t ₂ + t ₃ = 0,43 + 0,39 + 2,02 + 0 = 2,84 мин;

е) необходимое время эвакуации людей t _нб – по таблице Д.2 или таблице XVII.3 [15] в зависимости от степени огнестойкости, категории производства по взрывопожароопасности и объема помещений, которое для заданных условий t _нб = 0,5 мин.

5 Расчетное время эвакуации людей из производственных помещений здания t _расч = 2,84 мин, т.е. t _расч > t _нб.

Условие безопасности не выполняется, следовательно, требуется изменить схему эвакуации. Например, предусмотреть два эвакуационных выхода или уменьшить длины участков эвакуации.

Пример 7. Произвести расчет молниезащиты производственного здания одиночным стержневым молниеотводом.

Исходные данные:

· категория объекта по молниезащите – III;

· размеры объекта, м:

длина А = 14;

ширина В = 6;

высота H = 7;

· интенсивность грозовой деятельности n _ч = 40…60 ч/год.

Р е ш е н и е. 1 Молниеотвод устраивается в центре крыши здания. Схема зоны защиты здания одиночным стержневым молниеотводом приведена на рисунке 5.

2 Определяем вероятное число ударов молнии в год в здание

N = (А + 6 h _x)(В + 6 h _x) n × 10^-6,

где А, В – соответственно ширина и длина защищаемого здания, м;

h _x – наибольшая высота здания, м;

n – среднее число ударов молнии в год на 1 км². Согласно приложению Д или п. 3 [95] в зависимости от интенсивности грозовой деятельности n _ч = 40…60 ч/год принимаем n = 6.

По схеме защиты (см. рисунок 5) горизонтальное сечение зоны защиты R _х представляет половину диагонали защищаемого здания:

.

Рисунок 5 – Схема зоны защиты здания одиночным стержневым молниеотводом

Подставив значения, получим

м. Принимаем 8 м.

Тогда N = (14 + 6 · 7)·(6 + 6 · 7) · 9 × 10^-6 = 0,24.

Согласно рекомендациям, приведенным в приложении Е или п. 3 [95], при 0,1 < N £ 2 принимается тип зоны защиты молниеотвода – Б.

Минимальное расстояние между молниеотводом и объектом принимаем равным нулю, т. к. следуя рекомендациям приложения Е или п. 5 главы I [95], допускается установка молниеотвода на крыше зданий и сооружений II и III категорий по молниезащите.

Основные параметры типа зоны защиты Б рассчитываются по формулам:

h _o = 0,92 h;

R _o = 1,5 h;

R _x = 1,5(h – h _x / 0,92);

h = (R _x + 1,63 h _x)/1,5.

Согласно имеющимся данным последовательно вычисляем искомые параметры:

h = (8 + 1,63 · 7)/1,5 = 12,94»13 м;

h _o = 0,92 · 13 = 11,96 м;

R _o = 1,5 · 13 = 19,5 м.

3 Расчеты показывают, что в центре крыши здания необходимо установить стержневой молниеотвод на опоре высотой 6 м, при этом радиус горизонтального сечения зоны защиты на высоте здания составит 8 м, а на уровне земли зона защиты образует круг радиусом 19,5 м, общая высота молниеотвода – 13 м.

Пример 8. Определить основные показатели производственного травматизма (коэффициенты частоты, тяжести и средней тяжести) за отчетные периоды.

Исходные данные:

· номер и число дней нетрудоспособности по несчастным случаям:

в предыдущем году 1 – 0,5; 2 – 8; 3 – 4; 4 – 0; 5 – 10; 6 – 5;

следующем 6 – 4; 7 – 8;

· количество случаев со смертельным исходом в году:

предыдущем 1;

следующем 0;

· среднесписочное число работающих – 2500 чел.

Р е ш е н и е. 1. Определяем несчастные случаи, подлежащие учету в отчетный период (принимаем календарный год). При этом несчастные случаи, в которых потеря трудоспособности имеет переходящий характер (из одного года в другой), учитываются в последующем году. Подлежат учету несчастные случаи: в предыдущем году – 2, 3, 5 и 6-й; следующем – 6-й и 7-й.

2 Рассчитываем общее количество дней нетрудоспособности С по несчастным случаям за отчетные периоды:

С _пред = 8 + 4 + 10 = 22; С _след = 5 + 4 + 8 = 17.

3 Определяем коэффициент частоты

К _ч = А × 10³/ Ч,

где А – число несчастных случаев, произошедших за отчетный период, включая случаи с временной (один день и более) нетрудоспособностью, с инвалидным исходом (до перевода на инвалидность), со смертельным исходом, случаи перевода на более легкую работу;

Ч – среднесписочное число работающих, чел.;

Подставив данные, получим А _пред = 3, А _след = 2, тогда

4 Вычислим коэффициент тяжести

К _т = С × 10³/ Ч,

где С – общее количество дней нетрудоспособности по несчастным случаям за отчетные периоды.

5 Рассчитаем коэффициент средней тяжести

К _ср.т = С / А ₁,

где А ₁ – число несчастных случаев за отчетный период, приведших к нетрудоспособности за исключением случаев со смертельным исходом.

Исходя из условия и полученных данных, определим:

6 Подлежат учету количество несчастных случаев в предыдущем году три, а в следующем – два, при этом коэффициенты травматизма составили

Пример 9. Рассчитать строп из стального каната, предназначенный для перемещения груза. Маркировочную группу каната по временному сопротивлению разрыву принять равной 1800 МПа.

Исходные данные:

· масса груза – 3 т;

· число ветвей стропа – 4;

· расстояния между точками закрепления, м:

по длине – 3,8;

ширине – 2,4;

· угол наклона каната к вертикали – 60 град;

· коэффициент запаса прочности – 5,5.

Р е ш е н и е. 1 Согласно исходным данным приведена схема строповки груза (рисунок 6).

Рисунок 6 – Схема строповки груза

2 Определяем натяжение, возникающее в каждой ветви стропа (без учета динамической нагрузки), кН,

S = Q / (n cosa),

где Q – вес поднимаемого груза, кН, Q = m g;

m – масса поднимаемого груза, кг;

n – общее число ветвей стропа;

a – угол наклона каната к вертикали, град.

Подставив исходные данные, получим

S = 3000 · 9,81 / (4 · cos 60 º) = 14715 Н.

4 Вычислить расчетное разрывное усиление в ветви стропа, кН,

R = S k _з,

где k _з – коэффициент запаса прочности.

Тогда R = 14715 · 5,5 = 80932,5 Н.

5 По разрывному усилию (таблица Ж.3) выбираем канат диаметром 13,5 мм типа ТК 6x37 (1 + 6 + 12 + 18) + 1 о. с. ГОСТ 3071–74, имеющий усилие разрыву 89600 Н.

6 Определяем длину ветвей стропа в зависимости от схемы строповки, используя тригонометрические функции:

м;

ЕВ = ОВ / sina = 2,5 / sin 60° = 2,5 / 0,866 = 2,887» 2,9 м.

7 Браковка канатов грузоподъемных кранов, находящихся в эксплуатации, производиться в соответствии с руководством по эксплуатации крана. При этом учитываются критерии:

- характер и число обрывов проволок, в том числе наличие обрывов проволок у концевых заделок, наличие мест сосредоточения обрывов проволок, интенсивность возрастания числа обрывов проволок;

- разрыв пряди;

- поверхностный и внутренний износ;

- поверхностная и внутренняя коррозия;

- местное уменьшение диаметра каната, включая разрыв сердечника;

- уменьшение площади поперечного сечения проволок каната (потери внутреннего сечения);

- деформация в виде волнистости, корзинообразности, выдавливания проволок и прядей, раздавливания прядей, заломов, перегибов и т.п.;

- повреждение в результате температурного воздействия или электрического разряда.

Браковка канатов, работающих со стальными и чугунными блоками, должна производиться по числу обрывов проволок.

Канаты кранов, предназначенных для перемещения расплавленного или раскаленного металла, огнеопасных и ядовитых веществ, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок.

При уменьшении диаметра каната в результате поверхностного износа или коррозии более 7 % по сравнению с номинальным диаметром канат подлежит браковке даже при отсутствии видимых обрывов проволок.

8 Согласно расчетам, безопасное перемещение груза массой 3 т обеспечит применение каната диаметром 13,5 мм типа ТК 6x37 (1 + 6 + 12 + 18) + + 1 о. с. ГОСТ 3071–74, имеющего усилие разрыву 89600 Н при длине ветвей стропа 2,9 м.

Контрольные вопросы

1 Охрана труда: понятие и содержание. Задачи, стоящие в области охраны труда в Республике Беларусь и на железнодорожном транспорте. Законодательство Республики Беларусь об охране труда.

2 Организация работы по охране труда в Республике Беларусь и на железнодорожном транспорте. Система управления охраной труда и ее основные элементы СТБ 18001–2005, СТБ 18002–2005 и отраслевое положение.

3 Экономическое значение, планирование и финансирование мероприятий по охране труда.

4 Нормативное обеспечение охраны труда. Государственные нормативные требования охраны труда. Нормативные правовые акты и технические нормативные правовые акты по охране труда. Система стандартов безопасности труда.

5 Инструкции по охране труда: назначение, виды, порядок разработки, согласования, утверждения, пересмотра, структура и содержание.

6 Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда в Республике Беларусь и на железнодорожном транспорте. Отраслевое положение.

7 Ответственность за нарушение законодательства об охране труда, правил и норм.

8 Опасные и вредные производственные факторы, их классификация. Факторы, определяющие специфику условий труда на железнодорожном транспорте, их анализ.

9 Классификация несчастных случаев. Анализ производственного травматизма. Современные методы изучения причин производственного травматизма, исследования условий труда. Основные статистические показатели производственного травматизма.

10 Расследование и учет несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

11 Обеспечение работников санитарно-бытовыми помещениями, устройствами и средствами.

12 Средства защиты работников: назначение, классификация. Обеспечение работников средствами индивидуальной защиты, смывающими и обезвреживающими средствами.

13 Обучение безопасным методам и приемам работы, проведение инструктажей, проверка знаний по вопросам охраны труда. Отраслевое положение.

14 Комплексная количественная оценка условий труда по гигиенической классификации условий труда: цели, методика, критерии оценки.

15 Права работников на компенсации по условиям труда. Порядок предоставления таких компенсаций. Особенности предоставления компенсаций по результатам аттестации рабочих мест.

16 Эргономика и охрана труда, экономические факторы, влияющие на работоспособность и безопасность труда.

17 Метеорологические условия и их влияние на терморегуляцию. Их нормирование, исследование и оценка.

18 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны: классификация, действие на организм, нормирование, исследование и оценка чистоты воздушной среды.

19 Современные методы и средства обеспечения нормируемых условий воздушной среды рабочей зоны. Назначение и классификация вентиляции, устройство и требования, предъявляемые к ней.

20 Определение требуемых воздухообменов для общеобменной и местной вентиляции.

21 Местная вентиляция: назначение, устройство. Конструкция местных устройств и область их применения.

22 Естественная вентиляция: назначение, классификация, конструктивное исполнение, оценка эффективности.

23 Основы расчета механической вентиляции. Подбор вентиляционного оборудования.

24 Воздушные и воздушно-тепловые завесы: назначение, устройство. Кондиционирование воздуха.

25 Отопление предприятий железнодорожного транспорта: назначение, классификация, санитарно-гигиеническая и экономическая оценка. Особенности отопления больших производственных помещений.

26 Производственное освещение: назначение, классификация, требования к нему и нормирование.

27 Классификация, сравнительный анализ, область применения современных источников света и осветительных приборов. Основные их характеристики.

28 Проектирование осветительных установок. Расчет методом коэффициента использования светового потока и точечным методом.

29 Освещение объектов железнодорожного транспорта, открытых территорий.

30 Особенности освещения помещений управленческого персонала (дежурных по станции, маневровых и поездных диспетчеров).

31 Энергоэффективность при проектировании и эксплуатации систем искусственного освещения.

32 Основные физико-гигиенические характеристики шума. Определение суммарного уровня шума от нескольких источников.

33 Действие шума на организм человека. Классификация шума по спектру и временным характеристикам. Нормирование производственного шума.

34 Современные методы и средства снижения уровней шума на производстве (на основе анализа основной акустической зависимости).

35 Звукоизоляция: назначение, область применения, инженерные решения, расчет эффективности.

36 Звукопоглощение как средство снижения шума и его применение для снижения уровней шума.

37 Основные физико-гигиенические характеристики вибрации, ее классификация, действие на организм и нормирование.

38 Современные методы и средства, инженерные решения снижения уровней вибрации.

39 Действие электрического тока на организм. Виды поражений. Анализ факторов, влияющих на степень поражения. Критерии электробезопасности.

40 Анализ случаев включения человека в электрическую цепь в сетях с изолированной и заземленной нейтралью. Определение тока, протекающего через тело человека.

41 Замыкание токоведущих частей электроустановок на землю. Напряжения шага и прикосновения. Защита от них.

42 Назначение и область применения защитного заземления. Нормирование наибольшего допустимого сопротивления.

43 Назначение, область применения и устройство зануления. Назначение повторного заземления нулевого провода.

44 Организационные и технические мероприятия по предупреждению поражения электрическим током. Требования ПУЭ, ПТЭ и ПТБ при эксплуатации электроустановок потребителей.

45 Требования к персоналу. Квалификационные группы по электробезопасности персонала, обслуживающего электроустановки.

46 Классификация объектов, помещений и работ по опасности поражения электрическим током.

47 Электромагнитные излучения и защита от них. Электромагнитное влияние сетей переменного тока, электроснабжения железнодорожного транспорта. Защита от наведенных напряжений.

48 Атмосферное электричество и защита от него. Классификация, устройство молниезащиты. Статическое электричество и защита от него.

49 Порядок оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока.

50 Требования безопасности при выполнении погрузочно-разгрузочных работ. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, механизмов и устройств.

51 Требования к организации автоматизированных рабочих мест. Обеспечение безопасных условий труда при использовании современной вычислительной техники, периферии и средств связи.

52 Требования безопасности при эксплуатации установок и сосудов, работающих под давлением, газового оборудования. Контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства и арматура.

53 Требования безопасности при работе на высоте.

54 Основные требования охраны труда при эксплуатации машин и механизмов, производственного оборудования, инструмента и приспособлений.

55 Обеспечение безопасности при производстве поездной и маневровой работ.

56 Требования безопасности при нахождении и выполнении работ на станционных путях.

57 Требования безопасности при выполнении коммерческого, технического и таможенного осмотра.

58 Обеспечение безопасности при производстве работ на электрифицированных участках железных дорог.

59 Требования безопасности при обслуживании и очистке путей, стрелочных переводов, железнодорожных переездов и переходов.

60 Действие ионизирующих излучений на организм, их нормирование. Защита от ионизирующих излучений.

61 Требования охраны труда к предприятиям железнодорожного транспорта (территории, здания и сооружения, помещения, организация рабочих мест).

62 Категорирование объектов (помещений, зданий и наружных установок) по взрывопожарной и пожарной опасности. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон по ПУЭ.

63 Основы теории горения. Основные показатели взрывоопасности веществ и материалов. Самовозгорающиеся вещества и материалы: классификация, анализ, требования пожарной безопасности при обращении с ними.

64 Пожарно-техническая классификация строительных и конструктивных материалов и конструкций. Огнестойкость: понятие, пределы огнестойкости. Современные методы повышения пределов огнестойкости.

65 Требования пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации объектов железнодорожного транспорта.

66 Эвакуация при пожарах. Требования к эвакуационным выходам и путям эвакуации.

67 Современные методы и средства обнаружения пожаров, их классификация, область применения, эффективность.

68 Первичные средства пожаротушения: назначение, классификация, область применения с учетом классификации пожаров, нормы обеспечения подвижного состава и объектов железнодорожного транспорта.

69 Правила пожарной безопасности на железнодорожном транспорте.

70 Общие правила пожарной безопасности для производственных предприятий Республики Беларусь.

71 Обеспечение техники безопасности и пожарной безопасности при выполнении огневых работ на объектах железнодорожного транспорта.

72 Современные автоматические установки пожаротушения: назначение, классификация, область применения, конструктивные решения.

73 Пожарные аварийно-спасательные поезда: назначение, классификация, состав, оснащение, формирование и эксплуатация.