Mendelova univerzita v Brně

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení Bakalářská práce Hluk dřevoobráběcích strojů v malém provozu 2009/2010 Petr Beránek

2 - 2 -

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Hluk dřevoobráběcích strojů v malém provozu zpracoval sám a všechny použité prameny uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna s souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendlovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:. podpis - 3 -

4 Poděkování Děkuji vedoucímu své bakalářské práce Ing. Karlu Krontorádovi, CSc. za pomoc a rady při řešení této práce. Dále bych chtěl poděkovat všem, kteří mě ve studiu podporovali

5 Jméno: Název práce: Petr Beránek Hluk dřevoobráběcích strojů v malém provozu Title of work: Woodworking machine noise in a small operation Abstrakt: Práce se zabývá analýzou hluku v pracovním prostředí truhlářské dílny a možností jeho snižování. Popisuje charakteristiku problematiky hlučnosti jednotlivých strojů i více strojů spuštěných zároveň. Porovnává hluk strojů v závislosti na tloušťce a šířce úběru materiálu, u kotoučové pily na směru řezání. Cílem je navrhnout možnost snížení hladiny hluku a tím zvýšit komfort obsluhy. Klíčová slova: hluk, měření hluku, materiál Abstract: The Bachelor thesis analyzes the noise in the work environment joineries and its possible reduction. Describes the characteristics of the noise problems of individual machines and more machines are running simultaneously. Compares the noise of machines, depending on the thickness and width of material removal, with circular saws for cutting direction. Aspect is to propose a possibility to reduce noise and thereby increase comfort. Keywords: noise, noise measurement, material - 5 -

6 Obsah 1. Úvod Cíl práce Hluk Orientační hladiny zvuku Práce v hlučném prostředí Jak vzniká a čím je charakterizován hluk? Jak hluk poškozuje zdraví člověka? Možnosti prevence poškození sluchu Kolektivní ochrana Individuální ochrana Metody motivace osob k ochraně sluchu Audiometrické zkoušky Ochota odměňovat Včasná ochrana sluchu Základní opatření k ochraně sluchu Druhy chráničů sluchu Pasivní chrániče sluchu Nepasivní chrániče sluchu Kritéria pro výběr vhodných chráničů sluchu Pracovní prostředí Slučitelnost s dalšími osobními prostředky Nasazování chráničů sluchu Údržba a kontrola Likvidace chráničů sluchu Zvukoměry Obecné požadavky měření Legislativní opatření Ministerstva zdravotnictví ČR Metodika práce Provedení měření Charakteristika pracoviště Přístrojová technika použitá na měření Mikroklimatické podmínky měření Vlastní měření hlučnosti Výpočet ekvivalentní hladiny hluku Hluk jednotlivých strojů Další změřené hodnoty Snižování hluku Zdroje hluku Mechanický hluk Aerodynamický hluk Omezení hluku ve zdroji Akustické materiály a konstrukce pro pohlcování zvuku Kryty Akustické obklady Zástěny Poloboxy Diskuze a závěr Shrnutí

7 Summary LITERÁRNÍ PŘEHLED SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM GRAFŮ SEZNAM TABULEK

8 1. Úvod S nástupem dřevotřískových, dřevovláknitých a jiných materiálů není již nábytek z masivního dřeva na trhu v tak hojném počtu. Přesto se najde velká skupina lidí, která nábytek z přírodního dřeva upřednostňuje. Výrobou právě tohoto nábytku se zabývá firma Truhlářství Beránek. Všechny dřevoobráběcí stroje při provozu vytvářejí hluk. Vysoká hladina hluku je nežádoucí. V hlučném prostředí klesá produktivita práce a může dojít i k poškození sluchu pracovníků. Tahle práce je zaměřena na problém hluku na pracovišti. Konkrétně na měření hladiny hluku během obrábění materiálu a jeho možné snižování. Od zakrytí zdroje hluku až po výběr správných osobních ochranných pracovních pomůcek. Měření je prováděno v truhlářské dílně v Lovčicích u Kyjova. První část je teoretická, ve druhé části jsou uvedeny změřené a vypočítané hodnoty, tak jak to v praxi ve skutečnosti opravdu vypadá

9 2. Cíl práce Hlavním cílem této bakalářské práce je měření hluku dřevoobráběcích strojů. Důležitým aspektem je hodnocení závislosti hluku na tloušťce odebíraného materiálu. Dále také porovnání hlučnosti jednotlivých strojů. Dílčím cílem je navrhnout opatření pro snížení hlučnosti v daném provozu

10 3. Hluk Je problém dnešní je civilizované společnosti. Vede k podráždění, zvyšuje frekvenci kardiovaskulárních (srdečně-cévních) nemocí a pokud je v domácím obydlí, vede k horšímu spánku a nespavosti. Hluk je jedním z faktorů životního prostředí, který si lidé čím dál víc uvědomují. Především v městských aglomeracích jsou lidé vystavování nadměrné hlukové zátěži, která se rok od roku zvyšuje, jak se zvyšuje podíl automobilové i letecké dopravy, ale také stavebního ruchu, průmyslové výroby, ale i dalších faktorů (může jím být například zapnutá televize nebo hudební aparatura v domácnosti). Dlouhodobá expozice nadměrnému hluku může vyvolat závažné účinky, které rozdělujeme na specifické (poruchy sluchového ústrojí) a nespecifické (nervové poruchy, poruchy spánku, soustředění, paměti a u citlivých jedinců i další zdravotní potíže). Poškození sluchu jsou plíživá, neviditelná a zejména nevyléčitelná. Předběžná varování jako je hučení v uších nebo krátkodobý pokles prahu slyšení jsou většinou ignorována. Zvlášť citliví bývají starší lidé, lidé pracující na směny, lidé s funkčními a mentálními poruchami, lidé s potížemi se spaním. Nejvýznamnějším zdrojem hluku je doprava, zejména pozemní. Dalšími zdroji jsou pak průmyslová výroba, v některých obdobích i zemědělství. Nezanedbatelným zdrojem může být i provoz domácnosti (televize, vysavače a další domácí technika) a trávení volného času (zábava, sport, diskotéky, koncerty zvláště pod širým nebem). Zákonná právní úprava ochrany před nepříznivými účinky hluku je obsažena v zákoně č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů, v ustanoveních 30 až 34. K provedení tohoto zákona je vydáno prováděcí nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací a toto nařízení vlády je dnes náš základní předpis pro ochranu před nepříznivými účinky hluku pro všechna pracoviště obecně. Podle jeho ustanovení 2 odst. 1 až 4 platí, že: -Hygienický limit pro osmihodinovou pracovní dobu ustáleného a proměnného hluku při práci vyjádřený ekvivalentní hladinou akustického tlaku A L Aeq, 8h se rovná 85 db. -Hygienický limit ustáleného a proměnného hluku pro pracoviště, na nichž je vykonávána duševní práce náročná na pozornost a soustředění a dále pro pracoviště určená pro tvůrčí práci vyjádřený ekvivalentní hladinou akustického tlaku A L Aeq,8h se rovná 50dB. -Hygienický limit pro pracoviště, na nichž je vykonávána duševní práce, rutinní povahy včetně velínu vyjádřená ekvivalentní hladinou akustického tlaku A L Aeq,T se rovná

11 60db. Jako doba hodnocení se v tomto případě přednostně volí doba trvání rušivého hluku. (Jandák, Z.) 3.1. Orientační hladiny zvuku - hranice slyšitelnosti 0 db - procházka v lese, tikající náramkové hodinky 20 db - šelest listí 30 db - tichá hudba 40 db - běžná konverzace 60 db - obchodní kancelář, rušná ulice 70 db - zapnutý vysavač 80 db - projíždějící vlak, těžký nákladní automobil 90 db - sbíječka, pneumatické kladivo 100 db - startující letadlo 120 db - práh bolesti 140 db

12 4. Práce v hlučném prostředí 4.1. Jak vzniká a čím je charakterizován hluk? Ve fyzikálním významu je zvuk mechanické kmitání plynného, kapalného nebo tuhého pružného prostředí, kterým je energie od zdroje zvuku přenášena postupnou vlnou. Zvukové vlny vznikají v tom případě, nachází-li se v pružném prostředí kmitající těleso nebo jsou-li částice pružného prostředí uváděny do kmitavého pohybu působením nějakých budicích sil. Ne každé kmitání je přijímáno sluchovými orgány jako vjem zvuku. Člověk může vnímat pouze ta kmitání, jejichž frekvence (počet kmitů za 1 sekundu) je v rozmezí 20 Hz 20 khz. Kmity a vlny v oblasti pod 20 Hz se nazývají infrazvuk, v oblasti vyšší než 20 khz ultrazvuk. Nejcitlivější oblast slyšitelnosti je od 1000 do 6000 Hz (zvuky v běžném životě). (Janeček P. 1986) Obrázek 1: Citlivost sluchu na jednotlivé frekvence (Minář, J.)

13 4.2. Jak hluk poškozuje zdraví člověka? Funkční poruchy v činnosti centrálního nervového systému vyvolávající vegetativní, hormonální nebo biochemické reakce, poruchy spánku, pocity únavy, zhoršení pracovního výkonu, nervozitu a další poruchy, například štítné žlázy a dalších žláz s vnitřní sekrecí a zvýšení krevního tlaku. Tyto změny mohou mít vliv na výskyt pracovních úrazů. Poruchy motorických funkcí, které mohou vést ke zhoršení přesnosti pohybů Možnosti prevence poškození sluchu Kolektivní ochrana Technická opatření - například změna technologie nebo nahrazení hlučných strojů a operací podle možností nehlučnými, protihluková izolace a odtlumení hlučných strojů (kryty, pružné podložky, protihlukové řídicí kabiny apod.). Snížení odrazivosti a zvýšení pohltivosti stěn, stropů (obložení zvukově izolačními materiály). Režimová opatření - například protihlukové přestávky v hlukově izolovaných prostorách v klidových místnostech, případně možné změny pracovního procesu a režimu Individuální ochrana Vstupní prohlídky k posouzení zdravotní vhodnosti pro práci v hluku, preventivní periodické prohlídky v riziku hluku včetně audiometrického vyšetření, které prokáže, zda nedochází k poklesu sluchového prahu (sluchové ostrosti) a je podkladem k rozhodnutí pro případné přeřazení na nehlučné pracoviště. Preventivní periodické prohlídky je nutno provádět na rizikových pracovištích za jeden až tři roky podle výše rizika. Frekvenci prohlídek určuje hygienická služba. Výstupní prohlídky se provádějí při ukončení práce v závodě nebo při přeřazení na jiné pracoviště. Používání osobních ochranných pracovních pomůcek nastává v případech, kdy nelze zajistit ochranu technickými opatřeními. Účinnost chráničů sluchu závisí na frekvenci a charakteristice hluku a proto musí být vybrány v závislosti na těchto veličinách. K

14 útlumu hluku na rizikových pracovištích jsou nejčastěji používány sluchátkové (mušlové) chrániče. (BOZP) 4.4. Metody motivace osob k ochraně sluchu Stejně jako v jiných aspektech života platí, že si často neuvědomujeme cenu dobrého sluchu, dokud o něj nepřijdeme. Důležitost uchování sluchu se často ignoruje nebo se na ni zapomíná. Zhoršování sluchu většinou přichází pomalu a proto bývá zjištěno příliš pozdě. Avšak časté působení hluku ho urychluje a často způsobuje ztrátu sluchu. Poškození sluchu bývá často doprovázeno sociální izolací, samotou a depresí. Avšak důsledky zhoršení sluchu mohou vést také k pracovním i mimopracovním nehodám kvůli neschopnosti slyšet blížící se vozidla a další zvuky oznamující blížící se nebezpečí Audiometrické zkoušky Jedním z nejvýhodnějších a nejjednodušších způsobů motivace zaměstnanců je vysvětlení výsledků audiometrických zkoušek; jako účinný motivační nástroj pro používání chráničů sluchu může sloužit srovnání aktuálního audiogramu s předchozími audiogramy a případně s audiogramem hypotetické osoby s normálním sluchem ve stejném věku a stejného pohlaví Ochota odměňovat Dnešní podniky se uchylují raději k pozitivním motivačním nástrojům než k disciplinárním opatřením. Individuální práce se zaměstnanci pomůže zvýšit povědomí a vyjasnit zájmy. Některé podniky poskytují institucionální odměny, odměny v hotovosti pro zaměstnance nebo oddělení s dobrými bezpečnostními záznamy včetně ochrany sluchu. Za dobu práce ve ztíženém pracovním prostředí přísluší zaměstnanci dosažená mzda a příplatek.. Příplatek za práci ve ztíženém pracovním prostředí činí nejméně 10 % částky, kterou stanoví zákon č. 262/2006 Sb. (Zákony ČR)

15 4.5. Včasná ochrana sluchu Bez vhodné ochrany sluchu představuje hladina hluku na mnoha pracovištích zdravotní riziko. Při hladinách hluku nad 85 db začíná nebezpečí poškození sluchu Poškození sluchu se vyvíjí plíživě. Předběžná varování jako je hučení v uších nebo krátkodobý pocit hluchoty po silném nebo déle trvajícím působení hluku nejsou často brána vážně. Následek působení hluku od 70 db: cévy se stahují, krevní tlak stoupá, dostavují se pocity stísněnosti a stresu. Schopnost slyšení při stálém zatížení hlukem v malých krocích klesá. Pokud se tak stane, neexistují žádné možnosti ošetření. Škoda je nenapravitelná Základní opatření k ochraně sluchu K problematice ochrany proti hluku je potřeba přistupovat systematicky. Od úvodního zmapování situace až k zavedení programu na ochranu sluchu, v němž jsou identifikovány oblasti nebezpečí hluku a posuzována osobní expozice hluku. I v těchto programech je třeba před úvahami o vhodných chráničích sluchu dát přednost snížení hluku na jeho zdroji. (BOZP)

16 5. Druhy chráničů sluchu Při volbě chráničů sluchu je k dispozici celá řada prostředků, které mají různé vlastnosti, na jejichž základě je potřeba zvolit ty, které jsou pro ochranu sluchu na konkrétním pracovišti nejvhodnější Pasivní chrániče sluchu Mohou to být mušlové nebo zátkové chrániče, které hluk pohlcují nebo ho odrážejí. Chrániče mohou být i speciálně konstruované, například pro určitou orientaci, jedna mušle nebo zátka je určena pouze pro levé ucho a druhá pro pravé ucho; na tyto zvláštnosti je třeba při nasazování těchto chráničů dbát. Mezi pasivní chrániče sluchu patří: Obrázek 2: mušlový chránič sluchu (Inzep) Obrázek 3: zátkový chránič sluchu (Inzep)

17 Obrázek 4: rozložení útlumu frekvenčního spektra (Kazda, J.) Obrázek 5: závislost hladiny hluku na celkové době expozice (Kazda, J.) Mušlové chrániče Zátkové chrániče Chrániče připevňované na přilbu Akustické přilby Vytvarované zátkové chrániče Zátkové chrániče tvarované individuálně pro uživatele Zátkové chrániče tvarované uživatelem Zátkové chrániče s hlavovým obloukem

18 5.2. Nepasivní chrániče sluchu Mohou to být mušlové nebo zátkové chrániče. Základem jsou pasivní chrániče sluchu, které jsou doplněny o určité funkce. Obvykle obsahují mechanické nebo elektronické součástky. Patří mezi ně např.: Chrániče s aktivním snižováním hluku (ANR) Chrániče sluchu s komunikačním zařízením 5.3. Kritéria pro výběr vhodných chráničů sluchu Vybraný chránič sluchu by měl snižovat hladinu hluku v uších uživatele pod příslušnou akční hladinu danou národními předpisy. Při výběru nejvhodnějšího chrániče sluchu je nutné vzít v úvahu všechny aspekty, tj. - povahu hluku (hladina akustického tlaku; kmitočtové složení; hluk ustálený, proměnný nebo impulsní) a požadavek na útlum - prostředí a činnost - nutnost komunikace - potřeba slyšet výstražné signály - pohodlí uživatele - zdravotní potíže - kompatibilita s dalšími osobními ochrannými prostředky (OOP), jako jsou helmy, brýle, atd Je třeba si uvědomit, že účinnost chráničů sluchu může být ve skutečných podmínkách nižší než výsledky dosažené při zkouškách a uváděné výrobcem. Faktorů, které mohou účinnost ovlivnit, je celá řada, počínaje špatným nasazením (zejména zátkových chráničů), dlouhými vlasy, používáním brýlí nebo například kombinace s dalšími osobními ochrannými prostředky. Zároveň je ale nevhodné používat chrániče sluchu se zbytečně vysokým útlumem. Nejen, že se uživatel při používání takových chráničů může cítit izolován, ale může docházet k problémům při komunikaci, nebezpečné může být i nedostatečné vnímání výstražných zvukových signálů

19 V nadměrně hlučném pracovním prostředí je někdy potřebné použít k ochraně sluchu kombinaci mušlových a zátkových chráničů. Je nutno upozornit, že útlum kombinace těchto chráničů není součtem útlumů jednotlivých chráničů, v některých případech může být nižší. Informace o možnostech vhodné kombinace chráničů sluchu pro zajištění vyššího útlumu by měl poskytnout jejich výrobce. Při výběru by měly být upřednostněny ty chrániče, pro jejichž kombinace jsou tyto údaje k dispozici Pracovní prostředí V pracovním prostředí s vysokou teplotou nebo vysokou vlhkostí je vhodnější používání zátkových chráničů, protože pod dosedacími polštářky mušlových chráničů může docházet k nepříjemnému pocení. V takovém případě se mohou použít na dosedací polštářky hygienické návleky z tenkého savého materiálu, které však mohou snížit útlum mušlového chrániče. Útlum chráničů sluchu mohou ovlivnit i extrémně nízké teploty. Při výběru vhodného chrániče sluchu musí být brána v úvahu i čistota pracovního prostředí, aby chrániče mohly být používány bez rizika infekce pro uživatele, což je důležité hlavně při používání zátkových chráničů. Tam, kde jsou pracovníci vystaveni opakované krátkodobé expozici hluku, jsou pro snadné nasazení a sejmutí vhodnější mušlové chrániče a vytvarované zátkové chrániče s obloukem. V prostředí, kde je nutné slyšet informační zvuky, řeč a výstražné signály, je dávána přednost chráničům sluchu s plochou kmitočtovou charakteristikou. Je-li nutné lokalizovat směr zdroje hluku, mohou být preferovány zátkové chrániče Slučitelnost s dalšími osobními ochrannými prostředky Chrániče sluchu musí být nošeny pod jinými ochrannými prostředky, například pod ochranným oděvem, kuklou, apod. Osoby nosící brýle by měly dát přednost zátkovým chráničům nebo používat mušlové chrániče se širokými a poddajnými dosedacími polštářky. Při používání ochranných brýlí nesmí jejich rámečky a hlavové pásky vadit dosedacím polštářkům, resp. jejich správnému dosednutí. Použití chrániče sluchu nesmí bránit ani tvar obličejového štítu. Některé mušlové chrániče se dají použít spolu s ochrannou přilbou, aniž by na ní byly upevněné, musí však být zajištěno, aby přilba chráničům nepřekážela. Totéž platí i pro použití respirátorů. Vždy je vhodnější používat

20 kombinované osobní ochranné prostředky, kdy jsou různé ochranné funkce integrovány do jednoho výrobku nebo kde je se vzájemnou kombinací dílčích prostředků uvažováno již při jejich návrhu Nasazování chráničů sluchu Všechny osoby, které potřebují nosit chrániče sluchu, si musí řádně prostudovat návod k použití i další doplňující informace poskytované výrobcem. Pokud je to nutné, měla by proběhnout instruktáž správného používání. Chrániče sluchu musí být vždy nasazovány v souladu s instrukcemi výrobce. Mezi obecně platné zásady patří řádné seřízení a umístění hlavového resp. týlního oblouku mušlových chráničů a správné vložení zátkových chráničů do zvukovodu při dodržení čistoty rukou i zátek Údržba a kontrola Chrániče sluchu musí být pravidelně udržovány a čištěny podle pokynů výrobce. Chrániče sluchu s elektronickými součástmi by neměly být ponořovány do kapaliny. Zátkové chrániče smí používat vždy pouze jedna osoba. Pokud jsou zátkové chrániče určeny pro opakované použití, měly by být očištěny podle pokynů výrobce a do dalšího použití uloženy v čistém uzavíratelném obalu. Pokud je nutné, aby tytéž mušlové chrániče používalo více osob, musí být chrániče před každým použitím hygienicky očištěny. Také je možné použít na dosedací polštářky mušlových chráničů hygienické návleky na jedno použití, ale může tím dojít ke snížení útlumu chráničů. Ti, kdo potřebují nosit chrániče sluchu, by měli být opakovaně v pravidelných intervalech informováni o ošetřování a údržbě chráničů sluchu. Znečištění chráničů sluchu může způsobit podráždění pokožky nebo její poškrábání. Při manipulaci s chrániči sluchu - obzvláště zátkovými - je nutné dodržovat hygienické zásady. Dojde-li při použití chrániče sluchu k podráždění pokožky, měl by uživatel vyhledat lékařskou pomoc. Chrániče sluchu musí být pravidelně kontrolovány, aby mohly být vyřazeny ty, které jsou nějakým způsobem poškozeny. Kontrola se týká i možné deformace hlavových oblouků. Pokud dosedací polštářky mušlových chráničů ztrácejí své původní vlastnosti (tvar, pružnost, praskliny), je nutné je vyměnit. Náhradní díly a příslušenství by měly

21 být běžně dostupné. Chrániče sluchu musí být skladovány v čistém, suchém a nekontaminovaném prostředí v souladu s pokyny výrobce Likvidace chráničů sluchu Materiály, z nichž jsou vyrobeny chrániče sluchu, musí být zdravotně nezávadné. To ale neznamená, že se jich po použití můžeme zbavit odložením na libovolném místě. Použité chrániče sluchu by měly být zlikvidovány podle pokynů výrobce tak, aby nemohly být neúmyslně znovu použity a nepoškodily životní prostředí. (BOZP)

22 6. Zvukoměry Zásadně by pro měření akustického tlaku dostačoval měřící řetězec: mikrofon zesilovač měřidlo. Tento měřící řetězec je skutečně schopen změřit akustický tlak. Výstupní měřidlo však není pro svou setrvačnost schopné sledovat dostatečně rychle změny akustického tlaku, a proto do výstupních obvodů jsou zařazeny integrační obvody, které stanoví průměrnou hodnotu akustického tlaku v určitém časovém rozmezí. Časovou závislost výchylky měřidla, danou společně integrační časovou konstantou ve výstupním obvodu a setrvačností pohyblivé části měřidla, posuzujeme vždy společně a shrnujeme pod společný název dynamické vlastnosti. Subjektivní vnímání zvuků je respektováno jednak váhovými filtry, jednak v kmitočtových pásmech. Ve výstupním obvodu, nebo přímo v měřidle musíme proto zajistit přechod z lineární závislosti na závislost udávající výstupní hodnotu logaritmickou (decibelovou) stupnicí. Měřené hodnoty mají cenu, ale pouze potud, pokud je můžeme vzájemně porovnávat, a proto byly vlastnosti zvukoměrů normalizovány (ČSN IEC 651+ A1) a udány vždy limitní tolerance. U zvukoměrů třídy,,přesný jsou připuštěny odchylky až ± 2 db, u běžných až ± 4 db. V nejnepříznivějším případě se mohou tedy výsledky změřené dvěma přesnými zvukoměry lišit o až 4 db, u běžných až o 8 db. Tento jev pouze vystihuje stav technických možností. U starších zvukoměrů s měřidlem, nikoliv displejem, rozhodují u krátkodobých signálů integrační obvody spolu s měřidlem o výchylce měřidla a charakterizují tak dynamické vlastnosti. Ve zvukoměrech (i u digitálních, aby byly výsledky vzájemně srovnatelné) vestavěné dynamické vlastnosti S (slow) vyhodnotí průměrnou hodnotu měřené hladiny signálu za uplynulou asi 1 s, při F (fast) vyhodnotí posledních 200 ms. Velmi důležitou hodnotou zvukoměru (jako celku, mikrofon a celý zvukoměr) je nejnižší měřitelná hladina zvuku. Je to hladina, která leží nejméně 5 db nad hladinou rušivých (či šumivých) napětí, a udává tak nejnižší hladinu, kterou můžeme při měřeních považovat za platnou. Tato hladina je různá podle zařazených váhových filtrů nebo kmitočtových pásem. Při měření velmi nízkých hladin se musíme s výrobcem udávanou hodnotou obeznámit, a za platné považovat pouze hodnoty, které jsou o více než 5 db vyšší. Veškeré funkce, které má zvukoměr zajišťovat, mohou být dnes již řešeny i softwarovými programy počítačů s výjimkou vlastního snímače. Je tedy možné i

23 řešení, kdy signál snímače je analog/digitálním převodníkem převeden do digitalizované formy a dále zpracováván (upravován a vyhodnocován) vhodným programem. Takovým řešením je převeden signál do číslicové formy a další zpracování zajistí např. běžný notebook či počítač s vhodným programem pro vyhodnocování žádaných veličin. Při práci se zvukoměry velmi přesnými a velmi citlivými přístroji je musíme chránit před poškozením. Kondenzátorový mikrofon se může zničit prudkou změnou tlaku (např. rázy v blízkosti výfuku). Prach na membráně (je přitahován elektrostatickým polem) pomalu, ale jistě, mění kmitočtovou charakteristiku mikrofonu útlumem vysokých kmitočtů (po sejmutí ochranné mřížky velmi opatrně odfouknout nebo lehce omést pravým vlasovým štětečkem, nejvýše použít čistý líh. U ručkových měřidel dbáme na zařazení vyššího rozsahu před zapnutím a chráníme tak ručičku před prudkými nárazy na koncový doraz. (Smetana, C. 1998)

24 7. Obecné požadavky měření Máli být měření průkazné, musí být ve zprávě či protokolem jasně udána řada podmínek měření, způsobu snímání, času a doby měření, jaké hodnoty byly použity a jak či zda byly dále zpracovávány. Podle účelu a průkaznosti měření musí být zaznamenána: - metoda měření: norma, předpis - přístrojové vybavení: měřící, kalibrační a pomocné zařízení, popř. blokové schéma - měřené, zaznamenávané veličiny: jednotlivé údaje nebo statické hodnocení -počet, četnost, vzorkovací doba, třídní intervaly, popř. rozptyl, směrodatná odchylka (jednoznačnost udávaných jednotek) - způsob měření: kmitočtové pásmo, spektrum, dynamické charakteristiky - pozorování měřící místo: snímač jeho prostorové umístění, vzdálenost od zdroje, poloha, směrování, popř. počet míst či pohyb snímače po dráze - druh a charakter sledovaného hluku: náhodný, ustálený, proměnný, tónovost, impulsní charakter, popř. emisní hluk. Typ zdroje hluku: plošný, bodový, liniový. Měřeno ve zvukovém poli: volném, difúzním, popř. doba dozvuku - rušivé signály: odstupu hluku pozadí, průkaznost měřených hodnot - u hluku zařízení (konkrétního, náhradního, referenčního) jeho provozní podmínky (např. otáčky), upevnění, ustavení - doba měření: datum, čas, doba měření - okolí: odrazivé a pohltivé plochy, zástavba, porosty, zvlnění terénu, popř. náčrt/fotografie - korekce hodnot: různé vnější podmínky, bylo použito normování dat?, byly vyloučeny extrémní hodnoty? - při uvádění přípustných, limitních hodnot: místní podmínky zóna druh činnosti - prezentace výsledků měření: hodnoty, tabulka, graf, časový záznam, mapa izobar, odhad dosažené přesnosti. (Smetana, C. 1998)

25 7.1. Legislativní opatření Ministerstva zdravotnictví ČR Zákon č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Toto nařízení je vydáno k provedení a v mezích zákona, který již byl přizpůsoben přímo použitelnému předpisu Evropských společenství a zapracovává příslušné předpisy a upravuje: a) hygienické limity hluku a vibrací pro místo určené nebo obvyklé pro výkon činnosti zaměstnanců, minimální rozsah opatření k ochraně zdraví zaměstnanců a hodnocení rizik hluku a vibrací pro pracoviště, b) hygienické limity hluku pro chráněný vnitřní prostor staveb, chráněný venkovní prostor staveb a chráněný venkovní prostor, c) hygienické limity vibrací pro chráněný vnitřní prostor staveb, d) způsob měření a hodnocení hluku a vibrací pro denní a noční dobu. Ustálený a proměnný hluk Hygienický limit pro osmihodinovou pracovní dobu ustáleného a proměnného hluku při práci vyjádřený a) ekvivalentní hladinou akustického tlaku A L Aeq,8h se rovná 85 db, nebo b) expozicí zvuku A EA,8h se rovná 3640 Pa 2 s

26 8. Metodika práce První část bakalářské práce byla věnována teoretické části. Řeší se zde problematika hluku v pracovním prostředí. Měřící technika, ochranné prostředky a následky způsobené vystavováním se vysokému hluku. V druhé části je uváděno samostatné měření všech strojů a to jak při volnoběhu, tak při obrábění. Měření jsou prováděna i v místech nejbližších sousedů pro případnou neoprávněnou stížnost. Hlavní měření je prováděno uvnitř dílny za použití techniky, půjčené Mendelovou univerzitou. Měřící přístroj je umístěn na stativu ve výšce 1,5 metru a vzdálenosti 1,5 metru od zdroje hluku. Měřena jsou místa, kde se pracovníci při obsluze strojů vyskytují. Měření každého stroje je pro správnost prováděno vždy dvakrát. Jednotlivé hodnoty jsou zaznamenány a převedeny do grafu v programu Microsoft Excel. Následně je z nich vypočítána ekvivalentní hladina hluku. Vypočítané hodnoty a zjištěné informace jsou v závěru porovnány. Je zde také uváděn pokus, kdy mikrofon přístroje je umístěn v mušlových chráničích sluchu. Ke konci práce je uváděno možné snižování hluku v dřevařských závodech

27 9. Provedení měření 9.1. Charakteristika pracoviště Firma Truhlářství Beránek je na trhu již od roku Vlastní ji pan Vladimír Beránek. Za 18 let působení prošla řadou změn a vystřídalo se zde nespočet zaměstnanců. Nyní ve firmě pracují 3 zaměstnanci, a to z rodinných kruhů. Během hlavní sezóny, která je od jara do podzimu, přijímá i brigádníky. Orientuje se zejména na produkci dveří a oken z masivního dřeva, příležitostně schodů i nábytku postele, skříňový, stolový a jiný nábytek. Dveře se vyrábí buď palubkové nebo kazetové, je to řízeno druhem zakázek obvykle 30 kusů týdně při plném provozu. Každé dveře, každý výrobek se sestává z mnoha dílců, a aby byla práce rychlejší, jsou v dílně po stěnách rozvěšeny šablony s těmito dílci. Díky nim se nastaví frézy a další strojní zařízení do příslušných pozic. Truhlářská dílna ve dvorním traktu domu Lovčice č. 265 se nachází ve svahu nad domem. Jedná se o patrovou stavbu klasické konstrukce ve tvaru,,u s okenními otvory a vstupem do dvorních prostor. Zdi budovy jsou cihlové omítané, tloušťka 60cm. Podlahy jsou betonové a stropy jsou 3 metry vysoké. Výrobní prostory jsou umístěny v přízemí objektu a jsou tvořeny strojovnou a montážní dílnou (brusírnou). Montážní dílna je samostatná místnost, ve které je umístěna pásová bruska a montážní stoly. Bruska má samostatné odsávání s odvodem prachu vyvedeným přes zeď stolárny do odsávacího zařízení. V montážní dílně se provádí kompletace dveří z polotovarů připravených ve strojovně za pomocí ručního mechanického a elektrického nářadí. Strojovna je samostatná místnost vybavená zařízením pro opracování dřevní hmoty jako je srovnávací, ťloušťkovací, spodní frézky, dlabačka, kotoučová pila a ručním elektrickým nářadím (vrtačka, ruční hoblík, ruční bruska atd.). Zhruba uprostřed dílny je umístěno centrální odsávací zařízení, které je napojeno na všechny stroje. Firma pracuje asi z 80% se smrkovým a z 20% s dubovým dřevem. Většinou si nechává truhlářství materiál dovážet od stálých dodavatelů, nacházející se v nejbližším okolí, vysušený na požadovanou vlhkost konečných produktů. Materiál může být umístěn buď ve skladu nebo na dvoře v hráni přikryté igelitovou fólií a vypodložené od podkladu. Zpracuje se většinou do jednoho týdne

28 Dílna není příliš velká. Všechna strojní zařízení jsou umístěna tak, aby nedocházelo ke zbytečné manipulaci s obráběným materiálem, popřípadě aby nedošlo k újmě na zdraví. Každá místnost je vybavena 1-2 hasicími přístroji, jejich počet se odvíjí od norem požární bezpečnosti. 4,2 m 4 m m A B A - Kotelna B - Brusírna C - Strojovna D - Sklad - Měřící místa 1 - Kotel 2 - Bruska 3 - Montážní stoly 4 - Kot. pila 5 - Dlabačka 6 - Tlouštkovací frézka 7 - Srovnávací frézka 8 - Odsávání 9 - Spodní frézka 8 9 C 4 15 m 3 D 3 m 9,2 m Obrázek 6: půdorysné schéma truhlářské dílny

29 9.2. Přístrojová technika použitá na měření Hlukoměr Center 322 Technická data: Tři rozsahy měření s automatickým přepínáním (Auto-Range), rozsah hladiny hluku od 30 do 130 db. RS-232 interface + windows 95/98/2000 SW, uložení záznamů hodnot, MIN - MAX funkce, rozlišení 0,1 db, vážení A, C. Frekvenční rozsah 31,5 až 8000 Hz; Přesnost (dle IEC 651 typ 2) 94 db/1 khz +- 1,5 db; Výstupy ST 1 Vrms, SS 10 mv/db; Napájení: baterie 9 V; Rozměry (d x š x v) 275 x 64 x 30 mm; cca 285 g. Obrázek 7: hlukoměr Center Mikroklimatické podmínky měření Teplota prostředí: 18,8 C Relativní vlhkost: 49,0 % Rychlost proudění vzduchu: 0,2 m/s

30 9.4. Vlastní měření hlučnosti Před zahájením vlastního měření bylo provedeno základní šetření na pracovišti. Na základě výsledků tohoto šetření byl stanoven plán měření. S vazbou na charakter hluku a druh vykonávané činnosti byla stanovena doba měření. Zvukoměr byl umístěn na stativu ve výšce 1,5 m nad podlahou, orientován ke zdroji hluku a vzdálen 1,5 m od něj. Při provozu strojů bylo současně v chodu i příslušné odsávací zařízení. Stanovena byla ekvivalentní hladina akustického tlaku A LAeq (pro hluk ustálený a proměnný). Při měření hodnot hluku v pracovním prostředí se vykonávaly tyto práce: Obsluha strojního vybavení ve strojovně (v provozu vždy dva stroje současně kotoučová pila a srovnávací frézka), včetně přípravy a manipulace měření č. 1 Obsluha strojního vybavení ve strojovně (v provozu vždy dva stroje současně kotoučová pila a tloušťkovací frézka), včetně přípravy a manipulace měření č. 2 Obsluha strojního vybavení ve strojovně (v provozu vždy dva stroje současně srovnávací a tloušťkovací frézka), včetně přípravy a manipulace měření č. 3 Obsluha strojního vybavení ve strojovně (v provozu vždy dva stroje současně spodní a tloušťkovací frézka), včetně přípravy a manipulace měření č. 4 Montážní činnost v montážní dílně, obsluha úzko pásové brusky, včetně přípravy a manipulace měření č. 5 Úklidové práce měření č. 6 Tabulka 1: naměřené hodnoty Naměřené hodnoty Měření doba měření č. (min.) L Aeq , , , ,1 Dále bylo prováděno měření kdy každý stroj pracoval jednotlivě. Obráběné dřevo je dub o vlhkosti 8 ± 2%. Jak již bylo zmíněno hluk v truhlářské dílně je způsobován zapnutými stroji na obrábění dřeva. Obrábění dřeva je technologický proces, při kterém

31 se vytváří povrch předmětu určitého tvaru, rozměrů a jakosti. Níže jsou uváděny parametry strojů a grafy jak jednotlivá hladina během obrábění kolísala Výpočet ekvivalentní hladiny hluku Při hodnocení časového průběhu hladin hluku uvažujeme v ustáleném hluku aritmetický průměr z řady odečtů v měřeném časovém intervalu. Pokud je rozptyl naměřených hodnot větší než 5 db, tedy jde o hluk proměnný, musíme stanovit energetický průměr. Pokud tak neučiníme, budou vyšší hladiny podhodnoceny. Biologické účinky hluku jsou, ale závislé na celkové akustické energii, kterou je organismus exponován. Proto byla zavedena ekvivalentní hladina hluku: L ekv = 10 log 1 n n t i= 1 i= 1 i Obrázek 8: vzorec pro výpočet ekvivalentní hladiny hluku t i 10 0,1 L i, kde t i je doba trvání i-té naměřené hladiny. Zavedení této hladiny do hodnocení proměnného hluku vyřešilo po fyzikální stránce vyjadřování složité akustické situace jednoduchým způsobem pomocí jediného čísla. Avšak tatáž L ekv může vzniknout z velmi různých průběhů hlukové situace. L ekv je tedy založena na principu totožné energie skutečného zvuku s proměnnou hladinou a nepřetržitého zvuku s hladinou ekvivalentní, přičemž obě trvají stejnou dobu. (Koller, J.)

32 9.6. Hluk jednotlivých strojů Úzkopásová bruska decibely Graf 1: hluk při broušení 0:00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 0:00:27 čas obrábění (1 min.) 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00 Na úzkopásové brusce se polotovar nebo výrobek brousí na požadovanou jakost konečného výrobku. Brousí se nejprve napříč vláken a poté podél vláken. Stroj obsluhuje vždy jeden pracovník. Na brusku je napojeno odsávání. Graf znázorňuje hladinu hluku během minutového broušení dubové desky. Typ stroje: Rok výroby: 1959 Otáčky: Posuv: Obráběný materiál: Hluk při volnoběhu stroje: Ekvivalentní hladina hluku: Výrobce Johan rychlost brusného pásu 15 m/s přítlačná patka posuv ruční 1 x 1m, (dub) 82,5 db 85,53 db

33 Úzkopásová bruska decibely :00:00 0:00:30 0:01:00 0:01:30 0:02:00 0:02:30 0:03:00 0:03:30 0:04:00 0:04:30 0:05:00 čas obrábění (5 min.) Graf 2: hluk při broušení Graf znázorňuje obrábění stejné desky při stejných parametrech, ale za delší čas. Ekvivalentní hladina hluku je minimálně menší (85,16) a to z důvodu volnoběhu stroje při manipulaci s obrobkem. Dlabačka decibely :00:00 0:00:03 Graf 3: hluk při dlabání 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 0:00:27 čas obránění (1 min.) :00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00

34 Na dlabačce se zhotovují otvory dlaby oválného průřezu. Zhotovené otvory slouží ke vkládání dílců s čepy nebo na vkládání zámků apod. Stroj obsluhuje vždy jeden pracovník. Nástrojem je zde dlabací vrták průměru 14mm. Typ stroje: TP 310 Rok výroby: 1994 Otáčky: Posuv: Obráběný materiál: tloušťka otvoru 14mm, (dub) Hluk při volnoběhu stroje: Ekvivalentní hladina hluku: 4200 ot/min ruční, posunuje se materiál upevněný na vozíku zhotovovaný otvor o velikosti- šířka 80mm, hloubka 85mm a 62,5 db 80,08 db Kotoučová pila řezání napříč decibely :00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 Graf 4: hluk při řezání napříč vláken 0:00:27 čas obrábění (1min.) 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00 Kotoučová pila, stroj bez kterého se neobejde žádná truhlářská dílna. Dochází zde k dělení materiálu jak napříč tak podél vláken. Graf znázorňuje hluk při dělení materiálu napříč vláken. Stroj obsluhoval jeden pracovník. Typ stroje: SKP MJ 1425 Rok výroby: 2004 Otáčky: Posuv: 4250 ot/min ruční vodící vozík

35 Obráběný materiál: Hluk při volnoběhu stroje: Ekvivalentní hladina hluku: řezaný průřez 20 x 70mm, (dub) 94,7 db 95,71 db Kotoučová pila řezání podél decibely :00:00 0:00:04 0:00:08 0:00:12 0:00:16 0:00:20 0:00:24 0:00:28 0:00:32 0:00:36 0:00:40 0:00:44 0:00:48 0:00:52 0:00:56 0:01:00 čas obrábění (1 min.) Graf 5: hluk při řezání podél vláken Graf znázorňuje hladinu hluku během řezání materiálu podél vláken. Stroj obsluhovali dva pracovníci. Obráběný materiál: tloušťka 50mm a řezaná délka 1200mm, (dub) Ekvivalentní hladina hluku: 97,95 db

36 Kotoučová pila řezání podél (se sluchátky) decibely :00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 Graf 6: hluk při řezání za použití sluchátek 0:00:27 čas obrábění (1 min.) 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00 Na grafu je znázorněna hladina hluku během obrábění stejného materiálu za stejných podmínek jak je uvedeno na předchozím grafu. Jedná se o amatérský pokus jaká až je účinnost mušlových chráničů sluchu. Mikrofon měřícího přístroje je schován do sluchátek viz. obrázek 11. K dokonalému utěsnění dvou sluchátek k sobě je použita lepící páska a plastelína. Ekvivalentní hladina hluku: 73 db Obrázek 9: hlukoměr se sluchátky

37 Tloušťkovací frézka decibely Graf 7: hluk při tloušťkování 16:31:30 16:31:33 16:31:36 16:31:39 16:31:42 16:31:45 16:31:48 16:31:51 16:31:54 16:31:57 16:32:00 16:32:03 16:32:06 16:32:09 16:32:12 16:32:15 16:32:18 16:32:21 16:32:24 16:32:27 čas obrábění (1min.) Tlouš tkovací frézkou se upravuje materiál na přesnou tloušťku. Nástrojem je nožová hřídel (2 nože). Na obsluhu stroje jsou potřební vždy dva pracovníci. Graf znázorňuje průběh hladiny hluku během obrábění. Typ stroje: Rok výroby: 1939 Otáčky: Posuv: Obráběný materiál: Hluk při volnoběhu stroje: Ekvivalentní hladina hluku: Výrobce PS Čáslav 5900 ot/min 16 m/min šířka úběru 70mm, tloušťka 0 3mm, (dub) 86,2 db 88,94 db

38 Spodní frézka decibely :00:00 0:00:02 0:00:04 0:00:06 0:00:08 0:00:10 0:00:12 Graf 8: hluk při řezání na spodní frézce 0:00:14 0:00:16 0:00:18 0:00:20 0:00:22 0:00:24 čas obrábění (dva prac. cykly) 0:00:26 0:00:28 0:00:30 0:00:32 0:00:34 Spodní frézka slouží k výrobě okrasných lišt, zaoblování rovných dílců, tvorbě různých profilů, ale i k dělení materiálu ve vodorovném směru pomocí pilového kotouče. Stroj obsluhuje jeden pracovník. V případě delších obráběných kusů obsluhují spodní frézku dva pracovníci. Graf znázorňuje průběh hladiny hluku při dělení materiálu. Nástrojem je zde pilový kotouč průměru 200mm. Typ stroje: SSF 6000 Rok výroby: 1993 Otáčky: 6200 ot/min, (3200 ot/min nevyužíváno) Posuv: ruční podél vodícího pravítka Obráběný materiál: drážka 3mm široká, 15mm hluboká a dílec dlouhý 2000mm, (dub) Hluk při volnoběhu stroje: 83,7 db Ekvivalentní hladina hluku: 97,78 db

39 Spodní frézka decibely :00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 Graf 9: hluk při řezání na spodní frézce čas obrábění (2 prac. cykly) 0:00:24 0:00:27 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 Na grafu je znázorněna hladina hluku stejné spodní frézky, stejných parametrů, ale obráběný materiál se liší. Obráběný materiál: Ekvivalentní hladina hluku: drážka 3mm široká, 27mm hluboká a dílec dlouhý 2000mm, (dub) 96,85 db Spodní frézka decibely :00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 Graf 10: hluk při frézování polodrážky 0:00:27 čas obrábění (1 min.) :00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00

40 Spodní frézka stejného typu. Použit jiný nástroj. Nástrojem je zde drážkovací fréza. Obráběný materiál: Ekvivalentní hladina hluku: 10 x 10mm a délka 1000mm, (dub) 89,83 db Spodní frézka decibely Graf 11: hluk při frézování drážky 0:00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 0:00:27 čas obrábění (1 min.) 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00 Graf znázorňuje hladinu hluku při obrábění. Tentokrát se jedná o 4 x větší úběr hmoty než u předešlého grafu. Obráběný materiál: Ekvivalentní hladina hluku 20 x 20mm a délka 1000mm, (dub) 99,2 db

41 Srovnávací frézka decibely :00:00 0:00:04 0:00:08 0:00:12 0:00:16 0:00:20 0:00:24 0:00:28 0:00:32 0:00:36 0:00:40 0:00:44 čas obrábění (1 min.) 0:00:48 0:00:52 0:00:56 0:01:00 Graf 12: hluk při rovinném frézování Na srovnávací frézce se zarovnává nejprve hlavní a poté boční plocha obrobku, nejčastěji do pravého úhlu a to hned po příčném a podélném rozdělení materiálu na kotoučové pile. Nástroj je zde nožová hřídel (2 nože). Stroj obsluhuje vždy jeden pracovník. Typ stroje: Výrobce Johan Rok výroby: 1935 Otáčky: 6000 ot/min Posuv: ruční Obráběný materiál: úběr 1mm, šířka 25mm, délka dílců 1000mm, (dub) Hluk při volnoběhu stroje: 86,2 db Ekvivalentní hladina hluku: 87,94 db

42 Srovnávací frézka decibely :00:00 0:00:03 0:00:06 0:00:09 0:00:12 0:00:15 0:00:18 0:00:21 0:00:24 Graf 13: hluk při rovinném frézování 0:00:27 čas obrábění (1 min.) 0:00:30 0:00:33 0:00:36 0:00:39 0:00:42 0:00:45 0:00:48 0:00:51 0:00:54 0:00:57 0:01:00 Graf pro porovnání hladiny hluku. Jedná se o srovnávačku se stejnými technickými podmínkami, ale liší se velikostí ubíraného materiálu. Obráběný materiál: Ekvivalentní hladina hluku: úběr 1mm, šířka 80mm, délka dílců 1000mm, (dub) 93,79 db 9.7. Další změřené hodnoty Další měření probíhalo mimo dílnu. Měření hluku trvalo půl hodiny a následně byla vypočítána ekvivalentní hladina hluku. Ve dvoře před dílnou byla vypočítána hladina hluku 62,5 db, což odpovídá běžnému hovoru dvou osob. Venku před dílnou, u nejbližších sousedů bylo naměřeno 47,1 db, a to jak při provozu firmy tak i bez něj. Jedná se o klidnou část obce a vytvářená hlučnost uvnitř dílny nemá na okolí žádný vliv

43 10. Snižování hluku Základním cílem snižování hluku v průmyslových závodech je snižování hluku na pracovních místech a v pracovních prostorech pod nejvyšší přípustnou hladinu. Toto snížení je především systémovým problémem. Obecně existuje mnoho různých složek, které mohou být ovlivňovány, aby bylo dosaženo požadovaného výsledku snížení hluku. Systém, který je souhrnem všech těchto komponent, se skládá z následujících částí: ZDROJ HLUKU --->--- CESTA PŘENOSU --->--- PŘIJÍMAČ Zdroj hluku představuje tu část systému, ve kterém je generována zvuková energie. V některých případech to může být několik zdrojů hluku, např. různé části stejného stroje nebo zcela oddělené stroje. Od zdroje hluku postupuje akustická energie cestou přenosu. Opět může existovat množství různých cest, které mohou zahrnout jak šíření hluku vzduchem, tak i konstrukcí. Tyto různé cesty přenosu mohou mít zcela odlišné vlastnosti. Třetí hlavní částí systému je přijímač. Může to být např. pracovník pracující v laboratoři, administrativní budově nebo přímo u stroje v pracovním prostoru. Přijímač však může být představován i skupinou pracovníků či dokonce zařízením, jehož činnost je ovlivňována hlukem. Při snižování hluku je v první řadě nutno uvažovat o možnostech snížení emise hluku, následně o snížení hluku na cestě přenosu, v poslední řadě v místě působení Zdroje hluku Hluk složitých strojních a technologických zařízení i jednotlivých mechanismů vzniká v důsledku kmitání jednotlivých částí nebo v důsledku nerovnoměrného proudění plynů a kapalin. Příčiny vzniku těchto vibrací a pohybů spočívají v mechanických, aerodynamických, hydrotermických a magnetických budících silách, které úzce souvisejí s konstrukcí stroje, jeho funkcí, pracovním procesem, opotřebením atd. Pro dílnu, ve které měření probíhalo je aktuální mechanický a aerodynamický hluk

44 Mechanický hluk Hluk mechanického původu bývá zapříčiněn např. silami vzniklými pohybem částí mechanismů s proměnnými zrychleními, nevyvážeností rotorů, periodickými rázy mechanismů, třením nerovností povrchů ve valivých ložiskách atd. Zdrojem mechanického hluku jsou vibrace povrchů strojů a zařízení. Pokud jsou známy velikosti rychlostí kmitání těchto povrchů, pak je v řadě případů možné určit akustické výkony vyzařované stroji a zařízeními při práci. Zdrojem intenzivních nízkofrekvenčních vibrací je nevyváženost rotujících částí. Frekvence těchto vibrací jsou úměrné rychlosti otáčení. Na mnohem vyšších frekvencích vznikají širokopásmové vibrace v ozubených převodech postupným záběrem zubů. Vzniku těchto dynamických sil není možné úplně zamezit, lze je do určité míry snížit, popřípadě utlumit vzniklé kmitání. U řady zařízení jsou tak ozubené převody dominantními zdroji hluku. Častým zdrojem mechanického hluku jsou valivá ložiska, ve kterých hluk vzniká v důsledku odchylek části ložiska od ideálních geometrických tvarů.ve frekvenčním spektru hluku ložisek existuje celá řada typických kmitočtových složek, ze kterých můžeme při abnormální velikosti rozpoznat příčinu nadměrného hluku. Na rozdíl od valivých ložisek jsou kluzná ložiska prakticky nehlučná. Kromě uvedených ozubených převodů a valivých ložisek existuje celá řada dalších součástí, jako jsou klikové a pákové mechanismy, zarážky, rozvody atd., které se ve většině případů nepodílejí tak podstatně na celkovém hluku jako popisované součásti Aerodynamický hluk U celé řady strojů a zařízení se používá proudění plynu nebo vzduchu k zajištění technologického procesu. Existují i typy strojů, které jsou konstruovány tak, aby vyvolaly pohyb plynu (např. ventilátory, turbokompresory). Aerodynamický hluk těchto zařízení je velmi významný, neboť obvykle určuje celkový hluk. Mezi hlavní příčiny, které vyvolávají aerodynamický hluk patří: - turbulentní nebo pulsující výtok vzduchu a plynů z otvorů a dýz do klidného prostředí

45 - nestacionární a vířivé proudění vznikající při obtékání pevných těles tvořících překážky v proudícím médiu, projevující se zejména za nimi (Strouhalovy tóny). Obtékána jsou žebra, lopatky, mříže atd. - turbulentní proudění obtékající pevná tělesa, tvořící překážky v proudícím prostředí, jako jsou lopatky strojů, tyče, mříže - proudění kolem pevných těles, vytvářející vířící proudění v mezní vrstvě - pohyb pevných těles v nerovnoměrném proudícím prostředí nebo přerušování tohoto proudění. Ve ventilátorech se hluk vznikající těmito účinky označuje jako sirénový hluk - pulsující proudění prostředí vyvolané otáčením listů vrtule - hoření nastávající ve směsi plynů Omezení hluku ve zdroji Jedním z výsledků vědeckotechnického pokroku při výrobě strojů a zařízení je zvětšení jejich měrného výkonu, a tedy i produktivity práce při snížení hmotnosti strojů. Snižování emise zdrojů hluku je nutno řešit již při projektování, konstrukci a výrobě strojních a technologických zařízení. Správný návrh zařízení či stroje s minimálním vyzařovaným hlukem je velmi složitý technický problém, který vyžaduje komplexní přístup a aplikaci poznatků z řady vědních disciplín, jako je kmitání, mechanika tekutin, dynamika, konstrukce strojů atd. Tento postup nazýváme aplikací primárních prostředků snižování hluku ve zdroji. Dodatečné úpravy popsaného typu prováděné na vyrobeném stroji nebo zařízení, které by měly vést k omezení vyzářeného akustického výkonu, jsou velmi omezené, v málo případech přinášejí požadovaný efekt. Zabýváme se pouze dodatečnými úpravami sekundárního charakteru. Strojní a technologické zařízení je dáno a jeho výměnu za méně hlučné, popřípadě větší úpravy na tomto zařízení nelze provést. - výměna hlučných částí zařízení: Jedná se především o výměny hlučných motorů, ventilátorů a kompresorů. Přitom je však nutné uvážit, že nové části strojů a zařízení nemusí být vždy hlukově výhodnější ve srovnání se starými. - jednoduché úpravy strojů a zařízení: Existuje celá řada jednoduchých úprav, které mohou přispět ke snížení hluku emitovaného strojem. Omezení šíření zvuku konstrukcí do části strojů a zařízení, které mají velké vyzařovací plochy.izolování zdrojů vibrací. Snížení účinnosti vyzařování některých částí strojů omezením plochy (např. ochranné

46 kryty pohonů). Aplikace tlumicích materiálů (např. antivibračních materiálů) k zamezení kmitání lehkých konstrukcí. Dodatečné doplnění stroje nebo zařízení tlumiči a částečnými kryty. Omezení hluku, který vzniká nárazy dopadajícího zpracovaného materiálu. - údržba strojů a zařízení: Zásada pravidelné a pečlivé údržby strojů a zařízení je zřejmá, ale v praxi přehlížená. Špatně udržované stroje a zařízení jsou pak zdrojem nadměrného hluku. Program údržby by měl z hlediska omezení hluku zahrnovat: - výměnu vadných částí - kontrola, zda nedochází k únikům páry nebo stlačeného vzduchu netěsnostmi - kontrola upevnění částí strojů a zařízení - doplnění chybějících krytů - výměnu opotřebených částí (ložiska, ozubená kola) - kontrolu vyvážení rotujících částí - zajištění správného a dostatečného mazání - kontrola nastavení mechanismů - ošetření prostředků k omezení hluku (tlumičů, krytů), případně jejich opravu Akustické materiály a konstrukce pro pohlcování zvuku Akustické materiály a konstrukce pro pohlcování zvuku jsou velmi významným konstrukčním prvkem v technice snižování hluku, neboť tvoří součást řady technických prostředků ke snižování hluku, jako jsou např. akustické obklady, zástěny, neprůzvučné kryty, tlumiče hluku, zvukově izolační kabiny atd Kryty Krytování zdrojů hluku je jedním z možných a poměrně efektivních způsobů k dosažení potřebného stupně ochrany pracovních míst a pracovních prostorů. Pro výrobní organizace připadá povinnost dodávat v případě potřeby ke strojům doplňkové zařízení snižující a omezující hluk. Vedle ostatních technických opatření omezujících hluk strojů lze využít i zakrytí zdroje zvukoizolačním krytem