WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Тюрин Александр Павлович

проблемы улучшения условий труда

в стрелковых тирах

на предприятиях машиностроительного комплекса

Специальность 05.26.01 «Охрана труда» (машиностроение)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург – 2011

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ижевский государственный

технический университет» (ИжГТУ)

Научный консультант:

Заслуженный изобретатель РФ,

доктор технических наук, профессор

Севастьянов Борис Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Русак О.Н.

доктор технических наук, профессор

Сидоров А.И.

доктор технических наук, профессор

Чукарин А.Н.

Ведущая организация – Институт прикладной механики УрО РАН, г. Ижевск.

Защита состоится 13 октября 2011 года  в 15-00 на заседании диссертационного совета Д.212.010.01 в Балтийском государственном техническом университете «Военмех» им. Д.Ф. Устинова по адресу: Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., 1, ауд. 217.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.

Автореферат разослан ________________

Учёный секретарь

диссертационного совета         Дроздова Л.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Целью трудового законодательства является создание благоприятных условий труда, в том числе с помощью разработки и оптимального использования средств коллективной и индивидуальной защиты.

Испытатель вооружения – профессия, связанная с испытаниями спортивно-охотничьего оружия в специальных замкнутых помещениях – стрелковых тирах производственного назначения на предприятиях, входящих в состав машиностроительного комплекса. Обоснование превалирующего вредного и опасного производственного фактора в условиях данных работ требует доказательства. При испытании спортивно-охотничьего оружия, поступающего непосредственного после участков сборки, в стрелковых тирах генерируется импульсный, непостоянный шум, сопровождающийся повышенным эхом и реверберацией. Присутствие аэрозолей нефтяных масел, свинца, сурьмы, входящих в состав патронов, взвешенных веществ, приводят к загрязнению поверхности шумозащитных материалов, уход за которыми ограничен в случае их пористой структуры, усугубляет условия труда, вызывая сочетанное действие шумового и химического фактора на работников. В сочетании с повышенной напряженностью деятельности, неблагоприятных параметров микроклимата и освещенности условия труда могут относиться к вредным и опасным. Методология создания, расчета способов и средств коллективной защиты по всем нормируемым вредным и опасным производственным факторам на рабочих местах в тирах требует индивидуального и комплексного подхода. Решению вопросов снижения шума в различных областях человеческой деятельности посвятила свои работы большая группа ученых и специалистов: Иванов Н.И., Щевьев Ю.П., Цукерников И.Е., Чижов В.Ю., Тупов В.Б., Куклин Д.А. Вопросы нормализации шумовой обстановки в крытых стрелковых тирах достаточно подробно освещаются Ищенко А.А. и Авдеевым В.П., но использование, например, перфорированных конструкций не обосновано, равно как и использование других типов шумозащиты. В последнее время все большее применение в целях защиты работников от шума находят конструкции, представляющие собой комбинации шумозащитных материалов. Напряженность трудовой деятельности в условиях стрельбы, связанная с восприятием сигналов информации в процессе испытаний, также требует нормализации.  Требования к реверберации в тирах были сформулированы в отмененных в настоящее время Всесоюзных нормах по проектированию тиров стрелкового спорта, но сохранены в СП 31-112-2004. Регулярные и комплексные исследования в производственных тирах так и не были налажены. Не обнаружено исследований по вопросам разработки и использования шумозащитных конструкций на рабочих местах испытателей вооружения в связи с уникальностью объектов и профессии. Между тем, первичный анализ статистических данных по условиям труда испытателей вооружения на ОАО Вятско-Полянский машиностроительный завод «Молот», ОАО «Тульский патронный завод», ФГУП «Ижевский механический завод», ДОАО «Ижевский оружейный завод» показал, что уровень шума при ведении работ достигает 126 дБА, что при предельно допустимом уровне в 75 дБА позволяет отнести данные условия труда к 4-му, экстремальному. При среднем количестве испытываемого оружия в смену, приходящемся на одного испытателя, равном 160 штук, среднее количество генерируемых импульсов будет достигать 780–2080 в зависимости от вместимости патронника, а с учетом того, что среднее количество испытателей вооружения, одновременно работающих, составляет несколько человек, то соответственно увеличивается и количество генерируемых звуковых импульсов.

Объектом исследования являются условия труда испытателей вооружения в стрелковых тирах.

Научное обоснование разработки, исследование шумопоглощающих свойств конструкций и использование их в фактически существующих условиях на производстве требуют системного подхода и представляют значительный интерес. Использованием поглощающих материалов можно в достаточной степени изменить параметры реверберирующего поля, и тем самым снизить экспозицию шума на человека. Несмотря на существование большого разнообразия типов резонансных конструкций, таких как многослойные, микроперфорированные конструкции, щиты Бекеши возможность разработки других типов всегда остается. Существует неисследованный вопрос оценки звукопоглощения резонансных поглотителей в случае их вакуумирования при выполнении их в виде конструкций с сотовыми ячейками.

Еще одна неисследованная область связана со звукопоглощением шумозащитных материалов в условиях производственных шумов двух больших групп: постоянных и непостоянных. По своим временным характеристикам постоянный и импульсный шумы занимают крайние положения в такой классификации. В настоящее время определяется звукопоглощение материала в условиях постоянного шума. Реакция шумозащитных средств на рабочих местах испытателей вооружения, расположенных в непосредственной близости от источника неизвестна, так как в этом случае в них возможно проявление нелинейного поведения в связи с импульсностью шума. Важным становится оценка эффективности шумозащиты в условиях импульсного шума в кабинах или рабочей зоне с соответствующими источниками шума, а с учетом степени защиты от сопутствующих факторов и на основании оригинальной методики – в целом оценка снижения вредности и опасности на исследуемых рабочих местах. 

Все это доказывает необходимость разработки средств коллективной защиты применительно к реальным производственным условиям, в частности, применительно к этапу технологического процесса испытания спортивно-охотничьего оружия на рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах.

Предметами исследования являются методика экспресс-оценки условий труда испытателей вооружения, шумозащитные свойства сотовых конструкций, их влияние на снижение напряженности трудовой деятельности, особенности их поведения в условиях, создаваемых в специальной реверберационной камере, опытной кабине испытателя вооружения, и аналогичном по условиям реверберации с тиром закрытого типа гулком помещении; технологии создания и теоретические положения по расчету звукопоглощения.

Целью диссертационной работы является улучшение условий труда рабочих, занятых испытаниями спортивно-охотничьего оружия в производственных стрелковых тирах за счет использования шумозащитных сотовых конструкций.

Основные задачи исследования

1. Выполнить комплексные исследования условий труда на рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах, дать оценку и выявить превалирующие ОВПФ, в том числе на основании оценки степени воздействия шума на здоровье работников.

2. Оценить степень воздействия шума на испытателей вооружения.

3. Выполнить аналитические, теоретические исследования и разработать специальную шумозащитную конструкцию, сохраняющую свои свойства в условиях труда испытателей вооружения.

4. Разработать методику и инструмент для выполнения экспериментальных исследований шумозащитных свойств конструкций в специальной реверберационной камере применительно к условиям труда испытателей вооружения.

5. Разработать теоретические основы расчета шумозащитных конструкций с учетом их конструктивных параметров.

6. Выполнить экспериментальные исследования реверберации и звукопоглощения шумозащитных конструкций в условиях постоянного и импульсного шума в специальной реверберационной камере и опытной кабине испытателя вооружения.

7. Разработать методику и инструмент для оценки эффективности конструкций в помещениях тиров.

8. Выполнить оценку эффективности использования шумозащитных конструкций для улучшения условий труда в условиях постоянного шума в соразмерном с тиром и аналогичном по условиям реверберации помещении.

9. Разработать методику оценки и рекомендации по улучшению условий труда на рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах.

На защиту выносятся:

1. Результаты комплексного исследования условий труда испытателей вооружения в тирах закрытого типа с выделением доминирующего опасного и вредного производственного фактора.

2. Результаты аудиометрических исследований испытателей вооружения.

3. Разработанный измерительный комплекс на базе специальной реверберационной камеры и опытной кабины испытателей вооружения, позволяющий в реальном времени фиксировать измерения импульсного и постоянного шумов для оценки реверберации и звукопоглощения конструкций.

4. Запатентованные вакуумированные сотовые шумозащитные конструкции, устойчивые к загрязненности и улучшающие условия труда на рабочих местах.

5. Разработанные теоретические основы определения собственных частот максимального звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций на основе физической модели «объемный резонатор – пластинка-картон – мембрана-пленка», исходные положения которых предполагают, что изменение коэффициента упругости материала пропорционально изменению давления вакуума внутри конструкции.

6. Методика и результаты экспериментальных исследований звукопоглощения шумозащитных конструкций в условиях постоянного и импульсного шума в специальной реверберационной камере применительно к условиям труда испытателей вооружения.

7. Результаты экспериментальных исследований вакуумированных сотовых конструкций в опытной кабине испытателя вооружения при импульсном шуме, показывающих, что обработка стен кабины конструкциями приводит к повышению времени реверберации по мере увеличения степени разреженности внутри конструкций.

8. Результаты экспериментальных исследований, позволяющие оценить время реверберации в помещениях тиров по сравнению с нормативными значениями, определяющей снижение напряженности трудовой деятельности в части «нагрузка на слуховой анализатор».

9.  Методика оценки улучшения условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору за счет шумозащитных конструкций с учетом снижения в рабочей зоне испытателей отраженного звука и эксплуатационных характеристик используемых средств индивидуальной защиты.

10. Методика экспресс-оценки условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выявлять приоритетные мероприятия по охране труда.

Достоверность и обоснованность теоретических результатов диссертации подтверждена экспериментальными исследованиями с использованием регрессионного анализа, теории многофакторного эксперимента для большого массива экспериментальных данных, параллельной обработкой результатов измерений в независимой лаборатории, большим объемом выполненных измерений (около 500), а также результатами математического моделирования звукопоглощения конструкций. Математические модели, алгоритмы и прикладные программы, используемые и созданные в работе, имеют тестовые решения задач. Экспериментально полученные данные достаточно хорошо коррелируют с результатами численного моделирования, не противоречат физическим закономерностям в смежных областях знаний, научные разработки имеют положительный результат внедрения на ряде предприятий.

Практическое значение работы по полученным результатам заключается в следующем:

1. Разработаны рекомендации по улучшению условий труда в стрелковых тирах при испытании спортивно-охотничьего оружия;

2. Разработаны вакуумированные сотовые шумозащитные конструкции с полимерным покрытием для улучшения условий труда испытателей вооружения и определена их эффективность.

3. Разработаны методика и оборудование для практических исследований акустических характеристик кабин испытателей вооружения, стрелковых тиров, которые могут быть использованы при выполнении акустических расчетов, как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации.

4. Разработана методика экспресс-диагностики условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, способствующая улучшению условий труда испытателей вооружения по результатам производственного контроля и аттестации рабочих мест.

Реализация результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации использованы:

ОАО «Вятско-Полянский машиностроительный завод «Молот» в виде методики оценки и комплексного исследования условий труда испытателей вооружения и их улучшения по фактору «шум» и «напряженность»; технологии изготовления шумозащитных материалов сотового типа для тиров закрытого типа с условиями труда испытателей вооружения. В рамках договора о содружестве с предприятием ООО «Хонисел.РУ» (г. Балабаново) использовались в виде: результатов оценки коэффициентов звукопоглощения вакуумированных сотовых шумозащитных конструкций в зависимости от конструктивных параметров и степени вакууметрического давления внутри них; критериев определения характеристик сотового заполнителя для создания шумопоглощающих панелей; технологии изготовления звукопоглощающих экранов. В совместных исследованиях с «Лабораторией виброакустических исследований и цифровой обработки сигналов» (http://avsp.inha.ac.kr/, г. Инха, Южная Корея) по цифровой обработке акустических сигналов звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций с целью оценки достоверности получаемых результатов с помощью созданного регистрирующе-измерительного комплекса. В совместных исследованиях с Санкт-Петербургским политехническим университетом в области математического моделирования созданных конструкций по разработке методики расчета звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций на этапе их проектирования.

Апробация работы.

Теоретические и практические результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте-2008» (Одесса, 2008), Всероссийской студенческой конференции с международным участием «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи» (Челябинск, 2008), 2-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Проблемы безопасности жизнедеятельности и промышленной экологии» (Ульяновск, 2009), IV Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (Челябинск, 2009), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (Одесса, 2009), Международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, 2010), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» (Ставрополь, 2010), XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-23» (Самара, 2010), Second Forum of Young Researches (in the framework of International Forum «Education Quality - 2010» (Izhevsk, 2010), Международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте’2010» (Одесса, 2010), Зворыкинском проекте «Инновации и техническое творчество» Всероссийского молодежного инновационного форума Селигер-2010, III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 22-24 марта 2011).

Результаты работы в виде регистрирующе-измерительного комплекса, вакуумированных сотовых конструкций были представлены на VII выставке-сессии инновационных проектов (Ижевск, 22-23 апреля 2009 г.), Всероссийской специализированной выставке «Комплексная безопасность-2009» (Ижевск, 29-31 июня 2009 г.), VIII выставке-сессии инновационных проектов республиканского молодежного форума (Ижевск, 15-16 октября 2010 г.), VIII Международной специализированной выставке «Машиностроение. Металлургия. Металлообработка. Нефть, Газ. Химия» (Ижевск, 20-23 октября 2009 г.), IX выставке-сессии инновационных проектов молодых ученых (15-16 апреля 2010 г.), Зворыкинском проекте «Инновации и техническое творчество» Всероссийского молодежного инновационного форума Селигер-2010, Всероссийской специализированной выставке «Комплексная безопасность-2010» (Ижевск, 28-30 сентября 2010 г.).

Результаты работы реализованы в виде двух патентов на полезную модель «Камера реверберационная», «Шумопоглощающая панель», двух патентов на изобретение «Фазоинверторный ненаправленный излучатель» «Способ определения коэффициента звукопоглощения».

Работа выполнялась в рамках гранта Министерства образования и науки Российской Федерации от 15.09.2003 г. № 04А/03 и НИОКР по договору от 10.09.2004 г. № 2823 с ФГУП «Ижевский механический завод», договора о содружестве № 16/2 от 09.07.2008 с ООО «Хонисел.РУ». 

Научная новизна:

1. Оценка аналитических материалов и проведенные расчеты позволили установить, что в зоне дульного среза  максимальные уровни звукового давления приходятся на частотные полосы 125–500 Гц. Впервые установлено, что с увеличением угла раскрытия в горизонтальной плоскости между точками, определяющими дульный срез и позицию испытателя, происходит снижение уровня звукового давления в октавных полосах частот, причем в зоне расположения работника максимальные уровни звукового давления приходятся на частотные полосы 500–1000 Гц.

2. Установлено, что потери слуха по среднеарифметическим показателям их значений на звуковых частотах 500, 1000 и 2000 Гц зависят от стажа работы по линейному закону y = 0,443·x + 9,464 с уровнем достоверности аппроксимации R2 = 0,502.

3. Установлен характер снижения времени реверберации в соразмерном с тиром гулком помещении при использовании шумозащитных конструкций, непосредственно влияющий на снижение напряженности труда в части повышения разборчивости слов и сигналов.

4. Разработана методика расчета ожидаемой шумности и снижения класса условий труда по шумовому фактору для испытателей вооружения с учетом использования средств индивидуальной защиты и уровня отраженного звука при внедрении на рабочих местах сотовых шумозащитных конструкций.

5. Обобщено и разработано научное обоснование оценки звукопоглощения шумозащитных конструкций на образцах малой площади в ограниченном пространстве для улучшения условий труда испытателей вооружения.

6. Установлена связь между реверберацией и звукопоглощением разработанных конструкций и акустическим характером шума в реверберационной камере и опытной кабине испытателя вооружения.

7. Установлено, что физический процесс звукопоглощения сотовых конструкций определяется материалом конструкций, эластичностью пленки, наличием отверстий для перетекания воздуха внутри конструкции при вакуумировании.

Методы исследования: Для решения поставленных задач используются анализ и обобщение данных литературных источников, аналитические, экспериментальные, в том числе патентоспособные, и численные методы, в основу которых положен системный подход, методы цифровой обработки экспериментально полученных сигналов, изучение и анализ условий труда работников стрелковых тиров на основе карт аттестации, стендовые и производственные испытания.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 42 печатных работах, включая 20 работ в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских диссертаций, в том числе 2 патента на полезные модели, 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 239 наименований, из которых 98 на английском языке, 5-ти приложений (три из них в виде актов о внедрении результатов). Основная часть диссертации изложена на 350 страницах машинописного текста, содержит 141 рисунок и 37 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, проблемная ситуация и необходимость исследования, сформулированы цель и задачи исследований, приведена краткая характеристика структуры работы и содержания, схематично представлена взаимосвязь направлений исследования.

Первая глава посвящена состоянию вопроса и постановке задач исследования. На рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах в соответствии с Общероссийским классификатором видов экономической деятельности продолжается технологический процесс производства огнестрельного охотничьего и спортивного оружия, огнестрельного оружия для самообороны и боеприпасов для этих видов оружия. Код по ОКВЭД – 29.60. Производство оружия и боеприпасов, подраздел DK Производство машин и оборудования. Согласно требованиям работа испытателя ведется в присутствии контролера, который ведет заполнение паспортов изделий, воспринимает от него речевые сообщения и фиксирует неполадки при испытании. В главе представлена характеристика условий труда испытателей вооружения, меры и средства по обеспечению безопасности. Подробно исследован процесс шумообразования при испытании спортивно-охотничьего оружия. На основе теоретических и аналитических исследований получены расчетные спектры звукового импульса на рабочих местах испытателей вооружения. Показано хорошее совпадение результатов с данными фактических замеров службами охраны труда на предприятиях.

Анализ литературных источников показал, что решение вопроса улучшения условий труда в тирах закрытого типа требует, в первую очередь, выполнения комплекса исследований. Показано, что для исследованных объектов превалирующим вредным и опасным производственным фактором является повышенный шум в сочетании с химическим фактором, напряженность труда, обусловленная нагрузкой на слуховой аппарат при восприятии речевых сообщений о возможных неполадках в испытываемом изделии. Основу исследования составляет улучшение условий труда испытателей вооружения в стрелковых тирах путем нахождения превалирующего фактора, снижение которого доводит условия труда по всем основным ОВПФ до требований норм или требований, практически достижимых в исследуемых условиях.

На основе теоретического анализа факторов в тирах показано, что вопросам исследования процессов шумообразования от спортивно-охотничьего оружия, а также вопросам борьбы с шумом посвящено достаточно мало работ. Это связано, прежде всего, с малой распространенностью таких рабочих мест в пределах России на единичных предприятиях, несмотря на производство изделий тысячами в месяц – гг. Тула, Вятские Поляны и Ижевск.

Недостаточны теоретические и экспериментальные исследования снижения импульсного шума от выстрелов в пространстве с ограниченными поверхностями. Следовательно, направление исследования касается разработки специального типа шумозащитной конструкции и исследование ее свойств в условиях постоянного и импульсного шумового воздействия.

Крытые стрелковые тиры являются яркими представителями помещений с выраженной реверберацией. Поэтому выполнен системный анализ схем и методов получения импульсных откликов применительно к гулким помещениям, необходимый для разработки инструментария исследований.

Задачи улучшения шумовой обстановки на рабочих местах испытателей вооружения являются актуальными и требуют проведения теоретических и экспериментальных исследований, учитывающих особенности акустического импульса и его распространения в целом в помещении тира и опытной кабине испытателя вооружения, на базе которых возможно доведение шума до такого значения, при котором общий класс условий труда или по отдельным факторам будет приемлемо низким. Оценка аналитических материалов и проведенные расчеты позволили также установить, что в зоне дульного среза максимальные уровни звукового давления приходятся на частотные полосы 125–500 Гц.

Впервые также установлено, что с увеличением угла раскрытия в горизонтальной плоскости между точками, определяющими дульный срез и позицию испытателя, происходит снижение уровня звукового давления в октавных полосах частот, причем в зоне расположения работника максимальные уровни звукового давления приходятся на частотные полосы 500–1000 Гц, что предопределяет проектирование шумозащитных материалов, способных работать в этом диапазоне.

Проведенный анализ указанных научно-технических проблем позволил сформулировать задачи исследования, необходимые для достижения цели.

Во второй главе проведен комплексный анализ условий труда на рабочих местах испытателей вооружения в тирах на ряде предприятий машиностроительного комплекса в гг. Ижевск, Вятские Поляны, Тула (рис. 1,2). Непостоянный, импульсный шум высокой интенсивности является превалирующим вредным и опасным производственным фактором, вызывающий и усугубляющий действие других факторов (табл. 1).

Подробно выполнен анализ тяжести и напряженности трудового процесса. Класс условий труда по тяжести трудовой деятельности обусловлен статической нагрузкой (класс 3.2) и «рабочая поза» (стоя, класс 3.1), снизить которые невозможно. Несмотря на общий класс условий труда по напряженности равный допустимому, три показателя, включая степень ответственности и риск относятся к классу 3.2. «Нагрузка на слуховой анализатор» в группе «Эмоциональные нагрузки» также относится к классу 3.2. Значение этого показателя следует снижать, потому что на фоне работы других испытателей контролер воспринимает такие речевые сигналы как: «стреляю!», «самострел», «срыв с боевого взвода», «не стреляет», «не работает предохранитель», «стреляет на предохранителе» и другие. Несвоевременность их восприятия контролером увеличивает степень риска технологического процесса для работающих и задерживает его выполнение. В данном случае актуальна оценка разборчивости речи, или хотя бы оценка параметра, косвенно указывающего на повышение ее разборчивости, в частности, времени реверберации (рис. 3).

Рисунок  1. – Классы условий труда испытателей вооружения

на ДОАО «Ижевский оружейный завод»

Рисунок 2. – Классы условий труда на рабочих местах испытателей

ФГУП «Ижевский механический завод»

При испытаниях во время проведения регламентных работ происходит выделение большого количества взвешенных веществ. Даже при хорошо налаженной системе вентиляции в связи с существованием звуковой вибрации, воздействующей на рабочие поверхности, существует явление встряхивания и осаждения взвешенных веществ на них. Этот факт приводит к тому, что в случае использования перфорированных шумозащитных материалов с пористым заполнителем возможно его выкрашивание с изменением их звукопоглощающих свойств.

Рисунок 3. – Слово «Стреляю!», произнесенное в условиях нормальной (слева) и повышенной (справа) реверберации и фонового шума

Таблица 1. Результаты исследований условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору

№ п/п

Предприятие,

№ рабочего места

Фактический уровень звука, дБА

ПДУ, дБА

Превышение, дБА

Класс условий труда

1.

Тульский оружейный завод

1.

117

75

42

4.0

2.

116

75

41

4.0

3.

122

75

47

4.0

4.

119

75

44

4.0

2.

Ижевский механический завод

1.

115

75

40

4.0

2.

123

75

48

4.0

3.

118

75

43

4.0

4.

115

75

40

4.0

5.

126

75

51

4.0

6.

125

75

50

4.0

3.

Вятско-Полянский машиностроительный завод «Молот»

1.

115

75

40

4.0

Отбор проб на химический анализ с рабочих поверхностей показывает, что на них существуют осаждения частиц свинца, алюминия, сурьмы, кремния, железа, меди, ртути, магния. На фоне других основной интерес представляют окись углерода, соединения свинца, ртути. Для определения количества взвешенных веществ, свинца и его неорганических соединений были проведены специальные исследования с помощью специальных пробоотборных устройств. В воздух рабочей зоны при типовой серии испытаний выделяется 103,3 мг/м3 взвешенных веществ и 0,242 мг/м3 свинца и его неорганических соединений.

Для изучения влияния импульсного шума высокой интенсивности на человека выполнены аудиометрические исследования. Этой проблемой занимались Григоров И.И., Логаткин С.М., Золоташко М.И., Тырнов Е.П. Но их исследования проводились с целью установления уровня переносимости импульсных шумов у стрелков, то есть возможность острых поражений за короткое время исследований. Данное исследование направлено на выявление хронического воздействия импульсных шумов на испытателей вооружения в зависимости от их стажа работы.

Установлено, что потери слуха по среднеарифметическим показателям их значений на звуковых частотах 500, 1000 и 2000 Гц зависят от стажа работы по линейному закону (рис. 4):

y = 0,443·x + 9,464

с уровнем достоверности аппроксимации R2 = 0,502,

где y – потери слуха на звуковых частотах 500, 1000, 2000 Гц по среднеарифметическому значению, дБ; x – стаж работы, лет.

Рис. 4. Повышение порогов слуха в зависимости от стажа работы

На основе использования аппарата теории нечетких множеств разработаны методические подходы к экспресс-диагностике условий труда испытателей вооружения. Сильной стороной подхода является описание условий и метода решения задачи на языке, близком к естественному. Для определения ранга каждого фактора среди терм-множества значений в исследовании используется трапециевидная функция принадлежности для шести уровней каждого фактора, в качестве которых приняты эффективность средств индивидуальной защиты Х1, дБ; уровень звука Х2, дБАI; продолжительность использования средств индивидуальной защиты Х3, % от времени смены; коэффициент звукопоглощения либо относительная концентрация веществ в воздухе рабочей зоны, Х4; стаж работы Х5, годы; результаты аудиометрических исследований Х6.

Вводится лингвистический показатель «Условия труда» со множеством терм-значений. На значение показателя «Условия труда» влияют лингвистические переменные, называемые факторами, терм-множество принимаемых значений которых также определено.

Для того чтобы провести экспресс-диагностику условий труда группы работников, работающих на аналогичных рабочих местах, выполняются этапы:

1. Выбор факторов и установка системы предпочтений.

2. Определение нечеткой классификации выбранных факторов.

3. Ранжирование факторов, то есть определение уровней каждого фактора среди терм-множества значений при трапециевидной функции принадлежности.

4. Определение комплексного показателя «Условия труда» для каждого работника, с предварительным определением среднеожидаемых рангов:

  (1)

,  (2)

где yj – среднеожидаемый ранг j-го уровня, взвешенный по всем шести факторам; pi – коэффициент значимости для i-го из шести факторов; N – число факторов (N = 6); pi – величина значимости (вес) каждого фактора по правилу точечных оценок Фишберна, pi = 1; ij – ранг i-го фактора по своему j-ому уровню; M – число уровней факторов (M = 6); j – абсциссы максимумов функций принадлежности лингвистических переменных:

,  (3)

CL – лингвистическая переменная «Условия труда».

5. Анализ полученных экспертом результатов.

Предложенный подход позволяет сравнивать условия труда работников, рабочие места которых аналогичны. В случае автоматизации оценки, можно, варьируя отдельные факторы (в рамках возможных планируемых улучшений), осуществлять наблюдение, оценку и прогноз за тенденцией изменения улучшаемых условий труда на рабочих местах.

Заключение, сформулированное в конце второй главы, содержит следующие пункты:

1. Обследования состояния условий труда были проведены на пяти предприятиях и организациях г. Тула, г. Ижевск, г. Вятские Поляны, г. Челябинск, при этом проанализировано 37 рабочих мест испытателей вооружения и стрелков.

2. Анализ условий труда позволил выявить, что для всех обследованных объектов доминирующим фактором, влияющим на условия труда, является импульсный шум высокой интенсивности, на многих рабочих местах зарегистрировано также превышение нормативных параметров по окиси углерода, соединениям ртути, тяжести, напряженности трудовой деятельности, величине КЕО (так как в тирах нет естественного освещения); показатели микроклимата находятся в норме.

3. Показатель «нагрузка на слуховой анализатор» принимает значение класса условий труда равное 3.2 в связи с низкой разборчивостью речи, связанной с восприятием на фоне работы других испытателей речевых сигналов, характеризующих характер неисправности изделий, несвоевременность восприятия которых увеличивает степень риска труда.

4. В воздух рабочей зоны при типовой серии испытаний выделяется 103,3 мг/м3 взвешенных веществ и 0,242 мг/м3 свинца и его неорганических соединений.

5. Для всех обследованных рабочих мест при одновременной и периодической стрельбе из 2-х и более единиц оружия фактические и расчетные уровни звука в зоне испытателя превышают предельно допустимый уровень в 75 дБА на 32–51 дБА, что соответствует классам условий труда на таких рабочих местах как 3.4 (вредные четвертой степени) и 4-ый, то есть опасные для жизни.

6. Тугоухость испытателей вооружения (кохлеарный неврит) имеет от слабой до умеренной степени выраженности в зависимости от стажа работы. Необходимость использования средств индивидуальной защиты, не допускающая пренебрежение ими, обусловлена высокими уровнями звукового давления.

7. Потери слуха по среднеарифметическим показателям их значений на звуковых частотах 500, 1000 и 2000 Гц зависят от стажа работы по линейному закону y = 0,443·x + 9,464 с уровнем достоверности аппроксимации R2 = 0,502.

8. Решение проблемы улучшения условий труда испытателей вооружения в стрелковых тирах необходимо достигать путем снижения шума на основе разработки средств коллективной защиты (шумозащитных материалов) с оценкой параметра, косвенно указывающего на улучшение степени разборчивости речи, а также  рационального, обоснованного на основе фактических спектров шума, использования средств индивидуальной защиты.

9. Разработана методика экспресс-диагностики условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выполнять ранжирование работников на аналогичных рабочих местах по степени отклонения уровней вредных факторов от их нормативных значений.

Третья глава посвящена разработке инструментального обеспечения оценки эффективности шумозащитных конструкций. Разработана регистрирующе-измерительная система на основе запатентованной специальной реверберационной камеры для исследования звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций, изображенная на рис. 5. Использование данной системы также позволяет моделировать условия труда испытателей вооружения по шумовому фактору в условиях близкорасположенных поверхностей.

Анализ шумозащитных материалов резонансного типа показал, что одним из неисследованных их типов являются вакуумированные сотовые конструкции, изготовленные из упругого, податливого материала на основе, например, сотового бумажного заполнителя. Нет даже отдельных публикаций, хотя конструктивных модификаций шумозащитных материалов на основе резонаторов Гельмгольца достаточное количество. Такой тип конструкций относится к классу резонансных поглотителей, хотя, на самом деле понятие «резонансное звукопоглощение» здесь подразумевает поглощение в определенном интервале частот.

Для выполнения экспериментальных исследований эффективности разработанных конструкций при использовании их в качестве звукопоглощающих облицовок разрабатывается патентоспособный фазоинверторный ненаправленный источник звука. Одним из показателей, влияющим на повышение разборчивости речи, является время реверберации основного помещения тира.

Обоснование оценки этого параметра в данной работе для производственных тиров преследует две цели:

1) повышение степени разборчивости речи, то есть снижение нагрузки на слуховой анализатор при восприятии речевых сигналов при испытаниях спортивно-охотничьего оружия;

2) оценка эффективности использования шумозащитных конструкций на различных частотах.

Снижение времени затухания звука в помещении тира в результате его обработки звукопоглощающими конструкциями, оцениваемое по акустическим импульсам, приводит (на фоне импульсного шума от других работников) к снижению нагрузки на слуховой анализатор и повышению степени разборчивости речи, воспринимаемой контролером от испытателя и наоборот.

Рисунок 5. –  Регистрирующе-измерительный комплекс

1 – компьютер с программой генерирования сигнала; 2 – специальная реверберационная камера; 3 – измерительный микрофон; 4 – шумомеры ВШВ 003-М2; 5 – компьютер с программой регистрации сигнала и его обработки

Разрабатываются теоретические основы исследования звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций с использованием ее физической модели, большей частью затрагивающих формирование резонансных частот на основе рассмотрения системы «объем резонатора – пластинка-картон – мембрана-пленка» в пределах одной сотовой ячейки (рис. 6). В основу положено, что статическая нагрузка, действующая на перфорированное основание сотовой ячейки, возникающая вследствие вакуумирования конструкции, приводит к увеличению центрального коэффициента упругости материала. Для определения собственных частот резонатора с мембраной в основу положено, что колебание основания резонатора вовлекает перемещение примыкающего слоя воздуха высотой 1 с площадью А, равной 1/3 площади основания сотовой ячейки.

Собственные частоты, измененные вследствие наличия затухания:

, Гц  (4)

где – частота новых собственных колебаний, 2; 1,2 – коэффициент затухания.

Уравнение (4) показывает, что в рассматриваемой системе возникают две собственные частоты, каждая из которых характеризуется собственным коэффициентом затухания.

Для избыточного давления в объеме резонатора:

(5)

где V0 – объем резонатора, м3; 2 – перемещение мембраны пленки в перфорации, м; Sп – площадь перфорации, м2.

Рисунок 6. Разрез вакуумированной сотовой конструкции: 1 – мембрана-пленка; 2 – кольцевая пластинка-картон; 3 – поверхность конструкции без вакуумирования; 4 – поперечное сечение (вид в плане) отдельной ячейки.

В ходе третьей главы решены следующие задачи:

1. Разработан измерительный комплекс на базе специальной реверберационной камеры, состоящий из персонального компьютера с сопряженным через специально разработанный адаптер шумоизмерительным прибором, позволяющий в реальном времени фиксировать измерения акустических импульсов камеры и отличающийся тем, что одновременно с записью цифровых сигналов позволяет выполнять калибровку их уровня в единицах децибел (по шуму).

2. Разработаны теоретические основы определения собственных частот максимального звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций на основе физической модели «объемный резонатор – пластинка-картон – мембрана-пленка», предполагающей, что изменение коэффициента упругости материала пропорционально изменению давления вакуума внутри конструкции.

Четвертая глава посвящена методическим основам проведения исследований. Согласно статистической модели реверберации в помещениях существует нижняя граница частоты, при которой определяемое значение времени реверберации будет иметь наименьший диапазон границ доверительного интервала при уровне значимости =0,05. Значение нижней границы накладывает ограничение на использование малых объемов для анализа шумозащитных материалов с использованием классического метода прерываемого шума, что особенно проявляется при анализе импульсных откликов в относительно узких октавных полосах, когда на результатах анализа сказывается сам цифровой фильтр. Поэтому для расширения диапазона исследования шумозащитных материалов в пространстве малого объема, соразмерного со стрелковой кабиной испытателей вооружения обоснованно предлагается использовать тестовый сигнал с экспоненциально возрастающей частотой и разрабатывается схема обработки получаемого акустического отклика. Результаты исследований, проведенных на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» ИжГТУ, а также данные смежных исследований позволили сделать заключение об эффективности использования экспоненциальных сигналов для исследований звукопоглощения шумозащитных конструкций в специальной камере объемом 2 м3. Доказано, что применительно к решаемым в работе задачам, получаемый спектр реверберации тира способствует оценке его акустического комфорта до и после проведения шумозащитных мероприятий, а импульсный отклик исследуемого пространства с шумозащитным материалом при использовании сигналов с плавно изменяющейся частотой способен дать ценную информацию о звукопоглощающих свойствах материала особенно при частотном анализе.

Реализация данной методики при исследовании звукопоглощения сотовых конструкций привела к результатам, графически изображенным на рис. 7, на котором бледной линией показан график коэффициентов звукопоглощения, полученный методом прерываемого шума, черной линией – график коэффициентов звукопоглощения, полученный с использованием сигнала с изменяющейся частотой. При использовании такого сигнала существует меньший разброс значений определяемых коэффициентов звукопоглощения на основании сравнения границ доверительных интервалов при уровне значимости =0,05.

Для выявления более узкой полосы поглощения шумозащитных конструкций предложено использовать 1/4 и 1/5 октавный анализ для решения задачи повышения точности определения коэффициентов звукопоглощения материалов с одновременным получением искомой формы кривой звукопоглощения. Критерием, по которому исследование самой узкой частотной полосы, а, следовательно, и использование полосы фильтра становится некорректным, является выполнение следующего условия: произведение ширины полосы фильтра на время реверберации должно быть не менее 16.

Использование способа определения коэффициента звукопоглощения материалов позволяет выявить существование селективного звукопоглощения, и в конечном итоге в целом оценить их эффективность и наметить пути совершенствования конструктивных параметров для целей их применения в качестве средств коллективной защиты от шума.

– средний коэффициент звукопоглощения при использовании метода прерываемого шума;

– средний коэффициент звукопоглощения при использовании метода с экспоненциальным сигналом

Рисунок 7. – Сравнение кривых звукопоглощения, вычисленных

классическим и разработанным методом

В этой же главе определены условия и особенности проведения измерений значений уровней шума в экспериментальных исследованиях. Импульсы, генерируемые испытателями при выстрелах можно характеризовать как единичные импульсы с интервалом звучания более 0,2 с. Интервал между выстрелами составляет не менее 1,2 с, что соответствует скорострельности оружия 50 выстрелов в минуту. Экспериментальные исследования выполнялись в опытной кабине испытателя вооружения, специальной реверберационной камере и в соразмерном с тиром гулком помещении. Влияние всех источников, способных повлиять на точность, сводилось к минимуму. Исследования в специальной реверберационной камере проводились в ночное время. Разница между уровнями помех и уровнями шума в точке измерений была максимальной, более 10 дБ во всех октавных полосах, поэтому измеренные уровни шума не корректировались. В зависимости от условий измерялись следующие величины:

1. В реверберационной камере и опытной кабине испытателя вооружения с источником звука от стартового револьвера записывались мгновенные спектры звукового давления, так как преследовалась цель оценки либо времени реверберации, либо коэффициента звукопоглощения на ее основе. В качестве измерительной аппаратуры использовали измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2.

2. Для оценки эффективности снижения шума использованием средств индивидуальной защиты (на примере наушников «Peltor») и шумозащитных конструкций в опытной кабине испытателя вооружения при источнике импульсного шума от стартового револьвера выполнялась оценка уровня звука, дБА, в связи с техническими характеристиками наушников.

3. В опытной кабине испытателя вооружения со звуковыми импульсами для оценки эффективности шумозащиты определялись эквивалентные октавные уровни звукового давления без учета временной характеристики прибора SVAN-947.

Заключение по четвертой главе:

1. В действительных условиях показана возможность использования метода экспоненциального сигнала для получения импульсного отклика и последующего вычисления коэффициентов звукопоглощения конструкций в специальной реверберационной камере ограниченного объема для образцов площадью 1,5 м2. Представленная методика также применима для исследования реверберации помещения тира закрытого типа.

2. Впервые с использованием реализованного метода показано, что в условиях ограниченного объема и образцов шумозащитных материалов типа «Изолон®» малой площади можно осуществлять оценку звукопоглощения материалов с относительной ошибкой измерения в 2 % или более высокой точностью по сравнению с классическим методом. Относительная разница в величине коэффициентов звукопоглощения для материала «Изолон», вычисленная методом прерываемого шума и разработанным методом находится в пределах 16 %.

3. Представлен способ оценки селективного звукопоглощения применительно к разработанной системе, основанный на использовании 1/4 и 1/5 октавного анализа полосовыми фильтрами Баттерворта и позволяющий выполнять оценку звукопоглощения шумозащитных материалов резонансного типа в созданных условиях камеры, начиная со среднегеометрической частоты 575 Гц.

4. Приведена методика проектирования экспоненциальных сигналов, используемых в исследовании в качестве рабочих, необходимых для исследований эффективности шумозащитных конструкций и оценки реверберации в помещениях тиров.

В пятой главе выполнены экспериментальные исследования вакуумированных сотовых конструкций (рис. 8). Физический полнофакторный эксперимент проводился на созданных вакуумированных и невакуумированных сотовых конструкциях в условиях воздействия на них импульсного (от стартового револьвера) и постоянного шума (продолжительного звукового сигнала с изменяющейся частотой).

При обработке экспериментальных данных в качестве значимых факторов были выбраны: плотность материала, диаметр перфораций и толщина панели. Значимые факторы и их уровни отображены в табл. 2. Давление вакуума было постоянным.

В качестве уравнения регрессии принималась линейная модель без учета влияний факторов друг на друга. То есть общее уравнение выводилось в виде:

К = a0 + a1 + a2d + a3h, (6)

где все обозначения аналогичны указанным в табл. 2.

Обработка данных эксперимента проводилась регрессионным методом статистической обработки данных. Проверка значимости коэффициентов регрессионной модели производилась по величине их стандартных ошибок.

а) внутренняя структура

конструкции

б) вакуумированная конструкция

1 – клапан; 2 – измерительный микрофон

Рисунок 8. – Шумопоглощающая сотовая конструкция

Полученные коэффициенты уравнений регрессии для вакуумированных конструкций в условиях постоянного шума представлены в табл. 3.

Таблица 2. Уровни и интервалы варьирования факторов

Наименование

фактора

Кодовое обозначение

Уровни факторов

Интервал варьирования, Jв

Верхний

Основной

Нижний

Плотность материала, г/м2

170

155

140

15

Диаметр перфораций, мм

d

12,10

9,55

7,00

2,55

Толщина панели, мм

h

33,50

29,60

25,70

3,9

Таблица 3. Коэффициенты регрессионной модели для вакуумированных конструкций до 20 кПа

Среднегеометрическая

частота, Гц

Коэффициент детерминации,

R2

Уровень значимости,

a0

a1

a2

a3

630

0,8399

0,0103

–0,0806

не значим

0,0096

0,0064

800

0,7306

0,0377

–0,1188

не значим

0,0107

0,0096

1000

0,8786

0,0051

–0,3688

не значим

0,0121

0,0232

1250

0,9079

0,0154

–0,7523

0,0029

0,0040

0,0269

1600

0,8817

0,0252

–0,0025

0,003158

–0,0046

0,0049

Окончание табл. 3

Среднегеометрическая

частота, Гц

Коэффициент детерминации,

R2

Уровень значимости,

a0

a1

a2

a3

2000

0,5855

0,2734

0,4942

–0,00058

–0,0044

0,0030

2500

0,7810

0,0830

0,9156

–0,0015

0,0025

–0,0087

3150

0,9060

0,0161

0,9915

–0,00252

0,0074

–0,0085

4000

0,9272

0,0097

0,8785

–0,00228

0,0058

–0,0067

На рис. 9 представлен типичный график коэффициентов звукопоглощения отдельной конструкции в ее вакуумированном и невакуумированном виде.

Рисунок 9. – Коэффициенты звукопоглощения типовой конструкции

Были получены следующие результаты:

1. В конструкциях без вакууметрического давления фактор «плотность материала» в 1/3-октавных полосах со среднегеометрическими частотами 630–1250 Гц значим, абсолютные значения его регрессионного коэффициента больше стандартных ошибок, величина которых не превышает 15 %. В 1/3-октавных полосах 1600–4000 Гц фактор «плотность материала» не значим, то есть абсолютные значения коэффициента фактора меньше своих стандартных ошибок.

2.  В конструкциях без вакууметрического давления в уравнениях линейной регрессии для диапазонов 1/3-октавных полос со среднегеометрическими частотами 630–4000 Гц значение коэффициента детерминации R2 по арифметическому среднему равно 0,88 при уровне значимости <0,05.

3. В конструкциях с вакууметрическим давлением 20 кПа фактор «плотность материала» в 1/3-октавных полосах со среднегеометрическими частотами 630–1000 Гц не значим, абсолютные значения коэффициента этого фактора меньше своих стандартных ошибок. В 1/3-октавных полосах 1250–4000 Гц фактор «плотность материала» значимый, абсолютные значения этого фактора больше своих стандартных ошибок, величина которых не более 10 %.

4. В конструкциях с вакууметрическим давлением 20 кПа в уравнениях линейной регрессии для диапазонов 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами 630–4000 Гц значения коэффициента детерминации R2 по арифметическому среднему равно 0,83 при уровне значимости <0,05.

5. В вакуумированных конструкциях до 20 кПа фактор «диаметр перфорации» в диапазонах 1/3-октавных полос 630–4000 в среднем в 5,3 раза является менее значимым по сравнению с невакуумированными их типом.

6. Толщина конструкции как в вакуумированных так и в невакуумированных ее типах равным образом влияет на величину звукопоглощения.

7. При наличии вакууметрического давления внутри резонаторной конструкции ширина ее резонансной полосы частот увеличивается в среднем в 2 раза. Конструкция имеет тенденцию к потере ярко выраженного резонансного звукопоглощения.

Импульсный шум может относиться к области линейной или нелинейной акустики в зависимости от числа Маха или акустического числа Рейнольдса. На существование ударных волн при выстреле, в непосредственной близости от дульного среза, например, из гладкоствольного оружия, как свидетельствуют данные ученых, указывает около- или сверхзвуковая дульная скорость снаряда. Скорость вылета снаряда на дульном срезе спортивно-охотничьего оружия составляет, например, 12-го калибра составляет 345 м/с. 

На основании анализа экспериментальных данных установлено, что в специальной реверберационной камере объемом 2 м3 звукопоглощение сотовой конструкции и материала «Изолон®» при воздействии на них звукового импульса от стартового револьвера и экспоненциального тестового сигнала остается постоянным. То есть на рабочих местах испытателей вооружения конструкции, расположенные на ближайших поверхностях, будут работать в области линейной акустики, например, при испытании изделий калибра – 12, 16, 20, 410.

Вторая часть экспериментальной работы посвящена исследованию влияния степени вакуумирования бумажных конструкций на величину коэффициента звукопоглощения. Установлено, что высокая степень вакуумирования приводит к снижению частотных коэффициентов звукопоглощения. Величина звукопоглощения определялась на центральных  частотах 500–4000 Гц в диапазоне вакуумметрического давления 0,65–15,2 кПа со средним шагом в 0,5 кПа. Вычисление коэффициентов звукопоглощения и построение соответствующей кривой на каждой отдельно взятой частоте выполнялось по 30 точкам. На рис. 10 представлена кривая звукопоглощения на частоте 500 и 3150 Гц.

По величине максимального значения величины достоверности аппроксимации R2 было установлено, что снижение коэффициента звукопоглощения с увеличением вакуумметрического давления осуществляется по логарифмическому закону вида –aln(x) + b, где a и b – константы, х – давление вакуума, кПа.

Одним из физических принципов, определяющим звукопоглощение конструкции в целом, является наличие количества отверстий в каждой ячейке, необходимых для перетекания воздуха внутри нее. Установлено, что увеличение количества отверстий с 4 до 6 у одной  и той же конструкции уменьшает звукопоглощение, по крайней мере, в диапазоне давления вакуума 1,00–1,27 кПа.

В этой же главе выполнялись исследования влияния степени вакуумирования конструкций на частотно-зависимую реверберацию в опытной кабине испытателя вооружения при единичном импульсе. Было установлено, что в опытной кабине при наличии на ее стенках вакуумированных сотовых конструкций время реверберации повышается по мере увеличения степени разреженности внутри конструкций. Минимум времени реверберации, ниже, чем в случае невакуумированных конструкций наблюдается в диапазоне вакууметрических давлений внутри них 0,58–1,62 кПа (рис. 11).

Рисунок 10. – Зависимость коэффициента звукопоглощения от вакууметрического давления на центральных частотах соответственно 500 и 3150 Гц

Рисунок 11. – Влияние вакууметрического давления внутри конструкций на время реверберации в опытной кабине испытателя вооружения

Далее выполняется разработка теоретических основ математического моделирования шумозащитных конструкций сотового типа. Численное моделирование осуществлялось в двумерной постановке, с моделированием звукопоглощения в импедансной трубе. После установления акустического поля задача решалась в частотной области. Расчеты выполнялись как для вакуумированных, так и невакуумированных конструкций.

Расчеты носили характер, подтверждающий правильность экспериментальных выводов. Методика оценки звукопоглощения конструкции на основе двух микрофонного метода передаточной функции в импедансной трубе реализована впервые.

Конструктивные особенности импедансной трубы приведены на рис. 12. Решение искалось на частотах гармонического возбуждения с шагом 50 Гц в интервале 700–1900 Гц, то есть частотах, на которых существует селективное звукопоглощение, определенное экспериментально. Метод передаточной функции предполагает генерирование источником шума плоских волн, регистрация интерферирующего поля при этом выполняется микрофонами, вмонтированными в стенку, и последующее вычисление комплексной акустической передаточной функции и нормального коэффициента звукопоглощения.

Рисунок 12. – Импедансная труба

1 – микрофон А; 2 – микрофон В; 3 – исследуемый образец

При исследовании рассматривался создаваемый аэродинамическим путем звук, являющийся продуктом воздушного потока, отделенным от звука, производимого вибрациями корпуса трубы и каркасом исследуемой конструкции. В качестве звука рассматривались малые колебания сжимаемого газа. Уравнения распространения звука получаются из основных уравнений динамики сжимаемого газа, которые включают в себя уравнение неразрывности, уравнение сохранения импульса (количества движения). Исследования показали, что эффекты, вызванные вязкостью и теплопроводностью газа, сводятся в основном к поглощению газа средой, которое обычно невелико. Так коэффициент затухания звуковой волны в воздухе , 1/м, где f – частота звука в Гц, поэтому при анализе процессов распространения звука (по крайней мере, в области частот интервала слышимости) вязкостью и теплопроводностью газа можно пренебречь, рассматривая процесс как адиабатический.

При решении задачи в частотной области с использованием технологии конечных элементов для потенциала гармонической скорости использовалось основное равенство:

(7)

Для решения задачи использовались линейные восьми узловые гексаэдральные элементы. Элементы, моделирующие акустическую среду в каждом узле, имеют единственную степень свободы – акустическое давление.

Эффекты вязкости среды – экспоненциальное затухание амплитуды волны в зависимости от расстояния от источника звука для каждой исследуемой частоты моделировалось с использованием комплексного числа скорости звука следующим образом. Пусть комплексное представление скорости звука задано, что будет являться допущением, позволяющим учесть диссипацию волны с заранее заданной скоростью :

. (8)

Тогда для плоской волны

, (9)

где а – затухание звукового давления в воздухе, Непер/м.

Конечные элементы, моделирующие твердое тело имеют три степени свободы, в случае декартовой системы координат – компоненты перемещений вдоль осей x, y, z.

Для построения конечно-элементной модели использовалась структурированная сетка. Два микрофона фиксировали звуковое давление в комплексном виде. Передаточная функция H12 для общего звукового поля была получена в виде:

, (10)

преобразование которого приводит к выражению по определению коэффициента отражения:

. (11)

Фактор отражения звука  на плоскости отсчета, которая совпадает с фронтальной поверхностью исследуемого материала (x=0) может быть теперь определен из измеренных передаточных функций, расстояния x1 и волнового числа k0.

Коэффициент поглощения находится:

,  (12)

где – модуль комплексного числа коэффициента отражения звукового давления.

Разработанная методика позволила определить коэффициент звукопоглощения для сотовой конструкции двух типов: плотность картона 140 г/м2, толщина картона 0,2 мм; размер ячейки (радиус вписанной в шестиугольник окружности) 10,5 мм; диаметр перфорации 7 мм; вакуумирование внутри 20 кПа, толщина конструкции 25,7 мм (для первого типоразмера) и 32,7 мм (для второго типоразмера). Исследование проводилось в цилиндрической области, диаметром 0,1 м, длиной 1,25 метра. В главе выполнено сравнение результатов экспериментальных и численных исследований. На рис. 13 приведено сравнение результатов выполненного 1/5 октавного и 1/4 октавного анализа. Обозначения на графике: «ВакуумЧисл» – коэффициенты звукопоглощения вакуумированной конструкции, полученные численным методом; «1/3 окт» – коэффициенты звукопоглощения вакуумированной конструкции, полученные экспериментально выполнением 1/3 октавного анализа; «1/4 окт» – коэффициенты звукопоглощения вакуумированной сотовой конструкции, полученные экспериментально выполнением 1/4 октавного анализа; «1/5 окт» – коэффициенты звукопоглощения вакуумированной конструкции, полученные экспериментально выполнением 1/5 октавного анализа.

Рис. 13. Анализ экспериментального 1/3, 1/4, 1/5 октавного анализа и численных расчетов для вакуумированной конструкции толщиной 32,7 мм

(пояснения в тексте)

Из рис. 13 следует, что с уменьшением ширины полосы 1/n-октавного анализа, наблюдается хорошее совпадение численных и экспериментальных расчетов в диапазоне частот 950–1600 Гц.

В целом были приняты следующие допущения, вызывающие отклонения численных и экспериментальных результатов:

1) в импедансной трубе используется гармоническое возбуждение, не учитывается материал полиэтиленовой пленки, отверстия заменяются шестиугольниками.

2) в реверберационной камере используется сложный детерминированный сигнал, вызывающий возбуждение и взаимное влияние друг на друга всех ячеек, что в итоге и объясняет существование более широкой резонансной полосы по сравнению с численными расчетами. Сотовая конструкция исследуется «как есть».

3) в случае импедансной трубы расчет ведется непосредственно на отдельно взятой частоте, абсциссы точек кривых соответствуют конкретным частотам, в то время как значения точек экспериментальных кривых соответствуют среднегеометрическим частотам.

Заключение, сформулированное по пятой главе, заключается в следующем:

1. Экспериментальные результаты исследования сотовых конструкций по плану трехфакторного эксперимента при постоянном давлении вакуума внутри конструкций в 20 кПа позволили оценить вклад каждого из учитываемых факторов – толщина конструкции, диаметр перфорации, плотность материала и по эмпирическим зависимостям представить качественное поведение конструкций в условиях постоянного шума в зависимости от степени значимости фактора.

2.  Исследования в реверберационной камере и опытной кабине испытателя вооружения над вакуумированными и невакуумированными сотовыми конструкциями показали, что:

во-первых, максимальное звукопоглощение наблюдается при незначительном вакууметрическом давлении внутри них – порядка 0,58–1,62 кПа;

во-вторых, при работе испытателей с изделиями спортивно-охотничьих ружей с калибрами патронов 12, 16, 20, 410 звукопоглощение конструкций не меняется при воздействии на них импульсного и постоянного шумов;

в-третьих, наблюдается более широкая полоса поглощения при вакуумировании;

в-четвертых, путем изменения геометрических параметров существует возможность регулирования звукопоглощения применительно к условиям труда на рабочих местах.

3. Разработана численная методика определения кривой звукопоглощения вакуумированных и невакуумированных конструкций с использованием метода передаточной функции в поле комплексных чисел с учетом диссипации звуковой волны с заранее заданной скоростью , фиксируемого в двух точках звукового давления, результаты вычислений по которой удовлетворительно согласуются с экспериментальными результатами.

Шестая глава посвящена практической реализации результатов работы. Один из способов проверки эффективности шумозащитных мероприятий оценка кривой реверберации. На тех частотах, на которых мероприятие ээффективно, реверберация слабо выражена. Исследование выполняется на примере гулкого помещения соразмерного с тиром, в котором 20 % поверхности боковых стен покрывается сотовыми конструкциями. Проводится сравнительное исследование со звукопоглощающим материалом – Изолон®. Результаты исследования времени реверберации изображены на рис. 14, которые подтверждают результаты экспериментальных и численных исследований – звукопоглощение сотовых конструкций находится в интервале среднегеометрических частот 800–1600 Гц, а время реверберации может быть приведено к нормативному значению.

Рисунок 14. – Результаты экспериментальных исследований времени

реверберации в соразмерном с тиром помещении

В части практического использования результатов исследования представлены схемные решения расположения шумозащитных конструкций сотового типа на рабочем месте испытателя вооружения.

Снижение класса условий труда по шумовому фактору с помощью разработанных средств и методов выявляется на основе расчета результирующего А-корректированного уровня звукового давления для опытной кабины испытателей вооружения, оснащенной сотовыми шумозащитными конструкциями при использовании наушников «Peltor» с официальными техническими характеристиками. Расчеты выполнены по отраженному звуку. Уровень звукового давления в таблицах рассчитывался как арифметическое среднее по семи значениям. Установлено, что в конкретной шумовой ситуации результирующий А-корректированный уровень звука не превысит 97 дБА в 84 % случаев при условии правильного ношения работниками средства защиты. По сравнению с необработанной кабиной, уровень отраженного звука снизится на 4 дБА при использовании средств индивидуальной защиты. Без использования средств индивидуальной защиты в аналогичных условиях уровень звука снизится на 3 дБА. С позиции снижения класса условий труда установлено, что в случае использования шумозащитных конструкций его снижение можно достигнуть на одну степень – с 3.4 до 3.3 (по отраженному звуку) (рис. 15). Сложно достигнуть снижения класса условий труда еще на одну степень – до 3.2. Для этого необходимо, чтобы конструкции обеспечивали снижение шума на 11 дБА!

В опытной кабине испытателя вооружения со звуковыми импульсами для оценки эффективности шумозащиты определялись эквивалентные октавные уровни звука без учета временной характеристики прибора SVAN-947, результат представлены на рис. 16.

Рисунок. 15. – Снижение уровня звука (звукового давления) в опытной кабине испытателя вооружения при использовании средств индивидуальной защиты и шумозащитных конструкций по отраженному звуку

Замеры выполнялись до момента изменения эквивалентного уровня звука не более чем на 0,5 дБА при выполнении типовой технологической операции – 6 серий импульсов, каждая серия состояла из 12 импульсов.

Рисунок 16. Эквивалентные октавные уровни звукового давления при от образцов спортивно-охотничьего оружия (без учета СИЗ)

На рис. 16 эквивалентные уровни звука составили LАэкв = 130 и 126 дБАэкв соответственно в пустой и обработанной кабине.

Дальнейшее использование методического подхода по экспресс-диагностике условий труда испытателей вооружения позволило выполнить анализ действительных данных (табл. 4). Допустимые условия труда наблюдаются у работника № 2, 1 и 4 (в порядке возрастания степени вредности). Условия труда не вполне благоприятные – на пятом рабочем месте. На третьем рабочем месте – условия труда неблагоприятные.

Таблица 4. Рассчитанные значения показателя «Условия труда»

№ рабочего места

Уровни переменной «Условия труда»

Шкала условий труда в коллективе

1

2

3

4

5

6

1

0,000

0,700

0,300

0,000

0,000

0,000

2

2

0,000

0,900

0,100

0,000

0,000

0,000

1

3

0,000

0,000

0,000

1,000

0,000

0,000

5

4

0,000

0,579

0,421

0,000

0,000

0,000

3

5

0,000

0,000

0,662

0,338

0,000

0,000

4

Следовательно, принимать меры по их улучшению необходимо в первую очередь на третьем рабочем месте. Запрограммированный подход показал, что если на третьем рабочем месте выдать работнику наушники с максимальной степенью эффективности 32 дБ, например, марки «Peltor», а отношение ПДКм.р./ПДКфакт (по СО) повысить до 0,8, то его условия труда перейдут в разряд «не вполне благоприятные», то есть вредность уменьшится на разряд. Анализ результатов табл. 4 позволит руководителю принимать решение о первоочередности проведения мероприятий, направленных на улучшение условий труда у работников коллектива.

Реализация выполненных в этой обобщающей главе мероприятий позволяет выполнять мониторинг и улучшение условий труда не только на рабочих местах испытателей вооружения и взаимозаменяемых их контролеров в тирах предприятий машиностроительного комплекса при испытании оружия, но также и в стрелковых тирах управлений внутренних дел (УВД) регионов, которые существуют в каждом крупном городе. То есть в тирах, где ведутся учения не единожды в год, а постоянно. Анализ в главе 2 условий труда в тире УВД г. Челябинска показал, что условия труда в них аналогичны производственному тиру, то есть также наблюдается превышение уровня шума, загрязненность, вследствие недогара пороха, и особенно повышенная напряженность, связанная со стрельбой на меткость. Общее число рабочих мест с улучшаемыми условиями труда увеличится от около 80 (с учетом контролеров испытателей вооружения) до 1000 в рамках, например, Удмуртской республики.

Заключение по шестой главе:

1. Представлена методика расчета параметров шумозащитных конструкций сотового типа в зависимости от спектра шума в рабочей зоне испытателей вооружения, учитывающая значения максимальных уровней звукового давления в октавных полосах частот при испытании спортивно-охотничьего оружия.

2. В главе показано, что использование разработанных конструкций приводит к снижению отраженного уровня звука на 4–9 дБА в зависимости от акустической характеристики шума.

3. В главе показано, что время реверберации для опытного и соразмерного с тиром помещения, а, следовательно, и для тиров, может быть нормализовано обработкой окружающих поверхностей сотовыми конструкциями, что приведет к снижению класса условий труда по напряженности в части «нагрузка на слуховой анализатор» с 3.2. до 2-го.

4. Разработана методика оценки улучшения условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору за счет шумозащитных конструкций с учетом снижения в рабочей зоне испытателей отраженного звука и эксплуатационных характеристик используемых средств индивидуальной защиты и позволяющая снижать класс условий труда на одну степень.

5. На примере кабины испытателей вооружения показано, что снижение эквивалентных октавных уровней звука без учета временной характеристики прибора при стрельбе из спортивно-охотничьего оружия составляет 4 дБАэкв.

6. Представлена практическая реализация разработанной методики экспресс-оценки условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выявлять приоритетные мероприятия по охране труда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано теоретическое обоснование и решение имеющей социальное и хозяйственное значение научно-технической проблемы (создание безопасных условий труда), заключающееся в разработке шумозащитных конструкций сотового типа применительно к условиям с импульсным шумом, реверберацией и загазованности на рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах, создании методик их проектирования, позволяющих обеспечить более высокий уровень безопасности работ в них при интенсивном шуме, а также методики экспресс-оценки и улучшения условий труда. Обоснованы научные положения для теоретического расчета собственных частот конструкций, разработаны средства и методы исследования их звукопоглощения в специальной реверберационной камере, получены результаты оценки их звукопоглощения в зависимости от давления вакуума внутри них, результаты эффективности их использования в опытной кабине испытателя вооружения и соразмерном с тиром гулком помещении, а также разработано устройство для исследования акустических параметров стрелковых тиров закрытого типа до и после проведения шумозащитных мероприятий на основе оценок спектров реверберации, влияющей на снижение напряженности труда.

Основные результаты диссертационной работы

1. Идея диссертации заключалась в том, чтобы изучить основные виды ОВПФ, выделить превалирующий фактор (факторы) и разработать научные основы снижения превалирующего ОВПФ таким образом, чтобы средства защиты в совокупности с другими средствами снижали его уровни до допустимых норм.

2. Обследования состояния условий труда были проведены на 4-х предприятиях и организациях г. Тула, г. Ижевск, г. Вятские Поляны, при этом проанализировано 37 рабочих мест испытателей вооружения.

3. Анализ условий труда позволил выявить, что для всех обследованных объектов доминирующим фактором, влияющим на условия труда, является непостоянный импульсный шум, на многих рабочих местах зарегистрировано также превышение нормативных параметров по окиси углерода, соединениям ртути, тяжести, напряженности трудовой деятельности, величине КЕО (так как тиры находятся на нулевых этажах зданий); показатели микроклимата находятся в норме.

4. Для всех обследованных рабочих мест при одновременной и периодической стрельбе из 2-х и более единиц оружия фактические и расчетные уровни звука в зоне испытателя превышают предельно допустимый уровень в 75 дБА на 32–51 дБА, что соответствует классам условий труда на таких рабочих местах как 3.4 (вредные четвертой степени) и 4-ый, то есть опасные для жизни. В воздух рабочей зоны при типовой серии испытаний выделяется 103,3 мг/м3 взвешенных веществ и 0,242 мг/м3 свинца и его неорганических соединений.

5. Тугоухость испытателей вооружения (кохлеарный неврит) имеет от слабой до умеренной степени выраженности в зависимости от стажа работы. Потери слуха по среднеарифметическим показателям их значений на звуковых частотах 500, 1000 и 2000 Гц зависят от стажа работы по линейному закону y = 0,443·x + 9,464 с уровнем достоверности аппроксимации R2 = 0,502.

Решение проблемы улучшения условий труда испытателей вооружения в стрелковых тирах необходимо достигать путем снижения шума на основе разработки средств коллективной защиты (шумозащитных материалов) и рационального, обоснованного на основе фактических спектров шума, использования средств индивидуальной защиты.

6. В работе на основе отечественных и зарубежных источников выполнен системный анализ шумозащитных конструкций, а также методов и средств исследования их звукопоглощения, позволивший выявить возможность создания, разработки теоретических основ расчета и проведения экспериментальных работ неисследованных ранее шумозащитных вакуумированных сотовых конструкций, способных использоваться в качестве локально-реагирующих для снижения шума и нормализации акустической обстановки в стрелковых тирах.

7. Создана запатентованная шумопоглощающая конструкция, устойчивая к загрязненности и обладающая величиной звукопоглощения на уровне 0,67 на частотах 1250-1600 Гц с уровнем достоверности P=0,95 – вакуумированные сотовые конструкции.

8. Разработаны теоретические основы определения собственных частот максимального звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций на основе физической модели «объемный резонатор – пластинка-картон – мембрана-пленка», исходные положения которых предполагают, что изменение коэффициента упругости материала пропорционально изменению давления вакуума внутри конструкции.

9. Анализ разработанной информационной модели измерительного комплекса по измерению информативных сигналов позволил создать регистрирующе-измерительную систему на базе запатентованной специальной реверберационной камеры с источником постоянного (громкоговоритель, излучающий тестовый сигнал с плавно изменяющейся частотой) или импульсного шума (стартовый револьвер), позволяющей записывать в прямом режиме и обрабатывать акустические сигналы при исследовании звукопоглощения материалов в ограниченном, объемом 2 м3 пространстве или опытной кабине испытателей вооружения.

10. Разработан способ оценки акустических сигналов, возникающих при оценке звукопоглощения материалов в специальной реверберационной камере, использующий последовательный 1/n октавный анализ и позволяющий точнее выявлять звукопоглощающие свойства конструкций, обладающих селективным звукопоглощением, а также оценивать искомую форму кривой реверберации при исследовании акустических параметров гулких, аналогичных по условиям реверберации помещений, тиров.

11. Экспериментально исследована эффективность звукопоглощения вакуумированных и невакуумированных сотовых конструкций в условиях воздействия на них постоянного шума: 1) в конструкциях без вакууметрического давления фактор «плотность материала» на частотах ниже среднегеометрической 1250 Гц значим, на частотах выше 1250 Гц – незначим на основании сравнения абсолютных значений коэффициентов фактора и его стандартных ошибок; 2) в конструкциях с вакууметрическим давлением 20 кПа фактор «плотность материала» на частотах ниже среднегеометрической 1000 Гц не значим, на частотах выше 1000 Гц – значим на основании сравнения абсолютных значений коэффициентов фактора и его стандартных ошибок; 3) в вакуумированных конструкциях до 20 кПа фактор «диаметр перфорации» в диапазонах 1/3-октавных полос 630–4000 в среднем в 5,3 раза является менее значимым по сравнению с невакуумированными панелями; 4) толщина конструкции как в вакуумированных так и в невакуумированных их типах равным образом влияет на величину звукопоглощения; 5) при наличии вакууметрического давления внутри конструкции ширина резонансной полосы частот увеличивается в среднем в 2 раза. Конструкция имеет тенденцию к потере ярко выраженного резонансного звукопоглощения.

12. Установлено, что при работе испытателей с изделиями спортивно-охотничьих ружей с калибрами патронов 12, 16, 20, 410 звукопоглощение конструкций не меняется при воздействии на них импульсного и постоянного шумов.

13. Установлена зависимость величины звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций от уровня вакуумметрического давления внутри них, позволяющая обосновывать рекомендации по их разработке и совершенствованию.

14. С использованием опытной кабины испытателя вооружения, установлено, что обработка ее боковых поверхностей вакуумированными сотовыми конструкциями при давлении вакуума в них 0,58–1,62 кПа снижает время реверберации в нем на 0,14 с, что также способствует снижению класса условий труда по напряженности, в части «нагрузка на слуховой анализатор» с класса 3.2 до 2.

15. Разработан запатентованный ненаправленный источник звука, позволяющий выполнять оценку реверберации в тирах закрытого типа и соразмерных им помещениях до и после проведения шумозащитных мероприятий, способный воспроизводить рабочие сигналы в диапазоне 60–18000 Гц, что позволяет контролировать время реверберации в стрелковых тирах на соответствие нормативным требованиям.

16. Показано, что использование разработанных конструкций приводит к снижению отраженного уровня звука на 4 – 9 дБА в зависимости от акустической характеристики шума и разработана методика оценки улучшения условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору с класса 3.4 до 3.3 за счет снижения в рабочей зоне испытателей отраженного звука и эксплуатационных характеристик используемых средств индивидуальной защиты.

17. Разработана методика экспресс-диагностики условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выполнять ранжирование работников на аналогичных рабочих местах по степени отклонения уровней вредных факторов от их нормативных значений.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Патент на полезную модель «Камера реверберационная» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, С.Г. Шуклин. – Опубл. 27.09.2008, Бюл. № 27.

2. Патент на полезную модель «Шумопоглощающая панель» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин, С.А. Пигалев. – Опубл. 27.02.2009, Бюл. № 6.

3. Положительное решение о выдаче патента на изобретение «Фазоинверторный ненаправленный излучатель» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Р.О. Шадрин. – Заявка № 2010101359(001884) от 18.01.2010 г.

4. Положительное решение о выдаче патента на изобретение «Способ определения коэффициента звукопоглощения» [Текст] / А.П. Тюрин. – Заявка № 2010110558/28(014866) от 19.03.2010 г.

5. Тюрин, А.П. Обеспечение санитарно-гигиенической безопасности при испытании спортивно-охотничьего оружия [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, А.Ю. Ложкина // Безопасность жизнедеятельности. – 2004. - № 2. – С. 19-20.

6. Тюрин, А.П. Севастьянов Б.В. Оптимизация параметров качества вентиляции в тирах закрытого типа в целях улучшения условий труда испытателей вооружения [Текст]/ А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Качество и жизнь. – Ижевск, 2006, № 6. – С 117-122.

7. Тюрин, А.П. Научное обоснование совершенствования средств коллективной защиты испытателей вооружения от воздействия импульсного шума [Текст] / А.П. Тюрин, Д.В. Парахин, Б.В. Севастьянов // Вестник ИжГТУ. – 2008. - № 3. – С. 25-28.

8. Тюрин, А.П. Исследование шумовой обстановки в ограниченном пространстве рабочей зоны в условиях малой кабины [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2008. - № 3. – С. 118-120.

9. Тюрин, А.П. Оптимизация шумовой обстановки на рабочих местах машиностроительных предприятий [Текст] // Вестник ИжГТУ. – 2009. – № 2. С. 112-115.

10. Тюрин, А.П. Подходы к исследованию звукопоглощения закрытых резонаторных панелей в условиях импульсного шума [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2009. - № 2. – С. 80-82.

11. Тюрин, А.П. Экспресс-диагностика условий труда испытателей спортивно-охотничьего оружия [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, П.Ю. Семенов // Вестник ИжГТУ. – 2009. - № 1. – С. 24-27.

12. Тюрин, А.П. Исследование звукопоглощения материалов при воздействии на них импульсного шума [Текст] // Вестник ТулГУ. – 2009. – Вып. 2. – С. 22-28.

13. Тюрин, А.П. Техническое и программное обеспечение виброакустических измерений [Текст] / А.П. Тюрин, В.Г. Павпертов // Вестник ТулГУ. – 2009. - № 3. – С. 56-62.

14. Тюрин, А.П. Исследование звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Вакуумная техника и технология. – 2010. - № 1. – С. 13 – 18.

15. Тюрин, А.П. Влияние параметров сотовых конструкций на снижение уровней стабильных и импульсных шумов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Безопасность жизнедеятельности. – 2010. – № 7. – C. 5 – 8.

16. Павпертов, В.Г. Разработка средства исследования акустического состояния помещений в низкочастотном диапазоне [Текст] / В.Г. Павпертов, А.П. Тюрин // Безопасность жизнедеятельности. – 2010. - № 10. – С. 2 – 5.

17. Тюрин, А.П. Разработка метода обработки акустических сигналов при исследовании звукопоглощения материалов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2011. - № 1. – С. 76 – 81.

18. Тюрин, А.П. Численное моделирование звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Интеллектуальные системы в производстве – 2010. - № 1. – С. 85 – 94.

19. Тюрин, А.П. Влияние степени разреженности на звукопоглощение вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Вакуумная техника и технология. 2011. - № 1. – С. 31 – 33.

20. Тюрин, А.П. Методы определения характеристик звукопоглощения стеновых материалов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин // Безопасность в техносфере. – 2011. – № 2. – С. 6 – 11.

Монографии

21. Чаузов, А.С. Оценка условий труда. В 2-х ч. Ч.1. Вредные и опасные факторы [Текст] : Монография / А.С. Чаузов, Б.В. Севастьянов, А.П. Тюрин. – Ижевск : ИжГТУ, 2006. – 136 с.

22. Чаузов, А.С. Оценка условий труда. В 2-х ч. Ч.2. Травмобезопасность и обеспечение средствами индивидуальной защиты [Текст] : Монография / А.С. Чаузов, Б.В. Севастьянов, А.П. Тюрин. – Ижевск : ИжГТУ, 2008. – 88 с.

23*. Девисилов, В.А. Аттестация рабочих мест. [Текст] : Учебное пособие / В.А. Девисилов, Б.В. Севастьянов, А.С. Чаузов, А.П. Тюрин, Е.Б. Лисина. – Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2009. – 276 с.

24*. Девисилов, В.А. Экономика безопасности труда. [Текст] : Учебное пособие / В.А. Девисилов, Б.В. Севастьянов, С.С. Фефилов, А.П. Тюрин и др. – Ижевск, Изд-во ИжГТУ, 2009. – 224 с.

_____________________________________________________________________________

* - Лауреаты Приволжского межрегионального конкурса «Университетская книга - 2010», г. Ижевск, 7-10.06.2010.

* - Лауреаты Международного конкурса «Университетская книга - 2010», Москва, 1 сентября 2010 г.

Материалы международных конференций

25. Тюрин, А.П. Лабораторные измерения шумов высокой интенсивности [Текст] / А.П. Тюрин, Л.С. Костромова // «Проблемы безопасности жизнедеятельности и промышленной экологии» : сб. матер. 2-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. – Ульяновск : УлГТУ, 2009. – С. 118-122.

26. Тюрин, А.П. Экспериментальные исследования резонаторных поглотителей шума [Текст] // «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» : сб. матер. IV-ой Международной научно-практической конференции. - Челябинск : Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – С. 322-323.

27. Тюрин, А.П. Поведение сотовых конструкций в условиях импульсного шума [Текст] / А.П. Тюрин, Р.О. Шадрин, Д.М. Гарифуллина, Н.Н. Газизуллина  // «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании’2009» : сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции. – Одесса : Черноморье, 2009. – С. 79-84.

28. Тюрин, А.П. К вопросу исследования звукопоглощения материалов в малых реверберационных камерах [Текст] / А.П. Тюрин, В.В. Вахрушева // «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании’2009» : сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции. – Одесса : Черноморье, 2009. – С. 84-87.

29. Тюрин, А.П. Математическое исследование акустических сигналов-откликов вейвлетами [Текст] // «Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-23» : сб. матер. XXIII-ой Междунар. науч. конф.: в 12 т. Т.7. Секция 8 – Саратов: Саратовский гос. техн. ун-т, 2010. – С 103 – 105.

30. Tyurin, A.P. Interlaboratory researches of reverberation in the reverberation chamber [Текст] // «Современные направления теоретических и прикладных исследований» : сб. научн. тр. по матер. Международной научно-практической конференции. – Одесса : Черноморье, 2010. – С. 69-73.

31. Тюрин, А.П. Новые материалы как средство повышения акустической безопасности на производстве [Текст] / А.П. Тюрин, Д.М. Гарифуллина // «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» : сб. матер. Международной научно-практической конференции. – Ставрополь : изд-во «Сервисшкола», 2010. – С. 235-240.

32. Vahrusheva, V. V. Research of small reverberation chambers in real-life environment [Текст] / V. V. Vahrusheva, A.P. Tyurin // Second Forum of Young Researches. In the framework of International Forum «Education Quality - 2010» : Proceedings (April 22, 2010, Izhevsk, Russia). – Izhevsk : Publishing House of ISTU, 2010. – PP. 308-311.

33. Пигалев, С.А. Инновационные разработки измерительных систем по исследованию акустических характеристик материалов [Текст] / С.А. Пигалев, А.П. Тюрин, А.В. Балагуров, Р.О. Шадрин  // «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте’2009» : сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции. – Одесса : Черноморье, 2010. – С. 69-71.

34. Тюрин А.П. Теоретические и экспериментальные исследования звукопоглощения сотовых шумозащитных конструкций [Текст] / А.П. Тюрин // «Защита населения от повышенного шумового воздействия» : сб. докладов по трудам III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (22-24 марта 2011) – Санкт-Петербург : 2011. – С. 373-380.

Статьи

35. Тюрин, А.П. Исследование шумопоглощающих свойств стеновых материалов для помещений машиностроительных производств [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Промышленная и экологическая безопасность. – Ижевск : изд-во «Евро-18», 2007. – № 12. – С. 72-74.

36. Тюрин, А.П. Нежеланный шум [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Промышленная и экологическая безопасность. – Ижевск : изд-во «Евро-18», 2008. – № 7. – С. 66-67.

37. Тюрин, А.П. Вакуумированные сотовые звукопоглощающие конструкции как средство коллективной защиты работников [Текст] / А.П. Тюрин, Д.В. Парахин, Б.В. Севастьянов // Безопасность в техносфере. – Ижевск : изд-во УдГУ, 2009. Вып. 5. – С. 137-142.

Материалы конференций

38. Костромова, Л.С. Комплексная система контроля шума и вибрации [Текст] / Л.С. Костромова, А.П. Тюрин // «Актуальные проблемы экономической и социально-экологической безопасности Поволжского региона» : сб. по матер. II-ой межвузовской научно-практической конференции. – М.: МИИТ, 2009. – С. 233-236.

39. Тюрин, А.П. Установление возможности рационального применения средств индивидуальной защиты при шуме высокой интенсивности [Текст] / А.П. Тюрин, Д.В. Парахин, Б.В. Севастьянов // «К компетенциям – через качество» : сб. статей I-ой научно-исследовательской конференции студентов, магистрантов и аспирантов факультета «Управление качеством». – Ижевск : изд-во ИжГТУ, 2008. – С. 182-186.

40. Тюрин, А.П. К выбору оборудования для исследования явления реверберации помещений / А.П. Тюрин, Р.О. Шадрин // Материалы третьей научно-исследовательской конференции студентов, магистрантов и аспирантов факультета «Управление качеством» Ижевского государственного технического университета. – Ижевск : изд-во ИжГТУ, 2010 – С. 127 – 131.

41. Тюрин, А.П. Планирование эксперимента по оценке эффективности шумопоглощающих экранов [Текст] / А.П. Тюрин, Д.В. Парахин // Материалы третьей научно-исследовательской конференции студентов, магистрантов и аспирантов факультета «Управление качеством» Ижевского государственного технического университета. – Ижевск : изд-во ИжГТУ, 2010. – С. 117 – 120.

42. Тюрин, А.П. Обзор воздействия высокоинтенсивных и низкочастотных шумов на человека [Текст] / А.П. Тюрин, Л.С. Костромова // Материалы третьей научно-исследовательской конференции студентов, магистрантов и аспирантов факультета «Управление качеством» Ижевского государственного технического университета. – Ижевск : изд-во ИжГТУ, 2010. – С. 111 – 113.

Издательство Балтийского государственного технического университета

«Военмех» имени Д. Ф. Устинова. 190005, г. Санкт-Петербург,

1-я Красноармейская ул., д. 1.

Формат 60х90/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Тираж 130 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии БГТУ.

190005, г. Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.