PROGRAM WIELOLETNI pn. Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy II etap, okres realizacji: lata

Transkrypt

1 PROGRAM WIELOLETNI pn. Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy II etap, okres realizacji: lata Numer projektu: Nazwa projektu: II.B.12 Nowe rozwiązania materiałowe przegród warstwowych w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych maszyn i urządzeń SZKOLENIE PILOTAŻOWE Kraków podczas wykładu nt.: Materiały i ustroje akustyczne w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych (Sikora Jan) Studia Podyplomowe: :Ochrona środowiska przed hałasem i drganiami Edycja V, rok akad. 2013/2014 Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

2 Projekt nr II.B.12 Cel projektu Cele szczegółowe Opracowanie zestawu zmodyfikowanych przegród warstwowych z różnych tworzyw o odpowiednio dobranych parametrach technicznych i akustycznych przydatnych w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych maszyn i urządzeń Modele zmodyfikowanych przegród warstwowych z wykorzystaniem materiałów ziarnistych Katalog nowych materiałów dźwiękochłonnych Katalog nowych przegród warstwowych Wytyczne dla projektantów i konstruktorów zabezpieczeń Monografia (zastosowanie przegród warstwowych) Publikacje naukowe i prezentacje wyników Materiały szkoleniowe Pilotażowe szkolenie

3 Projekt nr II.B.12 Zestaw zmodyfikowanych przegród warstwowych z różnych tworzyw o odpowiednio dobranych parametrach technicznych i akustycznych przydatnych w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych maszyn i urządzeń ZASTOSOWANIE WYNIKÓW BADAŃ W PRAKTYCE BAZA DANYCH WYTYCZNE ZINTEGROWANE OBUDOWY MODYFIKACJA AKUSTYCZNA KORPUSÓW I OSŁON NOWE ROZWIĄZANIA KORPUSÓW MASZYN PRODUKCJA NOWYCH MATERIAŁÓW PRODUKCJA NOWYCH PRZEGRÓD WARSTWOWYCH

4 Projekt nr II.B.12 HARMONOGRAM REALIZACJI PROJEKTU Etap I Etap II 2012 Etap III Opracowanie nowych wariantowych zestawów materiałów dźwiękochłonnych oraz prototypowych rozwiązań przegród warstwowych. Publikacja Badania doświadczalne: badania właściwości dźwiękochłonnych wybranych do badań zestawów materiałów, badania izolacyjności akustycznej opracowanych zestawów przegród warstwowych. Publikacja Analiza wyników i opracowanie kart katalogowych, wytycznych dla projektantów oraz monografii i publikacji. Przeprowadzenie pilotażowego szkolenia

5 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I METODY TECHNICZNE PRZYDATNE W OCHRONIE AKUSTYCZNEJ STANOWISK PRACY Zintegrowane obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne Zwiększanie izolacyjności akustycznej oryginalnych korpusów i osłon maszyn

6 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Korpus osłona obudowa maszyny charakteryzująca się zwiększonym pochłanianiem energii wibroakustycznej 1. Blacha stalowa- 1 mm 2. Granulat z tarnamidu - 8 mm 3. Guma miękka - 2 mm 4. Blacha aluminiowa 1.3 mm Grubość przegrody: 12.3 mm

7 Rdzeń dźwiękochłonny z materiału ziarnistego w ściance osłony bocznej łańcuchów kinematycznych napędowych 1.płyta warstwowa z 3x0,35 mm bl.aluminiowa 1,3 mm (warstwy klejone butaprenem) 2.granulat z tarnamidu 8 mm 3. guma miękka 2 mm 4. blacha stalowa 1 mm Grubość przegrody: 12,3 mm Masa 1m² przegrody: 20 kg L A = 13 db

8 Prototypowe rozwiązanie zintegrowanej obudowy dźwiękochłonno-izolacyjnej tokarki uniwersalnej ZESTAWIENIE ELEMENTÓW ZINTEGROWANEJ OBUDOWY DŹWIĘKOCHŁONNO- IZOLACYJNEJ Poz Nazwa elementu/przegroda warstwowa Zastosowane materiały (warstwy) dźwiękochłonne i dźwiękoizolacyjne 1 Pierścień dźwiękoizolacyjny płyta metapleks, g = 10 mm 2a Korek stożkowy płyta gumowa, g = 40 mm 3 Płyta dźwiękoizolacyjna górna blacha stalowa, g = 1 mm guma miękka 50 0 Shore a, g = 2 mm granulat z tarnamidu, g = 17 mm guma miękka 50 0 Shore a, g = 2 mm płyta gumowa, g = 10 mm 3a Warstwa dźwiękochłonno-izolacyjna granulat z tarnamidu, g = 10 mm blacha stalowa perforowana, g = 1 mm wełna szklana, g = 40 mm płyta metapleks, g = 16 mm 3b Warstwa dźwiękochłonno-izolacyjna granulat z tarnamidu, g = 5 mm płyta metapleks, g = 16 mm 4 Warstwa dźwiękochłonno-izolacyjna granulat z tarnamidu, g = 5 mm płyta metapleks, g = 16 mm 4a Warstwa dźwiękochłonno-izolacyjna granulat z tarnamidu, g = 5 mm płyta metapleks, g = 16 mm

9 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Zintegrowana obudowa dźwiękochłonno-izolacyjna prasy mechanicznej Wersja I Zestawienie porównawcze efektów obniżenia hałasu na stanowisku pracy operatora prasy doświadczalnej podczas procesu wykrawania podkładek z blachy stalowej grubości 2 mm (dla wersji II) Wersja II Tryb pracy Równoważny poziom dźwięku A L Aeq [db] przed wdrożeniem po wdrożeniu uzyskany efekt Maksymalny poziom dźwięku A L Amax [db] przed wdrożeniem po wdrożeniu uzyskany efekt skokowy 94,4 82,1 12,3 99,8 90,8 9,0 ciągły 96,2 84,0 12,2 99,9 89,7 10,2 Prasa przed zastosowaniem elementów obudowy zintegrowanej

10 Zintegrowana obudowa dźwiękochłonno-izolacyjna prasy mechanicznej rodzaje zastosowanych materiałów dźwiękochłonnych i dźwiękoizolacyjnych wersja I Przegroda zwiększająca izolacyjność osłony koła zamachowego oraz silnika napędowego prasy Przegroda hermetyzująca tylną ścianę korpusu prasy Zintegrowana obudowa dźwiękochłonnoizolacyjna hermetyzująca wykrojnik Przegroda z której wykonane są boczne osłony dźwiękoizolacyjne pola operacyjnego pracy

11 Prototypowe rozwiązanie zintegrowanej obudowy dźwiękochłonno-izolacyjnej prasy mechanicznej mimośrodowej ZESTAWIENIE ELEMENTÓW ZINTEGROWANEJ OBUDOWY DŹWIĘKOCHŁONNO-IZOLACYJNEJ Poz. Nazwa elementu Zastosowane przegrody warstwowe 1 Dźwiękoizolacyjna osłona wraz z koszem odbiorczym gotowych elementów 2 Ruchome osłony dźwiekochłonnoizolacyjne pola operacyjnego prasy 3 Zmodyfikowana osłona koła zamachowego 4 Dźwiękochłonno-izolacyjna osłona silnika napędowego prasy 5 Zmodyfikowana płyta czołowa (drzwi) z ruchomą osłoną przednią 6 Tylna górna dźwiękoizolacyjna osłona korpusu prasy 7 Tylna środkowa dźwiękoizolacyjna osłona korpusu prasy płyta metapleks, g = 10 mm pianka poliuretanowa (wypełnienie całej przestrzeni pod koszem) szczegóły na rys blacha stalowa, g = 1 mm guma miękka, g = 2 mm płyta z gumy piankowej, g = 10 mm blacha stalowa, g = 1 mm szczegóły na rys blacha stalowa, g = 1,5 mm pianka poliuretanowa, g = 50 mm szczegóły na rys blacha stalowa, g = 2 mm guma miękka, g = 2 mm płyta z wełny szklanej, g = 50 mm płyta metapleks, g = 10 mm szczegóły na rys blacha stalowa, g = 1 mm guma miękka, g = 2 mm blacha stalowa, g = 1 mm guma miękka, g = 2 mm

12 Ruchoma osłona pola operacyjnego prasy zintegrowana z suwakiem osłaniająca wykrojnik i hermetyzująca proces wykrawania (II wersja zintegrowanej obudowy dźwiękochłonno-izolacyjnej prasy mechanicznej mimośrodowej)

13 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Zwiększenie izolacyjności obudowy wirnika wentylatora Grubość przegrody: 28.3 mm

14 Wentylator promieniowy przed modyfikacją akustyczną korpusu wirnika (na otworze wywiewnym dyfuzor do zainstalowania tłumika hałasu)

15 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Zakres zadań wykonanych w I etapie realizacji projektu Ustalenie typu przegród warstwowych przydatnych w projektowaniu zabezpieczeń ograniczających hałas maszyn na stanowiskach pracy Wytypowanie materiałów charakteryzujących się własnościami dźwiękochłonnymi (a także dźwiękoizolacyjnymi) na rdzenie i warstwy dźwiękochłonne i dźwiękoizolacyjne Ustalenie minimalnej i maksymalnej grubości przegród warstwowych Opracowanie wariantowych zestawów materiałów dźwiękochłonnych (rodzaj, grubość warstwy) Opracowanie zestawu prototypowych przegród warstwowych Wykonanie prototypowych próbek opracowanych zestawów przegród warstwowych Przygotowanie publikacji do druku

16 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I ustalenie typu przegród Przegrody stosowane na obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne Pojedyncze Podwójne (dwuścienne) jednorodne niejednorodne ze szczeliną powietrzną ze szczeliną wypełnioną materiałem dźwiękochłonnym niejednorodne (warstwowe) o ściankach jednorodnych o ściankach niejednorodnych (warstwowych) o ściankach jednorodnych o ściankach niejednorodnych (warstwowych)

17 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I

18 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I wytypowanie materiałów Materiały dźwiękoizolacyjne Blacha stalowa 1 mm Materiały dźwiękochłonne i dźwiękoizolacyjne - rdzenie Granulaty z tworzyw sztucznych Materiały dźwiękochłonne - warstwy Płyty gumowe porowate o zróżnicowanej gęstości objętościowej Płyty gumowe lite o zróżnicowanej gęstości objętościowej Płyty gumowe porowate i lite o zróżnicowanej gęstości objętościowej Płyty z granulatu gumowego 3 ustalenie grubości próbek przegród min. 3.5 mm - max. 22 mm

19 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I wariantowe zestawy materiałów dźwiękochłonnych (także dźwiękoizolacyjnych) Materiał Gęstość/gęstość objętościowa [kg/m 3 ] Grubość warstwy [mm] Styropian 1. Płyta styropianowa 15 10, 20, 30, 40, Płyta styropianowa 20 10, 20, 30, 40, Płyta styropianowa 30 10, 20, 30, 40, Granulat ze styropianu 1 10, 20, 30, 40, 50 Guma 5. Granulat gumowy I (typ miał ) , 20, 30, 40, Granulat gumowy II (typ drobnoziarnisty ) , 20, 30, 40, Granulat gumowy III (typ gruboziarnisty ) , 20, 30, 40, Granulat gumowy IV (typ gruboziarnisty ) , 20, 30, 40, Granulat gumowy V (typ , 20, 30, 40, 50 drobnoziarnisty ) tkaninowo-gumowy 10 Płyta z gumy pełnej (litej) WAP-3A , 5; 10, Płyta z gumy pełnej (litej) WAP-3A-K , 5, 10, Płyta z gumy pełnej (litej) WAP-3A-B , 5, 10, Płyta z gumy porowatej WAP-3A , 5, 10, Płyta z gumy porowatej WAP-3A , 5, 10, 20. Tworzywa sztuczne 15 Granulat z polipropylenu , 20, 30, 40, Granulat z tarnamidu , 20, 30, 40, Granulat przemiał ABS , 20, 30, 40, Tworzywo naturalne Piasek kwarcowy , 20, 30, 40, 50

20 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I wariantowe zestawy prototypowych przegród warstwowych Zestaw prototypowych przegród warstwowych dwuściennych z rdzeniami z warstw gumowych 20 przegród Grubości [mm]: 4.5, 7, 12, 22

21 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Zestaw prototypowych przegród warstwowych dwuściennych z rdzeniami z materiałów ziarnistych (granulatów) 12 przegród Grubości [mm]: 12, 22

22 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Zestaw przegród warstwowych pojedynczych z warstwami płyt gumowych oraz dwuściennych z rdzeniami z granulatów gumowych i warstw gumowych 14 przegród Grubości przegród pojedynczych [mm]: 3.5, 6, 11 Grubości przegród dwuściennych [mm]: 4.5, 7, 12, 22

23 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I Wykonanie prototypowych próbek przegród warstwowych do badań

24 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu I

25 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Zakres zadań wykonanych w II etapie realizacji projektu Przeprowadzenie badań właściwości dźwiękochłonnych wybranych do badań materiałów. Opracowanie wyników badań Przeprowadzenie badań izolacyjności akustycznej opracowanych zestawów przegród warstwowych (opracowanie wyników badań): dwuściennych z rdzeniami z warstw gumowych o zróżnicowanej strukturze dwuściennych z rdzeniami z materiałów ziarnistych pojedynczych z warstwami z płyt gumowych i dwuściennych z rdzeniami z granulatów gumowych i warstw gumowych pojedynczych z warstwami z płyty polietylenowej komorowej i dwuściennych z rdzeniami z płyty polietylenowej komorowej dwuściennych z warstwami z płyt gumowych i granulatów tkaninowogumowych, przy różnych sposobach łączenia warstw Opracowanie wstępnej wersji kart katalogowych do katalogu nowych materiałów dźwiękochłonnych

26 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Zakres zadań wykonanych w II etapie realizacji projektu 4 5 Opracowanie wstępnej wersji kart katalogowych do katalogu nowych prototypowych przegród warstwowych Wstępna wersja wytycznych dla projektantów i producentów możliwości stosowania nowego zestawu przegród warstwowych 6 Publikacje

27 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 1. Badania właściwości dźwiękochłonnych zastosowanych w przegrodach rdzeni i wykładzin 3. Wstępna wersja kart katalogowych

28 BADANIA DOŚWIADCZALNE 1. Badania właściwości dźwiękochłonnych zastosowanych w przegrodach rdzeni i wykładzin 3. Wstępna wersja kart katalogowych

29 Tuleje do badania własności dźwiękochłonnych materiałów ziarnistych

30 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych 4. Wstępna wersja kart katalogowych

31 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych 4. Wstępna wersja kart katalogowych

32 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych 4. Wstępna wersja kart katalogowych

33 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych 2. Wstępna wersja kart katalogowych

34 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych 4. Wstępna wersja kart katalogowych

35 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE - dodatkowe 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych

36 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE - PODSUMOWANIE 1. Badania właściwości dźwiękochłonnych zastosowanych w przegrodach rdzeni i wykładzin Materiał Badania uwzględniające Liczba próbek 1. Płyta styropianowa 2. Płyta polietylenowa komorowa 3 gęstości 5 grubości warstwy 15 3 grubości warstwy 3 3. Granulat tkaninowy lamin 5 grubości warstwy 5 Łączna liczba zbadanych próbek 23

37 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II BADANIA DOŚWIADCZALNE - PODSUMOWANIE 2. Badania izolacyjności akustycznej opracowanych i wykonanych przegród warstwowych Typ przegrody Rdzeń/warstwa Grubości przegrody Liczba próbek 1. Dwuścienna Warstwy gumowe o zróżnicowanej strukturze i gęstości 4,5; 7, 12; 22 mm Dwuścienna Materiały ziarniste z tworzyw sztucznych i naturalnych, materiały z recyklingu 12; 22 mm Pojedyncza Płyty gumowe o zróżnicowanej gęstości 3,5; 6, 11; mm 4. Dwuścienna Płyty i granulaty gumowe o zróżnicowanej gęstości 4,5; 7, 12; 22 mm Pojedyncza Płyta polietylenowa komorowa 21; 56; 111 mm 3 6. Dwuścienna Płyta polietylenowa komorowa 22; 57; 112 mm 3 7. Dwuścienna Granulat tkaninowo - gumowy 21; 22 mm 3 Łączna liczba zbadanych próbek 55

38 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja katalogu MATERIAŁÓW DŹWIĘKOCHŁONNYCH ZESTAWIENIA KARTY ZESTAWIENIA -WYKRESY ZESTAWIENIA - TABELE

39 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja katalogu PRZEGRÓD WARSTWOWYCH ZESTAWIENIA KARTY

40 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja katalogu PRZEGRÓD WARSTWOWYCH ZESTAWIENIA WYKRESY porównanie charakterystyk izolacyjności akustycznej

41 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja katalogu PRZEGRÓD ZESTAWIENIA TABELE porównanie wartości izolacyjności akustycznej

42 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja wytycznych dla projektantów i producentów Materiały Przegrody Możliwości wykorzystania Parametry akustyczne

43 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu II Wstępna wersja wytycznych dla projektantów i producentów Zalecenia Możliwości zastosowania Przykłady praktycznych zastosowań

44 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Zakres zadań wykonanych w II etapie realizacji projektu Analiza wyników badań własności dźwiękochłonnych materiałów wyniki wykorzystane do opracowania ostatecznej wersji katalogu, wytycznych oraz monografii Analiza wyników badań własności dźwiękoizolacyjnych przegród wyniki wykorzystane do opracowania ostatecznej wersji katalogu, wytycznych oraz monografii Opracowanie wersji wydawniczej katalogu materiałów dźwiękochłonnych, katalogu przegród warstwowych oraz wytycznych dla projektantów Opracowanie autorskiej wersji monografii Opracowanie strony internetowej Przeprowadzenie pilotażowego szkolenia Publikacje

45 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Modele zmodyfikowanych przegród warstwowych z wykorzystaniem materiałów ziarnistych 12 próbek materiałów 45 próbek przegród

46 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Katalog nowych materiałów dźwiękochłonnych ZAWARTOŚĆ ZESTAWIENIE KARTY ZESTAWIENIA - WYKRESY ZESTAWIENIA - TABELE

47 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Katalog nowych materiałów dźwiękochłonnych Materiał Badania uwzględniające 1. Płyta styropianowa 3 gęstości 5 grubości warstwy Liczba próbek 2. Płyta polietylenowa komorowa 3 grubości warstwy 3 3. Granulat tkaninowy lamin 5 grubości warstwy 5 15 Łączna liczba zbadanych próbek 23 Katalog o objętości 158 stron zawiera 93 karty katalogowe

48 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Katalog nowych przegród warstwowych ZAWARTOŚĆ ZESTAWIENIE KARTY ZESTAWIENIE - WYKRESY ZESTAWIENIE - TABELE

49 Katalog nowych przegród warstwowych Katalog o objętości 128 stron zawiera 55 kart katalogowych

50 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Wytyczne dla projektantów zabezpieczeń wibroakustycznych ZAWARTOŚĆ PRZEGRODY Wytyczne o objętości 158 stron

51 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Wytyczne dla projektantów zabezpieczeń wibroakustycznych SZCZEGÓŁY SZCZEGÓŁY PRZEGRODY

52 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Wytyczne dla projektantów zabezpieczeń wibroakustycznych WYTYCZNE WYTYCZNE WYTYCZNE

53 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Monografia Jan Sikora Jadwiga Turkiewicz MATERIAŁY DŹWIĘKOCHŁONNE I DŹWIĘKOIZOLACYJNE W PROJEKTOWANIU ZABEZPIECZEŃ WIBROAKUSTYCZNYCH Badania doświadczalne przegród dźwiękoizolacyjnych: badania izolacyjności akustycznej przegrody dwuściennej z rdzeniem dźwiękochłonnym o różnej gęstości objętościowej, badania izolacyjności akustycznej przegrody dwuściennej z różnymi strukturami rdzeni dźwiękochłonnych o tej samej gęstości objętościowej, badania wpływu gęstości objętościowej warstwy dźwiękochłonnej w przegrodzie pojedynczej na jej izolacyjność akustyczną, badania wpływu szczeliny powietrznej na charakterystykę izolacyjności akustycznej o zróżnicowanych grubościach ścian, badania wpływu struktury rdzenia dźwiękochłonnego na charakterystykę izolacyjności akustycznej przegrody dwuściennej

54 Projekt nr II.B.12 sprawozdanie z etapu III Materiały szkoleniowe strona internetowa