Акустическое направление экологической проблемы на лесопильно-деревообратывающих предприятиях

АКУСТИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ НА ЛЕСОПИЛЬНО-ДЕРЕВООБРАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Черемных Н.Н., Меньшикова А.И., Петров А.Н.

The article deals with scientific and practical ways of complev noise decreasing problem log-sawing and woodworking enterprises.

Концепция «устойчивого развития», принятая 180 государствами мира, в том числе и Россией в конце 20 века, предполагает предотвращение дальнейшего разрушения среды обитания путем установления приоритета социально-экологических требований. Концепция национальной безопасности Российской Федерации ориентирует отечественную промышленность, в том числе и лесопильно-деревообрабатывающие производства, на структурную перестройку и ускорение формирования современной технологической базы для обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции с учетом шумового фактора.

Общеизвестно, что функционирование любого промышленного объекта для реализации своей целевой функции связано с потреблением энергии из окружающей среды, использованием территорий (промышленных зон и селитебных), людских и природных ресурсов. В рассматриваемом случае потребление энергии, в основном, происходит электрической. В результате функционирования предприятия производят необходимую (как правило, конкурентоспособную) продукцию, параллельно вырабатывая при этом разнообразные отходы, многие из которых экологически опасны для человечества, а также формируя из-за потери энергии так называемые энергетические (тепловые, акустические, вибрационные, электромагнитные) отходы. При этом, в нашем случае альтернативные источники механической обработки древесины и ее компонентов (к примеру, лазер) пока не могут иметь решающего значения для обеспечения функционирования как у нас в стране, так и за рубежом. В некоторых отраслях и производствах много внимания уделяют минимизации потребления энергии, в первую очередь снижению потерь на трение, хотя многие технические характеристики оборудования технологической среды обеспечиваются именно наличием трения. Важность трения в воздействии оборудования на окружающую среду подчеркивается возникновением даже специфической области знаний - трибоэкологии. В нашем оборудовании с рамными, круглыми и ленточными пилами, с наличием кинематических пар 4 и 5 класса, зависимости роста уровня излучаемой звуковой мощности при увеличении суммарной величины пропила, скорости пиления и надвигания, вида материала, крайне слабые. По этой причине, основные научно-практические подходы к проблеме комплексного решения снижения шума на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях являются, с учетом специфики отрасли, общими.

1. Совершенствование конструкции при использовании эффекта снижения ударных импульсов. Так у вращающихся круглых пил (штатное технологическое назначение), кроме аэродинамического шума, всегда присутствует механический шум от поперечных колебаний пилы. Широко используемое, так называемое, внешнее (конструкционное) демпфирование пильного диска нами и было первоначально опробовано на работающих пилах. Положительные результаты были получены позже и на не вращающихся пильных дисках при их заточке и проковке.

В технологическом оборудовании, имеющим в основе кинематической схемы механизма резания классический кривошипно-ползунный механизм (одно и двухэтажные лесопильные рамы, соломкорубительные станки в спичечном производстве), низко и среднечастотные составляющие шума имеют в своей природе ударное происхождение в парах ползун-направляющие. Удары связаны с изменением знака нормальной силы в поступательной паре 5 класса, а также с наличием зазора в паре. Наши наблюдения по передовым ЛДК г. Архангельска и Свердловской области показали, что достичь штатного 0,3... 0,5 мм зазора невозможно. По этой причине радикальным предложением по совершенствованию кинематической пары является конструкция направляющих (обеих), выполненных из двух половин, между которыми предусмотрен демпфирующий элемент. Тем самым мы растягиваем ударный импульс при перекладках ползунов во времени, снижая его величину. На действующем в потоке оборудовании эти предложения были проверены в спичечном производстве на этикетировочных и набивочных машинах, коробкоклеильных станках.

2. Локализация наиболее шумных узлов и источников, разработка научных подходов в конструировании звукоизолирующих устройств и конструкций для рабочих зон, использование эффекта звукопоглощения в непосредственной близости от зоны резания и затухания на пути распространения шума от этой зоны.

С учетом специфики работы нашего оборудования (присутствие разбрасываемых рабочими органами кусковых отходов, «пескоструйного» эффекта опилок в зоне резания, засмаливания поверхности звукопоглотителя опилками и стружками, разные сечения сырья и продукции на входе-выходе зоны резания, особенности поведения их в каналах входа-выхода) во многих случаях удалось все же решить задачи по шумопонижению без снижения технологических возможностей станка, агрегата. Так, в частности, направление в конструировании, сформулированное нами 30 лет назад - дать оградительным устройствам режущих инструментов и рабочих зон шумозащитные функции -реализовано в оборудовании с так называемыми «встроенными» звукоизолирующими ограждениями.

3. Широкомасштабное «наступление» на шум немыслимо без участия технологов и проектировщиков цехов и предприятий. Для этих целей нашим ВУЗом была разработана серия руководящих технических материалов и альбомов рабочих чертежей шумопонижающих конструкций для находящегося в эксплуатации парка оборудования. Все алгоритмы расчетов были

продемонстрированы числовыми примерами по передовым технологическим решениям. Беседы с ведущими специалистами отраслевых проектных институтов и ПКТБ показали, что затруднений при акустических расчетах в этом случае у них нет.