理论教育 机械领域环保知识深入解析

机械领域环保知识深入解析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在机械工程领域内,为确保机械设备安全可靠地运行,可对机械结构的振动进行监控和诊断。为了减小机械设备本身的振动,可配置各类减振器,如汽车采用弹簧钢板来减小振动。图8-11汽车钢板弹簧减振器结构图3.噪声及其控制噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。图8-12汽车发动机上的消音器4.机械三废的减少及回收在工业生产过程中,难免会产生废气、废水和固体废弃物,它们合称三废。

机械领域环保知识深入解析

1.机械环境的污染

环境污染按性质进行分类,可分为化学污染、物理污染和生物污染。部分机械产品在运行过程中会产生机械振动、噪声等物理污染;使用过程中的润滑油(或脂)、机油、金属切削液等会发生泄漏,对环境产生化学污染。

2.机械振动及其控制

机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所做的往复运动。机械振动的强弱用振动量来衡量,振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。机械振动是自然界和工程界常见的物理现象。例如,桥梁和建筑物在阵风或地震作用下的振动、飞机和船舶在航行中的振动、机床和刀具在加工时的振动、各种动力机械的振动等。在机械工程领域内,为确保机械设备安全可靠地运行,可对机械结构的振动进行监控和诊断。

在许多情况下,机械振动被认为是消极因素。同时,由于现代机械结构日益复杂,运动速度日益提高,机械振动的危害也更为突出。例如,机械振动会影响精密仪器设备的功能,降低加工精度和光洁度,加剧构件的疲劳和磨损,从而缩短机器和结构件的使用寿命;机械振动还可能引起结构件变形和破坏,有的桥梁因振动而坍塌,飞机机翼的颤振、机轮的抖振往往造成事故,车船和机舱的振动会劣化乘载条件,强烈的振动和噪声会形成严重的公害。

生产过程中的机械振动源有:

(1)铆钉机、凿岩机、风铲等风动工具。

(2)电钻、电锯、林业用油锯、砂轮机抛光机研磨机、养路捣固机等电动工具

(3)内燃机车、船舶、摩托车等运输工具。

(4)拖拉机、收割机、脱粒机等农业机械。

如果机械设备出现超过允许范围的振动时,就需要采取减振措施。为了减小机械设备本身的振动,可配置各类减振器,如汽车采用弹簧钢板(见图8-11)来减小振动。为了减小机械设备振动对周围环境的影响,或减小周围环境的振动对机械设备的影响,可采取隔振措施,如磨床、空气锤采用减振沟来相互隔离,减小振动,并消除相互之间的影响。另外,在设计和使用机械时必须防止共振,如为了确保旋转机械安全运转,轴的工作转速应处于其各阶临界转速的一定范围之外。

图8-11 汽车钢板弹簧减振器结构图(www.daowen.com)

3.噪声及其控制

噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。从环境保护的角度看,凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪声(如机械转动、锻造、冲压、天车吊装、摩擦等)、建筑施工社会噪声(如高音喇叭、早市和人的大声说话)等。

人们一般用分贝(dB)来衡量噪声的强弱等级。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音;10~20dB相当于微风吹落树叶的沙沙声;20~40dB相当于轻声细语,是比较理想的安静环境;40~60dB相当于普通室内谈话,会对睡眠和休息有影响;60~70dB会干扰谈话,影响工作效率;70~90dB会很吵闹,严重影响听力,并引起神经衰弱、头疼、血压升高等疾病;90~100dB会吵闹加剧,听力受损;100~120dB难以忍受,待一分钟即可暂时致聋;120dB以上会导致极度聋或全聋。日常生活中,我们在使用家电产品时,也会产生噪声,如洗衣机缝纫机产生的噪声为50~80dB,电风扇的噪声为30~65dB,空调机、电视机的噪声约为70dB。

噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其他系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、耳鸣失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状,长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍,可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。此外,噪声对视觉器官内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。

一般声音在30dB左右时,不会影响正常的生活和休息。而当声音达到50dB以上时,人们就有较大的感觉,很难入睡。通常将声音达到80dB或以上判定为噪声。

控制噪音必须从噪声源、噪声传播途径、噪声接受者3个方面进行系统控制。第一,降低噪声源,这是治本,如用液压设备代替气压设备,用斜齿轮代替直齿轮,用焊接代替铆接,改进机械设备,使用先进的阻尼材料,在噪声源附近配置消声器(见图8-12)等,都可减少噪声的产生;第二,在噪声传播途径上降低噪声,控制噪声的传播,改变声源已经发出的噪声传播途径,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振、种树等措施,以及合理布局车间内的机械设备和厂房窗户等措施,也能减少噪声对人体的影响;第三,对噪声接受者或受音器官进行噪声防护,在噪声源、噪声传播途径上无法采取有效措施时,或采取的降噪措施仍不能达到预期效果时,就需要对接受者或受音器官采取防护措施,如长期在职业性噪声中暴露的工人可以戴隔音耳塞、耳罩、耳棉或头盔等护耳器。

图8-12 汽车发动机上的消音器

4.机械三废的减少及回收

工业生产过程中,难免会产生废气、废水和固体废弃物,它们合称三废。对于工业三废,必须采取如下一些措施进行有效控制,才能逐步减少三废排放。

(1)生产过程中注意防止三废泄露。例如,切削加工过程中,采用切削液循环利用,铁屑有效回收,在机床上设置集油盘等,都可有效地减少三废排放。

(2)采用高效发动机,提高燃料利用率;不轻易使用丙酮氯仿氟利昂汽油等易挥发性清洗剂;不在生产区焚烧废弃物等都是减少废气排放的有效措施。

(3)三废又称为“放在错误地点的原料”。因此,三废不可随意倒入下水道以及随意丢弃。例如,不能再使用的切削液、更换下来的机油、机械设备用过的废电池等应集中保存,送相关专业部门集中处理,使其变废为宝,回收利用。

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