Дмитрий Алексеевич Соколов, студент кафедры техносферной и пожарной безопасности
394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Dmitriy A. Sokolov, Student of the Technosphere and Fire Safety Department
84, 20 letiya Oktyabrya St., Voronezh, 394006
Елена Ивановна Головина, кандидат технических наук, доцент кафедры техносферной и пожарной безопасности, заместитель декана по учебной работе факультета инженерных систем и сооружений
394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Elena I. Golovina, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Technosphere and Fire Safety Department, Deputy Dean for Academic Affairs of the Faculty of Engineering Systems and Structures
84, 20 letiya Oktyabrya St., Voronezh, 394006
Введение. Повышенная интенсивность шума и вибрации на железнодорожном транспорте может стать не только актуальной проблемой в области охраны труда, но и серьезной экологической проблемой в ближайшем будущем из-за необходимости постоянного увеличения веса грузовых поездов, повышения скорости движения пассажирских поездов и возрастания пропускной способности железнодорожных линий. В последнее время немало сделано для минимизации негативного воздействия шума и вибрации на железнодорожном транспорте. Однако проблема превышения показателей виброшумовых факторов остается актуальной. Уменьшение вредного воздействия шума и вибрации способствует улучшению условий труда работников поездных бригад и повышению комфортных условий для пассажиров. Как правило, основное внимание при анализе воздействия виброакустических факторов уделяется внешнему их воздействию на селитебную территорию и меньше — воздействию на подвижной состав. К тому же такие исследования не являются комплексными, так как не дают полного представления о воздействии шума и вибрации непосредственно на состав в движении. Цель данного исследования — анализ воздействия виброакустических факторов на работников поездных бригад и пассажиров для разработки метода их комплексной защиты, основанного на применении виброгасящих материалов.
Материалы и методы. В ходе работе были изучены нормативные документы, проведен комплексный анализ актуальной информации по данной теме, использованы методики по расчету вибрации и виброускорения. Значения уровней звукового давления были получены с помощью шумомера SPM-101. Объектом исследования был выбран вагон типа «плацкарт» во время движения. В рамках исследования было измерено звуковое давление на выбранных участках дороги и определен класс условий труда.
Результаты исследований. Результат анализа воздействия виброакустических факторов на работников поездных бригад свидетельствует в необходимости усиления комплексных мер их защиты. Полученный расчет силы вибрации стал основой предложенного авторами метода минимизации вредного воздействия виброакустических факторов, в основе которого использование в конструкции вагона вибро- и звукоизолирующих материалов, подходящих по необходимым акустическим параметрам. В частности, предложено с целью шумоизоляции на пол вагона уложить плотную резину, а на потолок — материал из неорганического волокна. В работе также дана экономическая оценка эффективности мероприятий по минимизации вредного виброшумового воздействия.
Обсуждение и заключение. Предложенные методы минимизации шумового и вибрационного воздействия могут способствовать снижению уровня звукового давления и показателей вибрации до нормативных значений, что сократит негативное воздействие виброакустических факторов на работников поездной бригады и пассажиров. Рассмотренный комплекс по минимизации вибрации и шума включает в себя совокупность методов, в которых нашли применение бюджетные материалы, созданные на основе вторично переработанного сырья.
Introduction. The increased intensity of noise and vibration of railway traffic may become not only an urgent problem in the field of occupational safety, but also a serious environmental problem in the near future due to the constant need to increase the weight of freight trains, the speed of passenger trains and the capacity of railway lines. Recently, a lot has been done to minimize the negative effects of noise and vibration in railway transport. However, the problem of exceeding the indicators of vibration noise factors remains relevant. Reducing the harmful effects helps to improve the working conditions of train crew employees and improve the comfortable conditions of transport passengers. As a rule, the main focus of the analysis is on the external impact of vibroacoustic factors on residential areas and less attention is paid to the impact on rolling stock. However, these studies do not provide a complete picture of how noise and vibration actually affect the train in motion. The aim of the study was to obtain the result of an analysis of the impact of vibroacoustic factors on train crew workers and to propose a method of comprehensive protection based on the use of vibration damping materials.
Materials and Methods. In the course of the work, regulatory documents were studied, a comprehensive analysis of relevant information on this topic was carried out, and methods for calculating vibration and vibration acceleration were used. The values of the sound pressure levels were obtained using a SPM-101 sound level meter. The object of the study was a carriage of the "reserved seat" type in the process of movement. As part of the research plan, sound pressure was measured at selected sites and a class of working conditions was determined.
Results. The result of the analysis of the impact of vibroacoustic factors on train crew workers indicated the need to strengthen comprehensive measures to protect them. The obtained calculation of the vibration force became the basis of the method proposed by the authors to minimize the harmful effects of vibroacoustic factors, which was based on the use of vibration and sound insulation materials suitable for the necessary acoustic parameters in the construction of the car. In particular, it was proposed to cover the floor of the car with dense rubber and the ceiling of the car with an inorganic fiber material for sound insulation. The work also provides an economic assessment of the effectiveness of measures to minimize harmful vibration noise effects.
Discussion and Conclusion. The proposed methods for minimizing noise and vibration impacts can help reduce the level of sound pressure and vibration indicators to standard values, which will significantly reduce the negative impact of vibroacoustic factors on train crew workers and railway passengers. The considered complex for minimizing vibration and noise includes a set of methods in which affordable materials based on recycled substances have found application.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.