Ультразвук широко применяется в машиностроении. В литейных цехах
источниками ультразвука являются генераторы, работающие в диапазоне
частот от 12 до 22 кГц, которые используются для обработки жидких
расплавов, очистки отливок, а также в установках и системах очистки
газов. В гальванических цехах ультразвуковые колебания возникают при
работе ультразвуковых ванн очистки и обезжиривания, причем
направленность их воздействия сохраняется на расстоянии 25— 50 см от
оборудования. При загрузке и выгрузке деталей происходит
непосредственное контактное воздействие ультразвука.
При плазменной и диффузионной сварке, резке металлов, напылении
источниками ультразвуковых колебаний являются ультразвуковые генераторы.
8 сборочных цехах ультразвуковые поля высокой интенсивности возникают
при удалении загрязнений с помощью ультразвука, химическом травлении,
обдувке струей сжатого воздуха при очистке деталей, а также при сборке
неподвижных неразъемных соединений под действием осевой силы и при
сборке методом склеивания. При промывке и обезжиривании деталей
используется ультразвук в диапазоне от 16 до 44 кГц интенсивностью до
(6----7). 104 Вт/м2, а при контроле сборочных соединений — в
диапазоне частот более 80 кГц..
Ультразвук оказывает неблагоприятное воздействие на
организм человека. Его действие может приводить к функциональным
нарушениям нервной системы, головным болям, изменениям давления, состава
и свойств крови, потере слуховой чувствительности, повышенной
утомляемости.
Ультразвук может действовать на человека через воздушную среду и
контактно через жидкую и твердую среду.
Под ультразвуком понимаются колебания, распространяющиеся в воздухе,
жидкой и твердой средах с частотой свыше 16000 Гц. Чтобы осуществить
плавный переход при нормировании от звукового диапазона к
ультразвуковому, принято в соответствии с ГОСТ 12.1.001—83* «ССБТ.
Ультразвук. Общие требования безопасности» вводить ограничения на
действие ультразвуковых колебаний, начиная с третьоктавной полосы со
среднегеометрической частотой 12,5 кГц.
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах при действии
ультразвука в зависимости от среднегеометрических частот 1/3 октавных
полос не должны превышать значений, приведенных ниже.
Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук
и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок
не должны превышать 110 дБ.
Допускается пересчет виброскорости, характеризующей контактное
воздействие ультразвука, на выходную допустимую мощность с учетом
нагрузки 0,1 Вт/см2. Эти значения установлены при длительности
воздействия ультразвука в течение восьмичасового рабочего дня.
При суммарном времени воздействия ультразвука от 1 до 4 ч в смену
нормативные значения допускается увеличить на 6 дБ, при воздействии от
1/4 до 1 ч — на 12 дБ, от 5 до 15 мин — на 18 дБ, от 1 до 5 мин — на 24
дБ.
Измерения уровней звукового давления, распространяющегося в воздушной
среде, следует проводить по ГОСТ 12.4.077—79 «ССБТ. Ультразвук. Метод
измерения ультразвукового давления на рабочих местах».
При нормировании измерительную точку следует брать на уровне головы
человека, подвергающегося воздействию
ультразвука, на расстоянии 5 см от уха. Микрофон
должен быть направлен в сторону источника ультразвука и удален не менее,
чем на 0,5 м от человека, производящего измерения.
Аппаратура должна включать микрофон, электрическую цепь с линейной
характеристикой, набор соответствующих 1/3 октавных фильтров и
измерительного прибора со стандартными временными характеристиками.
При измерении уровней ультразвука в зоне контакта с твердой средой
вместо микрофона следует применять датчик ультразвуковых колебаний.
При определении ультразвуковых характеристик ультразвукового
производственного оборудования измерения следует проводить в контрольных
точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 0,5 м от контура
оборудования и не менее 2 м от окружающих поверхностей. Число
контрольных точек должно быть не менее четырех, а расстояние между ними
не должно превышать 1 м. В паспорт оборудования заносится максимальное
значение из измеренных величин.
Для защиты от ультразвука, передающегося через воздушную среду, широко
применяют методы звукоизоляции, имеющие высокую эффективность в области
высоких частот. Между оборудованием и работающими устанавливают экраны,
ультразвуковые установки помещают в специальные помещения, используют
кабины с дистанционным управлением, заключают оборудование в
звукоизолирующие кожухи. Конструкции кабин, выгородок, экранов, кожухов
аналогичны конструкциям, применяемым для защиты от шума. Используемые
материалы для кожухов — сталь, дюралюминий, оргстекло, текстолит,
облицованные звукопоглощающими материалами типа резины. Звукоизолирующие
кожухи на ультразвуковом оборудовании должны иметь блокировочную
систему, отключающую преобразователи при нарушении герметичности кожуха.
При конструировании ультразвукового оборудования рекомендуется
использовать более высокие рабочие частоты, иоскольку для них допустимые
уровни звукового давления выше.
При контактном действии ультразвука защита обеспечивается средствами
виброизоляции — применением виброизолирующих покрытий, резиновых
перчаток, резиновых ковриков и т. д.