Redukcja hałasu podajnika wibracyjnego

W minionym stuleciu byliśmy świadkami bezprecedensowych zmian w technologii produkcji przemysłowej. Postępy w zakresie materiałów, metod i systemów sterowania doprowadziły do poprawy jakości, zmniejszenia tolerancji i zwiększenia prędkości produkcji. Wszystko to prowadzi do obniżenia kosztów, cen, a w konsekwencji do wzrostu popytu. Ponieważ maszyny produkcyjne są zmuszane do coraz szybszej pracy, zwiększa się częstotliwość cykli maszyn, wzrastają wibracje a co za tym idzie- poziom hałasu.

Podajniki wibracyjne nie są odporne na ten gwałtowny wzrost wymagań dotyczących prędkości. Jako jeden z podstawowych elementów automatycznych systemów montuża, coraz większe podajniki są zmuszane do  szybszej pracy, aby nadążyć za stale rosnącą wydajnością produkcji. Ponadto, wraz z upowszechnianiem się automatycznych systemów montażowych, rośnie również bezwzględna liczba podajników w danym zakładzie, co prowadzi do wzrostu poziomu hałasu w miejscu pracy.

Hałas — każdy dźwięk o nadmiernej głośności — od dawna uznawany jest za główną przyczynę utraty słuchu. Oprócz narażania pracowników na utratę słuchu, nadmierny poziom hałasu wiąże się ze wzrostem liczby wypadków, spadkiem jakości i niską wydajnością pracowników. Dlatego też każdą możliwość zmniejszenia poziomu hałasu należy postrzegać jako szansę na poprawę rentowności firmy.

Mechanizm, w jaki intensywna moc dźwięku uszkadza słuch, jest obecnie dobrze znany. Nerwy słuchowe, znane jako rzęski w uchu wewnętrznym, ulegają bardzo powolnemu uszkodzeniu w wyniku długotrwałego narażenia na wysoką moc dźwięku. Ostatecznie nerwy te obumierają. Pogorszenie słuchu spowodowane narażeniem na hałas jest procesem powolnym, trwałym i często bezbolesnym. Zazwyczaj najwcześniejszym sygnałem ostrzegawczym jest szum w uszach (lub buczenie, brzęczenie, kliknięcia) pojawiający się w momencie wystąpienia pierwszych uszkodzeń nerwów. W miarę postępującej utraty słuchu przyjaciele i krewni zauważają, że muszą często powtarzać rozmowę, radio i telewizja są nastawione na bardzo wysoką głośność, a osoby z problemami słuchowymi zaczynają tracić zainteresowanie kontaktami społecznymi (forma zmiany osobowości).

U osób pracujących w hałasie stwierdzono również inne powiązane problemy. Jedną z głównych kwestii jest bezpieczeństwo pracowników. Hałas w miejscu pracy stanowi zagrożenie dla pracowników gdyż wpływa na niezdolność słyszenia sygnałów ostrzegawczych. Zmniejsza się zrozumiałość rozmów werbalnych, takich jak instrukcje i wskazówki. Utrudnia się rozróżnianie mowy, podobnie jak lokalizacja dźwięków. Hałas ogranicza interakcje społeczne i maskuje użyteczne i niezbędne informacje słuchowe. Hałas występujący w otoczeniu może przyczyniać się do popełniania błędów a czasem skutkować nawet wypadkami. W hałaśliwych zakładach produkcyjnych ubytek słuchu dotyka od 40 do 80 procent pracowników, w porównaniu z około 18 procentami w populacji ogólnej.

Istnieje kilka innych negatywnych skutków regularnej pracy w hałasie. Osoby narażone na hałas w pracy częściej cierpią na problemy emocjonalne, w tym lęki, zaburzenia snu, konflikty emocjonalne oraz nadciśnienie tętnicze. W badaniu przeprowadzonym w Chinach stwierdzono, że młode dorosłe kobiety narażone na hałas w miejscu pracy doświadczały wielu problemów reprodukcyjnych związanych z : cyklem menstruacyjnym, trudnościami z zajściem w ciążę, poronieiami, przedwczesnym porodem oraz wysokim wskaźnikiem wad wrodzonych u dzieci.

Oczywiste zatem jest, że hałas może mieć wysoce szkodliwe konsekwencje i należy podjąć wszelkie wysiłki w celu jego zminimalizowania. Zmniejszenie hałasu wytwarzanego przez podajniki wibracyjne jest jednym z obszarów, który może znacznie ograniczyć narażenie na hałas w miejscu pracy.

Dane empiryczne potwierdzające powyższe twierdzenia zostały zebrane poprzez przeprowadzenie testów porównawczych między konwencjonalnym napędem kwadratowym a napędem SPIROL serii 2000. Do testów każdego napędu użyto tej samej misy. Odczyty hałasu zostały wykonane przy użyciu pustej misy, plastikowych nakrętek do butelek i sprężystych kołków zwijanych. Utrzymano stałą prędkość podawania zarówno dla nakrętek, jak i kołków w przypadku serii 2000 i napędu kwadratowego.

W celu porównania napędu kwadratowego z serią 2000 wykonano cztery pomiary wokół każdego podajnika wibracyjnego i uśredniono je.

Pomiary i analizy zostały przeprowadzone przez firmę Noise Control Engineering (NCE) z Billerica w stanie Massachusetts. Poziomy hałasu zostały zmierzone za pomocą analizatora akustycznego Larson-Davis Model 2900B. Przyrząd został skalibrowany w terenie za pomocą kalibratora akustycznego LarsonDavis CAL200 przy 94 i 114 dB (re// 20 µPa) przy 1000 Hz.

Firma NCE wykonała pomiary hałasu w paśmie oktawowym i ogólnego hałasu ważonego A. Poziomy dźwięku w paśmie oktawowym dostarczają informacji na temat charakterystyki częstotliwościowej hałasu. Ogólny poziom hałasu ważonego A stanowi miarę całkowitej amplitudy dźwięku postrzeganej przez ludzkie ucho. Skala ważona A jest stosowana przez OSHA do ustalania dopuszczalnych poziomów hałasu. Wszystkie pomiary przeprowadzono w pomieszczeniu wewnętrznym przy wyłączonych systemach HVAC. Poziomy hałasu tła (podajniki niepracujące) były co najmniej o 20 decybeli niższe od poziomów hałasu podajników. Pomiary hałasu przeprowadzono w czterech punktach na obwodzie podajników, wszystkie w odległości 3 stóp. Przetestowano trzy różne warunki: (1) pusta miska; (2) plastikowe nakrętki do butelek; oraz (3) metalowe sprężyste kołki zwijane.

Aby dokonać porównania między urządzeniami z napędem kwadratowym a urządzeniami serii 2000, firma NCE uśredniła wszystkie lokalizacje pomiarów dla każdego podajnika i każdego warunku. Poziomy hałasu jako funkcja pasma oktawowego podano w tabeli 1. Kolumny „Delta” przedstawiają średnie poziomy hałasu odpowiednio dla pustego pojemnika, plastikowych nakrętek i metalowych kołków. „Średnia Delta” przedstawia różnicę między urządzeniami z napędem kwadratowym a urządzeniami serii 2000.

Redukcja poziomu hałasu w fabryce powinna być priorytetem w każdym zakładzie produkcyjnym. Skuteczne programy prowadzą do zmniejszenia liczby wypadków, zmniejszenia liczby odszkodowań, zwiększenia wydajności i ogóolnej poprawy morale. Wszystkie te korzyści składają się na obniżenie ogólnych kosztów, co pozwala firmom być bardziej konkurencyjnymi i/lub rentownymi. Dwuosiowa konstrukcja systemu podajnika wibracyjnego serii 2000 pozwala na zwiększenie szybkości podawania w danej wielkości misy, pracę z częstotliwością naturalną systemu oraz łagodniejszy, eliptyczny ruch. Cechy te przyczyniają się do 100-krotnego zmniejszenia energii akustycznej w porównaniu z konwencjonalnym napędem podajnika, czyli czterokrotnego zmniejszenia hałasu odczuwanego przez człowieka. Seria 2000 powinna zatem stanowić główny element programów redukcji hałasu w zakładach, które wykorzystują lub planują wykorzystać podajniki wibracyjne w procesie produkcyjnym.