Еремина Т.В., Гусева Н.И. и др. Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

41 42

Таблица 10

Значения коэффициента g

Угловая высота середины светопроёма над

рабочей поверхн. град.

Значение коэффици-

ента g

26 0,80

30 0,86

34 0,91

38 0,96

42 1,00

46 1,04

50 1,08

54 1,12

58 1,16

62 1,18

66 1,21

70 1,23

Пример определения количества лучей при попереч-

ном разрезе лаборатории

План n

Рис. 3. Определение количества лучей n

, проходящих через окно при

поперечном разрезе лаборатории ( см. рис. 5 ): H – высота помещения,

Н=4,2 м; h – высота стола, h=1 м; С – высота окна, С=2,05 м; n

– количе-

ство лучей, проходящих через высоту окна

Пример определенного количества лучей при про-

дольном разрезе лаборатории.

План n

Рис. 4. Определение количества лучей n

, проходящих через окно

при продольном разрезе лаборатории (см. рис. 6 )

43 44

Рис. 5. График 1 А.М. Данилюка для подсчёта n

Рис. 6. График 2 А.М. Данилюка для подсчёта n

45 46

Лабораторная работа 4

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО

ОСВЕЩЕНИЯ

Цель работы

Ознакомиться с параметрами систем искусственного

освещения, с методами расчета, приборами и порядком нор-

мирования искусственного освещения.

Основные положения

Искусственное освещение применяется в часы суток,

когда естественного света недостаточно либо в помещениях,

где оно отсутствует по технологическим ограничениям (на-

пример, взрывоопасные производства).

По конструктивному исполнению искусственное ос-

вещение может быть:

а) общим, которое подразделяется на равномерное и

локализированное;

б) комбинированным, когда к общему освещению до-

бавляется местное, концентрирующее световой поток непо-

средственно на рабочем месте.

По функциональному назначению искусственное ос-

вещение может быть:

а) рабочим, предназначенным для обеспечения нор-

мальных зрительных условий при выполнении работ, прохо-

да людей и движения транспорта;

б) аварийным, предназначенным для продолжения

работ при внезапном отключении рабочего освещения;

в) специальным, к которому следует отнести охран-

ное, дежурное, сигнальное и др.

В действующих нормах искусственного освещения

производственных помещений (СНиП 23-05-95) нормируют-

ся как количественная (минимальная освещенность, допус-

тимая яркость в поле зрения) так и качественная (фон, кон-

траст, показатель ослепленности, глубина пульсации осве-

щенности) характеристики.

Величина номинальной освещенности устанавлива-

ется согласно условиям зрительной работы, которые опре-

деляются следующими параметрами:

а) размером объекта различения – наименьший раз-

мер, который необходимо выделить при проведении рабо-

ты;

б) фоном – поверхность, прилегающая непосредст-

венно к объекту различения, на котором он рассматривался,

характеризуется коэффициентом отражения

ρ; фон считает-

ся светлым при

ρ > 0,4, средним - при ρ = 0,2 .. 0,4 и тем-

ным – при

ρ < 0,2;

в) контрастом объекта с фоном, который характери-

зуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и

фона. Контраст объекта считается большим при К > 0,5,

средним – при К = 0,2 … 0,5 и малым – при К < 0,2.

Расчет искусственного освещения

Для расчета искусственного освещения используют-

ся следующие методы.

1. Метод коэффициента использования светового по-

тока.

Этот метод применяется для расчета общего освеще-

ния (расчеты произвести для ламп накаливания и люминес-

центных ламп). Расчет по данному методу сводится к опре-

делению потребного количества светильников N для уста-

новки в лаборатории, которое определяется по формуле:

47 48

где S – освещаемая площадь, м

(лаб. работа 3 рис.1);

min

– уровень минимальной освещенности. E

min

= 300к.

(СНиП 23-05-95);

– коэффициент запаса.

Коэффициент запаса K

учитывает эксплуатационное

снижение освещенности по сравнению с запланированной

вследствие загрязнения светильников и ламп, а также

уменьшение светового потока ламп в процессе их эксплуа-

тации. Коэффициент запаса выбирается в пределах от 1,3 до

2,0 (табл. 2).

Z – коэффициент неравномерности освещенности (от-

ношение средней освещенности к минимальной);

Коэффициент неравномерности освещенности Z учиты-

вает неравномерность освещенности на расчетной поверхно-

сти. Его величина зависит в основном от отношения рас

стояний между светильниками и от их типов. Значение этого

коэффициента принимается равным 1,1 для люминесцент-

ных ламп и 1,15 для ламп накаливания.

– световой поток лампы, Лм;

Для ламп накаливания мощность равна 150 Вт., для лю-

минесцентных (табл. 3).

η - коэффициент использования осветительной уста-

новки.

Значение коэффициента использования осветительной

установки

η определяют в зависимости от типа светильника,

коэффициентов отражения потолка, стен и пола (см. л.р. №3,

табл.9), а также от индекса помещения i (табл.4), который

характеризует соотношение размеров освещаемого помеще-

ния. Индекс помещения вычисляют по формуле:

где А – длина помещения, м; (л.р. 3, рис. 1)

B – ширина помещения, м; (л.р. 3, рис.1)

– высота подвеса светильников над столом (h

=3,4м)

2. Точечный метод.

Рекомендуется для расчета локального освещения ра-

бочего места.

2.1 Расчет освещенности лампы накаливания.

Определение освещенности E в выбранной точке на

горизонтальной поверхности производится по формуле:

где I

- величина силы света в расчетной точке А, Кд

(рис.1);

α - угол между направлением силы света и верти-

кальной осью светильника, град (табл. 5);

H – расстояние до т.А по вертикальной оси светиль-

ника, м. (табл.1);

– коэффициент запаса (табл.2).

Угол

α определяется по табл.5 по значению:

где L – расстояние по горизонтали от вертикальной оси све-

тильника до т.А, м. (табл.1).

Величина силы света светильника определяется по

формуле:

)3(,

cos

)4(,

tg =

)1(,

min

zkSE

N =

)2(,

)( BAh

49 50

Где I

’

- величина силы света светильника с лампой, дающей

световой поток под углом

α (табл.6);

– световой поток лампы накаливания Лм (табл.3).

2.2 Расчет освещенности люминесцентной лампы

Определение освещенности Е в расчетной точке на гори-

зонтальной поверхности производится по формуле:

где I

- величина силы света в расчетной точке А, канделах,

Kg (рис.2)

γ - угол между вертикальной осью лампы и направлени-

ем силы света, град.;

H – расстояние т.А по вертикальной оси лампы, м

(рис.2, табл.1);

α - угол, под которым видна светящаяся линия, град.

(рис.2)

В формуле (6)

α вычисляется в радианах, 2α - в градусах.

Угол

γ определяется по табл.5 по значению:

где С – гипотенуза прямоугольного треугольника, м

lHC +=

H – расстояние т.А по вертикальной оси лампы, м со-

гласно индивидуальному заданию (табл.1).

l – расстояние от вертикальной плоскости лампы равное

0,25 м.

Угол α -определяется по рис.2:

α = α

+ α

, (8)

Углы α

и α

определяются из выражений:

где а – расстояние т.А по горизонтальной оси лампы, м

(рис.2, табл.1);

с – гипотенуза прямоугольного треугольника (рис.2);

– длина люминесцентной лампы, м (табл.3, исходя из

индивидуального задания табл.1).

)6(),

2sin

(

cos

+⋅

Η2

)7(,cos

)10(,

)9(,

−

)5(,

∋

αα

51 52

Сила света I

определяется по формуле:

где F

– световой поток люминесцентной лампы, Лм

(табл.3, исходя из индивидуального задания табл.1).

Описание лабораторной установки (рис.3)

Лабораторная установка состоит из системы светиль-

ников с лампами накаливания и люминесцентными лампа-

ми, позволяющими имитировать локальную систему искус-

ственного освещения.

Передвижной штатив (3) позволяет регулировать вы-

соту подвеса светильников, согласно индивидуального зада-

ния .

Пульт управления (4) предназначен для включения

исследуемого светильника.

В электрическую сеть лабораторной установки вклю-

чен ЛАТР (2) и вольтметр (12) для изменения и контроля на-

пряжения питания осветительных ламп.

Меры безопасности

Запрещается производить какие – либо ремонтные работы

с лабораторной установкой: замена источников света, ре-

монт регулятора напряжения и др.

Рис.3 Схема лабораторной установки:

1 – основание; 2 - две вертикальные стойки;

3 – передвижной штатив, 4 – пульт управления,

5 – траверса; 6 – светильники; 7 – горизонтальная линейка;

8 – вертикальная линейка; 9 – тумблер включения

напряжения питающей сети с сигнальной лампой;

10, 11 – маховичок для изменения напряжения подаваемого

на лампы; 12 – прибор для измерения напряжения. Включе-

ние ламп осуществляют тумблером с пульта 4

)11(,

53 54

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Выполнить расчет рабочего освещения лаборатории

методом коэффициента использования, для ламп накалива-

ния и для люминесцентных ламп.

2. Исследовать эффективность работы искусственного

освещения с лампами накаливания и люминесцентными

лампами с различными светильниками.

2.1.Выполнить расчет локального освещения точечным

методом по данным табл.1.

2.2.Произвести замеры освещенности в соответствии с

заданием (табл.1):

а) Лампа накаливая. Тумблером 9 включить установку

в питающую сеть, тумблером 4 пульта управления включить

лампу с соответствующим заданию светильником, пере-

движной штатив 3 установить против значения H на верти-

кальной линейке 8, на горизонтальной линейке 7 произвести

отсчет L и измерить люксметром освещенность, при этом

начало отсчета L совпадает с центром симметрии лампы. По

окончанию замеров отключить тумблеры 4 и 9.

б) Люминесцентная лампа. Тумблером 4 пульта управ-

ления включить соответствующую лампу по заданию

(табл.1), штатив 3 установить против значения H на верти-

кальной линейке 8, горизонтальную линейку 7 установить на

расстояние 25 см. от вертикальной плоскости лампы таким

образом, чтобы начало отсчета линейки 7 располагалась на

одной вертикальной линии с габаритным размером лампы,

произвести замер освещенности на расстоянии а

(табл.1).

Тумблеры 4 и 9 отключить.

2.3.Сравнить расчетные значения освещенности с дан-

ными измерений и сделать выводы.

2.4.Данные расчетов и замеров внести в протокол 1.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Расчет искусственного освещения методом коэф-

фициента использования и точечным методом (рис. 1,2).

3. Протокол 1 с данными расчетов и измерений и

выводами.

Таблица 1

Индивидуальные задания

Для ламп накаливания Для люминесцентных

ламп

№

п/п

H,м L,м Тип све-

тильни-

ков

P, Вт H,м а,м Тип

ламп

P, Вт

1 1,6 0,2 ППР 100 1,6 0,5 ЛБ 20

2 1,6 0,1 мол.шар. 150 1,5 0,9 ЛБ 40

3 1,5 0,3 Гс 100 1,4 0,4 ЛБ 20

4 1,6 0,4 ППР 150 1,6 0,8 ЛБ 40

5 1,5 0,5 мол.шар 100 1,5 0,3 ЛБ 20

6 1,4 0,6 Гс 150 1,3 0,5 ЛБ 40

7 1,3 0,1 ППР 100 1,4 0,4 ЛБ 20

8 1,2 0,6 мол.шар 150 1,2 0,3 ЛБ 40

9 1,1 0,5 Гс 100 1,1 0,2 ЛБ 20

10 1 0,4 ППР 150 1 0,1 ЛБ 40

11 0,6 0,2 мол.шар 100 1 0,5 ЛБ 20

12 0,5 0,2 Гс 150 1,1 0,9 ЛБ 40

13 0,4 0,3 ППР 100 0,7 0,4 ЛБ 20

14 0,6 0,4 мол.шар 150 0,6 0,8 ЛБ 40

15 0,5 0,5 Гс 100 0,5 0,3 ЛБ 20

16 0,4 0,6 ППР 150 0,4 0,5 ЛБ 40

17 1,2 0,1 мол.шар 100 1,3 0,1 ЛБ 20

18 1,3 0,1 Гс 150 1,2 0,5 ЛБ 40

55 56

Продолжение табл. 1

19 1,2 0,2 ППР 100 1,2 0,9 ЛБ 20

20 1,1 0,3 мол.шар 150 1,1 0,4 ЛБ 40

21 1 0,4 Гс 100 1 0,8 ЛБ 20

22 0,5 0,1 ППР 150 0,6 0,3 ЛБ 40

23 0,6 0,2 мол.шар 100 0,5 0,2 ЛБ 20

24 0,5 0,3 Гс 150 0,4 0,1 ЛБ 40

25 1 0,1 ППР 100 1 0,5 ЛБ 20

26 1,1 0,2 мол.шар 150 1,1 0,9 ЛБ 40

27 1,2 0,3 Гс 100 1,2 0,4 ЛБ 20

28 1,3 0,4 ППР 150 1,3 0,8 ЛБ 40

29 1,4 0,5 мол.шар 100 1,4 0,3 ЛБ 20

30 1,5 0,6 Гс 150 1,5 0,5 ЛБ 40

31 1,6 0,1 ППР 100 1,6 0,4 ЛБ 20

32 1 0,1 мол.шар 150 1,4 0,3 ЛБ 40

33 1,1 0,2 Гс 100 1,5 0,2 ЛБ 20

34 1,2 0,3 ППР 150 1,6 0,1 ЛБ 40

Таблица 2

Значение коэффициента К

Характеристика объ-

екта

При лампах на-

каливания

При люминес-

центных лампах

Помещения с боль-

шими выделениями

пыли, дыма, копоти

1,7

2,0

Помещения со сред-

ними выделениями

пыли, дыма, копоти

1,5

1,8

Помещения с малыми

пылевыделениями

1,3

1,5

Таблица 3

Характеристики ламп

Лампы накаливания Люминесцентные лампы

Мощ-

ность

Вт

Тип

лампы

Свето-

вой по-

ток, Лм

Мощ-

ность,

Вт

Тип

лампы

Свето-

вой по-

ток, Лм

Длина

лампы,

20 ЛБ 1180 0,6 100 Б-220-

100

1350

40 ЛБ 3000 1,2

Условные обозначения: Б – би спиральная; 220 – напряже-

ние, В; 100, 150 – мощность, Вт; ЛБ – люминесцентная бе-

лая.

Таблица 4

Коэффициенты использования светового потока

ρ, потолка ρ, стен ρ, пола

70 70 50

50 50 50

30 10 10

Индекс

поме-

щения,

Коэффициенты использования, (η)

0,5 0,26 0,23 0,24

0,6 0,30 0,28 0,26

0,7 0,34 0,32 0,30

0,8 0,37 0,34 0,33

0,9 0,40 0,37 0,35

1,0 0,43 0,39 0,38

1,1 0,45 0,41 0,39

1,25 0,47 0,43 0,41

1,5 0,51 0,46 0,44

1,75 0,53 0,48 0,46

2,0 0,55 0,50 0,48

57 58

Продолжение табл. 4

2,25 0,57 0,52 0,50

2,5 0,59 0,53 0,51

3,0 0,61 0,55 0,52

3,5 0,63 0,56 0,53

4,0 0,64 0,57 0,54

5,0 0,67 0,59 0,56

Таблица 5

Тригонометрические функции

sin tg cos

0,000 0,000 1,000

0,500 0,577 0,856

0,866 1,732 0,500

0,017 0,017 0,999

0,515 0,601 0,857

0,875 1,804 0,485

0,035 0,035 0,999

0,530 0,625 0,848

0,883 1,881 0,470

0,052 0,052 0,999

0,545 0,649 0,839

0,891 1,963 0,454

0,070 0,070 0,998

0,559 0,674 0,829

0,899 2,050 0,438

0,087 0,087 0,996

0,573 0,700 0,819

0,906 2,145 0,423

0,104 0,105 0,994

0,588 0,726 0,809

0,914 2,246 0,407

0,122 0,123 0,992

0,602 0,754 0,799

0,920 2,356 0,391

0,139 0,140 0,990

0,616 0,781 0,788

0,927 2,475 0,375

0,156 0,158 0,988

0,629 0,810 0,777

0,934 2,605 0,358

0,174 0,176 0,985

0,643 0,839 0,766

0,940 2,747 0,342

0,191 0,194 0,982

0,656 0,869 0,755

0,946 2,904 0,326

0,208 0,213 0,978

0,669 0,900 0,743

0,951 3,078 0,309

0,225 0,231 0,974

0,683 0,933 0,731

0,956 3,271 0,292

0,242 0,249 0,970

0,695 0,966 0,719

0,961 3,487 0,276

0,259 0,268 0,966

0,707 1,000 0,707

0,966 3,732 0,259

0,276 0,287 0,961

0,719 1,036 0,695

0,970 4,011 0,242

0,292 0,306 0,956

0,731 1,072 0,682

0,974 4,331 0,225

0,309 0,325 0,951

0,743 1,111 0,669

0,978 4,705 0,208

0,326 0,344 0,946

0,755 1,150 0,656

0,982 5,145 0,191

0,342 0,364 0,940

0,766 1,192 0,643

0,985 5,671 0,174

0,358 0,384 0,934

0,777 1,235 0,629

0,988 6,314 0,156

0,375 0,404 0,928

0,788 1,280 0,616

0,990 7,115 0,139

0,319 0,424 0,921

0,799 1,327 0,602

0,993 8,144 0,122

0,407 0,445 0,914

0,809 1,376 0,586

0,995 9,514 0,104

0,423 0,466 0,906

0,819 1,428 0,574

0,996 11,43 0,087

0,438 0,488 0,899

0,829 1,483 0,559

0,998 14,30 0,070

0,404 0,510 0,891

0,839 1,540 0,545

0,999 19,08 0,052

0,469 0,532 0,883

0,848 1,600 0,530

0,999 28,64 0,035

0,485 0,554 0,875

0,875 1,644 0,515

1,000 57,29 0,018

Таблица 6

Светотехнические характеристики светильников с лампами

накаливания

ТИП СВЕТИЛЬНИКА

ППР Гс Молочный шар

’

0 71 0 76,3 0 23

5 71 5 74,1 5 22,5

10 71 15 64,0 10 22

15 70 25 47,9

20 70 35 32,1 15 21,5

25 70 45 18,9 20 21

30 69 55 152

35 68 65 110 25 20,5

40 68 75 82

45 67 85 64 30 20

50 66 90 52 35 19,5

55 65 45 19

60 65 50 18,5

65 65 55 18

70 65 60 17,5

75 65 65 17

80 58 70 16,5

85 52 75 16

90 52 80 15,5

85 15

90 14,5

59 60

Протокол 1

Лампа накаливания Лампа люминесцентная

расч.,

изм.,

расч.,

изм.,

Лабораторная работа 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ВИБРАЦИЙ

Цель работы

Расчет параметров вибрации лабораторной установки,

экспериментальное исследование эффективности пружин-

ных виброизоляторов.

Основные положения

Вибрацией называют колебательные движения механи-

ческих систем в результате действия совокупности случай-

ных и неуравновешенных сил.

По способу передачи на человека вибрация подразде-

ляется (ГОСТ 12.1.012-91):

на общую, передающуюся через опорные поверхно-

сти на тело сидящего или стоящего человека;

на локальную, передающуюся через руки человека.

По направлению действия вибрация подразделяется;

на действующую вдоль осей ортогональной системы

координат X, Y, Z, для общей вибрации, где ось Z – верти-

кальная перпендикулярной поверхности; ось X – горизон-

тальная от спины к груди; ось Y – горизонтальная от правого

плеча к левому;

на действующую вдоль осей ортогональной системы

координат Xp, Zp для локальной вибрации, где ось Xp сов-

падает с осью мест охвата (рукоятки, рулевого колеса и др.),

а ось Zp лежит в плоскости, образованной осью Xp и на-

правлением подачи или приложения силы. Направление ко-

ординатных осей указаны на рис. 1,2.

Рис.1. Направление координатных осей

при действии общей вибрации

Общая вибрация по источнику ее возникновения подразде-

ляется на:

транспортную, которая возникает в результате дви-

жения машин по местности и дорогам (в том числе и при их

строительстве).;

Рис. 2. Направление координатных осей при действии

локальной вибрации.