ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ

Цель работы – исследовать интенсивность вибрации оборудования, дать номинальную оценку вредности вибрации на человека и ознакомиться с профилактическими мероприятиями по снижению вибраций.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вибрациями называются колебания упругих тел, характеризующиеся периодичностью изменения параметров. Вибрации возникают при неправильной балансировке валов, шкивов в машинах и станках, а также при работе машин ударного действия, например прессов, ткацких станков и т.п.

Производственные вибрации бывают общие и местные (локальные).

К общим вибрациям относятся вибрации во всем рабочем помещении (например: сотрясение пола) и вызывают колебания всего организма.

Местными (локальными) вибрациями называют вибрации, возникающие только на рабочем месте и действующие, в основном, на отдельные части организма человека.

Наиболее чувствительны к воздействию вибраций нервная и сердечно-сосудистая системы. В результате вибрации может существенно изменяться болевая чувствительность, происходит изменение тонуса капилляров кожи, секреторные нарушения.

При работе с инструментами, генерирующими вибрации с превалированием низких частот, часто возникают изменения костно-суставного аппарата. При длительном действии вибрации с параметрами выше допустимых у рабочих со временем может возникнуть профессиональное заболевание – вибрационная болезнь. Первоначально у человека появляется боль в конечностях, затем чувство онемения, судороги в икроножных мышцах и впоследствии возникают тяжелые заболевания внутренних органов.

Основными причинами, характеризующими вибрации, являются: частота – f (Гц), амплитуда – А (мм), скорость – V (мм/с) и ускорение а – (мм/с²).

В случаях, когда колебания близки к синусоидальным, достаточно определить одну из этих величин (т.е. А, V или а) и частоту колебаний f, остальные две величины могут быть вычислены из соотношений:

V = A · 2 π f, мм/с; (11.1)

A = A ·2 π f ², мм/с ². (11.2)

Вибрация оценивается по уровням вибрации (ГОСТ 12.1.012-90. Вибрации. Общие требования безопасности).

Уровень вибрации измеряется в логарифмических единицах – децибелах (дБ).

Децибел – относительная единица измерения уровней в десятичной логарифмической шкале.

, (11.3)

Где X – фактическое значение измеряемой величины; X₀ – пороговое значение измеряемой величины.

Аналитически уровни вибрации могут быть представлены в виде:

; (11.4)

, (11.5)

где L_v, L_а – уровни скорости и ускорения вибрационного процесса, дБ; V, а – действительные (фактические) значения скорости и ускорения; V₀ = 5 10 ^-5 мм/с, а₀ = 3 10 ^-4 , мм/с ² – пороговые значения.

В России предельно допустимые величины вибрации оборудования на рабочих местах в производственных помещениях указаны ГОСТ 12.1.012-90.

Гигиенической характеристикой вибрации, определяющей ее воздействие на человека, является среднеквадратичное значение виброскорости в м/с или ее логарифмические уровни в дБ в октавных полосах частот.

Нормы вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях указаны в табл. 11.2.

Допустимые величины для частот выше или ниже указанных в табл. 11.2 допускается определять по предельному спектру, у которого уровень виброскорости на базовой частоте равен соответствующей гигиенической норме. Нормы вибрации установлены для длительности рабочей смены – 8 часов.

По рекомендации международного стандарта ИСО 2631 «Руководство по оценке воздействия общей вибрации на тело человека».

При определении реакции на вибрацию следует учитывать четыре наиболее важных физических фактора первостепенной важности, а именно: интенсивность, частота, направление действия, длительность (время воздействия) вибрации.

На практике при оценке любой вибрации, которую можно охарактеризовать с помощью этих факторов, нужно различать три основных критерия этой оценки:

Обеспечение производительной работы (усталость – «граница снижения производительности труда от усталости»);

Обеспечение безопасности и здоровья («предел воздействия»);

Обеспечение комфорта («порог снижения комфорта»).

ГРАНИЦА СНИЖЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА

ОТ УСТАЛОСТИ.

Эта граница определяет предел, превышение которого может повлечь за собой значительное снижение производительности труда при выполнении большинства работ.

ПРЕДЕЛ ВОЗДЕЙСТВИЯ (сохранность здоровья или безопасности).

Предел воздействия как функция частоты или времени воздействия является такой же общей формой оценки действия вибрации, как и граница снижения производительности труда от усталости, но соответствующие уровни увеличены в этом случае в 2 раза (на 6 дБ выше). Другими словами, максимальная безопасность дозы вибрации определяется для определенных частот, напряжения и длительности этого воздействия удвоением значений, допустимых в сответствии с критерием снижения производительности труда от усталости. Превышение предела воздействия не рекомендуется без принятия специальных мер предосторожности, даже если человек не должен выполнять в этих условиях никакой работы.

ПОРОГ СНИЖЕНИЯ КОМФОРТА

Порог снижения комфортности принимается равным приблизительно 1/3 соответствующих уровней, принятых для границы снижения производительности труда от усталости. Здесь предполагается, что порог снижения комфорта подчиняется тем же временным зависимостям, что и рассматриваемые выше уровни. Поэтому значения порога снижения комфорта получаются уменьшенными на 10 дБ соответствующих значений границы снижения производительности труда от усталости.

Создание вибрационных условий труда (т.е. условий труда, при которых производственная вибрация не оказывает на работающего неблагоприятного воздействия, в крайних своих проявлениях приводящего к профессиональному заболеванию) обеспечивается:

· применением вибробезопасных машин;

· применением средств виброзащиты, снижающих воздействующую на работающих вибрацию на путях ее распространения;

· проектировочными решениями технологических процессов и производственных помещений, обеспечивающими гигиенические нормы вибраций на рабочих местах;

· организационно-техническими мероприятиями, обеспечивающими поддержание технического состояния машин на уровне, предусмотренном нормативно-технической документацией на них;

· улучшением эксплуатации машин;

· введением режимов труда, регулирующих продолжительность воздействия вибраций на работающих.

Наиболее эффективной мерой борьбы с вибрацией является устранение причин возникновения колебаний в машинах и механизмах конструктивными и технологическими методами. Примером борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения является устранение небаланса вращающихся масс, люфтов, зазоров в машинах, замена кривошипно-шатунных механизмов кулачковыми, шарикоподшипников – подшипниками скольжения.

При демпфировании уменьшение амплитуды колебаний деталей машин достигается их изготовлением из материалов с большим внутренним трением или применением покрытий на вибрирующих поверхностях из материалов с большим внутренним трением или вязкостью.

Гашение колебаний предусматривает увеличение инерционного и упругого сопротивления колебательных систем либо введение в механизмы специальных устройств – динамических гасителей.

В случае, когда устранить или снизить вибрацию в машине не удается, используется метод виброизоляции – уменьшение уровня вибрации на защищенном объекте путем передачи колебаний этому объекту от источника колебаний.

Контроль вибрации должен осуществляться при контрольных испытаниях машин; на рабочих местах производственных помещений и машин в процессе эксплуатации.

Параметры вибрации можно измерить специальными приборами, такими как виброметр, виброизмерительная аппаратура, измеритель шума и вибрации ИШВ-1 или с помощью датчиков, преобразующих механические колебания в электрические. Для оценки вибраций на предприятиях только с санитарно-технической точки зрения получили широкое распространение вибрографы ВР-1, применение которых для данной цели является достаточным.

Виброграф ВР-1 (рис. 11.1) относится к классу механических приборов. Чувствительность его невелика – он позволяет регистрировать амплитуды колебаний от 0,05 до 6 мм при частотах от 5 до 100 Гц. Прибор используется как контрольный для проверки оценочных замеров амплитуд от частот вибраций и состоит из определяющего рычажного и лентопротяжного механизмов.

Записываются виброграммы на восковом слое ленты острием пера (рис. 11.2). Колебания с размахом 0,05 – 1,5 мм записываются с шестикратным увеличением, колебания 1,5 – 6,0 мм – в натуральную величину. На ленте наряду с записью измеряемого колебания прибор через каждую секунду делает отметку времени. Амплитуда колебания А = Х/2, где Х – размах колебаний. Для случая шестикратного увеличения А = Х/2 6. Частота колебаний f (Гц) рассчитывается непосредственно по ленте: определяется число колебаний К на отрезке τ, соответствующем 1 с, отсюда f = k/τ.

Рис. 11.1. Принципиальная схема вибрографа ВР-1;

1 – объект, вибрации которого измеряются;

2 – наконечник вибрографа;

3 – натяжная пружина;

4 – пишущее перо;

5 – лента

Рис. 11.2. Расшифровка записи колебаний

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: