Причины возникновения, параметры и физические характеристики вибрации.

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 26Следующая ⇒

Задачей обеспечения вибрационной безопасности является предотвращение условий, при которых воздействие вибрации могло бы привести к ухудшению состояния здоровья работников (к развитию преждевременного утомления, снижению производительности труда), росту заболеваемости и нередко к возникновению профессиональных заболеваний (вибрационной болезни, которая занимает одно из первых мест в структуре хронических профессиональных заболеваний), а также к значительному снижению комфортности условий труда (особенно для лиц, требующих при выполнении производственного задания исключительного внимания во избежание возникновения опасных ситуаций).

Вибрации - колебания твёрдого тела около положения равновесия. Вибрация приводит тело или его части в колебательное движение с периодически противоположно направленными смещениями относительно положения равновесия, сопровождающееся затратой на эти перемещения механической энергии, получаемой от источника колебаний в зоне контакта тела с вибрирующей поверхностью. Количество получаемой телом энергии зависит от площади контакта и интенсивности вибрации. Ощущение вибрации возникает при соприкосновении части тела с предметами, колеблющимися под воздействием какой-либо силы в вертикальном или горизонтальном направлении. При этом вибрация вызывает волнообразное движение с попеременным сдавливанием и растяжением тканей этой части тела.

Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом.

Инструменты ударного действия основаны на принципе вибрации. К ним относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, пневмотрамбовки, пневматические рубильные молотки, трамбовки, кузнечно-прессовое оборудование, оборудование гальванических цехов, шлифовальные и полировальные станки, а также гидропескоструйное, дробеструйное, виброабразивное и галтовочное оборудование.

К машинам ударно-вращательного действия относятся пневматические и электрические перфораторы. К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные, сверлильные машины. Вибрация этих машин возникает как сопутствующий фактор в результате взаимодействия режущих инструментов с обрабатываемой поверхностью, а также дисбаланса вращающихся механизмов. Шлифовальные машины являются наиболее распространенным производственным источником локальных вибраций. Используются при выполнении шлифовальных работ, зачистки отливок и сварных швов, доводке штампов и пресс-форм и других работах. Помимо ручных механизированных машин, локальная вибрация имеет место при точильных, наждачных (зачистка мелкого литья), шлифовальных, полировальных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий. К возможным источникам локальной вибрации относятся органы ручного управления машинами и оборудованием.

Вибрация, воздействующая на человека-оператора в процессе взаимодействия с ручными машинами и оборудованием, охватывает широкий диапазон частот — от нескольких герц до 2000 Гц и выше. Ручные виброопасные машины генерируют вибрацию, уровни колебательной скорости которой зачастую значительно превышают допустимые нормами величины.

Причинами повышения уровней колебательной скорости являются: снижение величины осевого усилия подачи; изменения физико-химических свойств обрабатываемого изделия; увеличение давления сжатого воздуха в сети; удлинение оправки и увеличение диаметра абразивного круга для шлифовальных машин; неуравновешенность вращающихся частей и узлов машины. Величина вибрации возрастает при изношенности и неисправности машин. Неблагоприятным с гигиенической точки зрения моментом является близость основных частот ряда ручных машин к собственным частотам колебаний тела человека и отдельных органов.

Вибрационная безопасность - отсутствие условий, приводящих или способных привести к ухудшению состояния здоровья человека или к значительному снижению степени комфортности его труда в результате неблагоприятного воздействия вибрации. По способу передачи на человека вибрация подразделяется на локальнуюиобщую. Локальная вибрация передается через кисти рук человека в местах контакта с управляемой машиной или обрабатываемым изделием. Общая вибрация передается на тело сидящего или лежащего в точках его опоры.

Локальная вибрация в зависимости от источника возникновения подразделяется на передающуюся от: ручных машин с двигателем или ручного механизированного инструмента; органов управления машин и оборудования; ручных инструментов без двигателей и обрабатываемых деталей.

Общая вибрация в зависимости от источника её возникновения подразделяется на:

- общую вибрацию 1 категории - транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам;

- общую вибрацию 2 категории - транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок, а также на рабочих местах водителей легковых автомобилей и автобусов;

- общую вибрацию 3 категории - технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:

а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию; в) на рабочих местах в административных и служебных помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, вычислительных центров, рабочих помещениях для работников умственного труда.

По направлению действия вибрация подразделяется на: общую вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х₀, Y₀, Z₀, где Х₀ (от спины к груди) и Y₀ (от правого плеча к левому) - горизонтальные оси, направленные параллельно опорным поверхностям; Z₀ - вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т. п.; локальную вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х_Л, Y_Л, Z_Л, где ось Х_Л совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т. п.), ось Y_Л перпендикулярна ладони, а ось Z_Л лежит в плоскости, образованной осью Х_Л и направлением приложения силы или подачи обрабатываемого изделия (или осью предплечья, если сила не прикладывается).

По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную вибрацию, для которой уровень контролируемого параметра в одной 1/3-октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышает уровень в соседних 1/3-октавных полосах; широкополосную вибрацию с непрерывным спектром шириной более одной октавы. По частотному составу вибрация подразделяется на низкочастотную вибрацию (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1-4 Гц - для общей вибрации, 8-16 Гц - для локальной вибрации); среднечастотную вибрацию (8-16 Гц - для общей вибрации, 31,5-63 Гц - для локальной вибрации); высокочастотную вибрацию (31,5-63 Гц - для общей вибрации, 125-1000 Гц - для локальной вибрации).

По временным характеристикам вибрация подразделяется на постоянную вибрацию, для которой величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ) за время наблюдения при измерении с постоянной времени 1 с; непостоянную вибрацию, для которой величина нормируемых параметров изменяется более чем в 2 раза (6 дБ) за время наблюдения при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе: колеблющуюся во времени вибрацию, для которой величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени; прерывистую вибрацию, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с; импульсную вибрацию, состоящую из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются частота (f, Гц), амплитуда (А, м), виброскорость (v, м/с) и виброускорение (а, м/с²), находящиеся в следующей зависимости:

V = 2рfА, м/с;

W = (2рf)² · А, м/с².

Вибрация может оцениваться также уровнями виброскорости L_v и виброускорения L_a, дБ.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации - уровень параметра вибрации, при котором ежедневная (кроме выходных дней) работа, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа, не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Среднегеометрическая частота - квадратный корень из произведения граничных частот полосы. Третьоктавная полоса частот - полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней равно 2^1/3. Октавная полоса частот - полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней равно 2.

Логарифмические уровни виброускорения L_аi, дБ, в i-й октавной или третьоктавной полосе — уровни, непосредственно измеряемые в октавных или третьоктавных полосах частот или определяемые по формуле L_аi = 20lg a/a₀, где а_i - средние квадратические значения виброускорения в октавных или третьоктавных полосах частот, м/с²; а₀ - исходное значение виброускорения; а₀ = 3 × 10^–4 м/с².

Логарифмические уровни виброскорости L_vi, дБ, в i-й октавной или третьоктавной полосе - уровни, непосредственно измеряемые в октавных или третьоктавных полосах частот или определяемые по формуле L_vi = 20 lg v_i / v₀, где v_i - средние квадратические значения виброскорости в октавных или третьоктавных полосах частот, м/с; v₀ - исходное значение виброскорости; v₀= 5 × 10^–8 м/с.

Корректированный по частоте уровень параметра вибрации L_U, дБ, - одночисловая характеристика вибрации, непосредственно измеряемая с применением виброметров с корректирующими фильтрами или определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных (третьоктавных) полосах с учетом октавных (третьоктавных) весовых коэффициентов (поправок) по формуле

L_U = 10 lg , (1)

где L_U - корректированный по частоте уровень параметра вибрации, дБ; L_Ui - октавные (третьоктавные) уровни параметра вибрации, дБ; ∆L_Ui - октавные (третьоктавные) весовые поправки, дБ; i - порядковый номер октавной (третьоктавной) полосы; n - число октавных (третьоктавных) полос.

Эквивалентный (по энергии) корректированный по частоте уровень параметра непостоянной вибрации L_U_экв, дБ, - это корректированный уровень параметра постоянной вибрации, которая имеет такое же среднее квадратическое корректированное значение параметра, что и данная непостоянная вибрация, в течение определенного интервала времени (время наблюдения). Эквивалентный корректированный уровень L_U_экв измеряется с применением интегрирующих виброметров или рассчитывается по формуле (1) на основании эквивалентных уровней L_Ui_экв, измеренных в октавных (третьоктавных) полосах частот.

Эквивалентный (по энергии) корректированный по частоте уровень параметра непостоянной вибрации за время оценки L_U_эквT, дБ, - это корректированный уровень параметра вибрации с учетом времени воздействия вибрации в течение рабочей смены, определяемый по формуле

L_U_эквТ= 10 lg [(1/T) · t_i], (2)

где L_U_эквi - эквивалентный корректированный по частоте уровень параметра вибрации за время t_i, дБ; t_i - время воздействия вибрации с уровнем L_U_эквi, ч; n - общее число интервалов действия вибрации за смену; Т = t₁+ t₂+… + t_n - суммарное время оценки вибрации за смену.

Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 357; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!