Нормирование ведется в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90:

вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации;

для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию «безопасность»;

Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл.1.

в качестве нормируемых показателей вибрационной нагрузки на оператора принимают: для постоянной вибрации - спектры вибропараметров (например, допустимые спектры уровней виброскорости, представленные на рис.5), или корректируемые по частоте вибропараметры (табл.2).

Таблица 2

вибрации		Направление действия	Нормативные, корректированные по частоте и эквивалентные корректированные значения
			виброускорения		виброскорости
					мс -1 10 -2
Локальная		X л, Y л, Z л
		Z о, Y о, X о

для непостоянной вибрации - эквивалентное корректированое значение виброускорения или его логарифмический уровень, определяемые по дозе согласно зависимостям (5) и (6) при показателе m = 2;

норму вибрационной нагрузки на оператора по спектральным и корректированным по частоте значениям контролируемого параметра () при длительности воздействия вибрации менее 8 ч (480 мин) определяют по формуле

где U 480 - норма вибрационной нагрузки на оператора для длительности воздействия вибрации 480 мин;

T - длительность воздействия вибрации.

При Т < 30 мин в качестве нормы принимают значение, вычисленное для Т = 30 мин.

1. Мероприятия по защите от вибрации

Борьба с производственной вибрацией должна вестись уже на этапе проектирования зданий, конструирования машин, агрегатов, станков и другого оборудования. Однако эти мероприятия зачастую не исключают возможность воздействия вибрации на человека.

Мероприятия по борьбе с воздействием вибрации проводятся по трем основным направлениям: инженерно-техническому, организационному и лечебно-профилактическому.

Инженерно-технические мероприятия включают: внедрение средств автоматизации и прогрессивной технологии, исключающих воздействие на работающих вибрации. В неавтоматизированном производстве технические способы связаны с изменением конструктивных параметров машин, технологического оборудования и механизированного инструмента и включают в себя как воздействие на саму колеблющуюся систему, так и меры по снижению вибрации на пути ее распространения.

Зависимость между амплитудой колебательной скорости и возмущающей силы для механической системы с сосредоточенными параметрами может быть представлена в виде:

(8)

где: V m , F m - соответственно амплитуда колебательной скорости и возмущающая сила;

m - масса (сосредоточенная) системы, кг;

 - коэффициент трения (активная часть сопротивления), Нс/м;

-текущее значение виброскорости,
, м/с;

-текущее значение виброускорения массы,
, м 2 /с;

q - жесткость связи, Н/м;

 - частота возмущающей силы, 1/с.

Из данного соотношения видно, что основными направлениями борьбы с вибрацией методом воздействия на колеблющуюся систему являются:

ликвидация или снижение значений неуравновешенной силы в источнике вибрации (сюда относится замена кривошипных и кулачковых механизмов равномерно вращающимися, механические приводы - гидравлическими, применение шестерен со специальным профилем зуба, подбор зубчатых пар, замена подшипников качения на подшипники скольжения, тщательная балансировка вращающихся масс);

отстройка от режима резонанса, т.е. обеспечение несовпадения собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей с частотой вынужденной силы;

вибродемпфирование - уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии (увеличение активных потерь на трение), которое может производиться путем:

использования в качестве конструкционных материалов и покрытий упруго-вязких материалов с большим коэффициентом внутреннего трения, таких, как капрон, пластмассы, текстолит, резина, дельтадревесина, сплавы на основе Cu-Ni, Ni-Ti, Ni-Co;

использования поверхностного трения при введении в конструкцию дополнительных поглощающих элементов;

перевода энергии механических колебаний в энергию электро-магнитных полей и в тепловую энергию;

динамическое гашение колебаний (основано на увеличении реактивного сопротивления), которое реализуется введением виброгасителя, колеблющегося в противофазе с основной массой (применяется в режимах, близких к резонансу).

Основным способом препятствия передаче вибрации от ее источника на тело оператора является виброизоляция. Она выполняется путем введения в колеблющуюся систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибрации от машины - источника колебаний - к основанию, смежным элементам конструкции или к оператору.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи, который имеет смысл отношения силы, действующей на основание при наличии упругой связи, к силе, действующей при абсолютно жесткой связи, и определяется по формуле:

Оптимальным считается КП = 1/8..1/15.

В качестве виброизоляционных материалов применяют:

резину губчатую, мягкую, средней жесткости и специальных сортов;

пробку натуральную или плиты из пробковой крошки;

войлок натуральный;

минеральный войлок на битумном связующем 3- см толщиной;

асбоцементовые плиты;

древесно-стружечные плиты.

Примеры виброизолирующих устройств представлены на рис.6-16.

Введение

В современных условиях развития общества решение проблем, связанных с обеспечением безопасной жизнедеятельности человека во всех сферах его деятельности от опасных и вредных факторов, является актуальным. Это обусловлено тем, что в последние годы в нашей стране и за рубежом происходит множество чрезвычайных ситуаций различного характера. При этом возникающие стихийные бедствия, аварии, катастрофы, загрязнение окружающей среды промышленными отходами и другими вредными веществами, а также применение в локальных войнах различных видов оружия создают ситуации, опасные для здоровья и жизни населения. Эти воздействия становятся катастрофическими, они приводят к большим разрушениям, вызывают смерть, ранения и страдания значительного числа людей. Чтобы умело и грамотно противостоять последствиям проявления любых опасностей в чрезвычайных ситуациях, необходимо постоянно совершенствовать уровень подготовки специалистов различных профилей, способных решать комплекс взаимосвязанных задач в обеспечении безопасной жизнедеятельности человека.

Основу научных и практических знаний, содержащихся в курсе "Безопасность жизнедеятельности", составляют знания, ранее излагавшихся в отдельных курсах: "Охрана труда", "Охрана окружающей среды" и "Гражданская оборона". Объединение курсов позволило расширить и углубить познания в области анатомо-физиологических свойств человека и его реакциях на воздействие негативных факторов; комплексного представления об источниках, количестве и значимости травмирующих и вредных факторов среды обитания. Предпосылкой такого подхода является значительная общность в указанных выше курсах целей, задач, объектов и предметов изучения, а также средств познания и принципов реализации теоретических и практических задач.

Нормирование вибраций

Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование.

В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни.

Во втором случае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации.

Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.

Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".

Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл. 1.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v (и их логарифмические уровни L v) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации - в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия.

Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин (8-ми часовой рабочий день), определяется по формуле:

где - допустимое значение виброскорости для длительности воздействия 480 мин.

	Характеристика условий труда	Пример источников вибрации
1 безопасность	Транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, аэрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве	Тракторы, сельскохозяйственные и промышленные, машины для обработки почвы, уборки и посева сельскохозяйственных культур; автомобили, строительно-дорожные машины, в том числе бульдозеры, скреперы, грейдеры, катки, снегоочистители и т.п.; самоходный горно-шахтный транспорт.
2 граница снижения производительности труда	Транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченной подвижностью, перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок	Экскаваторы, краны промышленные и строительные, машины для загрузки мартеновских печей; горные комбайны; шахтные погрузочные машины; самоходные бурильные каретки; путевые машины бетоноукладчики; напольный производственный транспорт
3 тип "а" граница снижения производительности труда	Технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации	Станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечнопрессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, насосные агрегаты, вентиляторы, буровые станки, оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности, стационарное оборудование сельскохозяйственного производства
3 тип "в" комфорт	Вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом	Диспетчерские, заводоуправления, конструкторские бюро лаборатории, учебные помещения, вычислительные центры, конторские помещения, здравпункты и т.д.

Нормирование вибрации

Различают техническое и гигиеническое нормирование вибрации.

Техническое нормирование вибрации устанавливает допустимые значения вибрационных характеристик для отдельных типов и групп машин и адресуется их создателям – конструкторам. Вибрационные характеристики служат критериями качества, надежности и безопасности самих машин.

Основу гигиенического нормирования вибрации составляют критерии здоровья человека при воздействии на него вибрации с учетом напряженности и тяжести труда. Вибрацию разграничивают на опасную и безопасную, научно обоснованные значения параметров которой составляют гигиенические нормы вибрации.

Основная цель нормирования вибрации на рабочихместах– это установление допустимых значений характеристик вибрации, которые при ежедневном систематическом воздействии в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не могут вызвать существенных заболеваний организма человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

Применение гигиенических норм дает возможность объективно оценивать условия труда на каждом рабочем месте, определять степень виброопасности, производить выбор методов и средств виброзащиты.

Основными документами, регламентирующими уровень вибрации на рабочих местах, являются ГОСТ 12.1.012-2004 “ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования” и СН 2.2.4/2.1.8.566-96 “Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”. В этих документах приведены предельно допустимые значения колебательной скорости, колебательного ускорения и их уровней в октавных и третьоктавных полосах частот для локальной и общей вибрации в зависимости от источника возникновения, направления действия.

Нормативные документы устанавливают три метода нормирования вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях:

• 1) частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
• 2) интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
• 3) дозой вибрации.

Нормируемыми параметрами по первому методу являются: среднеквадратические значения виброскорости и виброускорения, логарифмические уровни виброскорости и виброускорения. Нормы установлены для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации – в октавных и третьоктавных полосах частот.

По второму методу нормируемыми параметрами являются корректированные значения контролируемого параметра (виброскорость, виброускорение), их уровни, измеряемые с помощью специальных фильтров или вычисляемые по результатам спектральных измерений.

При оценке вибрации с помощью дозы нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости и виброускорения, определяемое как корень квадратный из отношения дозы на время воздействия вибрации. Доза вибрации определяется как сумма произведения квадратов контролируемого параметра на время действия вибрации.

Дозовый метод позволяет быстро и надежно проводить оценку вибрации на рабочих местах работающих, определять предельное время работы даже в условиях трудно хронометрируемых режимов работы при действии нестационарной вибрации, оценивать вибронагруженность операторов в течение рабочей смены.

Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации категории За на рабочих местах при длительности вибрационного воздействия 8 ч приведены в табл. 7.2 и 7.3.

Измерение и контроль вибрации на рабочих местах

Совокупность методов и средств для измерения величин, характеризующих колебания, называется виброметрией.

Измерение параметров вибрации регламентировано требованиями ГОСТ 12.1.012-2004. “ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования”.

Таблица 7.2

Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации

Среднегеометрические частоты октавных полос, Г ц	Предельно допустимые значения по осям Х л, У л, Ζ л
	виброускорения		виброскорости

Измерения выполняются приборами, прошедшими поверку в ФГУ “Российский центр испытаний и сертификации” (Ростест). Имеют право проводить замеры параметров вибрации организации, имеющие аккредитованные лаборатории.

Виброизмерительные приборы, использующиеся для измерения параметров вибрации: измеритель шума и вибрации ВШВ-003; виброметр 00042 фирмы “Роботрон”; измеритель вибрации М-1300; виброметр 2515 фирмы “Брюль и Къер”; вибродозиметр ВД-01; цифровые виброметры SVAN 946, SVAN 947. Применяются индивидуальные дозиметры, использующие неэлектронные принципы регистрации дозы вибрации (оптико-механические, электрохимические, эффект контактной электризации и др.).

Таблица 7.3

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест категории За

Среднегеометрические частоты полос, Гц	Предельно допустимое значение по осям Х 0 , У 0 , Z 0
	виброускорения				виброскорости
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни

Лекция 10

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ

План лекции:

1. Классификация производственных вибраций.

2. Воздействие вибрации на здоровье человека.

3. Нормирование производственных вибраций.

4. Способы снижения производственно вибрации.

Классификация производственных вибраций

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, транспорт – создают механические колебания. Увеличение быстродействия и мощности техники привело к резкому повышению уровня вибрации.

Человек ощущает вибрацию в диапазоне от долей до 1000 Гц. Вибрация более высокой частоты воспринимается как тепловое ощущение

Воздействие вибрации на человека классифицируется:

По способу передачи вибрации на человека,

По направлению действия вибрации.

По временной характеристике вибрации.

По способу передачи колебаний на человека различают общую, передающуюся через опорные поверхности на все тело, и локальную, передающуюся на руки или ноги человека.

По направлению действия вибрации подразделяют в соответствии с направлением ортогональных осей координатX о, Y о,Z о для общей вибрации и X л, Y л, Z л для локальной вибрации.

По временной характеристике различают постоянную вибрацию (контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза) и непостоянную вибрацию.

Основные параметры вибрации: амплитуда колебания (м) – величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия, период колебания (с) – время между двумя последовательно одинаковыми состояниями системы, частота (Гц), связанная с периодом известным соотношением, виброскорость (м/с), виброускорение (м­ 2 /с)

Воздействие вибрации на здоровье человека.

Общая вибрация более опасна, чем локальная, так как она вызывает сотрясение всего организма. Вначале появляются головные боли, нарушения сна, утомляемость. При длительном воздействии вибрации развивается вибрационная болезнь: нарушается деятельность нервной системы, сосудов, органов зрения, слуха, вестибулярного аппарата, возникают головокружение, сонливость, заболевания желудка (т.к. под действием вибрации усиливается выделение желудочного сока), идет разрушающее поражение суставов.

Особенно опасна общая вибрация при совпадении частот внешних воздействий с собственными частотами колебаний органов человека (явление резонанса), т.к. амплитуды колебаний резко возрастают и может быть механическое повреждение этих органов. Для органов брюшной полости и грудной клетки собственные частоты лежат в пределах 6-9 Гц, для головы – 25-30 Гц, для глаз – 60-90 Гц.

Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата.

Общей вибрации подвергаются машинисты электропоездов, водители землеройной и сельскохозяйственной техники, операторы насосных и компрессорных станций, энергетических установок.

Локальная вибрация вызывает ухудшение кровоснабжения рук и, как следствие, отложение солей, деформацию и снижение подвижности суставов. Более всего страдают кистевой, локтевой и плечевой суставы, но, кроме того, воздействие идет на весь организм: появляются боли в области сердца и пояснице. Локальной вибрации подвергаются работающие с ручным механизированным инструментом. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8-10 лет, при воздействии высокочастотной вибрации (выше 125 Гц) – через 5 и менее лет.

Нормирование производственных вибраций

Различают гигиеническое и техническое нормирование вибраций. Гигиенические нормативы – ограничивают параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни. Технические – ограничивают параметры вибрации не только с учетом указанных требований, но и исходя из достижимого на сегодняшний день для данного типа оборудования уровня вибрации.

Гигиенические нормативы вибрационной нагрузки на рабочих местах устанавливаются в ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556 – 96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Документы устанавливают классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости или виброускорения. Но, поскольку абсолютные значения виброскорости изменяются в очень широких пределах, на практике используется логарифмический уровень виброскорости:

L v =20lg V/ V o (дБ)

где V- измеренное значение виброскорости, м/с,

V o =5 *10 -8 м/с – наименьшее значение виброскорости, которое начинает ощущать человек.

Спектр частот вибрации разбивается на октавные полосы со среднегеометрическими частотами:

Для общей вибрации 1,2,4,8,16, 31,5.63.

Для локальной 1,2,4,8,16, 31,5, 63,125,250,500,1000.

Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно в каждой октавной полосе отдельно для общей и локальной вибрации.

Общую вибрациюнормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на категории:

Категория 1 -транспортная вибрация, воздействующая на опера­тора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспор­тных средств при их движении по местности, агрофону и дорогам, в том числе при их строительстве;

Категория 2 -транспортно-технологическая вибрация, воздейст­вующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограничен­ной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, про­мышленных площадок и горных выработок;

Нормируемыми параметрами вибрационной нагрузки являются средние квадратичные значения виброскорости и их логарифмические уровни для локальных вибраций в октавных полосах частот, для общей вибрации в октавных или треть октавных полосах

Гигиенические нормы вибраций по ГОСТ 10.1.012-90

Таблица 8.1.

Вид вибрации	Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
						31,5
Общая транспортная:
вертикальная								-	-	-	-
горизонтальная								-	-	-	-
Транспортно-технологическая "								-	-	-	-
Технологическая	_							-	-	-	-
В производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию	_							-	-	-	-
В служебных помещениях, здравпунктах, конструкторских бюро, лабораториях								-	-	-	-
Локальная вибрация			-

Санитарные нормы параметров вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 "Вибрационная безопасность" и СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Про-изводственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий".

Нормируемыми параметрами вибрации являются спектральные и корректированные по частоте средние квадратические значения виброускорения , виброскорости и их логарифмические уровни , (табл. П.3-П.8).

При нормировании параметров вибрации учитываются следующие факторы.

1. Вид вибрации (общая, локальная, вертикальная, горизонтальная).

3. Временная характеристика вибрации (постоянная, непостоянная). При непостоянной вибрации нормой вибрационной нагрузки на оператора являются одночисловые эквивалентные корректированные значения контролируемых параметров.

4. Нормируемый диапазон частот:

· для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц;

· для общей вибрации – октавных полос со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц;

· для общей вибрации – 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами от 0.8 до 80 Гц.

5. Длительность действия вибрации. При длительности действия вибрации менее 8 ч. (480 мин.) допустимые значения виброускорения и виброскорости определяются по формулам:

, (7)

, (8)

где , – допустимые значения виброускорения и виброскорости при длительности действия в течение 8 ч. (по ГОСТ 12.1.012-90, СН 2.2.4/2.1.8.566-96);

Т – фактическое время воздействия вибрации, мин.

Допустимые значения уровней виброскорости и виброускорения с учетом длительности действия определяются по формулам (5-6) или по табл. П.9, П.10 и формулам (9-10):

, (9)

, (10)

где , – допустимые значения уровней виброускорения, виброскорости при длительности воздействия в течение 8 часов по ГОСТ 12.1.012-90, СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

Причины возникновения вибрации

1. Неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых могут быть детали и узлы оборудования, имеющие возвратно-поступательное движение (кривошипно-шатунные механизмы, вибротрамбовки, лесопильные рамы, фанерострогальные станки и т.п.).

2. Неуравновешенные вращающиеся массы (ручной электрический и пневматический инструмент, режущий инструмент станков, электродвигатели, вентиляторы и т.п.).

3. Соударение деталей узлов в процессе работы оборудования (зубчатые соединения, подшипниковые узлы и т.п.).

4. Взаимодействие рабочих органов оборудования с обрабатываемым материалом (режущие инструменты металло- и деревообрабатывающих станков, грейферы грузоподъемных кранов, лесозаготовительных машин, ковши, отвалы, ножи строительно-дорожных машин и т.п.).

5. Кинематическое возбуждение вибрации при движении машин и механизмов по неровной опорной поверхности (автомобили, электро- и автопогрузчики, трактора, лесозаготовительные машины, тягачи, строительно-дорожные машины, наземный транспорт и т.п.).

6. Гидроаэродинамические воздействия, возникающие при работе оборудования (гидроприводы, пневмоприводы, вентиляторы и т.п.).

7. Износ оборудования, некачественные сборка узлов, монтаж оборудования.

Методы обеспечения вибробезопасности

ГОСТ 12.1.012-90 "Вибрационная безопасность" предусматривает технические и организационные методы защиты от вибрации. Наиболее эффективны технические методы, которые в свою очередь подразделяются на методы, уменьшающие параметры вибрации в источнике ее возбуждения, и методы защиты от вибрации на путях ее распространения.

К основным методам, уменьшающим параметры вибрации в источнике ее возбуждения, относятся следующие.

1. При проектировании:

· изменение конструктивных элементов источника возбуждения, обеспечивающее их безударное взаимодействие (замена прямозубых шестерен на косозубые, шевронные; замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерновращающимися, механизмами с гидроприводами; применение на станках ножевых валов с винтообразной режущей кромкой и т.п.);

· изменение характера возбуждающих воздействий;

· выбор режима работы оборудования (например, изменение частоты колебаний);

· замена возвратно-поступательных движений вращательными;

· замена подшипников качения на подшипники скольжения;

· отстройка от режима резонанса изменением массы и жесткости оборудования или установлением нового рабочего режима.

2. При изготовлении деталей:

· использование материалов в соответствии с Техническими условиями;

· повышение класса точности обработки, соблюдение допусков;

· термическая обработка в соответствии с установленными режимами.

3. При сборке узлов, оборудования:

· качественная центровка приводного и приводимого механизмов;

· качественная балансировка вращающихся масс;

· обеспечение необходимой жесткости соединения.

4. При монтаже стационарного оборудования:

· обеспечение соответствия массы и конструкции фундамента величине усилий, возникающих при работе оборудования;

· установка оборудования на виброизолирующее основание;

· качественное крепление оборудования к фундаменту.

5. При эксплуатации оборудования – своевременное и качественное техобслуживание:

· смазка сопряженных деталей;

· замена изношенных деталей;

· обеспечение необходимой жесткости соединений.

К основным методам защиты от вибрации на путях ее распространения относятся следующие:

1. Виброизоляция. Этот способ защиты заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения оборудования защищаемому объекту (основанию, рабочему месту, строительной конструкции) при помощи устройств, помещаемых между ними (виброизоляторов, пружин, упругих прокладок). Эффективность виброизоляции определяется коэффициентом передачи КП, который рассчитывается по формуле:

, (11)

где , , – амплитуда виброперемещения, виброскорость, виброускорение на рабочем месте;

, , – амплитуда виброперемещения, виброскорость, виброускорение на рабочем месте при использовании виброзащитного модуля.

Эффективность виброизоляции в децибелах определяют по формуле:

. (12)

Эффективность виброизоляции в процентах определяют по формуле:

%, (13)

где – среднее квадратическое значение виброскорости до применения виброзащиты, м/с; – среднее квадратическое значение виброскорости после применения виброзащиты, м/с.

2. Динамическое виброгашение. Динамическое гашение вибрации осуществляют путем установки оборудования на фундамент с определенной массой или применением динамических виброгасителей. Динамические виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему, собственная частота которой настроена на основную частоту колебаний оборудования, вибрация которого снижается. Подбором массы и жесткости виброгасителя обеспечивается выполнение условия . Виброгаситель жестко крепится на вибрирующем оборудовании, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями оборудования.

3. Вибродемпфирование (вибропоглощение). Это процесс уменьшения уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию.

Уменьшение параметров вибрации может осуществляться:

· использованием в качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением (сплавы на основе меди, никеля, кобальта, марганца с содержанием меди, магниевые сплавы, твердые пластмассы, прессованная древесина, твердая резина);

· нанесением на вибрирующие поверхности упруго вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (жесткие, мягкие, комбинированные вибродемпфирующие покрытия);

· применением поверхностного трения (например, при колебаниях изгиба двух скрепленных и плотно прилегающих друг к другу пластин).

При кинематическом возбуждении вибрации применяются следующие методы по ее снижению:

· изменение конструкции элементов оборудования;

· уменьшение неровностей пути перемещения самоходных и транспортных машин;

· повышение амортизирующей способности опорных элементов самоходных и транспортных машин.

Эффективными способами защиты работающих от действия вибрации являются дистанционное управление, автоматизация производственных процессов.

Если техническими методами невозможно снизить уровень вибрации до гигиенических норм, рекомендуется использование средств индивидуальной защиты: виброзащитных рукавиц, перчаток, виброзащитной обуви.

К организационным методам защиты от вибрации относятся следующие:

· Нормирование параметров вибрации.

· Контроль за уровнем вибрации на рабочих местах.

· Организация рационального режима труда и отдыха.

· Исключение контакта работающих с вибрирующими элементами.

· Выбор оборудования с наименьшими параметрами вибрации.

· Своевременное техобслуживание оборудования.

· Профилактическое лечение.

· Обеспечение санитарно-бытовыми помещениями и устройствами (ручными, ножными ваннами и т.п.).

ПРАКТИЧЕСКАЯ часть

Работа состоит из экспериментальной и расчетной частей. В экспериментальной части нужно сделать оценку условий труда по вибрации, выполнив измерения фактических параметров вибрации и сравнив их с допустимыми. В расчетной части должны быть решены задачи. Исходные данные для расчетов представлены в табл. П.11.

Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема экспериментальной установки для измерения параметров вибрации

Установка включает в свой состав: вибростенд 1, генератор электрических сигналов 2, измеритель шума и вибрации 3, объект виброизоля-
ции 4 (имитирующий рабочее место) с вибродатчиком, виброзащитный модуль 5.

Источником вибрации является вибростенд, имитирующий производственное оборудование, приборы, инструменты, генерирующие вибрацию. Вибростенд имеет электромагнитную систему возбуждения вибрации. Электрический сигнал подается на катушку возбуждения генератором сигналов 2 (рис. 4). Генератор позволяет формировать электрический сигнал большой мощности в широком диапазоне частот. Катушка возбуждения обеспечивает перемещение стола вибростенда с определенными частотой и амплитудой, что позволяет регулировать параметры создаваемой вибрации.

Внешний вид генератора сигналов представлен на рисунке 4.

Объект виброизоляции (рабочее место) представляет собой устройство, которое обеспечивает установку пластинки с вибродатчиком с целью измерения параметров вибрации. Массу объекта виброизоляции можно изменять за счет установки на нем дополнительных металлических пластин, входящих в его состав.

Виброзащитный модуль, назначением которого является уменьшение параметров вибрации, передающейся на рабочее место, представляет собой устройство, состоящее из двух параллельных пластин, между которыми установлены виброизоляторы или виброизолирующая прокладка. В качестве виброизоляторов применяются витые пружины с различным диаметром проволоки или плоские пружины, расположенные между пластинами, имеющими различную массу. В качестве виброизолирующей прокладки используется пенополиуретан.