![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Билет № 17.
1. Дешевизна. 2. Компактность. 3. Раздражают слуховой канал.
9. ЛИТЕРАТУРА.
1. Борьба с шумом на производстве: Справочник/ Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов, В.И. Горенштейн и др. – М.: Машиностроение, 1985. – 399 с. 2. Справочник проектировщика. Защита от шума/ под ред. Е.Я. Юдина. - Борьба с шумом на производстве: Справочник/ Е.Я. Юдин. – М.: Стройиздат, 1974. – 134 с. 3. Основи охорони праці. / К.Н. Ткачук. – К.: Либидь, 2004. – 385 с. 4. Основы охраны труда. / В.Ц. Жидецкий. – Львов, 2000 г. 5. Основы охраны труда в машиностроении. / Е.Я. Юдин. – М.: Стройиздат, 1983г.
Министерство образования и науки Украины Приазовский Государственный Технический Университет Кафедра охраны труда и окружающей среды им. Н.С. Немцова
Скударь О.Н., Данилова Т.Г.
Лекция на тему: «Вибрация, её характеристики и способы защиты» (дисциплина – «Основы охраны труда» для студентов всех специальностей и форм обучения)
Мариуполь, ПГТУ, 2007г. 1. Характеристика и параметры вибрации. В соответствии с ГОСТ 24346—80 (СТ СЭВ 1926— 79) «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты. Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источниками являются возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки, агрегаты виброформования и т. п.); в других случаях неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т. п.). Иногда вибрации создаются ударами деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы и т. п.). Величина дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может явиться неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация деталей от неравномерного нагрева при горячих и холодных посадках и т. п. Воздействие вибраций на человека чаще всего связано с колебаниями, обусловленными внешним переменным силовым воздействием на машину либо на отдельную ее систему. Возникновение такого рода колебаний может быть связано не только с силовым, но и с кинематическим возбуждением, например, в транспортных средствах при их движении по неровному пути. Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются: амплитуда виброперемещеиия Хт, амплитуда колебательной скорости Vт, амплитуда колебательного ускорения ат период колебаний Т, частота f, связанная с периодом колебаний соотношением f = 1/Т. Вибросмещение в случае синусоидальных колебаний определяют по формуле х = хт sin (ω t +φ), где ω — угловая частота (ω = 2лf); φ — начальная фаза вибросмещения. В большинстве случаев начальная фаза в задачах охраны труда значения не имеет и может не учитываться. В общем случае физическая величина, характеризующая вибрацию (например, виброскорость), является некоторой функцией времени: V=V(t). Математическая теория показывает, что такой процесс можно представить в виде суммы бесконечно длящихся синусоидальных колебаний с различными периодами и амплитудами. В случае периодического процесса частоты этих составляющих кратны основной частоте процесса: f = n f1 (n =1, 2, 3,..., f1 – основная частота процесса). Амплитуды гармоник определяют по известным формулам разложения в ряд Фурье. Если же процесс не имеет определенного периода (случайные или кратковременные одиночные процессы), то число таких синусоидальных составляющих становится бесконечно большим, а их частоты распределяются непрерывным образом, при этом амплитуды определяют разложением по формуле интеграла Фурье. Таким образом, спектр периодического или квазипериодического колебательного процесса является дискретным (рис. 1, а, б), а случайного или кратковременного одиночного процесса — непрерывным (рис. 1, е). Чаще всего в дискретном спектре наиболее ярко выражена основная частота колебаний. Если процесс представляет собой сложение нескольких периодических процессов, частоты отдельных составляющих в его спектре могут быть не кратными друг другу, т. е. имеет место квазипериодический процесс (рис. 1, 6). Если же процесс есть результат суммирования нескольких периодических и случайных процессов, спектр его является смешанным, т. е. изображается в виде непрерывного и дискретного спектров, наложенных друг на друга (рис. 1, г).
Рис. 1. Спектры вибраций
2. Воздействие вибрации на организм человека. Различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела. Общей вибрации подвергаются транспортные рабочие, операторы мощных штампов, грузоподъемных кранов и некоторых других видов оборудования. Локальной вибрации подвергаются работающие с ручным электрическим и пневматическим механизированным инструментом (зачистка сварных швов, обрубка отливок, клепка, шлифование и т. п.). В ряде случаев работающий может подвергаться одновременно воздействию общей и локальной вибрации (комбинированная вибрация), например, при работе на строительно-дорожных машинах и транспорте. Общая вибрация с частотой менее 0, 7 Гц (качка) хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, происходящая из-за нарушения нормальной деятельности органов равновесия (вестибулярного аппарата) по причине резонансных явлений. Различные внутренние органы и отдельные части тела (например, голову и сердце) можно рассматривать как колебательные системы с определенной массой, соединенные между собой «пружинами» с определенными упругими свойствами и параллельно включенными сопротивлениями. Очевидно, что такая система обладает рядом резонансов, частоты которых, определяющие субъективное восприятие вибраций, зависят также от положения тела работающего (работа, стоя или сидя). Собственные частоты плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение «стоя») составляют 4—6 Гц, головы относительно плеч (положение «сидя»}—25—30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6—9 Гц. Колебания рабочих мест с указанными частотами весьма опасны, так как могут вызвать механическое повреждение или даже разрыв этих органов. Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, может быть причиной вибрационной болезни — стойких нарушений физиологических функций организма, обусловленных преимущественно воздействием вибраций на центральную нервную систему. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, плохого самочувствия, нарушений сердечной деятельности. Вибрация может не вызывать болезненных ощущений, но затруднить проведение производственных процессов. Локальная вибрация вызывает спазма сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью. Одновременно наблюдается воздействие вибрации на нервные окончания, мышечные и костные ткани, выражающееся в нарушении чувствительности кожи, окостенении сухожилий мышц и отложениях солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к болям, деформациям и уменьшению подвижности суставов. Все указанные изменения усиливаются в холодный и уменьшаются в теплый период года. При локальной вибрации наблюдаются нарушения деятельности центральной нервной системы, как и при обшей вибрации. Виброболезнь относится к группе профзаболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжелых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности. 3. Нормирование вибрации. Различают гигиеническое и техническое нормирование вибраций. В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих 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. При этом учитывают условия установки и режим работы стационарного виброактивного технологического оборудования в цехах, условия эксплуатации ручного механизированного инструмента. В соответствии с ГОСТ 12.1.012—78* «Система стандартов безопасности труда. Вибрация, общие требования безопасности» установлены допустимые значения и методы оценки гигиенических характеристик вибраций, определяющих ее воздействие на человека. Нормируемыми параметрами при гигиенической оценке вибраций являются средние квадратические значения виброскоростей V (и их логарифмические уровни Lv) или виброускорения (Lа) для локальных вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октавных или 1/3 октавных полосах, определяется по формулам: Lv = 20 lg Lа = 20 lg где V и а – соответственно действующие значения скорости (м/с) и ускорения (м/с2); Vо и ао – стандартные пороговые значения скорости и ускорения; Vо = 5 · 10 -8 м/с, ао = 3 · 10-4 м/с2. Возможна интегральная оценка вибраций по частоте нормируемого параметра, а также по дозе вибрации. Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно в каждой стандартной октавной полосе, различно для общей и локальной вибраций. Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на вибрацию: транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам (в том числе при их строительстве); транспортно-технологическую, которая образуется при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении и (или) при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке или горной выработке; технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибраций. Наиболее высокие требования предъявляются при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного труда, а также в цехах без источников вибраций (рис. 2). В охране труда допустимые промышленные вибрации ограничиваются санитарными нормами СН – 245 – 71 и СН 626 – 66, регламентирующие предельные значения параметров вибрации – среднеквадратические значения колебательной скорости (м/с) и её уровней (Дб) (табл. 1 и табл. 2). Нормы по ограничению общих вибраций, т. е. вибраций рабочих мест (пола, оснований машин, сидений и т. п.), устанавливают величину логарифмического уровня колебательной скорости в октавных диапазонах со среднегеометрическими значениями 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц1, а нормы по ограничению локальной вибрации — в октавных полосах частот со среднегеометрическими значениями 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Гигиенические нормы вибрации установлены для длительности рабочей смены 8 ч. ______________ 1 Нормирование транспортных вибраций производится с октановой полосы со среднегеометрическим значением 1 Гц. Рис. 2. Гигиенические нормы вибраций: 1а—транспортная вертикальная вибрации; 16 — транспортная горизонтальная вибрация; 2 — транспортная технологическая вибрация (вертикальная и горизонтальная); 3а— технологическая вибрация (вертикальная и горизонтальная) в производственных помещениях с источниками вибрации; 36 — то же в производственных помещениях без источников вибрации; 3в — то же помещения для умственного труда и административно-управленческие помещения; 4 - локальная вибрация. Таблица № 1. Допустимые значения параметров вибрации.
Таблица № 2. Допустимые значения вибрации.
Для видов вибрации (или особых условий ее воздействия), не нашедших отражение в ГОСТ 12.1.012—78* (например, при совместном действии локальной и общей вибрации, шума и вибрации и др.), допустимые величины уровня вибраций должны быть приведены в стандартных или технических условиях на конкретные виды оборудования. Исходя из требований ГОСТ 12.1.012—78* по ограничению местной вибрации, разработан стандарт (ГОСТ 17770—72*. «Машины ручные. Допустимые уровни вибрации»), устанавливающий допустимые логарифмические уровни среднеквадратичной скорости вибраций в октавных полосах частот для основных типов ручных машин. Он охватывает машины ударного, ударно-поворотного, ударно-вращательного действия, предназначенные для разрушения горных пород (отбойные молотки, горные сверла, перфораторы), а также машины ударного, ударно-поворотного, ударно-вращательного действия для промышленности и строительства (шлифовальные машины, рубильные молотки, клепальные молотки, трамбовки, бетоноломы, электрические перфораторы, сверлильные машины, гайковерты и т. д.). Технические характеристики вибрации, определяемые по ГОСТ 17770—72* (СТ СЭВ 715—77), позволяют производить объективное сравнение отдельных модификаций ручных машин по фактору вибрации и осуществлять их контроль по вибрационному фактору как на заводах -изготовителях, так и в процессе эксплуатации. Имеются стандарты на методы измерения вибрационных параметров ручных машин и на средства вибрационных испытаний отдельных типов ручных машин (ГОСТ 16519—78 «Машины ручные. Методы измерения вибрационных параметров», ГОСТ 16844—80 «Средства испытаний пневматических электрических молотков. Технические требования»).
4. Способы снижения вибрации. Разработка мероприятий по снижению производственных вибраций должна производиться одновременно с решением основной задачи современного машиностроения — комплексной механизации и автоматизации производства. Введение дистанционного управления цехами и участками позволит полностью решить проблему защиты от вибраций. В неавтоматизированных производствах осуществляют следующие методы по уменьшению вибраций: в источнике возникновения, по снижению их на путях распространения, по снижению вредного воздействия вибраций на работающих путем соответствующей организации труда, а также применения средств индивидуальной защиты и лечебно-профилактических мероприятий. Методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, описывающих колебания машин и агрегатов в условиях производства. Эти уравнения сложны, так как любой вид технологического оборудования, так же как и его отдельные конструктивные элементы, является системой со многими степенями подвижности и обладает рядом резонансных частот. Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются: 1) снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил); 2) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы; 3) вибродемпфироваиие — увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным; 4) динамическое гашение колебаний — присоединение к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присоединения системы; 5) изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций. В соответствии с ГОСТ 12.4.046—78 методы вибрационной защиты могут быть также разделены на методы, снижающие параметры вибраций воздействием на источник возбуждения, и методы, снижающие параметры вибраций на путях ее распространения от источника. Последние включают методы 2, 3, 4 приведенной выше классификации, а также виброизоляцию и применение средств индивидуальной защиты. Приведенная классификация методов борьбы с вибрацией на путях распространения справедлива для любого вида возбуждения вибраций: силового, кинематического, параметрического и т. д. Возможна также классификация методов борьбы с вибрацией по наличию контакта оператора с вибрирующим объектом. 5. Средства индивидуальной защиты от вибраций. Виброизмерительная аппаратура. При работе с ручным механизированным электрическим и пневматическим инструментом применяют средства индивидуальной защиты рук от воздействия вибраций. К ним относят рукавицы, перчатки, а также виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены креплениями в руке. Общие технические требования к средствам индивидуальной защиты рук от вибраций определены ГОСТ 12.4.002—74. Учитывая неблагоприятное воздействие холода на развитие виброболезни, при работе в зимнее время рабочих надо обеспечивать теплыми рукавицами. В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный режим труда. Так, при работе с ручными машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм, суммарное время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не должна превышать для ручных машин 15—20 мин. При таком режиме труда (если прочие факторы условий труда соответствуют санитарным нормам) рекомендуется устанавливать обеденный перерыв не менее 40 мин и два регламентированных перерыва (для активного отдыха, проведения производственной гимнастики по специальному комплексу и физиопрофилактических процедур): 20 мин через 1—2 ч после начала смены и 30 мин через 2 ч после обеденного перерыва. Для работающих в условиях вибрации при наличии других неблагоприятных факторов (шума, температуры, вредных веществ, излучения и др.), превышающих санитарные нормы, режимы труда и отдыха должны устанавливаться на основе изучения изменения работоспособности, отражающей степень неблагоприятного воздействия всего комплекса факторов условий труда на организм человека. При работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется включать в рабочий цикл технологические операции, не связанные с воздействием вибрации. Рабочие, у которых обнаружена вибрационная болезнь, временно, до медицинского заключения, должны быть переведены на работу, не связанную с вибрацией, значительным мышечным напряжением и охлаждением рук. При работе в условиях общей вибрации применяется спецобувь (ГОСТ 12.4.024—76). Вибрацию измеряют в соответствии с требованиями СТ СЭВ 1931—78 «Вибрации. Общие требования к проведению измерений», действующих санитарных норм, а также стандартов по ограничению вибраций отдельных видов технологического оборудования. Из многочисленных видов виброизмерительных приборов, прежде всего, следует отметить отечественную измерительную аппаратуру ИШВ-1 со стандартными октавными фильтрами, а также измерительный прибор ВИП-2. Из импортной аппаратуры широко используется прецизионный виброакустическии тракт фнрии «Брюль и Къер» (Дания), а также комплект аппаратуры RFT (ГДР).
5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К СДАЧЕ ЭКЗАМЕНА (ЗАЧЕТА).
16. Определение понятия «вибрация». 17. Классификация вибрации по способу действия на организм человека. 18. Действие на организм человека. 19. Локальная вибрация. 20. Вибрационная болезнь. 21. Причины возбуждения вибрации. 22. Основные параметры вибрации. 23. Нормирование вибрации. 24. Гигиенические нормы вибрации. 25. Методы борьбы с вибрацией. 26. Индивидуальные средства защиты от вибрации. 27. Виброизмерительная аппаратура.
|