Учебное пособие

ОХРАНА ТРУДА

       

Производственные вибрации

Вибрация — сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.

Вибрация возникает под действием внутренних или внешних динамических сил, вызванных плохой балансировкой вращающихся и движущихся частей машин, неточностью взаимодействия отдельных деталей узлов, ударными процессами технологического характера, неравномерной рабочей нагрузкой машин, движением техники по неровности дороги и т.д. Вибрации от источника передаются на другие узлы и агрегаты машин и на объекты защиты, т.е. на сиденья, рабочие площадки, органы управления, а вблизи стационарной техники — и на пол (основание). При контакте с колеблющимися объектами вибрации передаются на тело человека.

Вибрация делится на общую, локальную и фоновую.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека. Общую вибрацию по источнику возникновения классифицируют на категории.

Категория 1 — транспортные вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах транспортных средств (тракторов, сельхозмашин, автомобилей, в том числе тягачей, скреперов, грейдеров, катков, снегоочистителей, самоходных машин).

Категория 2 — транспортно-технологические вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью, которые перемещаются только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, площадок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы, краны, машины для загрузки, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт, рабочие места водителей легковых автомобилей, автобусов и т.д.

Категория 3 — технологические вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах стационарных машин или передающиеся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологических вибраций относят: металло- и деревообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование, электрические машины, вентиляторы, буровые станки, сельхозмашины и т.д.

Локальная вибрация передается через руки человека или другие части его тела, контактирующие с вибрирующими поверхностями. К виброопасному оборудованию относятся отбойные молотки, бетоно-ломы, трамбовки, гайковерты, шлифовальные машины, дрели и др.

Фоновая вибрация — вибрация, регистрируемая в точке измерения и не связанная с исследуемым источником.

Предельно допустимый уровень 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. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Вибрацию характеризуют следующие параметры:

  • частота колебаний — количество циклов колебаний в единицу времени;
  • амплитуда смещения — наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия;
  • виброскорость — максимальное из значений скорости колеблющейся точки;
  • виброускорение — максимальное из значений ускорений колеблющейся точки.

Гигиеническую оценку вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях, по санитарным нормам рекомендуют производить частотным (спектральным) анализом, интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра и дозой вибрации.

Основным методом, характеризующим вибрационное воздействие на человека, является частотный анализ.

Нормируемый диапазон частот для локальной вибрации устанавливается в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц.

Нормируемый диапазон частот для общей вибрации, в зависимости от категории, устанавливается в виде октавных или третьок-тавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16, 20; 25; 31,5; 40; 50, 63, 80 Гц.

Нормируемыми параметрами постоянной вибрации являются:

  • средние квадратические значения виброускорения и виброскорости, измеряемые в октавных (третьокгавных) полосах частот, или их логарифмические уровни;
  • корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни.

Нормируемыми параметрами непостоянной вибрации являются эквивалентные (по энергии), корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости, или их логарифмические уровни.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октавных или 1/3-октавных полосах частот.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной — время фактического воздействия.

Действие вибраций на организм человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т.п.

Увеличение интенсивности колебаний и длительности их воздействия вызывают изменения в организме работающего. Эти изменения (нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, появление головных болей, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, расстройство вестибулярного аппарата) могут привести к развитию профессионального заболевания — вибрационной болезни.

Наиболее опасны вибрации с частотами 2...30 Гц, так как они вызывают резонансные колебания многих органов тела, имеющих в этом диапазоне собственные частоты.

Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на технические, организационные и лечебно-профилактические.

К техническим мероприятиям относят устранение вибраций в источнике и на пути их распространения. Для уменьшения вибрации в источнике на стадии проектирования и изготовления машин предусматривают благоприятные вибрационные условия труда. Замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмасс, ременных передач вместо цепных, выбор оптимальных рабочих режимов, балансировка, повышение точности и качества обработки приводят к снижению вибраций.

При эксплуатации техники уменьшения вибраций можно достигнуть путем своевременной подтяжки креплений, устранения люфтов, зазоров, качественной смазки трущихся поверхностей и регулировкой рабочих органов.

Для уменьшения вибраций на пути распространения применяют вибродемпфирование, виброгашение, виброизоляцию.

Вибродемпфирование — уменьшение амплитуды колебаний деталей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нанесения на них слоя упруговязких материалов (резины, пластиков и т.п.). Толщина демпфирующего слоя обычно в 2...Зраза превышает толщину элемента конструкции, на которую он наносится. Вибродемпфирование можно осуществлять, используя двухслойные материалы: сталь—алюминий, сталь—медь и др.

Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующего агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты (рис. 59), а также при увеличении жесткости конструкции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости.

Рис. 59. Установка агрегатов на виброгасящем основании: а — на фундаменте и грунте; б — на перекрытии

Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей которые крепятся на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата (рис. 60).

Рис. 60. Схема динамического виброгасителя

Недостаток динамического виброгасителя — его способность подавлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной).

Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание, пол, рабочую площадку, сиденье, ручки механизированного ручного инструмента за счет устранения между ними жестких связей и установки упругих элементов— виброизоляторов. В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, прокладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружиннопластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжатии воздуха (рис. 61).

Рис. 61. Виброизолирующие опоры: а - пружинные; б — резиновые виброизоляторы

Чтобы исключить контакт работников с вибрирующими поверхностями, за пределами рабочей зоны устанавливают ограждения, предупреждающие знаки, сигнализацию.

К организационным мероприятиям по борьбе с вибрацией относят рациональное чередование режимов труда и отдыха. Работу с вибрирующим оборудованием целесообразно выполнять в теплых помещениях с температурой воздуха не менее 16 °С, так как холод усиливает действие вибрации.

К работе с вибрирующим оборудованием не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Сверхурочная работа с вибрирующим оборудованием, инструментом запрещена.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относят производственную гимнастику, ультрафиолетовое облучение, воздушный обогрев, массаж, теплые ванночки для рук и ног, прием витаминных препаратов (С, В) и т.д.

Из СИЗ применяют рукавицы, перчатки, спецобувь с виброза-щитными упругодемпфирующими элементами и др.

 

 

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru