Сакулин В.П., Эмиров И.Х. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

3 3 3 3 3 3 3 3 3

100 5,010

-3

5,610

6,310

7,110

7,910

8,910

1,010

1,110

1,310

1,410

110 1,610

-2

1,810

2,010

2,210

2,510

2,810

3,210

3,510

4,010

4,510

120 5,010

-2

5,610

6,310

7,110

7,910

8,910

1,010

1,110

1,310

1,410

130 1,610

-1

1,810

2,010

2,210

2,510

2,810

3,210

3,510

4,010

4,510

140 5,010

-1

5,610

6,310

7,110

7,910

8,910

1,0 1,1 1,3 1,4

Таблица 4

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ЛОГАРИФМИЧЕСКИМИ УРОВНЯМИ ВИБРОУСКОРЕНИЯ, ДБ,

И ЕГО ЗНАЧЕНИЯМИ, М/С

Десятки

Дб

Единицы, Дб

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

3,210

3,510

4,010

4,510

5,010

5,610

7,010

7,910

8,910

1,010

1,110

1,310

1,410

1,610

1,810

2,010

2,210

2,510

2,810

3,210

3,510

4,010

4,510

5,010

5,610

6,310

7,010

7,910

8,910

100

1,010

1,110

1,310

1,410

1,610

1,810

2,010

2,210

2,510

2,810

110

3,210

3,510

4,010

4,510

5,010

5,610

6,310

7,010

7,910

8,910

120 1,0 1,1 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8

130 3,2 3,5 4,0 4,5 5,0 5,6 6,3 7,0 7,9 8,9

140 1,010 1,110 1,310 1,410 1,610 1,810 2,010 2,210 2,510 2,810

150 3,210 3,510 4,010 4,510 5,010 5,610 6,310 7,010 7,910 8,910

160

1,010

1,110

1,310

1,410

1,610

1,810

2,010

2,210

2,510

2,810

ОЦЕНКА ФАКТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

ПО СТЕПЕНИ ВРЕДНОСТИ

Оценка фактического состояния условий труда по степени

вредности производится в соответствии с «Гигиеническими критериями

оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов

производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса»

Р.2.2.013-94 на основе сопоставления результатов измерений вибрации

(общей, локальной) с установленными предельно допустимыми уровнями

по СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

Согласно Руководству 2.2.013-94 выделяют следующие классы

условий труда при воздействии локальной и общей вибрации:

«Допустимый» класс (2) условий труда – уровни вибрации,

воздействующей на человека-оператора на рабочем месте или в рабочей

зоне, ниже или равны предельно допустимым уровням;

Класс вредных (3) условий труда:

1-й степени (3.1) – превышение ПДУ для локальной вибрации 3 Дб,

для общей –6 Дб;

2-й степени (3.2) – превышение ПДУ для локальной вибрации 6 Дб,

для общей –12 Дб;

145

3-й степени (3.3) – превышение ПДУ для локальной вибрации 9 Дб,

для общей –18 Дб;

4-й степени (3.4) – превышение ПДУ для локальной вибрации 12 Дб,

для общей –24 Дб;

Класс «опасных» / экстремальных условий труда – уровни

локальной вибрации превышают ПДУ более чем на 12 Дб, а общей

вибрации – более чем на 24 Дб.

Пример расчета эквивалентного корректированного значения

(уровня) вибрации на рабочем месте тракториста.

В результате усреднения корректированных значений

виброскорости или виброускорения (или и уровней) с учетом

продолжительности действия каждого из них рассчитывают

эквивалентное корректированное значение V

экв

(или уровень L

экв

)

соответственно по формулам п. 5.5 Санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566-

96. Эквивалентный корректированный уровень вибрации удобно

рассчитывать, используя таблицу 5.

Таблица 5

Продолжительность, ч 8 7 6 5 4 3 2 1 0,5

мин

То же, % 100 88 75 62 50 38 25 12 6 3 1

Поправка, Дб 0 -0,6 -1,2 -2 -3 -4,6 -6 -9 -12 -15 -20

Например, корректированные значения (и соответствующие им

уровни) виброскорости на рабочем месте тракториста составили: при

движении по асфальтовой дороге 8,7710

-2

м/с, при пахотных работах

1,0110

-1

м/с, или 124.9 Дб, 126,7 Дб и 126,0 Дб соответственно

Хронометраж рабочего времени показал, что движение по

асфальтовой дороге составило 1 ч, по грунтовой 2 ч, а пахотные работы

5 ч.

К каждому значению корректированного уровня виброскорости

прибавляют (с учетом знака) поправку по таблице 5, соответствующую

продолжительности действия: -9,0; -6,0; -2,0 Дб, и получают 115,9; 120,7 и

124,0 Дб.

Затем проводят попарное энергетическое суммирование уровней с

использованием таблицы 6 (см. далее). В результате получают 126,2 Дб

и результат округляют до целого числа децибел (126 Дб), т.е.

превышение ПДУ (115 Дб) составляет 9 Дб. Следовательно, условия

труда тракториста можно отнести к вредным условиям 2-го класса (3.2).

Таблица 6

Разность слагаемых

уровней L

- L

, Дб

0 1 2 3 4 5 6 7 8 10

Добавка L прибавляемая

к большему уровню, Дб

3 2,5 2,2 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,6 0,4

146

Постоянное воздействие вибрации на человека вызывает спазмы

кровеносных сосудов, изменения и нарушения в центральной нервной

системе. Она нарушает нормальное функционирование сердечно-

сосудистой и дыхательной систем, в результате чего возникает

вибрационная болезнь – профессиональное заболевание.

Различные внутренние органы и отдельные части тела (голова,

сердце) можно рассматривать как колебательные системы с

определенной сосредоточенной массой.

Такая система обладает рядом резонансов, частоты которых

зависят также от положения тела работающего («стоя» или «сидя»).

Резонанс на частотах 4-6 Гц соответствует колебаниям плечевого

пояса, бедер, головы относительно основания (положение «стоя») и т.д.

Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в

диапазоне 6-9LГц, поэтому колебания рабочих мест с указанными

частотами весьма опасны для человека. Систематическое воздействие

общих вибраций в резонансной или близкой зоне, может быть причиной

вибрационной болезни – стойких нарушений физиологических функций

организма.

МЕСТНАЯ вибрация вызывает спазмы сосудов, вследствие чего

происходит нарушение периферического кровоснабжения и другие

изменения в организме.

Как при общей, так и при местной вибрации в организме человека

наблюдается нарушение деятельности центральной нервной системы.

Эффективное лечение виброболезни возможно лишь на ранних стадиях.

МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ВИБРАЦИЕЙ

Борьба с вибрацией включает в себя:

- устранение (уменьшение) вибрации в источнике ее возникновения;

- демпфирование вибраций;

- динамическое гашение вибраций;

- виброизоляция.

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

147

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 случаях, когда устранить или снизить вибрацию в машине не

удается, используется метод виброизоляции – уменьшение уровня

вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний

этому объекту от источника колебаний.

В данной лабораторной работе определяются параметры

вибраций, и исследуется эффективность ослабления вибраций,

передающихся от машины к фундаменту в случае использования

виброизоляции. Ослабление вибрации в этом случае достигается путем

введения упругих элементов виброизоляторов, помещаемых между

источником вибрации (машиной, механизмом) и фундаментом.

Виброизоляторы можно выполнять в виде стальных пружин, рессор,

прокладок из резины, резинометаллических конструкций и др.

Рис. 2. Схема виброизоляции Рис. 3. Зависимость коэффициента

агрегата. передачи (КП) от частоты возбуждения:

1 – без учета затухания (трения

в виброизоляторах);

– с учетом затухания.

Основным показателем, определяющим качество виброизоляции

машины, установленной на виброизоляторе с жесткостью с и массой М

(Рис. 2), является коэффициент передачи (или коэффициент

виброизоляции) КП. Он показывает, какая доля динамической силы F

или ускорения а

от общей силы F или ускорения а, действующих со

стороны машины, передается виброизоляторами фундаменту:

срср

1)/(





КП

(5)

где





f

- частота возмущающей силы; в случае неуравновешенности

ротора машины (электродвигателя, вентилятора, турбины и т.д.)

148

Гц, ,

f 

(6)

где n – частота вращения, об/мин; m – гармоник (m=1, 2, 3…). Если

причиной источников колебаний не является неуравновешенность

ротора, имеют место другие частоты возмущающих сил.

Частота собственных колебаний (Гц) машины:

ст





f 

(7)

где

ст





- статистическая осадка виброизолятора под действием

собственной массы машины, см.

Зависимость коэффициента передачи от частоты возмущающей

силы показана на рис. 3. Из рисунка видно, что амортизаторы начинают

приносить эффект (КП<<1) лишь при частоте возмущения

эф

fff 

При

ff 

виброизоляторы полностью передают вибрации фундаменту

(КП=1) или даже усиливают их (КП>1). Эффект виброизоляции тем выше,

чем больше отношение f/f

. Следовательно, для лучшей виброизоляции

фундамента от вибраций машин при известной частоте возмущающей

силы f необходимо уменьшить частоту собственных колебаний машины

на виброизоляторах f

для получения больших отношений f/f

, что

достигается либо увеличением массы машины М, либо снижением

жесткости виброизоляции с. При известной же собственной частоте f

–

эффект виброизоляции будет тем выше, чем больше возмущается

частота f по сравнению с частотой f

Ослабление передачи вибраций на

фундамент обычно характеризуется величиной виброизоляции (ВИ).

Величина виброизоляции на данной частоте (дБ):

;

202020





gggLLВИ  

(8)

КП



























 120

gВИ 

(9)

где



- уровень вибраций и виброскорость машины или

фундамента при отсутствии виброизоляторов между машиной и

фундаментом;



- уровень вибраций и виброскорость фундамента

при наличии виброизоляторов между машиной и фундаментом.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Схема установки для измерения параметров вибрации и

эффективности виброизоляции показана на рис. 4.

149

ИС

. 4. С

ХЕМА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ

Объектом исследования является электродвигатель 5, жестко

закрепленный на платформе 3. Платформа установлена на фундаменте

1 с помощью пружин-виброизоляторов 2. Прижимной винт 10 позволяет

соединить платформу и фундамент. В этом случае они будут колебаться

как одно целое (виброизоляция выключена). Если прижимной винт

ослабить, то платформа будет покоиться на виброизоляторах

(виброизоляция включена). Включение электродвигателя производится

тумблером 11. Частота вращения электродвигателя регулируется с

помощью лабораторного трансформатора 9 и фиксируется по тахометру

7. Амплитуда вибраций электродвигателя изменяется с помощью

грузиков 6 и 4 балансировочного устройства 8, насаживаемого на ротор

электродвигателя. Измерение вибрации производится измерителем шума

и вибрации ВШВ-003-М2 (13) в комплекте с вибродатчиком 12 в точке I

фундамента.

Измерение вибрации в лабораторной установке производится

прибором-измерителем шума и вибрации типа ВШВ-003-М2.

Динамический и частотный диапазоны измерения виброскорости и

виброускорения с помощью вибропреобразователя ДН-3-М1, ДН-4-М1

соответствует величинам, указанным в таблице 7.

Таблица 7

Измеряемый

параметр

Тип

вибропреобра

зователя

Динамический

диапазон

Частотный

диапазон

Погрешность

Виброускорение

, мс

-2

ДН-4-М1

810

-2

-10

от 1 до 2 Гц ±20

от 2 до 10 Гц ±15

510

-2

-10

от 10 до 7000 Гц ±10

свыше 7 до 10

кГц

±15

ДН-3-М1

810

-3

-10

от 1 до 2 Гц ±20

от 2 до 10 Гц ±15

310

-3

-10

от 10 до 3000 Гц ±10

свыше 3 до 4 кГц ±15

Виброскорость,

мс

-1

ДН-4-М1 8-510

от 1 до 2 Гц ±20

от 2 до 10 Гц ±15

150

0,5-10

от 10 до 7000 Гц ±10

свыше 7 до 10

кГц

±15

ДН-3-М1

0,8-510

от 1 до 2 Гц ±20

от 2 до 10 Гц ±15

310

-2

-10

от 10 до 3000 Гц ±10

свыше 3 до 4 кГц ±15

В ВШВ-003-М2 используется принцип преобразования звуковых и

механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им

электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и

измеряются измерительным трактом (прибором).

В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрические

сигналы используется капсюль М101.

В качестве преобразователя механических колебаний в

электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-3-М1 и

ДН-4-М1.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРОУСКОРЕНИЯ

1. Преобразователи измерителя установить в положения:

ДЛТ1, dВ-80;

ДЛТ2, dВ-50

2. В зависимости от частотного диапазона измерения переключатель

ФЛТ, Н

установить в положение <<1>> или <<10>>, нажать или отжать

кнопку 10 кН

, 4кН

. Переключатель «род работы» установить в

положение F или S, или 10S.

3. Произвести измерения, изменяя при необходимости положения

переключателей ДЛТ1, dВ, ДЛТ2, dВ в соответствии с п.1.

4. Произвести отсчет показаний измерителя в mS

-2

5. При работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 показания необходимо

умножить на 10.

Измерение виброускорения в октановых или треть октановых

полосах частот производят в такой последовательности:

1) включить необходимый октановый или треть октановый фильтр

множителем <<1>> … <<X210

>> переключателем ФЛТ ОКТ или 1/3

ОКТ; переключатель ФЛТ, Н

установить в положение ОКТ или 1/3

ОКТ;

2) повторить операции в соответствии с порядком измерения

виброускорения, произведя отсчет показаний измерителя в mS-2.

Измерение виброскорости:

1. Нажать кнопку , V и повторить операции как при измерении

виброускорения, отсчитывая показания в mS

-1

151

ИЗМЕРЕНИЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ ВИБРОУСКОРЕНИЯ

ИЛИ ВИБРОСКОРОСТИ В ДЕЦИБЕЛАХ (ДБ)

Для этого следует сложить показание, соответствующее

светящемуся индикатору в дБ, и показание по шкале дБ показывающего

прибора.

Затем к результатам измерения прибавить или отнять следующие

значения:

1) при измерении логарифмического уровня виброскорости

вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 10,5 дБ, а

вибропреобразователем ДН-3-М1 отнять 9,5 дБ;

2) при измерении логарифмического уровня виброскорости

вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 46 дБ, а

вибропреобразователем ДН-3-М1 прибавить 26 дБ.

Показания измерителя логарифмических уровней виброускорения и

виброскорости в дБ выражаются относительно исходных значений:



=310

-4

м/с

– для виброускорения;

=510

-8

м/с – для виброскорости.

152

Лабораторная работа заканчивается отчетом по прилагаемой

форме:

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ЗМЕРЕНИЕ

ВИБРАЦИИ

НА

РАБОЧЕМ

МЕСТЕ

1.Фамилии и инициалы звена студентов, выполняющих работу, дата

выполнения.

2.Институт, специальность (специализация), курс.

3.Цель работы.

4.Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).

5.Применяемые приборы и оборудование.

Наименовани

Тип

прибора

Номер

прибора

Завод-

изготовитель

Дата

выпуска

Оборудовани

6.Результаты измерений внести в таблицу, предлагаемую ниже.

7.Расчетные формулы.

8.Выводы и рекомендации по оценке фактических условий труда на

рабочем месте по степени вредности и уменьшению уровня вибрации

на рабочем месте (по данным проведенных измерений).

9.Подпись преподавателя.

Предлагаемая таблица отчета по лабораторной работе

№

п/п

Наименованием параметров

Обознач

ение

Величи

на

Единица

измерения

1 2 3 4 5

Общий уровень виброскорости без виброизоляторов

Уровень виброскорости в октавных полосах частот

16 Гц

32 Гц

63 Гц

125 Гц

250 Гц

Общий уровень виброскорости при использовании

деревянного виброизолятора

Общий уровень виброскорости при использовании

резинового виброизолятора

Общий уровень виброскорости при использовании

комбинированного виброизолятора

Коэффициент передачи: при использовании

виброизоляторов

а) деревянного

б) резинового

в) комбинированного

Эффективность использования виброизоляторов:

а) деревянного

б) резинового

в) комбинированного

L

153

КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ – это отношение значения перемещения

(скорости, ускорения) защищаемого объекта к значению этой же

величины источника возбуждения. Применительно к условиям

лабораторной работы:

К 

, (10)

где V

– действующее значение перемещения (скорости, ускорения) при

наличии виброизоляции;

– то же без применения виброизоляции.

Чем это отношение меньше, тем выше виброизоляция.

Виброизоляция считается хорошей при к=1/81/15. Оценку

эффективности виброизоляции в децибелах производят по следующему

равенству:

дБк/120 gL 

(11)

Для упрощения расчетов при оценке эффективности

виброизоляции замеренные уровни колебательной скорости в дБ могут

быть переведены в действующее значение виброскорости в м/с (см.

таблицу 3).

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Понятие о вибрации.

2.Как подразделяется вибрация по направлению действия?

3.Что является источником вибрации?

4.Как подразделяется вибрация по частотному составу?

5.Местная и общая (локальная) вибрация.

6.Классификация общей вибрации.

7.Какие заболевания возникают у человека при длительном

воздействии на него вибрации?

8.По какой формуле определяется виброскорость?

9.По какой формуле определяется виброускорение?

10. Каков принцип действия прибора-измерителя шума и вибрации

ВШВ-003-М2?

11. Как оцениваются фактические условия работы на рабочих местах по

степени вредности?

12. Какими средствами и методами можно уменьшить уровень вибрации

на рабочем месте?

13. Расскажите о порядке выполнения измерений уровней виброскорости

и виброускорений прибором ВШВ-003-М2.

ЛИТЕРАТУРА (18, 28, 37, 39, 45, 51, 55, 61, 65).

154