Раздел 6 проектные решения по виброизоляции оборудования на транспорте

Цель занятия. Изучить основные положения по средствам защиты от вибрации, при работе различного оборудования в условиях промышленного и магистрального железнодорожного транспорта, которые воздействуют на обслуживающий персонал.

6.1 Общие положения

Вибрация представляет собой механические колебания различного оборудования (двигателей внутреннего сгорания, генераторов, электродвигателя, редукторов, муфт, колесных пар, пневмоинструмента и др.) которые передаются по металлоконструкциям, железобетонным изделиям и поверхности грунта земли и вызывают вибрационные заболевания у обслуживающего персонала, проявляющиеся в виде боли в суставах, головных болях, бессоннице, раздражительности и др.

Действие вибрации на организм человека зависит от частоты и величины амплитуды ускорений колебательного процесса и усиливается за счет резонансных частот в организме, которые при работе в положении стоя имеет два диапазона 5-12 Гц и 17-25 Гц и один в положении сидя 4-6 Гц.

При частотах до 1 Гц организм человека колеблется как единое целое, что при больших амплитудах может вызвать морскую болезнь (тошноту, рвоту, головокружение и др.)

Резонанс внутренних органов человека расположен в области 4 Гц для желудка и в области 25 Гц для головного мозга, что влияет на работоспособность и увеличение числа травм.

Вибрации, исходя из особенности воздействия на организм человека, делят на низкочастотные – со среднегеометрическими частотами в октавных полосах до 32 Гц и высокочастотные – со среднегеометрическими частотами 63 Гц и выше.

По способу передачи на тело человека вибрация делиться на общую и локальную.

Общая вибрация передается на тело человека при работе сидя или стоя через опорные поверхности, ноги, туловище.

Локальная вибрация передается через руки работника при контакте с ручным механическим инструментом, вибрирующими деталями и др.

По временным характеристикам общая и локальная вибрация может быть постоянной, когда величина виброскорости или виброускорения в течение рабочей смены изменяется не менее чем в два раза, и непостоянна при изменении более чем в два раза.

Непостоянная вибрация делится на:

- колебания, уровни которых в течение времени непрерывно меняются;

- прерывистые, когда контакт с вибрирующим объектом, прерывается;

- импульсные представляющие ударные колебания менее 1 сек. с частотой 5 Гц.

Механические колебания могут быть свободными, протекающие под действием силы тяжести и силы инерции, которые зависят от свойств системы вызванные энергией источника внешней силы и автоколебания, не имеющие колебательной системы (пружины, нестойкие опоры).

Частота вынужденных колебаний зависит от числа оборотов привода

, Гц (6.1)

где n – число оборотов в минуту.

При работе оборудования возникают наложения колебаний, которые проявляются в виде резонансных явлений, когда частота вынужденного колебания совпадает с частотой собственного колебания системы.

В упругой (металлической) среде колебания передаются в продольном и поперечном направлениях. В жидкостях и газах колебания имеют только продольный характер из-за сил гравитации и натяжения.

Скорость распространения С, частота колебаний f, длинна волны λ взаимозависимые между собой:

; , 6.2)

Скорость распространения колебаний зависит от упругих свойств среды, а также от ее плотности и составляет следующие величины: для воздуха 343 м/c, при t=20 oC ; для воды 1440 м/c, при t= 0 oC; для стали 5400 м/c; для резины 50 м/c.