ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
курс ЛЕКЦИЙ
ПО дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
раздел
«охрана труда на ЖеЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ»
Часть III
Санкт-Петербург
2007
УДК
Машарский Б.Л.
Курс лекций по дисциплине « Безопасность жизнедеятельности» раздел «Охрана труда на железнодорожном транспорте». Часть III. − СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2007. − с.
Рассмотрены вопросы связанные с воздействием на работающих вибрации, дана ее классификация, принципы нормирования и средства защиты. Проанализированы вопросы электробезопасности, средства и методы защиты от поражения электрическим током, испытания защитных средств. Также рассмотрена пожарная безопасность производственных объектов, дана их пожарно-техническая классификация строительных материалов, помещений и зданий, средства и методы борьбы с пожарами.
Курс лекций предназначен для выполнения контрольных работ, подготовки к лабораторному практикуму, экзамену.
Курс лекций подготовил: Машарский Б.Л.
Петербургский государственный университет путей сообщения, 2007 г.
Часть III
1. Вибрационная безопасность
1.1. Вибрация, основные понятия и термины
Упругой средой называется твердое вещество, в котором при прохождении звуковой волны могут возникать искажение объема и формы (расширение – сжатие и сдвиг) эле-ментарной частицы среды.
Вибрация – колебания точек упругой среды (конструкции), возникающее при прохож-дении волны давления, или в общем виде – это колебания материальных тел в результате воз-действия на них переменой нагрузки.
Вибрация рабочего места или ручного инструмента создает у работающего неприятное ощущение и при длительном и систематическом воздействии на организм работающего может вызвать профессиональное заболевание – вибрационную болезнь.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации – это уровень нормируемого пара-метра вибрации, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или от-клонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в про-цессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.
Допустимый уровень вибрации в жилых и общественных зданиях – это уровень фак-тора, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изме-нений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к вибрационному воздействию.
1.2. Характеристики механических колебаний, единицы измерения
Всякий периодический процесс слагается из ряда циклов. Под циклами понимается полная совокупность повторяющихся значений периодически изменяющейся величины.
Рис. 1. Простое гармоническое колебание:
О – точка покоя; А – амплитуда; Т – период колебания
Наименьший промежуток времени – t, необходимый для завершения одного полного цикла, называется периодом – Т, единицей измерения для которого является – секунда, с. Простейшими колебаниями являются гармонические, при которых переменная величина изменяется по закону синуса или косинуса:
А = Ао sin ωt, (1)
где А – амплитуда колебаний, т. е. максимальное смещение колеблющейся точки от поло-
жения равновесия (полуразмах колебаний), м, см, мм;
Ао – начальная амплитуда колебаний;
ω – угловая (циклическая) частота;
t – время.
По способу возбуждения колебания могут быть свободными или вынужденными. Сво-бодные (или собственные) колебания – это колебания механической системы, обладаю-щей массой и упругостью, после выведения ее из равновесия мгновенной силой. Характер свободных колебаний (частота, время) определяются свойствами самой системы: массой, упругостью, силами затухания.
2. Частота периодического процесса – f, представляет собой число циклов, уклады-вающихся в единицу времени:
f = 1 / Т. (2)
За единицу частоты во всех системах принимается герц, Гц – частота, равная одному циклу в секунду. Иначе говоря, герц есть частота такого периодического процесса, кото-рый повторяется каждую секунду.
Угловая частота – ω, единица измерения – рад/c, и частота периодического процесса – f, Гц, связаны следующей зависимостью:
ω = 2 π f . (3)
Весь частотный диапазон делится на частотные интервалы. Эти интервалы могут быть октавными, полуоктавными, третьокравными. Октава – это полоса частот, где отношение верхней граничной частоты fВ к нижней граничной частоте fН равно 2 (fв / fН = 2). Октава характеризуется средней геометрической частотой:
fСР = ( fВ fН )1/2 = ( 2 fН )1/2 = 1,41 fН; (4)
для полуоктавы fСР = ( 2 fН )1/4 = 1,19 fН;
для третьоктавы fСР = ( 2 fН )1/6 = 1,13 fН.
3. Колеблющаяся в пространстве точка перемещается с непрерывно меняющейся ско-ростью и ускорением (далее виброскоростью и виброускорением), являющимися первой и второй производными смещения (амплитуды) во времени. Для их оценки используются:
cредние квадратические значения виброскорости – V, единица измерения, м/с;
средние квадратические значения виброускорения – а, единица измерения, м/с2;
амплитуды виброперемещений – А, единица измерения, м∙10-3, при проектировоч-ных расчетах строительных конструкций и средств виброизоляции [1, 2].
Виброскорость при измерении вибрации определяют по максимальному значению Vmax, которое находится в прямой зависимости от частоты и амплитуды:
Vmax = ω A = 2 π f A, (5)
Виброускорение а нередко выражается в долях или единицах ускорения свободного падения g:
a = ω2 A ∕ g = 4 π2 f2 A ∕ 9,81. (6)
4. Логарифмические уровни виброскорости – LV, единица измерения, дБ:
LV = 20 lg (V / 5·10-8), (7)
где V – среднее квадратическое значение виброскорости, м/с;
5·10-8 – пороговое значение виброскорости, начиная c которого человек ощущает воз-
действие вибрации, м/с [1, 2].
5. Логарифмические уровни виброускорения – La, единица измерения, дБ:
La = 20 lg (a / 10-6), (8)
где а – среднее квадратическое значение виброускорения, м/с2;
10-6 – пороговое значение виброускорения, начиная c которого человек ощущает воз-
действие вибрации, м/с2 [1, 2].
6. Спектр вибрации – это распределение значений контролируемого параметра в ин-тересующей области частот.