Причины возникновения вибрации

1. Неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых могут быть детали и узлы оборудования, имеющие возвратно-поступательное движение (кривошипно-шатунные механизмы, вибротрамбовки, лесопильные рамы, фанерострогальные станки и т.п.).

2. Неуравновешенные вращающиеся массы (ручной электрический и пневматический инструмент, режущий инструмент станков, электродвигатели, вентиляторы и т.п.).

3. Соударение деталей узлов в процессе работы оборудования (зубчатые соединения, подшипниковые узлы и т.п.).

4. Взаимодействие рабочих органов оборудования с обрабатываемым материалом (режущие инструменты металло- и деревообрабатывающих станков, грейферы грузоподъемных кранов, лесозаготовительных машин, ковши, отвалы, ножи строительно-дорожных машин и т.п.).

5. Кинематическое возбуждение вибрации при движении машин и механизмов по неровной опорной поверхности (автомобили, электро- и автопогрузчики, трактора, лесозаготовительные машины, тягачи, строительно-дорожные машины, наземный транспорт и т.п.).

6. Гидроаэродинамические воздействия, возникающие при работе оборудования (гидроприводы, пневмоприводы, вентиляторы и т.п.).

7. Износ оборудования, некачественные сборка узлов, монтаж оборудования.

Методы обеспечения вибробезопасности

ГОСТ 12.1.012 – 90 «Вибрационная безопасность» предусматривает технические и организационные методы защиты от вибрации. Наиболее эффективны технические методы, которые в свою очередь подразделяются на методы, уменьшающие параметры вибрации в источнике ее возбуждения, и методы защиты от вибрации на путях ее распространения.

К основным методам, уменьшающим параметры вибрации в источнике ее возбуждения, относятся следующие:

1. Изменение конструктивных элементов источника возбуждения, обеспечивающее их безударное взаимодействие (замена прямозубых шестерен на косозубые, шевронные и т.п.).

2. Изменение характера возбуждающих воздействий.

3. Выбор режима работы оборудования (например, изменение частоты колебаний).

4. Замена возвратно-поступательных движений вращательными.

5. Замена подшипников качения на подшипники скольжения.

6. Отстройка от режима резонанса изменением массы и жесткости оборудования или установлением нового рабочего режима.

7. Контроль за качеством изготовления деталей, сборкой узлов и оборудования, его монтажом и состоянием в процессе эксплуатации.

К основным методам защиты от вибрации на путях ее распространения относятся следующие:

1. Виброизоляция. Этот способ защиты заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения оборудования защищаемому объекту (основанию, рабочему месту, строительной конструкции) при помощи устройств, помещаемых между ними (виброизоляторов, пружин, упругих прокладок). Эффективность виброизоляции определяется коэффициентом передачи КП, который рассчитывается по формуле:

(9)

где А_р, v_p, a_p – амплитуда виброперемещения, виброскорость, виброускорение на рабочем месте (основании); А_u, v_u, a_u – амплитуда виброперемещения, виброскорости, виброускорения на источнике вибрации.

Эффективность виброизоляции в децибелах определяют по формуле:

(10)

2. Динамическое виброгашение. Динамическое гашение вибрации осуществляют путем установки оборудования на фундамент с определенной массой или применением динамических виброгасителей.

Динамические виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему, собственная частота которой f₀ настроена на основную частоту f колебаний оборудования, вибрация которого снижается. Подбором массы и жесткости виброгасителя обеспечивается выполнение условия f₀ = f . Виброгаситель жестко крепится на вибрирующем оборудовании, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями оборудования.

3. Вибродемпфирование (вибропоглощение). Это процесс уменьшения уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию.

Уменьшение параметров вибрации может осуществляться:

• использованием в качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением (сплавы на основе меди, никеля, кобальта, магниевые сплавы, марганца с содержанием меди, твердые пластмассы, прессованная древесина, твердая резина);

• нанесением на вибрирующие поверхности упруго вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (жесткие, мягкие, комбинированные вибродемпфирующие покрытия);

• применением поверхностного трения (например, при колебаниях изгиба двух скрепленных и плотно прилегающих друг к другу пластин).

При кинематическом возбуждении вибрации применяются следующие методы по ее снижению:

1. изменение конструкции элементов оборудования;

2. уменьшение неровностей пути перемещения самоходных и транспортных машин;

3. повышение амортизирующей способности опорных элементов самоходных и транспортных машин.

Эффективными способами защиты работающих от действия вибрации являются дистанционное управление, автоматизация производственных процессов.

Если техническими методами невозможно снизить уровень вибрации до гигиенических норм, рекомендуется использование средств индивидуальной защиты: виброзащитных рукавиц, перчаток, виброзащитной обуви.

К организационным методам защиты от вибрации относятся следующие:

1. Нормирование параметров вибрации.

2. Контроль за уровнем вибрации на рабочих местах.

3. Организация рационального режима труда и отдыха.

4. Исключение контакта работающих с вибрирующими элементами.

5. Выбор оборудования с наименьшими параметрами вибрации.

6. Своевременное техобслуживание оборудования.

7. Профилактическое лечение.

8. Обеспечение санитарно-бытовыми помещениями и устройствами (ручными, ножными ваннами и т.п.).