57 Вібрація та її основні характеристики

Вібрація як чинник шкідливості у виробничій діяльності зустрічається в багатьох

технологічних процесах. Причиною виникнення вібрації може бути незрівноважність і

незбалансованість частин механізмів, що обертаються чи здійснюють зворотно-

поступальний рух.

Негативна дія вібрації відчувається тоді, коли не збігається цетр ваги тіла та осі

обертання, коли деформуються деталі внаслідок нерівномірного їх нагрівання, зносу або

незадовільного технічного догляду за з’єднувальними муфтами, підшипниками, обоймами і

т. ін.

Вібрація – це коливальні процеси, що відбуваються у механічних системах.

Найпростішою формою вібрації є гармонійні синусоїдні коливальні рухи.

Основні параметри синусоїдного коливання: частота в Герцах ( );, амплітуда

зміщення – А (м або см);коливальна швидкість – V (м/с); прискорення – W (м/с ).

Для синусоїдних коливань швидкість і прискорення визначають за формулами:

; (18) (19)

За опорний нульовий рівень коливальної швидкості взято величину м/с.

За нульовий рівень коливального прискорення взято величину м/с57

В практиці віброакустичних вимірювань використовують не абсолютні значення параметрів,

а відносні величини –віброшвидкості і рівень віброприскорення , які визначаються

відносного опорного значення й вимірюються в децибелах (дБ).

Відносні рівні і визначаються за формулами:

; , (20) (21)

де V і W – коливальна швидкість і прискорення в точці вимірювання, м/с і м/с .

Порогове відчуття вібрації виникає тоді коли прискорення її дорівнює 1% від

нормального прискорення сил земного тяжіння.

Хворобливе відчуття виникає, коли прискорення становить 5% від прискорення

земного тяжіння, тобто при 0,5 м/с .

Коливальну швидкість м/с людина сприймає як порогову, а при швидкості 1м/с,

виникають хворобливі відчуття.

Величина коливальної енергії поглинутої тілом людини (Q кгм), прямо пропорційна

площі контакту, часу дії та інтенсивності подразника

, (22)

де S - площа контакту, м ;

Т - тривалість дії, с;

І - інтенсивність вібрації, кгм/м /с.

Інтенсивність вібрації, а відтак коливальна енергія прямо пропорційна квадрату коливальної

швидкості:

, (23)

де - середньоквадратичне значення коливальної швидкості, м/с;

- модуль вхідного питомого механічного імпеденса в зоні контакту, кг/с.

Механічний імпеденс визначається як відношення коливальної сили до результуючої

коливальної швидкості в точці прикладання цієї сили.

У виробничих умовах майже не зустрічаються прості гармонійні коливання там

переважають аперіодичні, квазіперіодичні, імпульсивні або поштовхоподібні вібрації.

Залежно від джерела вібрації і характеру контакту з тілом людини вібрація умовно

поділяється на місцеву (локальну), загальну та змішану.

За спектральним складом умовно виділяють низьку й високочастотну вібрацію.

Вібрація з частотою 16-32 Гц є низькочастотною, а з більшими частотами –

високочастотною.

За часовими характеристиками вібрація поділяється на постійну, рівень якої

змінюється не більше як на 6дБ за 1хв, і непостійну, що за той же час змінюється більше ніж

на 6дБ.