4.2Вибрация

Механические колебательные движения объекта, передаваемые человеческому телу или отдельным его частям при непосредственном контакте.

По характеру воздействия на человека вибрации делятся на общие и локальные. Общие (низкочастотные) вибрации приложены к опорным поверхностям тела человека в положении стоя или сидя, когда вибрация вызывает сотрясение всего организма. Локальная высокочастотная вибрация обычно воздействует на отдельные части тела: руки, ноги человека. Люди, работающие на автогрейдере, подвергаются общей вибрации. Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц (качка) хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, которая наблюдается из-за нарушения нормальной деятельности органов равновесия (вестибулярного аппарата). Наиболее опасными для человека частотами колебаний являются 6 … 9 Гц вследствие того, что они совпадают с собственной частотой внутренних органов (может наступить явление резонанса). Колебания рабочих мест с этими частотами весьма опасны, так как могут вызвать механические повреждения или даже разрыв органов. При систематическом воздействии на человека общей вибрации с частотой более 1 Гц могут возникнуть стойкие нарушения опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы, системы пищеварения и др. Они проявляются в виде головных болей, головокружения, плохого сна, пониженной работоспособности, нарушения сердечной деятельности, возможно появление радикулита.

По источнику возникновения общая вибрация делится на следующие категории:

1-й категории – транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве);

2-й категории – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений,

промышленных площадок, горных выработок;

3-й категории – технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общая вибрация, возникающая при работе на автокране можно отнести к 1-й категории.

От возникающих вибраций необходима защита. Существуют следующие методы уменьшения вибраций в соответствии

с ГОСТ 26568-85*: воздействием на источник вибраций; снижением вибраций на пути их распространения; путем применения соответствующей организации труда, а также использования средств индивидуальной защиты и проведением лечебно-профилактических

Рисунок 4.1 - Схема действия сил при вибрации

мероприятий. При определении основных направлений борьбы с вибрацией можно ограничиться анализом вынужденных колебаний простой системы, представленной на рис.1. Колебания плиты 2 массой т происходят под действием переменной во времени силы F ( ), которая возникает в источнике вибраций 3, и передаются на основание А через упругий элемент 4 с жесткостью q и демпфирующий элемент 1 с коэффициентом трения µ. Человек (защищаемый объект) может находиться в контакте с плитой 2

(например, работа оператора на виброплощадке) или располагаться на основании А (например, работа оператора около двигателя, станка, подъемно-транспортных машин).

Оновные методы уменьшения вибрации следующие:

снижение вибраций воздействием на источник возбуждения посредством снижения или ликвидации возмущающих сил;

отстройка от резонансных режимов в системе рациональным выбором приведенной массы т или жесткости q колеблющейся системы;

вибродемпфирование уменьшением вибраций за счет увеличения силы трения демпфирующего устройства, т. е. перевод энергии колебаний в теплоту;

виброгашение – динамическое гашение колебаний – введением в колебательную систему дополнительных масс или увеличение жесткости системы;

виброизоляция – введением в систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу конструкции или рабочему месту;

использование средств индивидуальной защиты.

При работе на автокране целесообразно использовать виброизоляцию.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной вынуждающей силой в машиностроении чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок или пружин. Возможно использование их сочетания (комбинированные виброизоляторы).

Пружинные виброизоляторы по сравнению с прокладками имеют ряд преимуществ. Они могут применяться для изоляции как низких, так и высоких частот, дольше сохраняют постоянство упругих свойств во времени, хорошо противостоят действию масел и температуры, относительно малогабаритны. Однако они могут пропускать высокочастотные колебания, поэтому пружинные виброизоляторы рекомендуется в этом случае устанавливать на прокладки из упругих материалов типа резины (комбинированный виброизолятор). [10]

Жесткость пружинных виброизоляторов (Н/м) определяется по формуле:

, (113)