Предельно допустимые уровни контактного ультразвука для работающих

Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц	Пиковые значения виброскорости, м/с	Уровни виброскорости, дБ
16,0-63,0 125,0-500,0 1000-31500	5*10-3 8,9*10-3 1,6*10 -2	100 105 100

Методы снижения и ограничения неблагоприятного влияния, ультразвука включают:

- исключение контакта с источниками ультразвука путем дистанционного управления, автоблокировки;

- применение более высоких рабочих частот (не ниже 22 кГц);

- размещение стационарных ультразвуковых источников в отдельных помещениях или звукоизолирующих кабинах;

- оборудование ультразвуковых источников звукопогло­щающими кожухами и экранами;

- применение средств защиты рук работающих (нарукав­ников, рукавиц или перчаток) при контактном ультразвуке и средств защиты органов слуха (противошумы) при воздушном ультразвуке;

- организация регламентированных перерывов - десяти­минутный перерыв за 1-1,5 ч до и пятнадцатиминутный перерыв через 1,5-2 ч после обеденного перерыва для про­ведения физиопрофилактических процедур (тепловых гид­ропроцедур, массажа, ультрафиолетового излучения), а также лечебной гимнастики, витаминизации и т.п.;

- организация регламентированных перерывов для про­филактики утомления зрения.

4.5 Вибрация

При эксплуатации машин с движущимися исполнительными органами или рабочими телами зачастую возникают вибрации, которые при определенных условиях препятствуют нормальному течению технологического процесса, оказывают вредное воздействие на организм человека либо являются источником аварий. Если не принимать технических и профилактических мер, то под влиянием вибраций может развиться виброболезнь, при которой нарушается работа нервной и сердечно-сосудистой систем человека, опорно-двигательного аппарата и пр. В связи с этим борьба с вибрацией представляет одно из важнейших направлений безопасности жизнедеятельности.

Вибрация  это движение точек или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты. Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются частота колебаний f, Гц; величина амплитуды смещения точек (вибросмещение) А, м (мм); скорость перемещения точек (виброскорость) v, м/с (мм/с); ускорение, с которым идет нарастание и убывание виброскорости (виброускорения) а, м/с² (мм/с²).

В практике оценки вибрации используют также и относительные значения вибросмещения L_A, виброскорости L_V и виброускорения L_a в децибелах по отношению к их пороговым значениям:

, , , (1)

где А₀  пороговое значение амплитуды, А₀ = 810^-12 м; V₀  пороговое значение виброскорости, V₀ = 510^-8 м/с; а₀  пороговое значение виброускорения, а₀ = 310^-4 м/с².

По воздействию на организм человека различают общую и локальную вибрацию. Общей вибрации организм подвергается под воздействием колебаний рабочего места (рабочей площадки, пола, сиденья). Общую вибрацию подразделяют на три категории:

транспортная вибрация (общая вибрация 1-й категории) воздействует на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности и дорогам. К источникам транспортной вибрации относят сельскохозяйственные и промышленные тракторы, грузовые автомобили, снегоочистители и др;

транспортно-технологическая вибрация (общая вибрация 2-й категории) воздействует на человека на рабочих местах машин, передвигающихся по специально подготовленной поверхности производственных помещений, промышленных площадок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят экскаваторы, краны промышленные, машины для загрузки мартеновских печей в металлургическом производстве, напольный производственный транспорт и др.;

технологическая вибрация (общая вибрация 3-й категории) воздействует на человека на рабочих местах стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, вентиляторы и др.

Источники возникновения локальных вибраций: ручные машины с двигателями, органы ручного управления машинами и оборудованием, ручные машины без двигателей, обрабатываемые детали.

Последствия воздействия вибрации зависят от ее вида, продолжительности и направления воздействия (рис. 1), частоты и амплитуды колебаний, а также от уровня шума, микроклиматических условий на рабочем месте и других сопутствующих факторов.

Гигиенические требования при работах с источниками вибрации регламентируют следующие документы:

СН 2.2.4/2.1.8.56696 «Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»;

СанПиН 2.2.2.54096 «Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ»;

ГОСТ 12.1.0122004. ССБТ «Вибрационная безопасность. Общие требования».

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 83,0 Гц.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются виброскорость V, виброускорение а или их логарифмические уровни L_V, L_а.

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения или их логарифмические уровни.

При интегральной оценке с учетом времени воздействия вибрации нормируемый параметр  это эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения или их логарифмический уровень.

Методы борьбы с вибрациями

Существующие способы борьбы с вибрацией оборудования многообразны, однако основными из них являются следующие:

• устранение причин возникновения вибрации в источнике;

• динамическое гашение;

• применение виброизоляторов и виброзащитных устройств.

К первому методу можно отнести а) повышение жесткости машин и их элементов; б) выбор рациональных режимов работы оборудования; в) тщательная балансировка движущихся звеньев кинематических цепей. Примером борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения является устранение небалансных вращающихся масс, люфтов, зазоров в машинах, замена кривошипно-шатунных механизмов кулач­ковыми, шарикоподшипников - подшипниками скольжения.

Гашение колебаний достигается либо за счет увеличения инерционного и упругого сопротивления колебательных систем либо за счет введения в механизмы специальных устройств - динамических гасителей, которые частично уравновешивают динамические воздействия, возбуждаемые источником.

В случаях, когда устранить или снизить вибрацию в машине не удается, используется метод виброизоляции – снижение уровня вибрации защищаемого объекта уменьшением колебаний передающихся этому объекту от источника колебаний. Виброизоляторы выполняют в виде стальных пружин, рессор, прокладок из резин, резано-металлических конструкций и др. В некоторых случаях в производственных помещениях устраивают «плавающие» полы. Сюда же можно отнести вибродемпфирование. При демпфировании уменьшение амплитуды колебаний деталей машин достигается их изготовлением из материалов с большим внутренним трением или применением покрытий на вибрирующих поверхностях из материалов с большим внутренним трением, или вязкостью.

Основным показателем, определяющим качество виброизоляции машины, установленной на виброизоляторы с жесткостью С и массой М, является коэффициент виброизоляции КП. Он показывает, какая доля динамической силы F_ф или ускорения а_ф, от общей силы или ускорения, действующих со стороны машины, передается виброизоляторами фундаменту:

(2)

где f₀ - частота собственных колебаний, Гц; f - частота возмущающей силы, Гц.

Амортизаторы начинают приносить эффект лишь при КП<<1. При КП=1 виброизоляторы полностью передают вибрации фундаменту или даже усиливают их (КП >1).

Эффект от виброизоляции там сильнее, чем больше отношение f/f₀. Следовательно, для лучшей виброизоляции фундаментов от вибраций машины при известной частоте возмущающей силы необходимо умень­шить частоту собственных колебаний машины на виброизоляторах для получения больших отношений f/f₀, что достигается либо увеличе­нием массы машины М, либо снижением жесткости виброизоляции С. При собственной частоте f₀ эффект от виброизоляции будет тем выше, чем больше возмущающая частота по сравнению с собственной частотой.