30. Защита от вибраций

В промышленности, на транспорте, в быту широко используются машины и оборудование, создающие вибрации, неблагоприятно воздействующие на человека.

Вибрации - механические колебания упругих тел или систем, возникающие вследствие соударения или под действием неуравновешенных сил и моментов.

Источниками вибраций в оборудовании являются: приводы машин, зубчатые передачи редукторов, подшипниковые узлы, машины ударного действия, (штампы, ручной инструмент и пр.), кроме того, источником вибраций являются неуравновешенные вращающиеся массы ­из-за конструктивных, технологических, монтажных или эксплуатационных причин. Транс­порт также мощный источник вибраций, в быту в том числе. Наличие вибраций часто свиде­тельствует о нерациональности конструкции, либо о ее плохом эксплуатационном состоя­нии.

Воздействие на человека

С физической точки зрения принципиальной разницы между шумом и вибрацией нет. Разница лишь в восприятии. Шум воспринимается органами слуха, вибрация - вестибуляр­ным аппаратом и органами осязания.

По характеру воздействия вибрацию разделяют на общую и местную (локальную).

Общая вибрация связана с колебаниями тела, работающего при обслуживании прессов, паровых молотов, мощных энергетических установок, транспорта (сотрясение пола, сиде­ний).

Местная (локальная) вибрация воздействует на руки работающего и связана с исполь­зованием ручного механизированного инструмента (сверлильного, клепального, шлифоваль­ного и др.).

При длительном воздействии вибраций чрезмерного уровня с течением времени разви­вается тяжелое профзаболевание - виброболезнь, связанная со стойкими (необратимыми) изменениями. Как в условиях местной, так и общей вибраций наблюдается потеря упругости кровеносными сосудами, потеря чувствительности нервными окончаниями, окостенение су­хожилий, появление костных мозолей, трофические явления (ломкость волос, ногтей, кожи вследствие нарушения обмена веществ). Подвержены воздействию вибраций нервная и сер­дечно-сосудистая системы, в результате чего наблюдается расстройства аппетита, сна, сердцебиения (самый подверженный контингент - 19-20 лет).

При общей вибрации особенно опасны вибрации с частотой около 6 Гц (резонансные колебания внутренних органов), что может привести к их смещению и механическим повре­ждениям. Наиболее вредным является одновременное действие на человека вибраций, шума и низкой температуры.

31. Методы борьбы с вибрацией

Радикальное направление решение проблемы виброзащиты - автоматизация и комплексная механизация производства, использование робототехники.

Если эта мера не использована, то возможны следующие методы:

1.Борьба с вибрацией в источнике возникновения. Производится на этапе проектирова­ния и техпроцесса. Используются все меры снижения механических шумов в источнике возникновения (см. в предыдущей лекции).

2.Борьба с вибрацией на путях ее распространения:

- вибродемпфирование (вибропоглощение);

- виброгашение;

- виброизоляция;

- отстройка от режима резонанса;

- применение СИЗ.

Вибродемпфирование (вибропоглощение) - основано на увеличении потерь в системе за счет сил трения и вязкости. На этапе конструирования - реализуется путем выбора конст­рукционных материалов с большим внутренним трением. На этапе эксплуатации - при­менение вибродемпфирующих покрытий упруговязких материалов.

Виброгашение - основано на увеличение массы и жесткости индивидуальных монолитных фундаментов, оснований, плит. Причем, массу фундамента подбирают таким обра­зом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1 - 0,2 мм.

Виброизоляция - основана на введение в колебательную систему дополнительной уп­ругой связи с целью ослабления передачи вибрации для уменьшения передачи вибрации от оборудования к человеку используют виброизоляторы трех типов: резиновые, пружинные и комбинированные.

Виброизоляция используется в ручном механизированном инструменте с качающимися виброгасящими рукоятками, связанными с корпусом инструмента упругой связью - систе­мой шарнирно сопряженных элементов.

Отстройка от режима резонанса

Для предотвращения вибраций существенную роль играет исключение резонансных режимов работы. Резонансные режимы работы технологического оборудования устраняют двумя путями: 1) изменение массы или жесткости системы, например, введением в конст­рукцию ребер жесткости; 2) установлением нового рабочего режима.