Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Проведение лабораторного практикума по охране труда. Учебное пособие
.pdf
Глава 2. Исследование производственной вибрации
Классификация вибрации
1. По способу передачи человеку вибрация делится:
– на общую, передающуюся через опорные поверхности си-
дящего или стоящего человека.
Общая вибрация поражает нервную и сердечно-сосудистую системы, желудочно-кишечный тракт, опорно-двигательный аппарат. При продолжительной работе без эффективных
мер защиты может развиться вибрационная болезнь – опасное
неизлечимое заболевание, которое сопровождается изменением
в кровеносных сосудах верхних (реже нижних) конечностей,
снижением артериального давления, нарушением кровоснабжения внутренних органов, уменьшением частоты сердечных сокращений;
– локальную, передающуюся через руки человека, ноги си-
дящего человека.
При длительном воздействии локальной вибрации наблюдается снижение чувствительности пальцев, заболевание суставов
и неврозы рук.
2. По направлению действия различают общую вибрацию,
действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х
Y
, Z0, где Z0 – вертикальная ось, а Х0 и Y0 – горизонтальные оси
0
0
(в соответствии с рис. 1), и локальную вибрацию, действующую
вдоль осей ортогональной системы координат Х
совпадает с осью мест охвата источника вибрации, ось Y
пендикулярна ладони, а ось Z
осью Х
и направлением подачи или приложения силы или осью
л
лежит в плоскости, образованной
л
, Yл, Zл, где ось Хл
л
пер-
л
предплечья (рис. 2).
,
Рис. 1. Направление коорди-
натных осей при действии
общей вибрации
Положение стоя Положение сидя
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
а) б)
Рис. 2. Направление координатных осей при действии
локальной вибрации:
а – при охвате цилиндрических, торцовых и близких к ним поверхно-
стей; б – при охвате сферических поверхностей
По направлению действия более вредной считается вибра-
ция, действующая вдоль оси тела, чем перпендикулярная к ней.
3. По источникам возникновения классифицируют только
общую вибрацию:
– транспортная – воздействующая на операторов подвиж-
ных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве
(тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные
сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки
и т. д.); снегоочистители);
– технологическая – воздействующая на операторов стаци-
онарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, оборудование для бурения скважин, оборудование
промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков));
– транспортно-технологическая – воздействующая на
операторов машин с ограниченным перемещением только по
специально подготовленным поверхностям производственных
помещений, промышленных площадок или горных выработок
(экскаваторы, краны промышленные и строительные, шахтные
погрузочные машины, путевые машины, бетоноукладчики).
4. По частотному составу различают:
• низкочастотные вибрации (с преобладанием максималь-
ных уровней в октавных полосах частот 1–4 Гц для общих вибраций, 8–16 Гц для локальных вибраций);
12 13
Глава 2. Исследование производственной вибрации
• среднечастотные вибрации (8–16 Гц для общих вибра-
ций, 31,5–63 Гц для локальных вибраций);
• высокочастотные вибрации (31,5–63 Гц для общих ви-
браций, 125–1000 Гц для локальных вибраций).
Методы защиты от производственной вибрации
Методы, снижающие параметры вибрации на путях ее рас-
пространения от источника возбуждения:
• виброизоляция – метод вибрационной защиты посред-
ством устройств, помещенных между источником возбуждения
и защищаемым объектом. Метод виброизоляции реализуется
различными способами, в том числе введением упругих элементов (стальные пружины, рессоры, резиновые прокладки и др.)
между источником вибрации и защищаемым объектом. Располагают изоляторы в плане симметрично относительно центра тяжести агрегата.
Эффективность виброизоляции тем выше, чем меньше
силы упругости, т. е. чем мягче пружины или прокладки. Однако агрегат, установленный на слишком мягкие виброизоляторы,
становится неустойчивым, зыбким. Таким образом, задача заключается в выборе достаточно эффективных, но сохраняющих
определенную горизонтальную устойчивость агрегата виброизоляторов;
• вибродемпфирование – процесс уменьшения уровня ви-
браций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию, т. е. использование на вибрирующих поверхностях
в качестве конструкционных материалов, обладающих большим
внутренним трением, слоя упруговязких материалов;
• изменение конструктивных элементов машин и строи-
тельных конструкций для снижения вибрации на путях ее рас-
пространения. Производится чаще за счет увеличения жесткости
системы, то есть введения ребер жесткости (при условии низкочастотной вибрации) или за счет выбора формы конструкции;
• динамическое решение – присоединение к защищаемому
объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации
объекта в точках ее присоединения. Чаще всего это установка
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
агрегатов на фундаменты, что приводит к увеличению суммарной массы колеблющейся системы.
Методы, снижающие параметры вибрации воздействием на
источник возбуждения:
− кинематические и технологические методы, с помощью
которых динамические процессы, вызванные ударами, резкими
ускорениями и т. п., были бы исключены или предельно снижены. Так, замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерно вращающимися, а также механизмами с гидроприводами
в значительной мере способствует снижению вибрации;
− изменение конструктивных решений, например, замена
подшипников качения на подшипники скольжения. В редукторах
целесообразно применять шестерни со специальными видами
зацепления: глобоидным, шевронным – вместо обычных шестерен с прямым зубом;
− повышение класса точности обработки и уменьшение
шероховатости поверхности шестерен, вращающих частей.
Чем выше класс точности обработки и меньше шероховатости,
тем меньше уровень вибрации;
− метод, влияющий на изменение частоты вибрации в са-
мом источнике. Например, меняя частоту вращения вала элек-
тродвигателя при помощи автотрансформатора, получают различные частоты вибрации;
− метод уравновешивания вращающихся масс, который ре-
ализуется с помощью балансировки вращающихся частей машин.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
К индивидуальным средствам защиты относятся виброзащитные перчатки, коврики, виброзащитные рукоятки у вибрирующих ручек управления. При работе в условиях общей вибрации
применяют спецобувь.
Организационные мероприятия
Для защиты от воздействия вибрации устанавливают специальные режимы труда и отдыха. Так, при работе с ручными
машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм,
суммарное время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одно-
14 15
Глава 2. Исследование производственной вибрации
разового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не должна превышать для ручных машин 15–20 мин. К основному перерыву (не менее 40 мин)
устанавливают два дополнительных регламентированных перерыва: первый перерыв через 1–2 ч после начала смены длительностью 20 мин и второй перерыв длительностью 30 мин через 2 ч
после обеденного перерыва.
Практическая часть
При работе с прибором «Ассистент» (рис. 3) в режиме из-
мерения вибрации необходимо выполнить следующие действия:
Рис. 3. Анализатор шума и вибрации «Ассистент»
1) вставить микрофон 1 во входной разъем 2 прибора «Ас-
систент»;
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
1) включить питание прибора (нажать клавишу 3 ВКЛ) – на
дисплее 4 отразятся характеристики прибора;
2) на дисплее отразятся настройки прибора – клавишами
перемещения 5 выделить значение опции «вибрация»;
3) на дисплее отразятся измеряемые характеристики вибрации;
4) нажать клавишу 6 ЭКРАН – на дисплее отразятся значе-
ния измеряемых величин;
5) произвести замеры вибрации в пяти точках исследуемого
помещения. Результаты записать в табл. 1;
6) нажать клавишу 7 ПАУЗА – измеряемые величины пере-
станут меняться;
7) выключить «Ассистент», нажав клавишу 3 ВКЛ.
Оформление отчета
В отчете необходимо:
1) привести таблицу с результатами замеров вибрации;
2) сделать вывод об уровне производственной вибрации
в исследуемом помещении при выполнении работ, проводимых
в этом помещении.
Таблица 1
Экспериментальные данные
f (Гц) Точка 1 Точка 2 Точка 3 Точка 4 Точка 5
8
16
31,5
63
125
250
500
1000
Среднее
значение
16 17
Глава 2. Исследование производственной вибрации
Контрольные вопросы
1. Что такое вибрация?
2. Приведите примеры влияния вибрации на организм
человека.
3. Поясните классификацию вибрации:
• по способу передачи;
• направлению действия;
• источнику возникновения.
4. Назовите основные методы защиты от вибрации.
5. Назовите средства индивидуальной защиты от вибрации.
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
,
,
,
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО
ШУМА
Цель работы – изучить основные характеристики шума,
воздействие шума на организм человека и методы защиты от
производственного шума.
Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с устройством и работой анализатора шума
и вибрации прибором «Ассистент»;
2) рассчитать и сравнить эффективность защиты от шума
различных видов звукоизолирующих устройств;
3) сделать вывод о звукоизолирующих свойствах использу-
емых материалов.
Теоретическая часть
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических
колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
Звуковая волна характеризуется звуковым давлением Р, Па,
интенсивностью I, Вт/м
2
, частотой f, Гц.
Звуковое давление показывает разность между мгновенным
значением давления и средним давлением в невозмущенной среде. Именно на изменение давления в воздухе реагирует наш орган слуха. Чем больше давление, тем сильнее раздражение органа слуха и ощущение громкости звука.
При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии; количество переносимой энергии
определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука – количество звуковой энергии, проходящей в одну секунду через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны:
18 19
,
,
,
Глава 3. Исследование производственного шума
W
I =
S
где I – интенсивность звука, Вт/м2;
W – звуковая энергия, Вт;
S – площадь, м
2
.
Между интенсивностью звука и его звуковым давлением су-
ществует определенная зависимость:
2
P
I
=
c
ρ
где I – интенсивность звука, Вт/м2;
Р – звуковое давление, Па;
ρ – плотность среды, кг/м
3
;
с – скорость звука в этой же среде, м/с.
Для характеристики уровня шума используют не непосредственные значения интенсивности звука и звукового давления,
которыми неудобно оперировать, а их логарифмические значения, называемые уровнем интенсивности звука или уровнем звукового давления.
Уровень интенсивности звука определяют по формуле
I
LI=
lg 010
I
где LI – уровень интенсивности, дБ;
I – интенсивность звука, Вт/м
I
– интенсивность звука, соответствующая порогу слыши-
0
мости человеческого уха. I
– постоянная величина; I0 = 10
0
2
;
–12
Вт/м2
на частоте 1000 Гц.
Человеческое ухо, а также многие акустические приборы
реагируют не на интенсивность звука, а на звуковое давление,
уровень которого определяется по формуле
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Р
L
20=
p
,
lg
Р
0
где Р – звуковое давление, Па;
Р
– пороговое звуковое давление. Р0 – постоянная величина;
0
Р
= 2 · 10–5 Па на частоте 1000 Гц.
0
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16–20
звук) и выше 20
000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфра-
000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощу-
щений, но оказывают биологическое воздействие на организм.
Восприятие человеком звука зависит от его частоты, интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность I
и наименьшее звуковое давление Р
, воспринимаемое челове-
0
ком на данной частоте, называется порогом слышимости. При
f = 1000 Гц Р
= 2 · 10–5 Па и I0 = 10
0
Если Р = 20 Па и I = 10 Вт/м
–12
Вт/м2.
2
, то у человека возникают боле-
вые ощущения – болевой порог.
Между этими порогами лежит область слышимости.
Для оценки уровня шума используются октавные полосы,
т. е. f
= 2. Граничные значения частот октавных полос и сред-
2/f1
негеометрические частоты в октавных полосах (в скобках) таковы: 22–45 (31,5); 45–90 (63); 90–180 (125); 180–355 (250); 355–
710 (500); 710–1400 (1000); 1400–2800 (2000); 2850–5600 (4000);
5600–11
200 (8000). Спектры представляются в виде таблиц или
графиков, используются для сравнения шумовых характеристик,
нормирования шума и др.
0
Классификация шумов, воздействующих на человека
По характеру спектра различают:
− широкополосный шум – с непрерывным спектром шири-
ной более одной октавы;
− тональный шум – с выраженными тонами в спектре. То-
нальный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полос частот по превышению
уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;
20 21
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]