средства защиты МЧС

Общая компоновка виброзащитной подставки должна обеспечивать не только эффективное снижение контактной вибрации, но и устойчивость при перемещении по ней оператора, исключать опрокидывание, зыбкость конструкции. Высота подставки должна быть небольшой, так как на виброопасных рабочих местах, как правило, исключается возможность ее заглубления, а смещение опорной поверхности вверх нарушает эргономич- ность общей компоновочной схемы рабочего места. Высота виброзащитных подставок не должна превышать 10 см и лишь в отдельных случаях она может быть увеличена до 20 см. Это обстоятельство существенно ограничивает применение известных, в частности пружинных, средств виброизоляции.

Опыт создания виброзащитных подставок показывает, что жесткость их упругих элементов должна быть 10—30 кН/м, а потери 200—800 Н•с/м. При таких характеристиках средств виброизоляции обеспечивается не только приемлемая эффективность виброзащиты, но и работоспособность конструкции.

Стационарные рабочие места оснащаются виброзащитными сиденьями, если характер трудовых операций позволяет оператору выполнять работу сидя, а контактная вибрация имеет опасные уровни.

Подвижные рабочие места, расположенные на транспортирующих и перемещающихся технологических агрегатах, а также транспортных средствах, как правило, оснащаются сиденьями, встроенными в их конструкции.

Превращение обычного сиденья в виброзащитное достигается вводом в его конструкцию средств виброизоляции (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Виброзащитные сиденья с виброизоляторами:

а) упругая накладка; б) упругие опоры; в) пружины, встроенные в опору; г) упругие подвески

Выбор подходящего сиденья для конкретного рабочего места производится с учетом частотных характеристик и уровней контактной вибрации, воздействующей на оператора.

Сиденье с накладным виброизолятором из губчатой резины, поролона, панцирной сетки, пружин и других упругих материалов эффективно в случае воздействия высокочастотной вибрации.

Широкополосная интенсивная вибрация требует применения более эффективных виброизоляторов. На стационарных рабочих местах удобно применять виброзащитную подставку, на которой устанавливается и при необходимости закрепляется виброзащитное сиденье. Такое конструктивное сочетание сиденья и виброзащитной подставки создает широкие возможности создания различных средств виброизоляции.

Подвижные рабочие места лучше оснащать сиденьями с промежуточными виброизоляторами. Пружинные, рессорные, пневмобаллонные и другие виброизоляторы могут размещаться в опорных конструктивных элементах, т. е. между собственно сиденьем и рабочей площадкой.

Виброзащитные сиденья на упругих подвесках применяются как на стационарных, так и на подвижных рабочих местах. При некотором усложнении конструкции в этом случае создается возможность полностью исключить жесткие связи между сиденьем и передающими вибрацию поверхностями и значительно повысить эффект виброзащиты.

Виброзащитные кабины целесообразно использовать в тех случаях, когда на человека-оператора одновременно воздействуют не только вибрации, но и другие вредные факторы, например шум, запыленность или загазованность воздуха рабочей зоны, его высокая или низкая температура, излучения и т. п.

В отличие от обычных кабин, защищающих человека-опера- тора от воздействия вредных факторов, виброзащитная кабина устанавливается на виброизолирующих опорах. Расчет виброизоляторов выполняется с учетом массы кабины, а также коли- чества людей, одновременно пребывающих в ней по условиям работы. Кабины могут быть одноместными и многоместными. Если внешними виброизоляторами не удается снизить вибрацию на полу кабины до требуемого уровня, то кабину оснащают виброзащитными сиденьями.

Практически всякое современное транспортное средство оснащается кабиной для водителя (и пассажиров), обеспечивающей комплексную защиту от множества вредных факторов окружающей среды, в том числе и от вибрации. Накоплен значительный опыт создания кабин, встраиваемых в конструкции самолетов, автомобилей, локомотивов и других машин.

Одной из мер обеспечения вибробезопасности операторов ручных машин являются средства виброзащиты рук оператора с помощью виброзащитных рукояток.

По конструктивному признаку рукоятки делятся на четыре группы:

•рукоятки с промежуточными виброизоляторами, размещаемыми между корпусом ручной машины и собственно рукояткой;

•рукоятки со встроенными виброизоляторами, размещаемыми непосредственно в теле рукоятки;

•рукоятки с накладными виброизоляторами;

•рукоятки с комбинированными виброизоляторами, представляющие различное сочетание промежуточных, встроенных и накладных виброизоляторов.

Эффективность виброзащитных рукояток обычно составляет не более 10 дБ.

Вибропоглотители

Снижение шума, излучаемого тонкостенными металлическими конструкциями машин, ограждений кожухов, воздуховодов и т. п., а также снижение вибраций, распространяющихся по таким конструкциям, может быть осуществлено путем нанесения на их колеблющиеся поверхности вибропоглощающих (вибродемпфирующих) покрытий. Эти покрытия представляют собой различные вязкие (с большим внутренним трением) материалы, которые ослабляют вибрацию этих поверхностей вследствие перехода колебательной энергии в тепловую.

Различают два вида вибропоглощающих покрытий в зависимости от их использования в различных частотных диапазонах. Жесткие твердые пластмассы и подобные им материалы, а также мастики с динамическим модулем упругости порядка 109 Í/ì2 наиболее эффективны в области низких и средних частот. Мягкие материалы (резина, пластмассы) с динамическим модулем упругости 107 Í/ì2 применяются для вибропоглощения выше 1000 Гц. Толщину покрытий выбирают такую, чтобы она была не меньше двух толщин покрываемой конструкции.

Снижение шума ( L, дБ), обеспечиваемое вибропоглощающим покрытием в некотором диапазоне частот, может быть оценено по формуле:

L= 10 lg η2 ,

η1

ãäå 1 — коэффициент потерь вибрирующей поверхности без вибропоглощающего покрытия; 2 — коэффициент потерь поверхности с вибропоглощающим покрытием.

Величина снижения уровня звукового давления, как правило, лежит в пределах 6—8 дБ.

По способу нанесения на демпфирующие поверхности вибропоглощающие материалы делятся на листовые и мастичные. Листовые материалы наносят путем приклеивания к колеблющейся поверхности, мастичные — методом нанесения мастики.

Выбор необходимого вида материала следует проводить с уче- том рабочего диапазона температур и частотного диапазона эффективной работы вибропоглощающего покрытия (табл. 3.4).

группы: А, Б и В (табл. 3.5). Они должны быть гигиеничными и удобными, отвечать современным требованиям промышленной эстетики, не должны выделять токсичных или раздражающих кожу веществ и загрязнять кожный покров, а также обладать адгезивным свойством. Конструкция крепления наушников должна обеспечивать возможность подгонки их по размеру головы. Конструкция наушников и вкладышей многократного пользования должна допускать их гигиеническую обработку.

Таблица 3.5

Требования к СИЗ органа слуха

Эффективность СИЗ в соответствии с ГОСТ 12.4.092-80 определяется методом бинуральной пороговой аудиометрии на чистых тонах с частотами 125, 250, 500, 1 000, 2 000, 4 000 и 8 000 Гц при фронтальном падении звука в специальной камере по усредненной разности порогов слуха для защищенных и незащищенных ушей.

СИЗ выбираются исходя из частотного спектра шума на рабо- чем месте с учетом удобства их ношения при заданных рабочей операции и климатических условиях. Подбор СИЗ на рабочих местах, имеющих определенные шумовые характеристики, проводится из условия:

Li – Lýi + Li Li äîï.,

ãäå Li — уровень звукового давления в i- й октавной полосе частот на рабочем месте, дБ; Lýi — эффективность СИЗ в i-й октавной полосе частот по нормативно-технической документации, дБ; Li äîï. — допустимый уровень звукового давления для данного рабочего места в i-й октавной полосе частот; Li — поправка на надежность защиты от шума, принимающая значения: 5 дБ — для среднегеометрических частот 125, 250, 500 Гц и 10 дБ — для 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Вкладыши являются простейшим типом СИЗ. Обычно их изготовляют из мягких эластичных материалов — резины, пластмасс, различного волокна. Их вводят непосредственно в наружную (хрящевую) часть слухового прохода и оставляют там без дополнительных средств поддержания. При правильном положении вкладыша воздушный объем между ним и барабанной перепонкой должен составлять примерно 0,5 см3 при поперечном се- чении слухового прохода в костной его части 0,5 см2. В этом слу- чае замкнутая полость наружного слухового прохода вместе с барабанной перепонкой представляет собой резонатор, частота собственных колебаний которого составляет примерно 1300 Гц.

Звуковая энергия, действующая на барабанную перепонку уха, складывается из трех основных составляющих: звука, прошедшего через щели между вкладышем и стенками наружного слухового прохода, колебаний самого вкладыша при его деформации, колебаний кожи и других тканей наружного слухового прохода. Из этих путей передачи звука основным является первый, причем наибольшее снижение эффективности вкладышей из-за него имеет место на высоких частотах.

При наличии заболеваний кожи наружного слухового прохода пользоваться вкладышами противопоказано. В этом случае применяют наушники.

Наушники состоят из двух корпусов и оголовья. Корпуса изготавливаются из пластмассы или металла, а внутри них для повышения эффективности помещается слой звукопоглощающего материала.

Для обеспечения плотного прилегания наушника к околоушной поверхности на стороне корпуса, обращенной к голове, устанавливаются мягкие уплотнители (протекторы). Чаще всего они выполняются из тонкой пленки в виде полых камер, заполненных глицерином, вазелином, силиконовым маслом или эластичным пористым материалом.

Оголовье служит для удержания наушников и прижима их к околоушной области. Обычно его делают металлическим или пластмассовым, пружинящим и регулируемым по размерам головы.

Наушники, как правило, обладают большей эффективностью, чем вкладыши, в области средних и высоких частот. Однако в ряде случаев они неудобны в эксплуатации (большая масса, наличие прижима к околоушной области, запотевание кожи под наушниками при повышенной температуре и др.). Поэтому наушники чаще применяют в тех случаях, когда требуется их периодическое использование.

В настоящее время разрабатываются новые типы наушников, основанные на принципе активного гашения шума путем создания под наушником с помощью размещаемого в нем миниатюрного электронного устройства звуковых колебаний, которые

по фазе сдвинуты на половину периода с проникающим через наушник шумом.

Шлемы закрывают большую часть головы и, как правило, защищают ее не только от шума, но и от ушибов, холода и др. Они плотно облегают околоушную область и всю голову и поэтому изготавливаются различных размеров. Шлемы целесообразно применять для защиты человека от особо интенсивного шума, когда он воспринимается не только непосредственно органом слуха, но проникает в организм вследствие костной проводимости через кости черепа.

Максимальная эффективность СИЗ достигается при совместном использовании наушников (шлемов) и вкладышей. Однако она несколько меньше арифметической суммы эффективности отдельно наушников и вкладышей из-за увеличения влияния костной проводимости звука при шумах высокой интенсивности.

Некоторые типы выпускаемых за рубежом наушников и вкладышей являются «амплитудно-чувствительными» — их эффективность возрастает с увеличением уровней шума. Они особенно эффективны при защите от импульсных шумов.

Среди вкладышей наибольшее распространение получили «Беруши», изготовляемые из волокнистого материала типа ФПП-Ш. Из наушников — ВЦНИИОТ-2М, которые по эффективности защиты относятся к группе Б, а также ВЦНИИОТ-1 и ВЦНИИОТ-4А, входящие в группу В. Надо отметить, что в области низких частот их эффективность сравнительно невелика. Это позволяет контролировать работу механизмов на слух и слышать в них разговорную речь и низкочастотные предупредительные сигналы (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Эффективность СИЗ, дБ

К числу наиболее совершенных конструкций СИЗ относятся противошумные наушники с креплением на защитную каску «Салво» и противошумные вкладыши «Грибок» и «Лепесток». Наушники имеют относительно «плоский» корпус, изготовленный из ударопрочной пластмассы (рис. 3.13). Внутри корпуса размещаются звукопоглотитель и слой пенополиуретана толщиной 10 мм.

Уплотняющий протектор выполнен из мелкопористого полиуретана, заключенного в тонкую высокоэластичную пленку. Такая конструкция значительно улучшает гигиенические характеристики наушников, делает их более удобными для человека и одновременно повышает технологичность изготовления по сравнению с протекторами

с жидким заполнителем.

резины, которая наиболее подходит для изделий такого назначе- ния (не токсична, эластична и в то же время достаточно прочна). Вкладыши «Грибок» представляют собой колпачок грибообразной формы с постепенно утончающимися к периферии стенками на стержне из того же материала. Тонкие, эластичные стенки колпачка при введении его в ушной канал легко деформируются и плотно перекрывают канал. Регулировка степени перекрытия канала осуществляется изменением глубины введения вкладыша.

Рис. 3.14. Противошумные вкладыши:

а) типа «Грибок»; б) типа «Лепесток»

Вкладыш «Лепесток» представляет собой тонкий стержень, на котором расположены пять утончающихся к периферии дисков с постепенно уменьшающимся к вершине диаметром (от 14 до 8 мм). Давление, оказываемое на стенки канала такими дисками, минимально. Достаточно высокая эффективность в диапазоне низких и средних частот позволяет использовать эти вкладыши не только в производственных условиях, но и в быту.

Лицам, длительное время работающим в условиях шума, необходимо привыкать к СИЗ постепенно — в течение одного-двух месяцев, что позволяет организму перестроиться без возможных неприятных ощущений.

Если применение СИЗ в течение всей рабочей смены невозможно, то рекомендуется использовать их периодически. Это необходимо для частичного восстановления чувствительности органа слуха и снижения его утомляемости.

В настоящее время исследуются СИЗ, позволяющие снижать вредное воздействие производственного шума посредством «озвучивания» наушников при помощи встроенных небольших громкоговорителей, на которые подается музыка. Однако при этом требуются индивидуальная регулировка громкости и возможность выбора программы.

Средства индивидуальной защиты от вибраций применяются в тех случаях, когда не удается добиться снижения вибраций на рабочих местах методами виброизоляции и вибропоглощения.

Различают два вида средств индивидуальной виброзащиты — для рук и ног.