8. Методы и средства вибрационной защиты.

Для защиты работающих от вредного воздействия вибраций используется большое количество методов и средств. Борьба с вибрациями на предприятиях осуществляется при конструировании технологических процессов, строительстве производственных помещений, а так же в период эксплуатации машин, механизмов, инструмента.

Методы и средства вибрационной защиты классифицируются по ГОСТ12.1.012-90 [1].

К конструктивным и технологическим мероприятиям в борьбе с колебаниями в машиностроении относятся совершенствование кинематических схем, применение безударного воздействия деталей, плавное обтекание преград воздушными потоками, изменение жесткости или массы элементов конструкции машин для уменьшения амплитуды колебаний и устранения резонансных явлений, применения материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию, использование прокладок, затрудняющих передачу колебаний от одной детали к другим.

Необходимо заменять возвратно-поступательное движение деталей агрегатов - вращательным, ковку, штамповку - прессованием.

Следует предусматривать минимальные допуски в сочленениях и тщательную балансировку трущихся деталей; агрегаты, вызывающие колебания, устанавливают на амортизаторы или на фундаменты, виброизолированные от конструкций зданий. Для уменьшения колебаний применяют амортизаторы и упругие прокладки, отделяющие вибрирующие машины и оборудование от строительных конструкций.

Для индивидуальной защиты от вибраций применяют рукавицы и перчатки (защита рук) со специальными вкладышами и прокладками, специальную обувь, наколенники - для защиты ног оператора, нагрудники, пояса, специальные костюмы - для защиты тела оператора.

Способность виброизолятора поглощать колебательную энергию, т.е. его качество, можно оценить по разности эквивалентных корректированных уровней виброскорости до и после использования виброизолятора.

Кроме того, показателем качества какого-либо виброизолятора является коэффициент амортизации m, показывающий, какая доля динамической силы агрегата передается через амортизаторы к основанию. Виброизоляция тем лучше, чем меньше значение коэффициента амортизации.

Коэффициент амортизации определяют по формуле:

m = 1/[(f/f₀)²-1] ,

где f - частота возмущающей силы, Гц;

f₀ - частота собственных колебаний системы, Гц.

Эффективность амортизаторов тем больше, чем мягче пружины или прокладки и чем больше их статическая осадка. В тоже время в условиях эксплуатации выгодно, чтобы амортизаторы были достаточно жесткими для обеспечения устойчивости агрегата.

Если частота собственных и вынужденных (возмущающих) колебаний совпадает (f=f₀) или отношение частот приближается к 1, наступает резонанс, коэффициент m резко возрастает и амплитуды колебаний принимают большие значения, происходит разрушение конструкций. Система должна быть выполнена так, чтобы возможность резонанса исключалась.

Если ff₀, m=1 применение амортизаторов в этом случае оказывается практически бесполезным.

Изоляция колебаний амортизаторами достигает цели при условии, когда отношение частот вынужденных и собственных колебаний f/f₀>Обычно это отношение принимают в пределах 2,5-5.

Частота возмущающей силы определяется показаниями табло генератора колебаний. Частота собственных колебаний определяется экспериментально, как частота, при которой возникает резонанс.