1.4. Обеспечение вибробезопасности труда

В соответствии с ГОСТ 12.1.012 - 90 вибробезопасность труда на предприятиях должна обеспечиваться:

- соблюдением правил и условий эксплуатации машин и ведения технологических процессов, использованием машин только в соответствии с их назначением, предусмотренным научно-технической документацией;

- поддержанием технического состояния машин, параметров техно­логических процессов и элементов производственной среды на уровне, предусмотренном научно-технической документацией, своевременным проведением планового и предупредительного ремонта машин;

- совершенствованием режимов работы машин и элементов произ­водственной среды, исключением контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или зоны введением огражде­ний, предупреждающих знаков, использованием предупреждающих над­писей, окраски, сигнализации, блокировки и т.п.;

- улучшением условий труда (в т.ч. снижением или исключением действия сопутствующих неблагоприятных факторов);

- применением средств индивидуальной защиты от вибрации (рука­вицы, перчатки, вкладыши, прокладки, спецобувь, подметки, наколен­ники, нагрудники, пояса, специальные костюмы);

Таблица 1.2

Предельно допустимые значения нормируемого параметра по виброскорости (числитель, м/с10^-2) и логарифмическому уровню виброскорости (знаменатель, дБ)

- введением и соблюдением режимов труда и отдыха, в наибольшей мере снижающих неблагоприятное воздействие вибрации на человека;

- санитарно-профилактическими и оздоровительными мероприятиями, предусмотренными рекомендациями Минздрава и его органов;

- контролем вибрационных характеристик машин и вибрационной нагрузки на операторов, соблюдением требований вибробезопасности и выполнением предусмотренных для условий эксплуатации мероприятий.

При недостаточности этих мер должны использоваться методы и средства борьбы с вибрацией в источнике и на путях ее распространения по ГОСТ 26568.

Уменьшение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем устранения или уменьшения действия различных причин, вызы­вающих силовое, кинематическое или параметрическое возбуждение ко­лебаний.

Уменьшение параметров вибрации на путях ее распространения дос­тигается исключением контакта оператора с вибрирующим объектом и ис­пользованием различных методов защиты в случае контакта оператора с вибрирующим объектом (динамическое виброгашение, демпфирование, виброизоляция и т.п.). При динамическом виброгашении к защищаемому объекту присоединяется дополнительная система или масса (использова­ние виброгасящих оснований (фундаментов) и динамических вибро­гасителей). При демпфировании уменьшение вибрации достигается за счет: увеличения внутреннего трения конструкционных материалов; нане­сения на колеблющиеся поверхности слоя упруго вязких материалов, об­ладающих большими потерями на внутреннее трение; применения поверх­ностного трения, увеличения сил вязкости, связанного с использованием смазочных масел и т.п.

Одним из наиболее распространенных методов, предупреждающих передачу вибрации при работе быстроходных машин, ручного механизи­рованного инструмента является виброизоляция. Под виброизоляцией по­нимается метод вибрационной зашиты посредством устройств, помещае­мых между источником возбуждения и защищаемым объектом. Она за­ключается в создании упругой связи, которая осуществляется установкой виброизоляторов (резиновых, пружинных, пневматических и т.п.) между источниками возбуждения (колебаний) и защищаемым объектом (поддер­живающая конструкция, оператор и т.п.).

Использование виброизоляторов без предварительного расчета мо­жет привести к резонансным явлениям, когда собственная частота колеба­ний системы (источника возбуждения) на виброизоляторах совпадает с частотой вынужденных колебаний. При этом виброизоляторы не только не уменьшат значений динамических сил, передаваемых на защищаемый объ­ект, но, наоборот, увеличат эти значения.

Качество виброизоляции оценивается коэффициентом передачи при виброизоляции д предсталяющим собой отношение амплитуды вибропе­ремещения S₀(виброскоростиV₀, виброускорения α₀защищаемого объек­та или действующей на него силыF_пер) к амплитуде той же величины ис­точника возбуждения при гармонической вибрации, т.е.

μ = S₀/S=V₀/V= а₀/а = Fпер/F= [(f_в/f₀)²-1]^-1 (1.8)

где F- вынуждающая сила;f_в- частота вынуждающей силы;f₀- частота собственных колебаний системы (машины, агрегата и т.п.) на виброизоля­торах. Последняя определяется по формуле

f₀= 5х_ст^-0,5(1.9)

где х_ст- статическое смещение (осадка) источника колебаний (виброизолируемой машины) на виброизоляторах под действием силы тяжести его, см. Зависимость коэффициента передачи при виброизоляции μ от частоты вы­нуждающей силы приведена на рис. 1.1, из которого видно, что виброизо­ляторы уменьшают передачу вибрации (μ<1) лишь приf_в>f₀√2. Приf_в<f₀√2 виброизоляторы или полностью передают вибрацию защищаемому объекту (μ= 1)или даже усиливают их (ц > 1 ). Для уменьшения коэффициента передачи при заданной частоте вынуждающей силы/;

Рис. 1.1. Зависимость коэффициента передачи при виброизоляции от частоты вынуждающей силы: 1 - без учета затухания (трения в виброизолято­рах); 2-е учетом зату­хания необходимо уменьшать частоту собственных колебаний системы на виброизоляторах f₀, что достигается либо увеличением массы системы, ли­бо уменьшением жесткости виброизоляторов.

Снижение передачи вибрации на защищаемый объект может быть также охарактеризовано логарифмической величиной виброизоляции ∆Lв децибелах, определяемой по формуле

∆L= 20(lqμ)^-1 (1.10)