30

Лабораторная работа № 7

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Вибрация – это механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении их центра тяжести или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении их формы, которые передаются на человека твердыми телами.

Причиной возникновения вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источником являются возвратно-поступательные движущиеся системы, в других – неуравновешенные вращающиеся массы. Вибрация является одним из распространённых опасных и вредных производственных факторов. По способу передачи на человека вибрация подразделяется:

на общую, передающуюся через опорную поверхность на тело сидящего или стоящего человека;

локальную, передающуюся через отдельные органы человека, например руки.

Общая вибрация по источнику возникновения подразделяется на три категории: 1) транспортная, 2) транспортно - технологическая, 3)

технологическая. Категория 3 по месту действия подразделяется на типы «а», «б», «в», «г».

Лабораторная работа условно основывается на измерении вибрации типа "а" - на постоянных рабочих местах производственных помещений.

Общая вибрация, кроме неприятных ощущений, может привести к нарушению функций организма, а при определённых её параметрах (большой интенсивности, частоте) - к нарушению сердечной деятельности, нервной системы, сотрясению мозга и т. д.

Локальная вибрация, например на руки, может вызвать необратимые явления: мышечные и костные деформации, нарушения кровообращения, изменения чувствительности кожи и привести к профессиональному заболеванию - вибрационной болезни.

Вибрация характеризуется следующими параметрами : амплитудой смещения (А), колебательной скоростью (V), колебательным ускорением (а) (единицы измерения которых соответственно м, м/с, м/с2), уровнем колебательной скорости и колебательного ускорения, измеряемых в децибелах (дБ), частотой (Гц), среднегеометрическими частотами октавных полос в стандартном диапазоне (1,2,4,8,16,32,63,125,...2000 Гц), характером спектра (линейчатым, сплошным, смешанным).

Стандартная полоса частот определяется отношением между верхней и нижней частотами полосы. Если это отношение равно 2, говорят об измерении вибрации в октавной полосе, а если оно равно 1,26, то измерение проводится в

31

третьоктавной полосе.

Линейчатым (дискретным) называется спектр, характеризующий периодический или квазипериодический процесс; сплошным - обусловленный случайным процессом; смешанным - вызванным наложением периодического и случайного процессов.

В данной работе рассматривается колебательный процесс, с которым чаще всего приходится сталкиваться инженерам, а именно механические (вынужденные) колебания или вибрации, при которых машины и механизмы, отдельные узлы, валы и т.д. не испытывают существенных деформаций, а являются только волноводами.

Эффективность виброизоляции (дб) определяется по формуле

(7.1)

где fo и f- частота колебаний соответственно собственных виброустановки и вынужденных (вынуждающей силы), Гц.

Эффективная виброизоляция достигается при соблюдении условия f/f0=

3... 4.

Частота собственных колебаний виброустановки определяется по формуле

где К- жесткость виброизоляции,н/м; р- вес виброуcтановки, кг;

g- ускорение свободного падения, м/c2 .

Жесткость виброизоляции установки определяется по формуле

K= ES/nh, (7.3)

где Е- динамический модуль упругости материала изолятора, н/м2 ; S- площадь поперечного сечения виброизолятора, м 2;

h- рабочая высота виброизолятора, м;

n- число виброизоляторов (в лабораторной установке n=4). Достаточная площадь поперечного сечения виброизолятора

определяется по формуле

где с- допустимое напряжение сжатия материала, н/м2.

НОРМИРОВАНИЕ ВИБРАЦИИ

В настоящее время нормы вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 "Вибрационная безопасность". Нормы общей вибрации приведены также в СН 3044-84 "Санитарные нормы вибрации рабочих мест" и локальной – по СН 3041-84 "Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающим локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих".

Для условий выполнения задания по лабораторной работе уровень допустимой вибрации (общей вибрации) для частот 16; 31,5; 63 Гц не должен превышать 92 дБ.

32

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Переключатели прибора ВШВ-003 (далее прибора) установить в положения:

делитель, dBl - 80; делитель, dB2 - 50; фильтры - лин; род работы - S.

Ручку переключателя напряжения автотрансформатора установить в положение в соответствии с вариантом задания (вариант задаётся преподавателем). Варианты приведены в табл. 7.1.

В таблице приведены свойства реальных материалов (резины различной твёрдости, пробки натуральной), которые используются для изготовления виброизоляторов.

Вставить вилки прибора и автотрансформатора в розетки (розетки расположены напротив стола на стене) и через 1 мин включить установку (установить тумблер на основании установки в положение "вкл"), приступить к измерению уровня вибрации в децибелах по общему уровню в октавных полосах.

Нажать кнопку «V» и дальше, переключая переключатель делителя dBl, добиться отклонения стрелки показывающего прибора по шкале (-∞ - 10dB) в положение больше нуля. Если этим переключателем нужное положение не достигается, воспользуйтесь переключателем dB2. Для численного определения результата измерения сложите показания светодиода по шкале dB (М101) с показанием стрелочного прибора, затем к полученному результату добавьте 26дБ и запишите в табл. 7.2 (общий уровень).

Для измерения виброскорости в октавных полосах необходимо:

а) установить переключателем "Фильтры октавные" необходимую полосу частот (с начала установить частоту 16Гц, далее по табл. 6.2);

б) нажать кнопку Hz под октавными фильтрами.

Пользуясь только переключателем делителя dB2, добиться положения стрелки прибора в положение больше нуля по шкале (-∞-10dB). Результат определить и записать в табл. 7.2.

33

Аналогичным образом измерить значения уровней вибрации для других частот.

Выключить источник вибрации и прибор, для чего переключатели установить в первоначальное положение. Вилки электрошнуров вытащить из розеток и убрать рабочее место.

Таблица 7.2

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ

Принимая для расчёта вес виброустановки Р= 6,5кг, рабочую высоту виброизоляторов h=0.02 м, рассчитайте и выберите размеры виброизоляторов и определите расчётную эффективность виброизоляции для частот, указанных в табл. 7.2. В эту же таблицу запишите результаты вычислений. Для вычислений используйте формулылы (7.1-7.4).

Используя полученные результаты, сделайте выводы по эффективности виброизоляции и её улучшению.

ТЕСТЫ К РАБОТЕ