Вивчення виробничої вібрації

Загальні положення

Вібрація – це коливання окремих точок або цілої механічної системи відносно первинного положення.

Найпростіша форма вібрації – гармонічна, або синусоїдальна, де значення коливальної величини змінюється у часі за законом, що характеризує синусоїду.

Гармонічна вібрація належить до періодичних коливань, при яких кожне значення коливної величини повторюється через рівні інтервали, менший з яких має назву період коливань T. Величина обернення періоду коливань, називається частотою f вимірюється в герцах (Гц):

(23)

За способом впливу на людину розрізняють вібрацію загальну і локальну. Загальною визначають таку вібрацію, яка передасться через опорні поверхні на тіло людини, що сидить або стоїть. Локальна вібрація – це така, що сприймається руками або ногами людини.

Людина у змозі відчувати вібрацію в діапазоні від частин герца до 8000. Вібрації більш високих частот сприймаються як теплові відчуття. Умовно за спектральним складом виділяють низько- і високочастотну вібрацію. Низькочастотна вібрація в діапазоні нижче 8 Гц характерна для загальної на транспортних засобах під час пересування, особливо по нерівній поверхні, зокрема на робочих місцях тракторів і сільськогосподарських машин.

Високочастотною називають, наприклад, локальну вібрацію у діапазоні більше 125 Гц. Така вібрація спостерігається на органах керування (рульове колесо, важелі) тракторів та інших сільськогосподарських машин [ 16, с. 142-154 ].

За особливостями спектра розрізняють широкосмугову і синусоїдальну вібрацію. За часовими характеристиками її можна розді­лите на постійну (рівень змінюється не більш як на 6 дБ/хв) і непостійну (змінюється більше, ніж на 6 дБ/хв). Непостійну вібрацію поділяють на коливальну у часі, переривчасту та імпульсну.

Джерелами вібрації, що діють на водіїв самохідних машин, є ходова частина, привод і двигун.

Ходова частина створює на робочому місці водія переважно загальну низькочастотну вібрацію, що виникає внаслідок взаємодії гусениць та коліс з нерівним рельєфом шляхів та полів і передається через раму на кабіну або робочу площадку. Такої ж вібрації зазнають працівники на причіпних агрегатах.

Рівні низькочастотної вібрації у зв’язку з особливостями її виникнення при подоланні перешкод у вигляді нерівностей шляху, як правило, більші за рівні горизонтальної.

Вібрація зростає з підвищенням швидкості руху машин по ґрунту, особливо це виявляється у діапазоні від 5 до 10 км/год. На транспортних роботах найбільша вібрація під час руху на ґрунтових дорогах та бруківці із швидкістю 18-26 км/год, а також при рухові по стерні впоперек борозни. Рівень низькочастотної вібрації значною мірою визначається конструкцією самого сидіння, його, підресорюванням осей, тиском повітря в балонах коліс.

Найбільші рівні вібрації на робочих місцях тракторів і сільськогосподарських машин під час виконання польових робіт знаходиться в межах 2-5Гц, що загрожує виникненням резонансних явищ, оскільки це збігається із власними коливанням людини (4-8Гц). Низькочастотна вібрація на сидінні водія збільшується з віддаленням його від центра ваги машини і наближенням до задньої осі, а також із збільшенням тиску повітря в балонах коліс.

З роботою двигуна самохідної машини пов’язана загальна високочастотна вібрація на робочому місті водія, найбільші рівні її знаходяться в межах октанових смуг із середньо геометричними частотами 65-125, рідше 31,5 Гц. Робочі органи комбайна також є істотнім джерелом високочастотних вібрацій на робочому містку комбайна: при вмиканні всіх робочих органів рівні вібрації збільшуються на 3-7 дБ в деяких октавних смугах.

Прилади та обладнання:

Вібростіл з електродвигуном, комплект віброізолюючих підкладок; стілець, на якому закріплено датчик Д-13. За допомогою З’єднуючого кабелю сигнал від датчика передаеться на прилад ІШВ-1.

Порядок виконання роботи

Прилад ІШВ-1 забезпечує вимірювання віброшвидкостей від 70 до 160 дБ та віброприскорення від 30 до 130 дБ відносно порогових значень в діапазоні частот відповідно 10....12500 та 10-2800 Гц.

При визначені рівня віброшвидкості в кабель між датчиком і приладом встановлюють інтегратор. Перемикач „Вид виміру” встановлюють в положення „Лін”, а перемикач „Мікрофон-датчик” – в положення „Датчик”.

Перед вмиканням приладу в мережу з напругою 220В слід перевірити заземлення. Ввімкнути перемикач „Вид роботи” в положення „Контр”. При цьому сигнальна лампочка має миготіти, а стрілка знаходиться а стрілка знаходитись у секторі „Батарея”. Встановити перемикач на приладі в положення: „Децибел-1-90”; „Децибел-ІІ-40; „Вид вимірювання” – „Лін”, „Мікрофон-датчик” – „Датчик”, „Вид роботи” – „Швидко”.

Якщо при вимірюванні стрілка приладу знаходиться в лівій частині шкали, її треба перевести у праву частину зміною положення перемикачів „Децибел-І”і „Децибел-ІІ”. Результати вимірів обраховують складанням показників шкал „Децибел-1”; „Децибел-ІІ” і показань приладу.

Після цього знімають віброізолюючи прокладки і замірюють без них. Результати підраховують за формулою

А=Д₁+Д₂+n+K_n (24)

де: А – значення віброшвидкості (віброприскорення), дБ;

Д₁ – показник перемикача „Децибел-І”;

Д₂ – показник перемикача „Децибел-ІІ”;

N – показники шкали приладу;

K_n - показник послаблення інтегратора (50 дБ).

Встановивши перемикач частот на відповідну частоту, знімають частотну характеристику. Результати вимірів записують у звіт.

Встановлюючи послідовно прикладки з гуми, поролону, дерева під стілець, визначають рівень віброавидкості (віброприскореаня) в різних частотних смугах. Результати заносять у звіт.

Звіт

до лабораторної роботи "Визначення виробничої вібрації"

Матеріал прокладок	Віброшвидкість робочого місця (дБ) при середньогеометричних частотах (Гц)
	16	31,5	63	125	250
Без віброізолюючих прокладок
Дерево
Поролон
Гума

Контрольні запитання:

1. Назвіть джерела вібрації в сільськогосподарському виробництві.

2. Які параметри характеризують вібрацію?

3. Які прилади застосовують для вимірювання вібрації?

4. Який порядок вмикання приладу ІШВ-І в роботу?

5. В яких одиницях вимірюється вібрація?

Завдання для самостійної роботи

1.Вивчіть основні заходи боротьби з вібрацією [16, с. 149-152].

Намалюйте принципову схему підключення приладу до роботи [17, с. 65-68].

2. Опишіть принцип вимірювання та нормування вібрації [17, с. 42-43]