Цель работы: ознакомиться с приборами и методами измерения параметров вибрации, научиться производить санитарно-гигиеническую оценку опасности воздействия вибраций и эффективность инженерных решений по защите от вибраций.

Основные понятия

Вибрацияпредставляет собой механические колебательные движения частей машин, технологического оборудования, коммуникаций, сооружений, вызванные динамической неуравновешенностью вращающихся деталей, пульсацией давления при транспортировании жидкостей и газов. Соприкосновение с колеблющимися частями оборудования приводит к колебательным движениям отдельных частей тела человека (руки, ноги, грудь, живот, спина, бедра) или всего организма в целом.

Анализ производственных вибраций представляет большие трудности, т.к. колебания машин и другого оборудования являются сложными апериодическими колебаниями несинусоидального характера (например, импульсные или толчкообразные). Однако вибрации несинусоидального характера всегда можно представить в виде суммы синусоидальных составляющих с помощью разложения в ряд Фурье.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию гармонического (синусоидального) вида, являются:

- амплитуда вибросмещения А, м;

- амплитуда колебательной спорости V, м/с;

- амплитуда колебательного ускорения W, м/с²;

- линейная (или круговая) частота вынужденных колебаний f(илиω= 2π*f), Гц.

Между собой указанные параметры связаны соотношениями

V= 2π*f*A=ω*А (1)

W= (2π*f)²*А =ω²*А (2)

По способу передачи на человека вибрации классифицируются на:

- общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную (местную), передающуюся через руки человека.

Bсвою очередь, общая вибрация по ис­точнику ее возникновения подразделяется на:

- транспортную (1 категория);

- транспортно-технологическую (2 категория);

- технологическую (3 категория).

По на­правлению действия вибрация подразделяется на:

- действующую вдоль осей ортогональной системы координат X,Y,Zдля общей вибрации;

- действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xp,Yp,Zp.

Здесь X,Y,Z- соответственно вертикальная и горизонтальные оси координат;

ось Хр - совпадает с осью охвата (рукоятки, рулевого колеса, ложемента и т.п.), Zр - лежит в плоско­сти, образованной осьюXpс направлением подачи или приложения силы.

Нормирование вибраций

Основным, нормативным документом в области вибрации: является ГОСТ 12.1.012-90 "ССВТ. Вибрационная безопасность". В соответствии с ним гигиеническая оценка воздействия вибрации на человека производится одним из следующих методов:

- частотный (спектральный);

- интегральный;

- метод доз.

При частотном (спектральном) методе нормируемыми параметрами в пределах каждой составной полосы частот являются:

- среднеквадратичные значения виброскорости V(м/с) или их логарифмические уровниL_v(дБ) для общей вибрации;

- среднеквадратичные значения виброускорения W(м/с²), или их логарифмические уровниL_w(дБ) для локальной вибрации.

В соответствии с международными стандартами октавные составляющие полосы частот составляют следующий ряд: 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Из этого ряда вибрация включает в себя полосы частот 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц; соответственно локальная вибрация - 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней f_в/f_н = 2, называется октавой. Среднегеометрическая частота в октаве определяется из выражения:

Логарифмические уровни виброскорости L_V(дБ) определяются по выражению:

L_v= 20*lg(V/Vo), ( 4 )

где V0 » 5*10^-8м/c- пороговое значение виброскорости.

При интегральном методе нормируемыми параметрами являются корректированные значения виброскорости V_К(м/с) или их логарифмические уровниL_VK(дБ)» измеряемые с помощью специальных фильтров или вычисляемые по формулам из ГОСТ 12.1.012-90:

Для определения логарифмического уровня следует подставить значение V_KвместоVв формуле (4)

При оценке вибраций дозой нормируемыми параметрами является эквивалентное корректированное V_Э, определяемое из выражения

где V– допустимое значение виброскорости, определяете по вышеприведенным методам из условия воздействия вибрации в течение всей смены (t_см = 480 мин.);

t- фактическое время воздействия вибрацию за рабочую смену, мин.

Для определения логарифмического уровня следует подста­вить значение V_Э вместоVв формуле (4).