Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Тема №4: Вібрація. Шум, ультразвук та інфразвук

Підтема 1. Вібрація.

1. Вібрація та її види.

2. Джерела вібрації.

3. Засоби та заходи захисту від вібрації.

1. Вібрація та її види.

Під вібрацією розуміють механічні коливання твердого тіла, тобто це складне коливання твердого тіла біля положення рівноваги, при цьому або все тіло коливається як єдине ціле, не змінюючи своєї форми, або коливаються частки, які складають тіло. Вібрація серед всіх видів механічних впливів для технічних об'єктів найбільш небезпечна. Знакозмінні напруження, викликані вібрацією, сприяють накопиченню пошкоджень в матеріалах, появі тріщин та руйнуванню. Вібрації викликають також й відмови машин, приладів. Найпростішим видом таких коливань є гармонійні коливання, при яких відбувається почергове наростання та спадання в часі (за синусоїдальним законом) значень рухомої точки чи механічної системи.

Вібрації виникають, зазвичай, при роботі машин та механізмів, які мають неврів- новажені і незбалансовані частини, що обертаються чи здійснюють зворотно-поступальний рух. До такого устаткування належать оброблювальні та штампувальні верстати.

За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та місцеву (локаль­ну) вібрацію. Загальна вібрація передається на тіло людини, яка сидить або стоїть, переважно через опорні поверхні — сидіння, підлогу і викликається коливанням опірних поверхонь і за джерелом її виникнення поділяється на транспортну, транспортно-технологічну та технологічну. Локальна вібрація передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, органа­ми керування машинами та обладнанням, деталями, які обробляються і т. п.

2. Джерела вібрації

Залежно від джерела виникнення загальна вібрація підрозділяється на: транспортну, яка діє на операторів (водіїв) транспортних засобів (автомобілі, трактори); транспортно-технологічну, яка діє на операторів машини з обмеженою рухливістю та таких, що рухаються тільки по спеціально підготовлених поверхнях виробничих приміщень, промислових майданчиків та гірничих виробок (екскаватори, промислові та будівельні крани, автонавантажувачі, авто- та електрокари); технологічну, яка діє на операторів стаціонарних машин або передається на робочі місця, що не мають джерел вібрації (метало- і деревооброблювальні верстати, ковальсько-пресувальне устаткування, насосні станції, бурові вишки).

У виробничих умовах часто зустрічаються випадки комбінованого впливу вібрації - загальної та локальної. Наприклад, при роботі на дорожньо-будівельних машинах на руки передається локальна вібрація від органів керування, а на все тіло — від машини через сидіння.

Загальну технологічну вібрацію за місцем дії поділяють на такі типи:

Ø на постійних робочих місцях виробничих приміщень підприємств;

Ø на робочих місцях складів, їдалень, побутових, чергових та інших виробничих приміщень, де немає джерел вібрації;

Ø на робочих місцях заводоуправлінь, конструкторських бюро, лабораторій, обчислювальних центрів, медпунктів, конторських приміщень, робочих кімнат та інших приміщень для працівників розумової праці.

За джерелом виникнення локальну вібрацію поділяють на таку, що передається від:

Ø ручних машин або ручного механізованого інструменту, органів керування машинами та устаткуванням;

Ø ручних інструментів без двигунів (наприклад, рихтувальні молотки) та дета­лей, які обробляються.

За часовими характеристиками загальні та локальні вібрації поділяються на: постійні, для яких величина віброприскорення чи віброшвидкості змінюється менше ніж у два рази (менше 6 дБ) за робочу зміну; непостійні, для яких вищеперераховані параметри вібрації змінюються не менше ніж у два рази (6 дБ і більше) за робочу зміну. В свою чергу, непостійні вібрації поділяються на:

Ø коливні, рівні яких безперервно змінюються в часі;

Ø переривчасті, коли контакт з вібрацією в процесі роботи переривається, причому довжина інтервалів, під час яких має місце контакт, становить більше 1 с;

Ø імпульсні, що складаються з одного або кількох вібраційних впливів (наприк­лад, ударів), кожец довжиною менше ніж 1 с, при частоті їх дії менше ніж 5,6 Гц.

Вібрація викликає порушення фізіологічного та функціонального станів людини. Та при її дії вібрації на організм людини спостерігаються зміни в діяльності серце­вої та нервової систем, спазм судин, зміни у суглобах, що призводить до обмеження їх рухомості. При нетривалій дії вібрації працівник передчасно втомлюється, при цьому його продуктивність праці знижується. Тривала дія вібрації може спричинити професійне захворювання — вібраційну хворобу, тобто - стійкі шкідливі фізіологічні зміни. Під час розвитку цієї хвороби з'являється оніміння, відчуття повзання мурашок, біль у суглобах та голові тощо. При вібраційній хворобі виникають паталогічні зміни спинного мозку, серцево-судинної системи, кісткових тканин та суглобів, змінюється капілярний кровообіг. Слід зазначити, що ефективне лікування вібраційної хвороби можливе лише на ранній стадії її розвитку. Особливо небезпечна вібрація робочих місць з частотою, яка є резонансною з частотою коливання окремих органів чи частин тіла людини, що може призвести до їх механічного пошкодження. Довготривалий вплив на людину загальної вібрації призводить до розладу вестибулярного апарату, ценральної та вегетативної нервових систем, захворювання органів травлення, а також серцево-судиної системи.

Для більшості внутрішніх органів людини частота власних коливань становить 6—12 Гц. Ступінь та характер впливу вібрації на організм людини залежить не лише від виду та параметрів, а також і від напрямку її дії.

Профілактика впливу вібрації на організм людини включає ряд заходів технічного, санітарно-гігієнічного та лікувального характеру. Найкращим захистом є дотримання нормативних параметрів інтенсивності вібрації.

Нормування вібрації.

Розрізняють гігієнічне та технічне нормування вібрації. При гігієнічному норму­ванні регламентуються відповідні умови щодо захисту від вібрації людини, а при технічному — щодо захисту машин, устаткування, механізмів і т. п. від дії вібрації, яка може призвести до їх пошкодження чи передчасного виходу з ладу. Основними нормативними документами з охорони праці стосовно вібрації є ГОСТ 12.1.012-90 та ДСН 3.3.6.039-99.Дія вібрації на організм людини залежить від таких її характеристик: інтенсив­ності, спектрального складу, тривалості впливу, напрямку дії. Гігієнічна оцінка вібрації, що діє на людину у виробничих умовах здійснюється за допомогою таких методів:

Ø частотного (спектрального) аналізу її параметрів;

Ø інтегральної оцінки по спектру частот параметрів, що нормуються;

Ø дози вібрації.

При частотному (спектральному) аналізі параметрами, що нормуються є середні квадратичні значення (квадратний корінь із середнього арифметичного квад­рата значення в певному інтервалі часу) віброшвидкості та віброприскорення, або їх логарифмічні рівні у дБ в діапазоні октавних смуг із середньогеометричними частотами:

1.0; 2,0; 4,0; 8,0; 16,0; 31,5; 63,0 Гц— для загальної вібрації;

8.0; 16,0; 31,5; 63,0; 125,0; 250,0; 500,0; 1000,0 Гц — для локальної вібрації.

При використанні методу інтегрованої оцінки по спектру частот параметром, що нормується, є коректоване значення віброшвидкості чи віброприскорення, що вимірюється за допомогою спеціальних фільтрів, або обчислюється за формулами, наведеними в ДСН 3.3.6.039-99.

3. Заходи та засоби захисту від вібрації.

Заходи та засоби захисту від вібрації за організаційною ознакою поділяються колективні та індивідуальні.

Колективні заходи та засоби віброзахисту підрозділити за такими напрямами:

Ø зниження вібрації в джерелі її виникнення;

Ø зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела;

Ø організаційно-технічні заходи;

Ø планувально-профілактичні заходи.

Зниження вібрації в джерелі її виникнення досягається шляхом застосування кінематичних та технологічних схем, які усувають чи мінімально знижують дію сил. Так, вібрація ослаблюється при заміні кулачкових та кривошипних механізмів на механізми, що обертаються з рівномірною швидкістю, механічних приводів – на гідравлічні і т. п. Зменшення вібрації досягається також статичним та чннм. зрівноважуванням механізмів та об'єктів, що обертаються. Слід зазначити, динамічних сил може посилитись внаслідок спрацювання окремих механізмів, зазорів та люфтів, поганого зчеплення деталей, що призводить до посилення- вібрації: При проектуванні устаткування важливо передбачити недопущення резонансів його роботи. Це досягається раціональним вибором маси та жорсткості з’єднання системи або частоти змушувальної сили.

Зменшення контакту працівника з віброобєктом, а від так і шкідливої дії вібрації можна уникнути шляхом використання дистанційного керування, автоматичного контролю та сигналізації.

Вібропоглинання (вібродемпферування) полягає в штучному збільшенні втрат у коливних системах, при цьому енергія вібрації перетворюється в теплову. На практиці для цього використовують конструктивні матеріализ великим внутрішнім тертям (пластмаси, сплави марганцю та міді…)

Динамічне віброгасіння полягає у збільшенні реактивного опору коливної системи.

Для зниження вібрації застосовують також ударні віброгасники маятникового і плаваючого типу. В них здійснюється перехід кінетичної енергії відносного руху елементів, що контактують, в енергію деформації з поширенням напружень із зони контакту по елементах, що взаємодіють.

Динамічне віброгасіння досягається також встановленням агрегату на масивному фундаменті, маса фундаменту підбирається таким чином, щоб амплі­туда його коливань не перевищувала допустимих значень.

Віброізоляція полягає у введені в коливну систему додаткового пружного зв'язку, який перешкоджав передачі вібрації від об'єкта, що вібрує, до основи, суміжних конструкцій чи людини.

Віброізоляція є єдиним ефективним способом зменшення вібрації, що передаєть­ся на руки від ручного механізованого інструмента. Для цього держак відокремлюється від корпуса інструмента, що вібрує, за допомогою пружного елемента.

Пружні елементи, що вводяться в коливну систему (віброізолятори, амортизатори) можуть бути пружинні, гумові, гідравлічні, пневматичні та комбіновані.

Комплекс лікувально-профілактичних заходів захисту від вібрації передбачає; попередній та періодичні медичні огляди; заборону допуску до вібраційних робіт осіб молодших 18 років та таких, що мають відповідні протипокази у стані здоров'я; лікува­льну гімнастику та масаж рук; спеціальні режими праці та відпочинку. Так, якщо допустимий сумарний час дії локальної вібрації більший за необхідний технологічний час праці за зміну, то він повинен довільно розподілятися у межах робочої зміни з додержанням двох регламентованих перерв (перша — 20 хвилин за 1—2 годину)

3 2 1

Схема фундаменту під важкий металооброблювальний верстат: 1 — амортизатори, 2 — пружини, 3 — фундаментна плита, 4 — станина верстату

Вібрація

Загальна (за способом передачі на тіло людини) Локальна

(за джерелом виникнення) (за часовими характеристиками) (за джерелом виникнення)

 

Транспортна Постійна Ручні машини, ручний

Транспортно-технологічна Непостійна механізований інструмент,

Технологічна Коливна органи керування машинами

Переривчаста Ручні інструменти без двиг-

Імпульсна унів, деталі, які бробляються

 

(за місцем дії) На постійних робочих місцях виробничих приміщень

На робочих місцях складів, їдалень, побутових та інших приміщень де немає джерел вібрації

На робочих місцях заводоуправлінь, конструкторських бюро, конторських приміщень тощо для працівників розумової праці

Підтема 2 Шум.

1. Шум та його види.

2. Вплив шуму на організм людини, захист від цього впливу.

3. Визначення шумових характеристик технологічного обладнання.

4. Захист від дії шуму.

1. Шум та його види.

Шум– це коливання звукової хвилі в звуковому діапазоні, що характеризується змінною частотою і амплітудою, непостійні в часі, які не несуть корисної інформації людині.

Шумом прийнято вважати звуки, які нега­тивно впливають на організм людини, заважають його роботі та відпочинку. Тому шум часто називають несприятливим звуком. Зазвичай шум створюється при хаотичному чергуванні звуків різної частоти та інтенсивності. Він буває: механічного походження, що виникає внаслідок вібрації при роботі механізмів та устаткування, а також поодиноких чи періодичних ударів у з'єднаннях деталей та конструкцій; аеродинамічного походження, що виникає при подачі газу чи повітря по трубопроводах, вентиляційних системах, або їх стравлюванні в атмосферу; гідродинамічного походження, який виникає внаслідок процесів, що проходять у рідинах (гідравлічні удари, кавітація, турболентність потоку); електромагнітного походження, який виникає внаслідок коливання елементів електромеханічних пристроїв під впливом змінних магнітних полів.

Звук, як фізичне явище, являє собою коливальний рух, що поширюється хвилеподібно у пружному середовищі (газоподібному, рідинному чи твердому).

Звук обумовлюється механічним коливанням в пружних середовищах і тілах, частоти яких лежать в діапазоні 16.....20000 Гц, які спроможні сприймати людське вухо. Механічні коливання з такими частотами називаються звуковими, або акустичними. Відчутні механічні коливання з частотами нижче звукового діапазону (16 Гц) називають інфразвуковими, а з частотами вище звукового діапазону (20000 Гц) – ультразвуковими

Звук, а значить і шум, характеризується: швидкістю звуку см/с; частотою І, Гц, звуковим тиском р, Па та інтенсивністю, Вт/м2.

Швидкість звуку залежить від характеристики середовища, в якому поширюється звукова хвиля.

2. Вплив шуму на організм людини, захист від цього впливу.

Шум у виробничих умовах негативно впливає на працівника: послаблює увагу, посилює розвиток втоми, сповільнює реакцію на небезпеку. Внаслідок цього знижується працездатність та підвищується імовірність нещасних випадків. Тому питання боротьби з шумом на сьогоднішній день є актуальним майже для всіх га­лузей виробництва.

Шкідливий та небезпечний вплив шуму на організм людини встановлено тепер з повною визначеністю. Ступінь такого впливу, в основному, залежить від рівня та характеру шуму, форми та тривалості впливу, а також індивідуальних особливостей людини. Так за даними медиків дія шуму може спричинити нервові, серцево-судинні захворювання, виразкову хворобу, порушення обмінних процесів та функціонування органів слуху тощо. Із загальної кількості захворювань, що перераховані вище останнім часом значно зросла частка тих, які спричинені саме шумовим впливом.

У працівників «шумних» професій може виникнути професійне захворювання — туговухість, основним симптомом якого є поступова втрата слуху, перш за все в області високих частот з наступним поширенням на більш низькі частоти.

Крім безпосереднього впливу на орган слуху шум впливає на різні відділи голов­ного мозку, змінюючи при цьому нормальні процеси вищої нервової діяльності. Цей, так званий, неспецифічний вплив шуму може виникнути навіть раніше ніж зміни в самому органі слуху. Характерними є скарги на підвищену втомлюваність, загальну слабкість, роздратованість, послаблення пам'яті, погану розумову діяльність…

При рівні шуму 65—90 дБА можливий його фізіологічний вплив: пульс учащається, тиск крові підвищуються, су­дини звужуються, що погіршує постачання органів кров'ю. Дія шуму з рівнем 90 дБА і вищеможе призвести до функціональних порушень в органах та системах організму людини: знижується слухова чутливість, погіршується діяльність шлунку та кишківника, з'являється відчуття нудоти, головний біль, шум у вухах. При рівні шуму 120 дБА та вище здійснюється механічний вплив на орган слуху, що проявляється у порушенні зв'язків між окремими частинами внутрішнього вуха, можливий навіть розрив барабанної перетинки. Такі високі рівні шуму впливають не лише на органи слуху, а й на весь організм. Звукові хвилі, проникаючи через шкіру, викликають механічні коливання тканин організму, внаслідок чого відбувається руйнування нервових клітин, розриви мілких судин тощо.

Медики відзначають особливо несприятливу дію навіть незначних за рівнем шумів у години відпочинку і передовсім сну, коли найбільш повно повинні відновлюватись сили людини. Не зайве нагадати, що у зв'язку з вищезазначеним у нашій країні, як і у багатьох інших, діє заборона щодо порушення тиші у житлових масивах з 23.00 до 7.00. Шкідливі та небезпечні наслідки дії шуму проявляються тим більше, чим вищий рівень сили звуку та триваліша його дія

Вплив шуму на організм людини індивідуальний. У деяких людей погіршення слуху настає через декілька місяців, а у інших воно настає через декілька років роботи в шумі.

На основі даних про особливості впливу шуму на організм людини проводять гігієнічне нормування його параметрів.

3. Визначення шумових характеристик технологічного обладнання.

Для визначення шумових характеристик технологічного обладнання можна використовувати чотири методи:

- метод вільного звукового поля, який застосовується в заглу­шених камерах, в приміщеннях із великим звукопоглинанням чи у відкритому просторі.

- метод відбитого звукового поля, який застосовується в реве­рбераційних камерах чи у приміщеннях із великим відбиттям звуку.

- метод зразкового джерела шуму, який можна застосовувати у звичайних приміщеннях та цехах,

- метод вимірювання шумових характеристик на відстані 1,0 VI від зовнішнього контуру машини, який застосовується в заглуше­них камерах, у приміщеннях із великим звукопоглинанням або у відкритому просторів.

4. Захист від дії шуму.

У сучасному світі в умовах науково-технічного прогресу шум став одним із суттєвих несприятливих чинників, що впливають на людину. Ріст потужностей сучасного устаткування, машин, побутової техніки, швидкий розвиток всіх видів транспорту призвели до того, що людина на виробництві та в побуті постійно знаходиться під впливом шумів досить високої інтенсивності.

До ЗІЗ від шуму належать навушники, протишумові вкладки, шумозаглушувальні шоломи Вибір ЗІЗ обумовлюється видом та характеристикою шуму на робочому місці, зручністю використання засобу при виконанні даної робочої операціїта конкретними кліматичними умовами.

Засоби колективного захисту від шуму подібно до віброзахисту і поділяються за такими напрямками:

- зменшення шуму в самому джерелі;

- зменшення шуму на шляху його поширення;

- організаційно-технічні заходи;

- лікувально-профілактичні заходи.

Зменшення шуму у самому джерелі — найбільш радикальний засіб боротьби з шумом, що створюється устаткуванням. Досвід показує, що ефективність заходів щодо зниження шуму устаткування, що вже працює, досить невисока, тому необхідно прагнути до максимального зниження шуму в джерелі ще на стадії проектування устаткування. Це досягається за допомогою наступних заходів та засобів: удосконалення кінематичних схем та конструкцій устаткування; проведення статичного та динамічного зрівноважування і балансування; виготовлення деталей, що співударя- ються та корпусних деталей з неметалевих матеріалів (пластмас, текстоліту, гуми); чергування металевих та неметалевих деталей; підвищення точності виготовлення деталей та якості складання вузлів і устаткування; зменшення зазорів у з'єднаннях шляхом зменшення припусків; застосування мащення деталей, що труться і т. п. Організаційно-технічні засоби захисту від шуму передбачають: застосування малошумних технологічних процесів та устаткування, оснащення шумного устаткування засобами дистанційного керування, дотримання правил технічної експлуатації, проведення планово-попереджувальних оглядів та ремонтів.

 

В таблиці наведено показники ефективності деяких заходів щодо зменшення шуму в самому джерелі.

Таблиця Показники ефективності деяких заходів щодо зменшення шуму в самому джерелі.

 

№ п/п Заходи щодо зменшення шуму Зменшення рівня шуму, дБА
Заміна прямозубих шестерень шевронними 5
Усунення погрішностей у зубчастому зачепленні 5…10
Заміна зубчастої передачі на клиноремінну 10…15
Заміна металевої шестерні на капронову чи текстолітову 10…12
Заміна металевого корпуса на пластмасовий 8…12
Усунення перекосу внутрішнього кільця підшипника 8…10
Мащення деталей, що труться 5…12

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.