Исследование вибрационной и шумовой обстановки рабочих мест

Ростовский  Государственный Строительный Университет

Кафедра Пожарной и Производственной Безопасности 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №5

«Исследование вибрации рабочих мест» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                    Выполнил: студент группы ГСХ-404

Рыжов К.А.

                                                Проверил: преподаватель

Омельченко  Е.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ростов-на-Дону 

1. Цель работы 

     Ознакомление  с основными сведениями о вибрации, её воздействии на организм человека, порядке измерения, нормирования и оценки, а также способах защиты. 

     2. Теоретическая часть 

     Вибрацией называют колебательные движения механических систем в результате действия совокупности случайных и неуравновешенных сил.

     По  способу воздействия на организм вибрация подразделяется:

• на  общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
• локальную, передающуюся через руки человека или через ноги сидящего.

     Продолжительное воздействие вибрации на организм человек  может быть причиной вибрационной болезни, которая проявляется в виде нарушения физиологических функций, при которых отмечается понижение болевой, температурной и вибрационной чувствительности, легкая отечность кончиков пальцев, повышение потливости ладоней и пальцев, поражение костей и суставов, а также отмечаются общие нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой системы.

     Эффективное лечение вибрационной болезни возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает крайне медленно.

     Вибрация характеризуется следующими параметрами:

• амплитудой вибросмещения А, мм;
• частотой колебаний f, Гц;
• величиной виброскорости V, м/с;
• величиной виброускорения а, м/с²,

     При вибрационных исследованиях используются понятия:

     логарифмический уровень виброскорости (L_v) и виброускорения (L_a)

             (2.1)

             (2.2)

где V,а – среднеквадратичное значение виброскорости и виброускорения;

5∙10^-8 и 1∙10^-6 – опорное значение виброскорости и виброускорения - это та наименьшая скорость и ускорение, которое ощущается человеком как вибрация.      

     Общую вибрацию подразделяют на действующую  вдоль осей ортогональной системы координат Х_о, Y_о, Z_o, где Х_о (от спины к груди) и Y_o (от правого плеча к левому плечу) – горизонтальные оси, направленные параллельно опорным поверхностям, Z_o – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в положении сидя или в местах контакта с полом (рис. 1а,б)

     Локальную вибрацию подразделяют на действующую  вдоль осей ортогональной системы координат Х_л, Y_л, Z_л, где ось Х_л параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изднлия), ось Y_л перпендикулярна ладони, ось Z_л лежит в плоскости, образованной осью Х_л и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается) (рис. 1в, г)

     Общая вибрация

     

 

     Локальная вибрация 

 

      Рис. 1. Направление координатных осей при  действии вибрации:

а – положение  стоя; б – положение сидя; в  – при охвате цилиндрических и торцовых поверхностей; г – при охвате сферических поверхностей 

     Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации –  уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья (обнаруживаемых современными методами исследований), в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений (табл. 1). Соблюдение ПДУ не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.

     Корректированный  уровень вибрации – одночисловая характеристика, определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с учетом октавных поправок.

     Эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изменяющейся во времени вибрации - корректированный уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратичное корректированное значение виброускорения и/или скорости, что и данная непостоянная вибрация в течение определенного интервала времени.

     Общая вибрация по источнику её возникновения  подразделяется на следующие категории:

I категория – транспортная, воздействующая на рабочем месте на операторов самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности и по дорогам.

Например: тракторы, самоходные с/х машины, снегоуборочные машины, грузовые автомобили (в т.ч. тягачи, скреперы, грейдеры, катки и  т.п),

  II категория - транспортно-технологическая, воздействующая на операторов машин, перемещающихся по поверхностям производственных помещений, промплощадок и горных выработок.

Например: экскаваторы, краны, горные комбайны, путевые  машины, бетоноукладчики.

III категория - технологическая, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Например: станки, электрические машины и установки, насосы, вентиляторы, оборудование для  бурения, промышленности стройматериалов.

     III категория по месту действия подразделяется на типы:

3а  - на постоянных рабочих местах производственных помещений; 36 - на рабочих местах складов, столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

3в  - на рабочих местах в помещениях  заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, медпунктов, конторских помещений, для работников умственного труда.

Таблица 1 

Предельно допустимые значения вибрации

при длительности воздействия 8 часов, дБ 

 

Примечание. Общая и локальная производственная вибрация по СН 2.2.4/2.1.8.566-96,

а локальная  с инструментом - по СН 2.2.2.540-96. 

     Для локальной и общей вибрации зависимость  допустимых значений нормируемого параметра V_t от времени фактического воздействия вибрации t, не превышающего 480 мин, определяется по формуле

             (3.1)

где V480 – допустимое значение нормируемого параметра виброскорости по ГОСТ 12.1.012-90* [1] для длительности воздействия 480 мин;

Т – время фактического воздействия  вибрации, мин.

     Максимальное  значение V_t не должно превышать значений, определяемых для Т=30 мин. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     4. Экспериментальная  часть 

     На  практике на всех рабочих местах проводится периодическая эксплуатационная проверка вибрации в сроки, установленные нормативно-технической документацией, но не реже 1 раза в год для общей вибрации, и не реже 2 раз в год для локальной вибрации.

     Порядок проведения и требования к проведению замеров приведены в ГОСТ 12.1.034-81 [2], ГОСТ 12.1.043-84 [3].

     4.1. Лабораторный стенд 

     Стенд состоит из станка (рис. 2) 1, размещенного на фундаменте 2, изолированном от окружающих и являющимся рабочим местом, стоя на котором, рабочий выполняет руками определенные операции на станке.

     

     Рис. 2. Вибростенд: 1 – источник вибрации (станок); 2 – основание (фундамент); 3 – виброизолирующее основание; 4 – датчик электрический виброизмерительный; 5 – интегратор; 6 – ИШВ-I; 7 – переключатель частоты 

4.2. Измерительная аппаратура 

     Для измерения логарифмических уровней  виброскорости в работе используется измеритель шума и вибрации ИШВ-I - электронный прибор II класса     (рис. 2.). Он работает по принципу преобразования механических колебаний в пропорциональные им электрические сигналы.

     Как и любой прибор, ИШВ-I требует перед замерами сборки виброизмерительного тракта и электрической калибровки согласно инструкции на прибор. Сборку и калибровку прибора выполняет лаборант до начала работы.