Общая вибрация

Понятие вибрации, ее классификация

Актуальность проблемы

Проблема защиты человека от вибрации, как вредного фактора среды обитания, представляет сложную комплексную задачу. На ее решение направлены усилия многих специалистов — физиков, инженеров, врачей и биологов. Медицинскими исследованиями установлено, что длительные вибрационные нагрузки даже при низком уровне могут вызвать виброболезнь, поражающую нервную, сердечно-сосудистую и двигательную системы человека. В настоящее время среди профзаболеваний виброболезнь стоит на втором месте по распространенности (20 % профессиональных инвалидов). Кроме этого, под действием вибрации рассеивается внимание, снижаются функциональные возможности человека-оператора, повышается его утомляемость. В ходе технического прогресса указанная проблема обостряется из-за широкого внедрения средств малой механизации (электро- и пневмоинструмент), а также техпроцессов, основанных на эффекте вибрации (вибрационное перемещение штучных грузов и сыпучих тел, измельчение и дробление материалов, уплотнение насыпных сред, упрочнение изделий, интенсификация ряда физических процессов и химических реакций).

Понятие вибрация пока не получило точного научного определения. Однако можно указать на некоторые признаки, выделяющие вибрацию в классе механических колебаний:

- относительно малые амплитуды колебаний;

- относительно большая их частота;

- широкий, хаотичный спектр колебаний.

С точки зрения механизма генерации вибрации различают:

- силовое возбуждение;

- кинематическое возбуждение;

- параметрическое возбуждение.

Силовое возбуждение связано с воздействием на систему переменных сил и моментов, не зависящих от состояния системы.

Подвид — воздействие неуравновешенных центробежных сил вследствие дисбаланса в машине.

Кроме этого источниками силового возбуждения вибрации являются приводные элементы двигателей, коробки передач, редуктора, подшипниковые узлы, рабочие органы машин и агрегатов.

Кинематическое возбуждение связано с сообщением каким-либо элементам системы заданных движений, не зависящих от самой системы. Например, генерация колебаний рабочих мест оператора кранов, сельскохозяйственных и дорожно-строительных машин.

Как силовое, так и кинематическое возбуждение вибрации связаны с возникновением вынужденных колебаний.

Параметрическое возбуждение вибрации — возбуждение, не зависящее от состояния системы и обусловленное изменением во времени одного или нескольких ее параметров (жесткости, приведенной массы и др.). Пример — работа ДВС.

1. По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека.

Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отнесена к локальной вибрации.

2. По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

Для общей вибрации направление осей X_о, Y_о, Z_о и их связь с телом человека показаны на рис.1а.

Направление координатных осей при действии вибрации

Для локальной вибрации направление осей X_л, Y_л, Z_л и их связь с рукой человека показаны на рис.1б.

При охвате цилиндрических, торцевых и близких к ним поверхностей

Рис. 1. Направление координатных осей при действии вибрации;

а – общая вибрация, б – локальная вибрация.

3. По временной характеристике различается:

— постоянная вибрация, для которой спектральный или корректированный по частоте контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ);

— непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дБ).

Дата добавления: 2014-01-20