Тема 7 - параметри та види вібраціі, її дія на органузм людини

МОДУЛЬ 2 – ОСНОВИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ. ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА

1. Визначення та джерела вібрації

Під вібрацією розуміють механічні коливання твердого тіла. 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 при роботі машин та механізмів, які мають неврів­новажені і незбалансовані частини, що обертаються чи здійснюють зворотно-посту­пальний рух. До такого устаткування належать оброблювальні верстати, штампувальні та ковальькі молоти, електро- та пневмоперфоратори, електроприводи, насосні установки, компресори, механізований інструмент та ін.

2. Абсолютні та відносні параметри вібрації

Вібрація характеризується абсолютними та відносними параметрами. До основ­них абсолютних параметрів належать: вібропереміщення (s) - миттєве значення кожної з координат, які описують положення тіла, чи матеріальної точки під час вібрації; амплітуда вібропереміщення (А) - найбільше відхилення точки, яка коливається з певною частотою, від положення рівноваги, м; віброшвидкість (υ) - кінема­тичний параметр, що дорівнює швидкості переміщення (перша похідна вібропереміщення) точки, яка коливається з певною частотою, м/с; віброприскорення (а) - кінематичний параметр, що дорівнює прискоренню переміщення (друга похідна вібропереміщення) точки, яка коливається з певною частотою, м/с²; період вібрації (Т) - найменший інтервал часу, через який під час періодичної вібрації повторюється кожне значення величини, яка характеризує вібрацію, с; частота вібрації (f)- вели­чина, обернено пропорційна періоду вібрації, яка показує кількість коливань за одини­цю часу точки під час вібрації, Гц. Відносні параметри --- рівні, які визначаються відносно опорного (порогового) зна­чення відповідного параметра і вимірюються в децибелах (дБ). Стандартні опорні значення наступні: амплітуди вібропереміщення А_о = 8∙10^-12 м; віброшвидкості υ_o = 5∙10^-8 м/ с; віброприскорення a_о = 3∙10^-4 м/с².

3. Загальна та локальна вібрація

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. Локальна вібрація передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, органами керування машинами та обладнанням, деталями, які обробляються і т. п. Можлива також одночасна дія загальної та локальної вібрації. Наприклад, при роботі на дорож­ньо-будівельних машинах на руки передається локальна вібрація від органів керу­вання, а на все тіло - від машини через сидіння.

4. Класифікація виробничої вібрації та влив на організм людини

Класифікація вібрації робиться за різними ознаками:

І – За способом передачі на тіло людини:

1) Загальна:

a. Транспортна;

b. Транспортно-технологічна;

c. Технологічна.

Технологічна загальна вібрація класифікується за місцем дії на таку, що діє на постійних робочих місцях; у складах, їдальнях, допоміжних та побутових приміщеннях; на робочих місцях заводоуправлінь, конструкторських бюро, тощо.

2) Локальна:

a. Ручні машини, ручні механізовані інструменти, органи керування;

b. Деталі, які обрабляються

ІІ – За часовими характеристиками:

1) Постійна;

2) Непостійна (коливна, переривчаста, імпульсна)

При 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. Під час розвитку цієї хвороби з'являється оніміння, відчуття повзання мурашок, біль у суглобах тощо. Слід зазна­чити, що ефективне лікування вібраційної хвороби можливе лише на ранній стадії їі 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. 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. Тому вібрація поділяється залежно від осей ортогональної системи координат Х, У, Z, вздовж яких вона діє. Особливо чутливий організм людини до вертикальної загальної вібрації (вздовж осі Z), коли коливання переда­ються від ніг до голови.

5. 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:

- частотного (спектрального) аналізу її параметрів;

- інтегральної оцінки по спектру частот параметрів, що нормуються;

- дози вібрації.

Гігієнічні норми вібрації, що діє на людину у виробничих умовах встановлені для тривалості 480 хв. (8 год.). При дії вібрації, яка перевищує гранично допустимий рівень, сумарний час її дії протягом робочої зміни повинен бути меншим.

6. Заходи та засоби захисту від вібрації

Заходи та засоби захисту від вібрації за організаційною ознакою поділяються на:

І - колективні:

1) Зниження вібрації в джерелі виникнення (вибір раціональних технологічних та кінематичних схем; збалансування та врівноваження; недопущення резонансних режимів);

2) Зменшення вібрації на шляхах її поширення:

a. При контакті з віброоб’єктом (вібропоглинання, віброгасіння, віброізоляція);

b. Без контакту з віброоб’єктом (дистанційне керування, автоматичний контроль та сигналізація, захисне огородження)

3) Організаційно-технічні заходи (експлуатація устаткування згідно норм та режимів; своєчасний ремонт та техогляд; контроль параметрів вібрації)

4) Лікувально-профілактичні заходи (обмежений допуск до віброробіт, медичний огляд, режими праці та відпочинку).

ІІ – індивідуальні (ЗІЗ) – для рук, для ніг, для тіла.

Зменшення вібрації в джерелі її виникнення досягається шляхом застосування таких кінематичних та технологічних схем, які усувають чи мінімально знижують дію динамічних сил. При проектуванні устаткування важливо передбачити недопущення резонанс­них режимів його роботи. Це досягається раціональним вибором маси та жорсткості коливальної системи або частоти змушувальної сили.

Контакту працівника з віброоб'єктом можна уникнути шляхом використання дистанційного керування, автоматичного контролю та сигналізації, а також застосування захисного огородження. Якщо цього досягти неможливо, то необхідно при контакті працівника з віброоб'єктом домогтися змен­шення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела змушувальної сили. Це можна досягти за допомогою вібропоглинання, віброгасіння та віброізоляції.

6.1. Вібропоглинання (вібродемпфірування) полягає в штучному збільшенні втрат у коливальній системі, при цьому енергія вібрації перетворюється в теплову. На практиці для цього використовують конструктивні матеріали з великим внутрішнім тертям (пластмаси, сплави марганцю та міді, магнієві сплави і т. п.) або наносять на поверхні, що вібрують, шар пружно-в'язких матеріалів, які збільшують внутрішнє тертя в коливній системі (покриття поверхонь, що вібрують, гумою та пружно-в'язкими мастиками на основі полімерів, мащення вузлів та з'єднань).

6.2. Динамічне віброгасіння полягає у збільшенні реактивного опору коливної системи. Засоби динамічного віброгасіння за принципом дії поділяється на ударні та динамічні віброгасники. Недоліки динамічних віброгасників: вони налаштовані на певну частоту, яка відповідає їх резонансному режиму коливання.

Ударні віброгасники бувають маятникового, пружинного і плаваючого типів. Маятникові ударні віброгасники використовуються для гасіння коливань частотою 0,4-2,0 Гц, пружинні - 2-10 Гц, плаваючі -- понад 10 Гц.

Віброгасники камерного типу призначені для перетворення пульсуючого потоку газу чи рідини в рівномірний. Такі віброгасники встановлюються на всмоктувальній та нагнітальній сторонах компресорів, на гідроприводах, водогонах і т. п.

6.3. Віброізоляція полягає у введені в коливну систему додаткового пружного зв'язку, який перешкоджає 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.

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

6.4. 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.

Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) від вібрації за місцем контакту працівника з об'єктом, що вібрує підрозділяються: ЗІЗ для рук (рукавиці, рукавички, прокладки); ЗІЗ для ніг (спеціальне взуття, підметки, ковдри, наколінники); ЗІЗ для тіла (нагрудники; пояси, спеціальні костюми).

7. Вимірювання параметрів вібрації

Для вимірювання вібрації, як правило, використовуються прилади, принцип робо­ти яких базується на перетворенні кінематичних параметрів вібрації в електричні, що вимірюються чи фіксуються на папері або плівці. Як первинні вимірювальні засоби (давачі) використовуються ємнісні, індукційні, п'єзоелектричні перетворювачі вібропереміщення, віброшвидкості, віброприскорення. Для вимірювання параметрів вібрації застосовуються віброметри ВМ-1, ВИП-2, апаратура контрольно-сигнальна вібровимі­рювальна типу ВВК-003, ВВК-005, вимірювачі шуму та вібрації ВШВ-003.

Дата добавления: 2014-01-05