Принципы нормирования вибрации

Классификация вибраций

Вибрация

Нормативные документы:

1. Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації.

ДСН 3.3.6. 039-99

2. ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования.

3. Инструкция по обеспечению шумовой и вибрационной безопасности в угольных шахтах. ДНАОП 1.1.30-535 [3, том 2, с. 324-336]

Вибрация – это механические колебания твердых тел.

Вибрацию классифицируют:

1) По способу передачи на тело человека.

Различают:

а) общую вибрацию, которая передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

б) локальную вибрацию, которая передается через руки работающих при контакте с ручным механизированным инструментом, рукоятками управления, обрабатываемыми деталями.

Общая вибрация по источникам ее возникновения подразделяется на три категории:

Категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных машин при их движении на местности, по дорогам.

Источники: трактора, автомобили, самоходный шахтный транспорт, рельсовый транспорт.

Категория 2 – транспортно-технологическая, воздействующая на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью и таких, которые перемещаются по заранее подготовленным площадкам.

Источники: самоходные бурильные установки, погрузочные машины, проходческие комбайны, строительные краны, транспорт производственных помещений, экскаваторы.

Категория 3 – технологическая, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передается на рабочие места, которые не имеют источников вибрации.

Источники: насосы, вентиляторы, подъемные машины, компрессоры, станки, кузнечное оборудование, оборудование для бурения скважин.

2) По направлению действия вибрация подразделяется в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

Для общей вибрации ось Z₀ – вертикальная ось, X₀,Y₀ – горизонтальные оси.

Для локальных: X_л – соответствует или параллельна месту охвата источника вибрации (рукоятки, рычаги управления и т.д.), Z_л – соответствует направлению подачи или приложения силы, Y_л – от ладони.

3) По временной характеристике различается:

а) постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр за рабочую смену изменяется не более чем в 2 раза;

б) непостоянная вибрация – тоже, изменяется более чем в 2 раза.

Непостоянная вибрация в свою очередь подразделяется на:

колеблющуюся, уровень которой беспрерывно изменяется во времени;

прерывистую, когда контакт с вибрацией прерывается, причем продолжительность интервала, во время которого имеет место контакт, составляет более 1 с;

импульсную, которая состоит из одного или нескольких воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с при частоте их действия менее 5, 6 Гц.

2.3.2. Характеристики вибрации, которые учитываются при контроле условий труда

1) Амплитуда А, мм - максимальное вибросмещение колеблющейся точки относительно положения равновесия.

Чем больше амплитуда, тем больший риск развития профессиональной болезни.

2) Частота f, Гц – диапазон восприятия от долей Гц до 8000 Гц.

Практически в нормативах учитывается вибрация в диапазоне от 0,7 до 1400 Гц. Весь диапазон частотного спектра вибрации разбит на 11 октав.

Октава - диапазон частот, в котором верхняя граничная частота в 2 раза больше нижней граничной частоты f₂/f₁=2.

Например:

Номер октавы: 1 2 3 11

Диапазон частот: 0,7÷1,4; 1,4÷2,8; 2,8÷5,6; ….; 720÷1400.

Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой:

f_с.г.= = =1.41f₁

Среднегеометрические частоты вибрационных октав будут:

1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Кроме того, в практике нормирования и измерений используются треть- октавные полосы частот (1/3 октавы), в которых f₂/f₁= =1.26

октава f₂/f₁=2;

полуоктава f₂/f₁= ;

1/3 октавы f₂/f₁= .

Человеческий организм неодинаково воспринимает вибрацию в различной области частот. В области малых частот наблюдается пониженная чувствительность, а с ростом частоты чувствительность к вибрации возрастает.

3) Виброскорость V, м/с

V=2π∙f∙А

Порог ощущения виброскорости – 10^-6 м/с, порог болевого ощущения считается – 10⁰ м/с=1 м/с.

4) Виброускорение а, м/с²

а=(2π∙f)²∙А

5) Логарифмические уровни виброскорости Lv, дБ определяются по формуле

L_v=10∙lg(V/V₀)²=20∙lgV/V₀ дБ,

где V – среднеквадратичное значение виброскорости, м/с;

V₀ – опорное значение виброскорости, равное 5 × 10^-8м/с.

В качестве опорного значения V₀ принята виброскорость звуковых колебаний на пороге ощущений звука органами слуха человека при звуковом давлении 2∙10^-5 Па.

Человек в силу физиологических особенностей воспринимает не само воздействие вибрации, а его приращение, причем интенсивность наших ощущений находится в логарифмической зависимости от интенсивности раздражителя.

6) Логарифмические уровни виброускорения

L_a=20∙lga/a₀ дБ,

где а – среднеквадратичное значение виброускорения, м/с²;

а₀ – опорное значение виброускорения, м/с².

В ДСН 3.3.6.039-99 в качестве опорного значения виброускорения принято а₀=3∙10^-4 м/с², а в ГОСТе 12.1.012 а₀=10^-6 м/с², в ПБ а₀=10^-6 м/с².

Логарифмические уровни, посчитанные относительно 10^-6 м/с² превышают логарифмические уровни относительно 3 × 10^-4 м/с² на 50 дБ.

1) Нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратическое значение виброскорости V, м∙с^-1 и виброускорения а, м∙с^-2 или их логарифмические уровни в дБ.

В ГОСТ и СН имеются таблицы как справочное приложение для пересчета значений виброскорости, виброускорений в их логарифмические уровни.

2) Нормы установлены отдельно для локальной вибрации и для каждой категории общей вибрации.

3) Предельно допустимые уровни вибрации (ПДУ) установлены для каждого направления ее действия в ортогональной системе координат.

4) Нормы для локальной вибрации (ПДУ) установлены для каждой октавной полосы со среднегеометрической частотой f_с.г. 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

ПДУ для общей вибрации установлены в октавных и третьоктавных полосах частот с f_с.г. от 0,8 до 80 Гц.

5) В санитарных нормах Украины наряду с ПДУ для спектра частот в качестве интегральной нагрузки на человека установлены:

а) для постоянной вибрации одночисловые корректированные по частоте значения контролируемых параметров с учетом весовых коэффициентов для каждой октавной и третьоктавной полос частот;

б) для непостоянной вибрации приняты эквивалентные корректированные уровни с учетом продолжительности действия каждого уровня вибрации.

Дата добавления: 2014-12-07