Основные параметры безопасности жизнедеятельности

Таблица 2. Допустимые уровни локальной вибрации

Для каждой из трех категорий вибрации нормируют величины виброскорости и виброускорения как в линейных (м/с и м/с2), так и в логарифмических единицах (дБ). Общая вибрация нормируется в диапазоне частот 0,8…80 Гц, а местная (локальная) – в диапазоне частот 8… 1000 Гц.

Обычно вибрация включает как горизонтальную, так и вертикальную составляющие, поэтому при ее нормировании учитывают направление действия вибрации. При этом обозначают: Z – вертикальная ось, Х иY – горизонтальные оси.

Основными методами защиты от вибрации являются:

♦ снижение вибрации в источнике ее возникновения;

♦ уменьшение параметров вибрации по пути ее распространения от источника.

Чтобы снизить вибрацию в источнике ее возникновения, необходимо уменьшить действующие в системе переменные силы. Это достигается заменой динамических технологических процессов статическими (например, ковку и штамповку заменять прессованием; операцию ударной правки – вальцовкой; пневматическую клепку – сваркой). Рекомендуется также тщательно выбирать режимы работы оборудования, чтобы вибрация была минимальной. Эффект дает тщательная балансировка вращающихся механизмов, а также применение специальных редукторов с низким уровнем вибрации. Необходимо обеспечить, чтобы собственные частоты вибрации агрегата или установки не совпадали с частотами переменных сил, вызывающих вибрацию. Это не допустит возникновения резонанса, т.е. резкого увеличения амплитуды колебаний (виброперемещения) устройства, результатом чего может быть его поломка или разрушение. Исключить резонансные режимы работы оборудования можно либо путем изменения массы и жесткости вибрирующей системы, либо установлением нового режима работы агрегата.

Для защиты от вибрации используют метод вибродемпфирования (вибропоглощение), под которым понимают превращение энергии механических колебаний системы в тепловую. Это достигается использованием в конструкциях вибрирующих агрегатов специальных материалов (например, сплавов систем медь–никель, никель–титан, титан–кобальт), применением двухслойных материалов типа сталь–алюминий, сталь–медь. Хорошей вибродемп-фирующей способностью обладают пластмассы, дерево, резина. Значительный эффект достигается при нанесении на колеблющиеся детали вибропоглощающих (упруговязких) покрытий: пластмассы, резины, различных мастик. Известными вибропоглощающими мастиками являются так называемые «Антивибриты», изготавливаемые на основе эпоксидных смол.

Виброгашение, или динамическое гашение колебаний, достигается установкой вибрирующих машин и механизмов на прочные, массивные фундаменты. Массу фундамента рассчитывают таким образом, чтобы амплитуда колебаний его подошвы была в пределах 0,1…0,2 мм, а для особо важных сооружений – 0,005 мм.

Снизить вибрацию агрегата можно установкой на него динамического виброгасителя, т.е. самостоятельной колебательной сиcтемы, обладающей массой и жесткостью. При этом для вибрации защищаемого агрегата его частота колебаний и частота колебаний виброгасителя должна быть одинаковыми.

Жестко закрепленный на защищаемом агрегате виброгаситель колеблется в противофазе с основной установкой, в результате чего снижается уровень вибрации. Но так как он действует на определенной (фиксированной) частоте колебаний, то при изменении частоты колебаний основной установки резонанс между ней и виброгасителем пропадает.

Достаточно эффективным способом защиты является виброизоляция, которая заключается в уменьшении передачи колебания от вибрирующего устройства к защищаемому объекту помещением между ними упругих устройств (виброизоляторов). Они характеризуются коэффициентом передачи (КП).

В качестве виброизоляторов используют пружинные опоры либо упругие прокладки из резины, пробки и т.п. Возможно использование сочетания этих устройств (комбинированные виброизоляторы).

Для уменьшения вибрации ручного инструмента его ручки изготавливаются с использованием упругих элементов – виброизоляторов, снижающих уровень вибрации.

Рассмотренные методы защиты от вибрации относятся к коллективным методам защиты. Средствами индивидуальной защиты от вибраций являются специальные рукавицы, перчатки и прокладки. Для защиты ног используют виброзащитную обувь, снабженную прокладками из упругодемпфирующих материалов (пластмассы, резины или войлока). С целью профилактики вибрационной болезни персонала, работающего с вибрирующим оборудованием, необходимо строго соблюдать режимы труда и отдыха, чередуя при этом рабочие операции, связанные с воздействием вибрации, и без нее.

Не менее опасным фактором может стать воздействие шума, ультра- и инфразвуков.

Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. С физиологической точки зрения шумом называют любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.

Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-тех-ническими установками и устройствами. На городских магистралях и в прилегающих к ним зонах уровни звука могут достигать 90 дБА и более. В районе аэропортов уровни звука еще выше.

Звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха, являются механическими колебаниями, распространяющимися в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной).

Основным признаком механических колебаний является повторяемость процесса движения через определенный промежуток времени. Минимальный интервал времени повторяемости движения тела называют периодом колебаний), а обратную ему величину – частотой колебаний.

Таким образом, частота колебаний определяет число колебаний, произошедших за 1 с. Для характеристики колебаний используют также циклическую частоту, которая определяется как число колебаний.

Наиболее простым видом колебаний, существующих в природе, являются гармонические колебания.

Величина, стоящая под знаком косинуса, – фаза гаромонического колебания, при этом фаза колебаний в начальный момент времени, называется начальной фазой.