Реферат: И. И. Ползунова Кафедра Безопасность жизнедеятельности Шамов Ю. А. Белоусова Н. Н. Производственная вибрация Методические указания

Министерство образования Российской Федерации

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова


Кафедра Безопасность жизнедеятельности


Шамов Ю.А. Белоусова Н.Н.


Производственная вибрация

Методические указания к лабораторной работе


Барнаул 2004

УДК 658.382:


Шамов Ю.А., Белоусова Н.Н. Производственная вибрация: Методические указания к лабораторной работе / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004 - с.


Предназначены для студентов инженерно-технических специальностей всех форм обучения.


В работе раскрывается понятие вибрации, параметры её характеризующие. Воздействие вибрации на организм работающих, нормирование параметров вибрации.

Приведены принципы классификации условий труда в соответствии с гигиеническими критериями и порядок аттестации рабочего места по параметру вибрации; приборы измерения параметров вибрации.


Рассмотрены и одобрены на заседании каф. БЖД Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, 2004 г.


^ 1 Цель работы


1.1 Изучить, что такое вибрация, какими параметрами она характеризуется, воздействие вибрации на организм человека;

1.2 Научиться:

- классифицировать, нормировать, измерять параметры вибрации;

- определять класс условий труда в соответствии с гигиеническими критериями по Р 2.2.755-99.


2 Последовательность выполнения работы


2.1 Внимательно прочитать методические указания;

2.2 Изучить стенд и прибор для измерения вибрации виброметр ВВМ-201;

2.3 Ознакомиться с работой датчика-вибропреобра­зователя ДН-3-М1;

2.4 Выбрать вариант задания рабочего места (само­стоятельно или по заданию преподавателя);

2.5 Выполнить измерения параметров вибрации и обработать результаты экспериментальных данных, зане­сти их в таблицу 3;

2.6 Определить нормативные параметры вибрации по санитарным нормам, занести их в таблицу 3;

2.7 Проанализировать результаты эксперимента и определить класс условий труда в соответствии с гигие­ническими критериями (смотри пункты 3.5, 3.6 );

2.8 Ответить на контрольные вопросы;

2.9 Оформить отчёт о выполненной работе и защи­тить его у преподавателя.


3 Общие сведения


3.1 Понятия, причины возникновения и физические

характеристики вибрации


В соответствии с ГОСТ 24346-80 (ст. СЭВ 1926-79) «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочерёдное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты. В соответствии с наличием простых одномассовых систем, вибрация, в общем случае, реализуется в 6-ти формах степеней свободы (см. рисунок 3.1.1).



Рисунок 1 – Формы степеней свободы реализации вибрации


В реальных системах отдельные формы вибрации могут отсутст­вовать в виду отсутствия соответствующих возмущений или вследствие наложения на систему жестких связей.

Простейшей колебательной системой является система с одной степенью свободы.

С точки зрения механизма возбуждения вибрации, различают силовое, кинематическое и параметрическое возбуждение вибрации. При силовом возбуждении причинами являются неуравновешенные внешние силовые воздействия (пуансон, матрица).

При кинематическом возбуждении причиной возникновения является движение машины по неровному пути. Параметрическое возбуждение вибрации является следствием перемещения центра тяжести в системе в отсутствии внешних возмущающих сил. Движение происходит за счёт переменных сил инерции.

Простейшим видом колебаний являются гармоничные синусоидальные колебания:



Рисунок 2 – Гармоничные синусоидальные колебания


Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются:

- амплитуда перемещения х, мм;

- амплитуда колебательной скорости V, м/с.

- амплитуда колебательного ускорения, А м/с2;

- период, Т, с;

- частота, Гц, f=1/Т






Для характеристики вибрации определяющими являются действующие значения параметров. Так, действующее значение виброскорости есть среднеквадратичная величина мгновенных значений скорости V(t) за время усреднения T(y), которое выбирают с учётом характера изменения виброскорости во времени:

(1)

где

Vg – действующее значение виброскорости;

Ty – время усреднения;

V(t) – среднеквадратичная величина мгновенных значений виброскорости.

Таким образом, для характеристики вибрации используют спектры действующих значений параметров или средних квадратов этих параметров:

(2)

Учитывая, что абсолютные значения этих параметров меняются в очень широких пределах – до 16-ти порядков. В практике виброакустических исследований используют логарифмические уровни соответствующих параметров. Логарифмический уровень колебаний – это характеристика колебаний, сравнивающая две одноимённые физические величины, пропорциональные десятичному логарифму отношения оцениваемой и опорной величины. Измеряются уровни в децибелах (дБ).

(3)



стандартизированная пороговая величина

(4)

(стандартизированная пороговая величина)

Спектры вибрационных параметров могут быть дискретные и непрерывные (см. рисунки 3, 4).


Рисунок 3 – Дискретный спектр вибрационных параметров



Рисунок 4 – Непрерывный спектр вибрационных параметров


При анализе непрерывных спектров необходимо указывать, к какой полосе частот относится параметр.

Если f1 – нижняя граничная частота данной полосы частот, Гц;

f2 – верхняя граничная частота данной полосы частот, Гц.

Тогда, в качестве частоты, характеризующей полосу в целом, принимается средняя геометрическая частота:

(5)

Весь диапазон частот вибрации разбит на октавы:

(6)

Анализ и построение спектров вибрации могут выполняться также в третьоктавном диапазоне:

(7)

Среднегеометрические значения октавных полос частот стандартизированы: 1; 2; 4; 8; 16; 31; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц. С точки зрения охраны труда колебания с частотой более 1000 Гц с незначительными амплитудами интереса не представляют.


^ 3.2 Классификация вибрации, действующей

на человека-оператора


3.2.1 по способу передачи на человека различают:


- общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.

Примечание – Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, относится к локальной вибрации.


3.2.2 По источнику возникновения вибраций различают:


- локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;

- локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей;

- общую вибрацию 1 категории - транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и при­цепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве). К источ­никам транспортной вибрации относят: тракторы сельскохозяйст­венные и промышленные, самоходные сельскохозяйственные маши­ны (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тяга­чи, скреперы, грейдеры, катки и т. д.); снегоочистители, самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт;

- общую вибрацию 2 категории – транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах ма­шин, перемещающихся по специально подготовленным поверхнос­тям производственных помещений, промышленных площадок, гор­ных выработок. К источникам транспортно-технологической вибра­ции относят: экскаваторы (в том числе роторные), краны промыш­ленные и строительные, машины для загрузки (завалочные) марте­новских печей в металлургическом производстве; горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки; пу­тевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт;

- общую вибрацию 3 категории – технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных ма­шин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят: станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудова­ние, литейные машины, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы» оборудова­ние для бурения скважин, буровые станки, машины для животновод­ства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки), оборудова­ние промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности и др.

Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:

а) на постоянных рабочих местах производственных помеще­ний предприятий;

б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

в) на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычисли­тельных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда;

- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зда­ниях от внешних источников: городского рельсового транспорта (мелкого залегания и открытые линии метрополитена, трамвай, железнодорожный транспорт) и автотранспорта; промышленных предприятий и передвижных промышленных установок (при эксплуа­тации гидравлических и механических прессов, строгальных, выруб­ных и других металлообрабатывающих механизмов, поршневых ком­прессоров, бетономешалок, дробилок, строительных машин и др.);

- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зда­ниях от внутренних источников: инженерно-технического оборудо­вания зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные систе­мы, насосные, пылесосы, холодильники, стиральные машины и т. п.), а также встроенных предприятий торговли (холодильное оборудование), предприятий коммунально-бытового обслуживания, котельных и т. д.


3.2.3 По направлению действия:


Общая вибрация подразделяется в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.



Рисунок 5 – Направление координатных осей при действии общей вибрации.


Ось Z0 – вертится перпендикулярно опорной поверхности, ось Х0 – горизонтальная от спины к груди, ось Y0 – горизонтальная от правого плеча левому.



Рисунок 6 – Направление координатных осей при действии локальной вибрации.


Локальная вибрация. Ось Хл совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации. Ось Zл лежит в плоскости, образованной осью Хл и направлением подачи или приложения силы и направлена вдоль оси предплечья. Ось Yл направлена от ладони.


3.2.4 По характеру спектра вибрации выделяют:


Узкополосные вибрации, у которых контролируемые параметры в 1/3 октавной полосе частотой более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах.

Широкополосные с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

По частотному спектру – низкочастотные вибрации с максимальным уравнением в диапазоне 1- 4 Гц (общие вибрации); 8-16 Гц - локальная вибрация.

Среднечастотные:

8-16 Гц – общая вибрация

31,5-63 Гц – локальная вибрация;

Высокочастотные:

31,5-63 Гц – общая вибрация;

125-1000 Гц – локальная вибрация.


3.2.5 По временным характеристикам:


- Постоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 децибел) за время наблюдения не менее 10 минут.

- Непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется более чем в 2 раза за время наблюдения не менее 10 минут при измерении с постоянной времени 1 с.

Непостоянными вибрациями могут быть:

а) колеблющиеся во времени вибрации, для которых величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;

б) прерывистые вибрации, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причём длительность интервала, в течение которого имеет место контакт, составляет более 1 сек.

в) импульсивные вибрации, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), длительность каждого менее 1сек.


^ 3.3 Воздействие вибрации на человека


Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, может быть причиной виброболезни. Это стойкие нарушения физиологических функций организма, обусловленные воздействием вибрации на центральную нервную систему. Нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, нарушений сердечной деятельности.

Для большинства внутренних органов собственные частоты колебаний лежат в диапазоне 3-30 Гц. Колебания рабочих мест с такими частотами весьма опасны, т.к. могут вызвать механическое повреждение органов в результате явления резонанса. Для стоящего на вибрирующей поверхности имеется два резонансных пика – 5-12 Гц, для сидящего – 4-6 Гц, для головы – 20-30 Гц. Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной и околорезонансной зоне может быть причиной вибрационной болезни.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью. Одновременно наблюдается воздействие вибрации на нервные окончания, мышечной и костной ткани, выражающееся в нарушении чувствительности кожи, окостенения сухожилий мышц и отложениях солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к болям, деформациям и уменьшению подвижности суставов.

Все указанные изменения усиливаются в холодный и уменьшаются в тёплый период года. При общей и локальной вибрации наблюдаются нарушения деятельности центральной нервной системы. Виброболезнь относится к группе профзаболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжёлых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.

Лёгкая форма виброболезни – когда ещё возможны обратимые процессы, т.е. возможно восстановление нарушенных функций организма. При средних и тяжёлых формах виброболезни наступают необратимые процессы, и лечение не восстанавливает утраченные функции.


^ 3.4 Нормирование вибрации


3.4.1 Различают гигиеническое и техническое нормирование вибрации. При гигиеническом нормировании производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками рабочих, исходя из физиологических требований, которые исключают возможность возникновения вибрационной болезни.

При техническом нормировании ограничивают параметры вибрации с учётом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации. При этом учитывают условия установки и режим работы стационарного виброактивного технологического оборудования в цехах, а также условия эксплуатации ручного механизированного инструмента. В соответствии с ГОСТ и СН для гигиенической оценки постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должны использоваться следующие методы:

- частотный (спектральный) анализ нормируемого параметра;

- интегральная оценка по частоте нормируемого параметра;

- интегральная оценка с учётом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.


Нормируемый диапазон частот устанавливается:

- для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 6; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

- для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.


3.4.2 При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (V) и виброускорения (а) или их логарифмические уровни (La; Lv) (см. формулы 3 и 4), измеряемые в 1/1 и 1/3 октавных полосах частот.

3.4.3 При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения (U) или их логарифмические уровни (Lu), измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:

(8)

(9)

где

Ui; Lui – среднее квадратическое значение виброскорости или виброускорения (или их логарифмические уровни) в i­-ой частотной полосе;

n – число частотных полос (1/3 или 1/1 октав) в нормируемом частотном диапазоне;

Кi; LKi – весовые коэффициенты для i-ой частотной полосы соответственно для абсолютных значений или их логарифмических уровней, определяемые для локальных вибраций по таблице, (приложение А); для общих вибраций по таблице (приложение Б).


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


3.4.4 При интегральной оценке вибрации с учётом времени её воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения (Uэкв.) или их логарифмический уровень (LUэкв.), измеренное или вычисленное по формулам:

(10)

(11)

где

Ui – корректированное по частоте значение контролируемого параметра виброскорости (V, Lv) м/с, или виброускорения (а, Lа) м/с2;

ti – время действия вибрации (ч).

(12)

где

n – общее число интервалов действия вибрации


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


^ 3.5 Принципы классификации условий труда


Исходя из гигиенических критериев условия труда подразде­ляются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные.


3.5.1 Оптимальные условия труда (I класс) – такие условия, при ко­торых сохраняется здоровье работающих, и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптималь­ные нормативы производственных факторов установлены для мик­роклиматических параметров и факторов трудового процесса. Для других факторов условно за оптимальные принимаются такие усло­вия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для насе­ления.


3.5.2 Допустимые условия труда (2 класс) – характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, в данном случае вибрации, которые не пре­вышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организ­ма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. Допустимые условия труда условно относят к безопасным.

3.5.3 Вредные условия труда (3 класс) – характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное действие на организм работающего и/или его потомство.

Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работающих, подразделяются на 4 степени вредности:

^ 1 степень 3 класса (3.1) – условия труда характеризуются таки­ми отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нор­мативов, которые вызывают функциональные изменения, восста­навливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья;

^ 2 степень 3 класса (3.2) – уровни вредных факторов, вызываю­щие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинст­ве случаев к увеличению производственно обусловленной заболе­ваемости (что проявляется повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми бо­лезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых органов и систем для данных вредных факторов), появлению начальных признаков или легких (без потери профессиональной трудоспособности) форм профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет);

^ 3 степень 3 класса (3.3) – условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приво­дит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспо­собности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (производственно-обусловленной) патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности;

^ 4 степень 3 класса (3.4) - условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с поте­рей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с вре­менной утратой трудоспособности;


3.5.4 Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) - характеризу­ются уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, вы­сокий риск развития острых профессиональных поражений, в т. ч. и тяжелых форм.


^ 3.6 Аттестация рабочего места по параметру вибрации

(класс условий труда на рабочем месте

для локальной и общей вибрации)


3.6.1 При аттестации рабочего места допустимый класс устанавливается, если значения V; a; La; Lv меньше или равно предельно допустимому уровню (ПДУ), если контролируемый параметр превышает ПДУ, то класс вредности устанавливается в зависимости от величины превышения (см. таблицу 1).


Классы условий труда на рабочем месте для локальной и общей вибрации


Таблица 1

Название фактора, показатель,

единица измерения

Класс условий труда

допустимый

вредный

Опасный

(экстрем.)

2

3.1

3.2

3.3

3.4

4

Превышение ПДУ до…

1

2

3

4

5

6

7

^ ВИБРАЦИЯ ЛОКАЛЬНАЯ

Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, дБ

≤ ПДУ*

3

6

9

12

>12

^ ВИБРАЦИЯ ОБЩАЯ

Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, дБ

≤ ПДУ**

6

12

18

24

>24


** В соответствии с санитарными нормами СН 2.2 4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».


3.6.2 Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации – это уровень фактора, 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 отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушений здоровья у сверхчувствительных лиц.


^ 4 Используемое оборудование и приборы


4.1 Вибростенд



Рисунок 7 – Вибростенд

Вибростенд состоит из:

- двух площадок (№1 и №2) разделённых виброизолирующими опорами. На площадке №1 установлен источник вибрации – компрессор (работает с постоянной частотой 50 Гц);

- виброизмерительного прибора ВВМ-201 (см. рисунок 8);

- датчика вибропреобразователя ДН-3-М1 (см. рисунок 9).


^ 4.2 Виброизмерительный прибор ВВМ-201




Рисунок 8 – Панель виброметра ВВМ-201


На передней панели прибора расположены:


4.2.1 ЖКИ (жидкий кристаллический индикатор); переключатели: ВКЛ – включение и выключение питания прибора;

4.2.2 Кнопка: « » проверки разряда батарейки питания (в лабораторной работе используется сетевое питание прибора);

4.2.3 Кнопка: РЕЖИМ а/V – переключения режима работы для замеров корректированных параметров виброскорости либо виброускорения;

4.2.4 Переключатель F, S 1/10 для выбора постоянной времени измерения (1 или 10 с), (в лабораторной работе не используется);

4.2.5 Кнопка: ДИАПАЗОН «< >» для переключения диапазонов измерения в сторону уменьшения или увеличения чувствительности.


^ 4.3 Последовательность проведения замеров

при работе с виброметром ВВМ-201


4.3.1 Во время записи вибрации датчик на вибростенде удерживается рукой так, чтобы был постоянный контакт датчика виброметра с вибрируемой поверхностью;

4.3.2 После установки датчика на площадке проводим замеры до 20 с;

4.3.3 Интервал между снятием показаний должен быть не менее 10 с;

4.3.4 Разброс величин снимаемых параметров не должен превышать 1,5 раза, в качестве результата измерений следует принимать максимальное значение;


4.3.5 При разбросе значений показаний более, чем в 1,5 раза необходимо провести ещё 2 наблюдения;

4.3.6 Показания фиксируются в момент отсчёта независимо от поведения цифровой индикации (смены показаний), не производя визуального усреднения показаний (ГОСТ 12.1.12-90);


^ 4.4 Датчик вибропреобразователь ДН-3-М1


4.4.1 Принцип работы датчика (пьезоэлектрического вибропреобразователя ДН-3-М1) основан на прямом пьезоэффекте. Пьезоэлементы вибропреобразователя испытывают деформации сжатия-растяжения, в результате чего на поверхности пьезоэлемента возникают электрические заряды, пропорциональные действующей силе. В приборе сигнал, поступающий с вибропреобразователя, согласуется, усиливается, нормируется, фильтруется, интегрируется, преобразуется и измеряется.

Основные технические характеристики прибора:

Время установления рабочего режима не более 1 мин.

Рабочая полоса частот вибропреобразователя при измерении щупом от 3 до 500 Гц.




Рисунок 9 – Общий вид вибропреобразователя

основание;

пьезоэлемент;

винт;

крышка;

масса инерционная;

втулка;

контакт;

втулка;

колпачок;

кольцо.



5 Варианты заданий анализируемых рабочих мест


Варианты заданий

Таблица 2

№

варианта

Рабочее место

Длительность воздействия вибрации, час

1

Программист ПК

3

2

Администратор

2

3

Менеджер

3

4

Токарь

4

5

Водитель грузового автомобиля

5

6

Штукатур

6

7

Тракторист на с/х работах

7

8

Конструктор

8

9

Строитель (крановщик)

6

10

Бухгалтер

8

11

Сварщик

6

12

Вальцевой на мельнице

8

13

Каменщик

7

14

Водитель электрокары

6

15

Круповейщик

8

16

Электрик-мантажник (работа с ручным механизированным инструментом)

6

17

Слесарь-сборщик (работа с ручным механизированным инструментом)

7



6 Последовательность выполнения измерений и обработка экспериментальных данных


^ 6.1 Последовательность измерений


6.1.1 Включить вибратор и прибор виброметр ВВМ-201;

6.1.2 Выбрать необходимый режим а/V для замеров корректированных параметров виброскорости, либо виброускорения;

6.1.3 Манипулируя кнопками «ДИАПАЗОН», установить требуемый диапазон измерения и произвести отсчёт по индикатору с учётом положения светящейся точки (индикация перегрузки-точки во всех разрядах или единица в старшем разряде);

6.1.4 Измерить в соответствии с выбранным вариантом самостоятельно или по заданию преподавателя.

- параметры общей вибрации при помощи датчика ДН-3-М1 по осям Xo; Yo; Zo на площадке №1;

- параметры локальной вибрации по осям Xл; Yл; Zл на площадке №2;

- по каждой оси выполняется три измерения (см. п. 6.2);

6.1.5 После окончания измерений кнопкой «ВКЛ» выключить виброметр, затем отключить от сети виброметр и вибратор.

6.1.6 Обработанные экспериментальные данные занести в таблицу 3;


^ 6.2 Обработка экспериментальных данных


(В лабораторной работе это: корректированные виброскорость или виброускорение)

6.2.1 Определяем среднеквадратические параметры вибрации (Uк) по формуле:

(13)

где

Uik – значение параметра вибрации при i-ом наблюдении;

n – число наблюдений.


Таблица 3 - Результаты измерения параметров вибрации

№ варианта




Наименование рабочего места и источник возникновения вибрации




Длительность воздействия вибрации




Способ передачи вибрации на человека

общая

локальная

Измеренные корректированные значения

V м/с

X







Y







Z







Соответствующие уровни в дБ

X







Y







Z







а м/с2

X







Y







z







Соответствующие уровни в дБ

X







Y







Z









Продолжение таблицы 3

№ варианта




Наименование рабочего места и источник возникновения вибрации




Длительность воздействия вибрации




Способ передачи вибрации на человека

общая

локальная

Нормативные корректированные значения

V м/с

Z







X, Y







Соответствующие уровни в дБ

Z







X, Y







а м/с2

Z







X, Y







Соответствующие уровни в дБ

Z







X, Y







Соответствие измеренных параметров нормативным







Класс условий труда








^ 6.3 Примеры выполнения измерения


6.3.1 Пример 1. В данном случае рассматривается 15 вариант задания, рабочее место круповейщика на мельнице. Вибрация общая технологическая (За) (см. п. 3.2.2).

6.3.2 Для общей вибрации измерения выполняются на платформе №1 по осям Х0; Y0; Z0 (виброскорости):

– ось Х0

V1(общ) = 4,3 · 10-4 м/с

V2(общ) = 4,1 · 10-4 м/с

V3(общ) = 4,2 · 10-4 м/с

В соответствии с формулой 13 см. обработку экспериментальных данных. Определяем измеренные корректированные средние квадратичные значения виброскорости:



Полученные значения заносим в таблицу 4

– ось Y0

V1(общ) = 2,1 · 10-4 м/с

V2(общ) = 2,0 · 10-4 м/с

V3(общ) = 2,2 · 10-4 м/с

После обработки экспериментальных данных по формуле 13 получим Vy(общ) = 2,1 · 10-4 м/с

Полученное значение заносим в таблицу 4

– ось Z0

V1(общ) = 2,6 · 10-3 м/с

V2(общ) = 2,4 · 10-3 м/с

V3(общ) = 2,5 · 10-3 м/с

После обработки экспериментальных данных по формуле 13 получим Vz(общ) = 2,5 · 10-3 м/с.

Значение Vz(общ) заносим в таблицу 4. Соответствующие уровни Lv в дБ определяем по таблице (приложение Д) или по формуле 3.


Таблица 4 – Результаты измерения к примеру 1.


№ варианта

15

Наименование рабочего места и источник возникновения вибрации

Круповейщик

общая технологическая 3а

Длительность воздействия вибрации, час

8,0

Способ передачи вибрации на человека

общая

локальная

Измеренные корректированные значения

V м/с


x

4,2·10-4




y

2,1·10-4




z

2,5·10-3




Соответствующие уровни в дБ

x

78




y

72




z

94




а м/с2

x







y







z







Нормативные корректированные значения

V м/с

z

}0,2·10-2




x, y




Соответствующие уровни в дБ

z

}92




x, y




а м/с2

z







x, y







Соответствующие уровни в дБ

z







x, y







Соответствие измеренных параметров

нормативным

превышение на 2 дБ




Класс условий труда (смотри п.3.6)

3.1





Вывод: т.к. в соответствии с таблицей 1 класс условий труда 3.1, т.е условия труда характеризуются такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения в организме восстанавливающиеся, при более длительном прерывании контакта с вибрацией (чем к началу следующей смены), и увеличивают риск повреждения здоровья. Необходимо разработать мероприятия, компенсирующие этот риск.


6.3.4 Пример 2. Варианта задания 16. Рабочее место электрика-монтажника. Вибрация локальная. Работа с ручным механизированным инструментом (см. пункт 3.2.2).

6.3.5 Для локальной вибрации измерения выполняются на платформе №2 по осям хл; ул; zл (виброскорости)

ось х(лок)

V1л = 2,4 · 10-2 м/с

V2л = 2,6 · 10-2 м/с

V3л = 2,53 · 10-2 м/с

После обработки экспериментальных данных по формуле 13 получим Vх(лок) =2,51· 10-2 м/с

ось у(лок)

V1(л) = 1,2 · 10-4 м/с

V2(л) = 1,1 · 10-4 м/с

V3(л) = 1,3 · 10-4 м/с

После обработки экспериментальных данных по формуле 13 получим Vу(лок) = 1,2· 10-4 м/с

ось z(лок)

V1(л) = 1,3 · 10-2 м/с

V2(л) = 1,38 · 10-2 м/с

V3(л) = 1,45 · 10-2 м/с

После обработки экспериментальных данных по формуле 13 получим Vz(лок) = 1,38· 10-2 м/с

Результаты Vх(лок); Vу(лок); Vz(лок) и соответствующие им уровни заносим в таблицу 5.

Т.к. длительность воздействия 6 часов (360 минут), а нормы (см. таблицу 3, приложение В) для длительности воздействия 8 часов (480 минут) определяем нормативное корректированное значение параметров вибрации с учетом времени воздействия по формулам 10,11.

м/с

дБ


Полученные значения заносим в таблицу 5.


Таблица 5 – Результаты измерения к примеру 2.

№ варианта

16

Наименование рабочего места и источник возникновения вибрации

Электрик-монтажник

работа с ручным механизированным инструментом

Длительность воздействия вибрации, час

6 час

Способ передачи вибрации на человека

общая

локальная

Измеренные корректированные значения


V м/с


x




2,51·10-2

y




1,2·10-4

z




1,38·10-2

Соответствующие уровни в дБ

x




114

y




68

z




69

а м/с2

x







y







z










Соответствующие уровни в дБ

x







y







z







Нормативные корректированные значения

V м/с по времени

z




}2,3·10-2

x, y




Соответствующие уровни в дБ
<