Методы обеспечения вибробезопасных условий труда

При проектировании технологических процессов и производ­ственных зданий и сооружений должны быть: - выбраны машины с наи­меньшей вибрацией; - разработаны схемы размещения машин с учетом создания минимальных уровней вибрации на рабочих местах; - произ­ведена оценка ожидаемой вибрационной нагрузки на оператора; - вы­браны строительные решения оснований и перекрытий, обеспечиваю­щие выполнение требований вибрационной безопасности труда.

Различают пассивную и активную виброизоляцию. Пассивную виброизоляцию

применяют в основном для виброизоляции стационарных машин и оборудования, а

а ктивную – для передвижных.

При проведении организационно-технических мероприятий, направленных на соблюдение технического состояния машин в процессе эксплуатации, следует предусматривать своевремен­ное проведение планового и предупредительного ремонта машин, совершенствование режимов работы машин, применение средств индивидуальной защиты, введение и соблюдение режимов труда и отдыха работников, соблюдение сроков контроля вибрационных характеристик машин и вибрационной нагрузки на оператора.

Разработка мероприятий по снижению производственных вибра­ций должна производиться одновременно с решением основной задачи современного производства — его комплексной механизации и авто­матизации. Введение дистанционного управления цехами и участка­ми позволит полностью решить проблему защиты от вибраций.

В неавтоматизированных производствах осуществляют следую­щие методы по уменьшению вибраций: - в источнике возникновения; - по снижению их на путях распространения; -по снижению вредного воздействия вибраций на работников путем соответствующей орга­низации труда; -применение средств индивидуальной защи­ты; -лечебно-профилактические мероприятия.

В соответствии с ГОСТ 12.4.046 методы вибрационной защиты могут быть также разделены на методы: -снижающие параметры виб­раций воздействием на источник возбуждения; - методы, снижаю­щие параметры вибраций на путях ее распространения от источни­ка. Последние методы включают: режима отстройку от резонанса, вибродемпфирование и динамическое гашение колебаний, а также виброизоляцию и применение средств индивидуальной защиты.

Борьба с вибрацией воздействием на источник возбуждения.При конструировании машин и проектировании технологических про­цессов предпочтение должно отдаваться таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вы­званные ударами, резкими ускорениями и т. п., были бы исключены или предельно снижены (замена кулачковых и кривошипных меха­низмов равномерно вращающимися, а также механизмами с гидро­приводами в значительной мере способствует снижению вибраций).

Отстройка от режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет исключение резонансных режимов, которые при работе технологического оборудования устраняют дву­мя путями: либо изменением характеристик системы (массы или жесткости), либо установлением нового рабочего режима (отстрой­ка от резонансного значения угловой частоты вынуждающей силы). Второй метод осуществляют на стадии проектирования, так как в условиях эксплуатации режимы работы определяются условиями технологического процесса. Жесткость системы уменьшают введе­нием в конструкцию ребер жесткости или изменением ее упругих характеристик.

Вибродемпфирование. Это процесс уменьшения уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию. Увеличение потерь энергии в системе может производиться: ис­пользованием в качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением, нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, применением поверхностного трения, пере­водом механической колебательной энергии в энергию токов Фуко или электромагнитного поля.

Динамическое гашение вибрации. Чаще всего виброгашение осу­ществляют путем установки агрегатов на фундаменты (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Установка агрегатов Рис.6.4. Схема динамического

на виброгасящем основании: виброгасителя

а -на фундаменте и грунте;

б— на перекрытии

Массу фун­дамента подбирают таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента в любом случае не превышала 0,1-0,2 мм, а для особо ответственных сооружений — 0,005 мм. Для небольших объектов между основанием и агрегатом устанавливают массивную опорную плиту. Одним из способов увеличения реактивного сопро­тивления колебательных систем является установка динамических виброгасителей (рис. 6.4). Наибольшее распространение получили динамичес­кие виброгасители, уменьшающие уровень вибраций защищаемого объекта за счет воздействия на него реакций виброгасителя.

Виброизоляция. Этот способ защиты заключается в уменьше­нии передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту с помощью устройств, помещаемых между ними (рис. 6.5).

Вибро­изоляция осуществляется введением в колебательную систему до­полнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины — источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкции; эта упругая связь может также использо­ваться для ослабления передачи вибраций от основания на человека либо на защищаемый агрегат.

Рис. 6.5. Принципиальная схема устройства виброизоляционных амортизаторов:

а - ребристая и дырчатая листовая резина; б - пружинный амортизатор, за­прессованный в резиновую массу; в - крепление виброизолированном машины; г — комбинированный пружинно-резиновый амортизатор

Эффективность виброизоляции определяют коэффициентом передачи, который имеет физический смысл отношения амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы к амплитуде той же величи­ны источника возбуждения при гармонической вибрации.

Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной вы­нуждающей силой чаще всего применяют виброизолирующие опо­ры типа упругих прокладок или пружин.

Пружинные виброизоляторы по сравнению с прокладками име­ют ряд преимуществ. Они могут применяться для изоляции коле­баний как низких, так и высоких частот, дольше сохраняют посто­янство упругих свойств во времени, хорошо противостоят действию масел и температуры, относительно малогабаритны.

При использовании виброизоляторов типа резиновых прокла­док следует предусматривать меры для обеспечения деформации в горизонтальной плоскости. Для этого резиновые виброизоляторы должны либо иметь форму ребристых или дырчатых плит, либо раз­биваться на ряд параллельно установленных виброизоляторов.

Под активной виброизоляцией понимают такую изоляцию, для которой используется энергия дополнительного источника (рис.6.6). Иссле­дования показали, что пассивная виброизоляция не позволяет пол­ностью защитить сиденье от вибрации, а дает возможность снизить ее только до 50%.

Рис. 6.6. Схема активной виброизоляции

Более эффективно снизить вибрацию можно ме­тодом противовибрации (противофазного возмущающего воздей­ствия), задаваемой сиденью следящей системой. В этом случае вибрационная защита с обратной связью и подводимой дополни­тельной энергией называется активной виброизоляцией. Этот метод для самоходных машин, имеет целью снизить уровень колебаний до заданных санитарных норм.

Активная виброизоляция, как правило, основана на замкнутой системе автоматического управления. Подобная система подрессоривания сиденья показана на рис.6.6. Сиденье водителя 1 под воздействием колебания его основания перемещается на величину х.

Это перемещение с помощью акселерометра 2 преобразуется в ус­корение х. Поступающий от акселерометра сигнал с по­мощью золотника 3 фиксирует смещение акселерометра отно­сительно сиденья, а гидронасоса 4 и гидроцилиндр 5 воз­действуют на сиденье, притягивая или отталкивая его от основания. При активной вибоизоляции сиденья энергии расходуется 5…6 кВт.

Средства индивидуальной защиты от вибраций. Организация труда работников виброопасных профессий. При работе с ручным механизированным электрическим и пневматическим инстру­ментом применяют средства индивидуальной защиты рук от воз­действия вибраций. К ним относят рукавицы, перчатки, а также виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены креп­лениями в руке. Чтобы исключить неблагоприятное воздействие хо­лода на развитие виброболезни, при работе в зимнее время рабочих необходимо обеспечивать теплыми рукавицами.

В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный режим труда. Так, при работе с ручными машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм, суммарное время работы в контак­те с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибра­ции, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не долж­на превышать для ручных машин 15-20 мин.

Режим труда должен устанавливаться при показателе превыше­ния вибрационной нагрузки на оператора не менее 1 дБ (в 1,12 раза), но не более 12 дБ (в 4 раза). При показателе превышения более 12 дБ (в 4 раза) запрещается проводить работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию.