I. Теоретическая часть. Вибрация, как производственная вредность, представляет собой механические колебательные движения, передающиеся телу человека через кожные покровы

Вибрация, как производственная вредность, представляет собой механические колебательные движения, передающиеся телу человека через кожные покровы, кости и мягкие ткань.

Вибрация может воздействовать на все тело человека (общая) или на отдельные части тела (руки или ноги) в месте контакта (локальная) с вибропередающими частями машин или пневмооборудования.

Стойкие вредные физиологические изменения, связанные с вибрацией, называют вибрационную болезнь, симптомы которой проявляются в виде головной боли, онемения пальцев рук, болях в кистях и предплечье, повышается чувствительность к охлаждению, возникают судороги, появляется бессонница. Функциональные изменения, связанные с этой производственной вредностью, заключаются в ухудшении зрения, изменении скорости реакции вестибулярного аппарата, возникновении галлюцинаций, ускоренной утомляемости.

Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой колебаний, совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для головы — 6 Гц, желудок — 8 Гц, горло — 6 ¸ 12 Гц, глаза — 22 ¸ 27 Гц, лицо и челюсти — 4 ¸ 27 Гц и пр.).

При работе машин, а также в технологических процессах существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. Так при частоте колебаний 1 ¸ 10 Гц предельные ускорения равны 10 мм/с (практически неощутимы), 40 мм/с — слабо ощутимы, 400 мм/с — сильно ощутимы, 1000 мм/с — вредные и 4000 мм/с — непереносимы для человека.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев рук и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца и головного мозга. Диапазон частот 35 ¸ 250 Гц, является наиболее критическим для вибрационной болезни.

Согласно ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования» вибрация классифицируется:

1. По методу передачи на тело человека: общая (передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает колебания всего организма) и локальная (передается через руки человека, вызывает колебания отдельных частей тела человека, например при работе с ручным механизированным инструментом).

2. По источнику возникновения и возможности регулирования ее оператором: категория I — транспортная, действует на операторов подвижных самоходных и прицепных машин при их движении по местности, агрофонам, дорогам, в том числе пи их строительстве. Оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействие вибрации (тракторы, автомобили, скреперы, автогрейдеры и пр.); категория II — транспортно-технологическая вибрация воздействует на оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений. Оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации (бетонораздаточные галереи, бетоноукладчики, мостовые и козловые краны и пр.); категория III — технологическая, воздействует на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (виброплощадки. вибростенды, насосные агрегаты, вентиляторы, металлообрабатывающие станки, оборудование промышленности строительных материалов, кроме бетоноукладчиков и пр.). Подкатегории: IIIа — технологическая в производственных помещениях, IIIб — в служебных помещениях, IIIв — в производственных помещениях без вибрирующих машин, IIIг — в помещениях административно-управленческих и для умственного труда (вычислительные центры, учебные помещения, здравпункты и пр.).

3. По направлению действия: на действующую вдоль общеизвестной системы ортогональных координат X, Y, Z (вертикальная ось); действующая вдоль специальной локальной системы ортогональных координат X_р, Y_р, Z_р, в которой ось X_р совпадает с осью места охвата рукой источника вибрации; ось Z — лежит в плоскости, созданной осью X_р и направлением подачи, приложения силы или осью предплечья.

4. По времени действия: постоянная (контролируемый параметр за время наблюдения меняется не более чем в 2 раза (на 6 дБ)) и непостоянная (контролируемый параметр за время наблюдения меняется более чем в 2 раза (на 6 дБ)).

Защита человека от вредного воздействия вибрации является одной из актуальных задач. Основными методами защиты являются: 1) уменьшение (устранение) вибрации в источнике ее возникновения; 2) снижение вибрации на путях ее распространения; 3) демпфирование вибраций; 4) динамическое гашение вибраций; 5) виброизоляция: а) активная — постановка упругих элементов между источником вибрации и основанием; б) пассивная — постановка упругих элементов между вибрирующим основанием и рабочим местом.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи m, который показывает какая часть динамической силы, возбуждающей систему передается через виброизоляторы на основание:

m = F_o / F = K ´ u / F,

где F — динамическая сила, возбуждающая систему, Н; F_o — динамическая сила, передаваемая на основание через виброизолятор, Н; К — жесткость виброизолятора, Н/м; u — амплитуда виброперемещения. мм.

Эффективность виброизоляции зависит от соотношения частоты возбуждения и частоты колебаний системы. Виброизоляторы снижают передачу динамических сил на защищаемый объект при условии:

где f — частота возбуждения, Гц; f_o — собственная частота системы, Гц.

Собственная частота системы определяется выражением:

где m = Q / g — масса изолируемого объекта. кг; Q — силовая нагрузка на виброизоляторы, Н; g — ускорение свободного падения. м/с; l_ст — статическая деформация виброизоляторов (в пределах закона Гука l_ст = Q / K).

При гармонических колебаниях значение коэффициента передачи может быть определено по формуле:

Поиск по сайту: