Основные способы борьбы с вибрацией

Методы и средства борьбы с вибрацией

Мероприятия по борьбе с вибрацией должны разрабатываться в процессе проектирования предприятия с учетом амплитудно-частотных характеристик оборудования, предусмотренного для производства.

Наиболее распространенными и эффективными методами снижения вибрации являются виброизоляция и вибропоглощение.

Виброизолирующие конструкции предотвращают распространение вибрации от источника ее образования на человека и строительные конструкции здания.

Используют два типа виброизолирующих устройств — фундаменты и виброизоляторы. Фундаменты снижают вибрацию за счет своей массы, виброизоляторы — за счет деформации упругих элементов -амортизаторов.

Основная цель виброизоляции сводится к уменьшению амплитуды колебаний.

Оборудование, создающее значительные нагрузки (компрессоры, вентиляторы высокого давления и др.), рекомендуют устанавливать на отдельные фундаменты, не связанные с каркасом здания. Для этой цели выполняют фундаменты двух типов — с акустическим швом и акустическим разрывом.

Виброизоляторы устраняют жесткую связь между источником вибрации и его основанием при помощи амортизаторов, выполненных в виде стальных пружин или упругих прокладок (резины, пеноэласта и др.).

Для снижения низкочастотной вибрации до 16 Гц применяют стальные пружинные виброизоляторы, так как в силу малых внутренних потерь они способны пропускать колебания высоких частот.

Упругие виброизоляторы наиболее эффективны для машин и механизмов, число оборотов рабочих органов которых более 1800 об/мин. Эффективность упругих виброизоляторов определяется статическим прогибом под весом действующей на них нагрузки. Чем больше прогиб, тем выше виброизоляция.

Применяя амортизаторы из резины, необходимо учитывать ее малую сжимаемость, обусловленную боковыми деформациями. В связи с этим резиновые амортизаторы должны иметь форму, допускающую свободное растягивание резины в стороны, например форму ребристых или дырчатых плит. Использование сплошного резинового листа в качестве амортизатора никакого эффекта виброизоляции не даст. В этом случае изоляцию следует выполнять в виде ленты, ширина которой не должна превышать толщину более чем в 2 . 3 раза, что позволит резине при ее осадке расширяться в стороны.

Учитывая достоинства и недостатки пружинных и резиновых амортизаторов, широкое применение на практике нашли комбинированные пружинно-резиновые виброизоляторы (рис.).

Рис. Пружинный и комбинированный виброизоляторы: а — цилиндрический пружинный амортизатор; б — пружинно-резиновый амортизатор

Пружина в комбинированных виброизоляторах обеспечивает их большую механическую прочность и осуществляет гашение низкочастотного спектра вибрации, а резиновая часть (стакан) улучшает изоляцию вибрации в области высоких частот и снижает шум.

Виброизоляцию в производственных помещениях можно осуществлять упругими элементами, вмонтированными в места прохода через стены трубопроводов различного технологического назначения, в том числе воздуховодов вентиляционной системы (рис.).

Рис. Устройство для виброизоляции трубопроводов при их проходе через стену: 1 — стена или перекрытие; 2 — разрезной фланец; 3 — трубопровод; 4 — эластичная прокладка; 5 — обрамление проема (угловая сталь); 6 — пористый материал

В процессе проектирования виброизолирующих конструкций особое внимание необходимо уделить явлению резонанса, когда частота собственных и вынужденных колебаний совпадает или отношение этих частот приближается к 1. В этом случае коэффициент передачи возрастает и резко возрастает уровень вибрации. Таким образом, чем выше частота вибрации, тем легче осуществить виброизоляцию.

Вибропоглощение заключается в снижении вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды. Этот метод в технике называют вибродемпфированием.

При демпфировании уменьшение амплитуды вибрации деталей оборудования достигается применением покрытия упруговязкими мастиками вибрирующих металлических поверхностей машин.

Наибольшее распространение получили мастики типа ВД-17-63, рекомендуемые для нанесения на корпуса вентиляторов, воздуховоды, кожухи и др. При этом уровень виброскорости снижается примерно на 5 . 8 дБ.

Демпфирующие свойства мастик улучшаются, если их применять в слоистых конструкциях, т. е. чередуя слои мастики с такими материалами, как, например, фольга.

Источник

Методы борьбы с вибрацией

1. Уменьшение вибрации в источнике (применение технологических процессов без вибрации).

2. Рассогласование вибрационной частоты с резонансной (при проектировании собственная частота не должна совпадать с частотой вынужденных колебаний). Изменение собственной частоты путём вариации значения массы конструкций и введением рёбер жёсткости.

3. Вибродемфирование – превращение механической энергии колебаний в тепловую за счёт увеличения сил внутреннего или поверхностного трения.

Внутреннее трение – каждый материал имеет характеристику — коэффициент вибропотерь. Применяется замена одних материалов на другие с большим коэффициентом вибропотерь.. Сталь — 0,005;Чугун — 0,01; Цветные сплавы — до 0,1; Резина — до 0,5.

Поверхностное трение – нанесение на вибрирующую поверхность слоя упруго-вязких материалов с высоким коэффициентом вибропотерь.

-пассивное (увеличение массы фундамента)

-активное (добавление массы с одинаковым по модулю значением частоты собственных и вынужденных колебаний, находящихся при этом в противофазе)

5. Виброизоляция – уменьшение вибрации на пути её распространения за счёт применения упругих элементов (пружины, резина и т. д.)

К_П – коэффициент передачи показывает, какая доля колебательной энергии передаётся от источника вибрации к основанию, на котором стоит человек.

Источник

Защита от повышенного уровня вибрации

Вибрация – это механические колебательные движения системы с упругими связями. Вибрация характеризуется спектром частот и такими кинематическими параметрами, как виброскорость и виброускорение или их логарифмическими уровнями в децибелах (дБ).

Виды вибраций

Вибрацию классифицируют следующим образом:

1. По способу передачи человеку:

• локальная вибрация, передающаяся на руки работника;
• общая вибрация, передающаяся через опорные поверхности тела в положении сидя (ягодицы) или стоя (подошвы ног).

2. По частотному составу:

• низкочастотная вибрация (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 1-4 Гц и 8-16 Гц соответственно для общей и локальной вибрации);
• среднечастотная вибрация (8-16 Гц для общей вибрации, 31,5 и 63 Гц для локальной вибрации);
• высокочастотная вибрация (31,5 и 63 Гц для общей вибрации, 125-1000 Гц для локальной вибрации).

3. По направлению вибрационного воздействия – в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат:

• для общей вибрации направление осей Xо, Yо, Zо и их связь с телом человека следующая: ось Xо – горизонтальная от спины к груди; ось Yо – горизонтальная от правого плеча к левому); Zл – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п.
• для локальной вибрации направление осей Xл, Yл, Zл и их связь с рукой человека следующая: ось Xл – совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т.п.); ось Yл – перпендикулярна ладони, а ось Zл – лежит в плоскости, образованной осью Xл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья.

4. По характеру спектра:

• узкополосная вибрация – у которой контролируемые параметры в одной третьоктавной полосе частот более чем на 15 дБ превышает значения в соседних третьоктавных полосах;
• широкополосная вибрация – с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

5. По временным.характеристикам:

• постоянная вибрация, для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не более чем в 2 раза (па 6 дВ) за время наблюдения;
• непостоянная вибра­ция (колеблющаяся, переменная, импульсная), для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 минут.

Производственными источниками локальной вибрации являются машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия. Локальная вибрация имеет место при точильных, наждачных, шли­фовальных, полировочных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий, а также при работе ручными инструментами.

Общая вибрация по источнику возникновения бывает: 1) транспортной, 2) транспортно-технологической и 3) технологической.

Водители транспортных машин (тракторов, самоходной сельхозтехники, грузового автотранспорта, землеройных машин и др.), а также операторы транспортно-технологического оборудования (экскаваторов, подъемных кранов, горнодобывающих машин, бетоно­укладчиков и др.) подвергаются воздействию общей и локальной вибрации. На рабочие места передается низкочастотная толчкообразная вибрация беспорядочного характера, возникающая в процессе пере­движения машин по неровной поверхности или от работы подвижных частей механизмов. На рабочее место водителя, в том числе на органы управления передается вибрация, возникающая в результате работы двигателя.

К источникам технологических вибраций относится обо­рудование, действие которого основано на использовании вибрации и ударов (виброплатформы, вибростенды, молоты, штампы, прессы и пр.), а также мощные электрические установки (компрессоры, насо­сы, вентиляторы, некоторые металлообрабатывающие станки и др.).

Воздействие повышенного уровня вибрации на организм человека

Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определятся прежде всего уровнем, спектральным составом и продолжительностью воздействия вибрации.

Нарушения здоровья работающего, обусловленные локальной или общей вибрацией, складываются из поражении нейрососудистой, нервно-мышечной систем, опорно-двигательного аппарата, изменений обмена веществ и др. При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны центральной нервной системы, которые связаны с комбинированным действием вибрации и интенсивного шума, постоянно сопутствующего вибрационным про­цессам.

По статистическим данным, 1/4 выявленных профессиональных заболеваний связано с воздействием вибрации и шума. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью регистрируется в тяжелом, энергетическом, транспортном машиностроении, угольной промышленности и цветной металлургии.

Профилактические мероприятия по снижению уровней вибрации

Комплекс профилактических мероприятий, снижающих уровни вибрации оборудования, сокращающих время контакта с ним и ограничивающим влияние неблагоприятных сопутствующих факторов производственной сферы включает гигиеническое нормирование, организационно-технические и лечебно-профилактические меры.

Ос­новным документом, регламентирующим параметры производственных вибраций, являются СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Также имеется ряд государственных стандартов, которые регламентируют гигиенические параметры вибрации машин и оборудования.

Основные методы и средства защиты от вибрации

Основными методами и средствами защиты от вибрации являются:

• устранение непосредственного контакта с вибрирующим обо­рудованием путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации;
• уменьшение интенсивности вибрации непосредственно в источнике;
• применение вибродемпфирования, динамического виброгашения, активной и пассивной виброизоляции;
• рациональная организация режима труда и отдыха;
• создание комплексных бригад с взаимозаменяемостью про­фессий;
• использование средств индивидуальной защиты;
• организация активной дифференцированной диспансеризации работников виброопасных профессий;
• тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур или сухого воздушного обогрева;
• взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса;
• производственная гимнастика;
• ультрафиолетовое облучение;
• витаминопрофилактика.

Источник

Роспотребнадзор (стенд)

Роспотребнадзор (стенд)

Вибрация в производстве. Профилактические мероприятия — Санитарно-эпидемиологический надзор

Вибрация в производстве. Профилактические мероприятия

Вибрация в производстве. Профилактические мероприятия

Вибрация — это механическое колебательное движение системы с упругими связями.

Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Восприятие вибрации объективно зависит от индивидуальных физиологических реакций и биохимических свойств каждого человека, а также от степени распространения колебаний на тело человека, их частоты, амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и других условий.

Вибрации по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источником вибрации) условно подразделяются на: местную (локальную) и общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека в положении сидя (ягодицы) или стоя (подошвы ног). В производственных условиях нередко имеет место сочетанное действие местной и общей вибрации.

В соответствии с действующими санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» производственные вибрации по своим физическим характеристикам классифицируется: по характеру спектра на: низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные. По временным характеристикам рассматривают вибрации как: постоянные и непостоянные. Непостоянные вибрации в свою очередь подразделяются на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные, состоящие из нескольких вибрационных воздействий (например, ударов).

Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом.

Общая вибрация рабочих мест по источнику возникновения подразделяется на транспортную, транспортно- технологическую и технологическую. Водители транспортных машин (тракторов, самоходной сельскохозяйственной техники, грузового автотранспорта, землеройных машин и др.), а также операторы транспортно- технологического оборудования (экскаваторов, подъемных кранов, горнодобывающих машин, бетоноукладчиков и др.) подвергаются воздействию общей и локальной (местной) вибрации, кроме того, на рабочее место водителя, в том числе и на органы управления, передается вибрация, возникающая в результате работы двигателя и трансмиссии. Эта вибрация может превышать нормативные уровни.

Факторы производственной среды — чрезмерные мышечные нагрузки, шум высокой интенсивности, неблагоприятные микроклиматические условия, оказывают усугубляющее вредное воздействие вибрации на организм.

Длительное влияние вибрации, сочетающееся с комплексом неблагоприятных производственных факторов, может приводить к стойким патологическим нарушениям в организме работающих, развитию вибрационной болезни. Наибольшее распространение имеет вибрационная болезнь, обусловленная воздействием локальной вибрации.

Одним из основных симптомов вибрационной болезни являются сосудистые расстройства. Больные жалуются на внезапно возникшие приступы побеления пальцев, которые чаще всего появляются при мытье рук холодной водой или при общем охлаждении организма, появляются ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, беспокоящими больше по ночам или во время отдыха. Боли сопровождаются повышенной зябкостью кистей. Появляется расстройство вибрационной, болевой и температурной чувствительности. Изменения со стороны костей появляются в виде дегенеративно-дистрофических изменений.

Одним из основных синдромов вибрационной болезни, вызванной воздействием общей вибрации и толчками, является вестибулопатия, которая проявляется головокружением, головными болями, гипергидрозом и т.д. Нередко возникают дисфункции пищеварительных желез, моторной, секреторной функции желудка и т.д. Происходят изменения и в позвоночнике в виде деформирующего остеоартроза пояснично-крестцового отдела или дискозов.

При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны центральной нервной системы. У рабочих виброопасных профессий с большим стажем возникают невриты слуховых нервов и даже понижение слуха.

Общая вибрация оказывает также отрицательное влияние на женскую половую сферу: отмечается обострение воспалительных процессов в половых органах, наблюдаются расстройства менструального цикла в виде дисменореи.

Основными профилактическими мероприятиями являются: технические способы ограничения и уменьшения вибрации, рациональные режимы труда и отдыха, лечебно-профилактические меры.

Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного его контакта с вибрирующим оборудованием. Замена и усовершенствование технологических операций, конструктивные усовершенствования, применение средств внешней виброзащиты упругодемпфирующими материалами и устройствами, которые размещаются между источником вибрации и руками человека, а также постоянный контроль за исправностью оборудования и своевременным планово-предупредительным его ремонтом, так как, в процессе его эксплуатации и износа, особенно для ручного механизированного оборудования, происходит выраженное усиление вибрации. В целях профилактики работающие должны использовать средства индивидуальной защиты: рукавицы или перчатки, спецобувь. Запрещается проведение сверхурочных работ с вибрирующим оборудованием.

Важную роль в профилактике развития профессиональных заболеваний от воздействия вибрации принадлежит гигиеническому нормированию (Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.566-96), регламентирующие нормируемые параметры, предельно допустимые значения производственной вибрации, допустимые значения вибраций в жилых и общественных зданиях. Санитарные нормы являются обязательными для всех организаций и юридических лиц на территории Российской Федерации, вне зависимости от форм собственности, подчинения и принадлежности и физических лиц, независимо от гражданства. Имеется ряд нормативов, регламентирующие параметры вибрации машин, оборудования, в виде ГОСТов, многие из которых относятся к стандартам системы безопасности труда. Так, например, ГОСТ 26568-85 «Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация».

Юридические лица и индивидуальные предприниматели в соответствии с осуществляемой ими деятельностью обязаны выполнять требования санитарного законодательства (СП 1.1.1058-01 «Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»), в т. ч.: разрабатывать и проводить санитарно-противоэпидемические (профилактические) мероприятия; обеспечивать безопасность для здоровья человека выполняемых работ и оказываемых услуг; осуществлять производственный контроль, в т. ч. посредством проведения лабораторных исследований и испытаний, за соблюдением санитарных правил и проведением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий при выполнении работ и оказании услуг.

Одним из наиболее важных аспектов медико-биологической профилактики неблагоприятного воздействия вибрации являются обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры.

Источник