Защита от воздействия локальной вибрации
При конструировании инструмента, необходимо учитывать предельно допустимые значения виброскорости. Если уровни виброскорости превышают допустимые, применяют различные технические мероприятия и защитные приспособления, снижающие вибрацию. Наряду с этим, большое значение имеет рациональный режим труда.
Разработка мер по снижению вибрация ведется в двух направлениях:
1. Уменьшение вибраций в источнике их образования конструктивными и технологическими мерами.
2. Уменьшение вибрации на пути ее распространения.
Снижение уровня вибрация в источнике ее образования может осуществляться по следующим направлениям:
а) исключение в конструкциях машин ударного взаимодействия деталей;
б) замена возвратно-поступательного движения деталей вращательным движением;
в) исключение резонансных явлений;
г) применение минимальных допусков в сочленениях;
д) тщательная балансировка вращающихся и движущихся элементов;
ж) увеличение жесткости конструкций;
з) применение материалов с большим внутренним трением.
Для уменьшения вибрации на пути ее распространения применяются виброизоляция, виброгашение, вибродемпфирование.
Виброизоляция— снижение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний от источника. Виброизоляция осуществляется путем введения в колебательную систему промежуточной упругой связи (рис. 6.2).
При стационарном оборудовании (рис. 6.3)это можно выполнить соответствующим применением виброизолирующих устройств (виброизоляторов). В качестве виброизоляторов (амортизаторов) могут быть использованы пружины, прокладки из упругих материалов (резина, войлок, пробки и т.д.), виброизолирующие опоры.
Рис. 6.2. Схема виброизоляции виброактивного оборудования:
а – опорный вариант; б – подвесной вариант; в – виброизоляция от вертикальных и горизонтальных колебаний
Рис. 6.3. Схема установки вибрирующего оборудования
на резиновые амортизаторы из ребристых или дырчатых плит
Виброизоляцию можно создать путем специальных устройств, вводимых между механизмом, генерирующим вибрации, и человеком (прибором, сооружением) в целях препятствия передачи колебаний. К таким устройствам относят пружины, резиновые прокладки, демпферы и фундаменты. Виброизоляцию подразделяют на активную и пассивную. На рис. 6.2. и 6.3 показаны примеры виброизоляции рабочего места и источника вибрации – вентиляционной установки.
Рис. 6.2. Устройство виброизоляции рабочего места
Рис. 6.3. Устройство виброизоляции вентиляционной установки:
1 – опорная плита; 2 – виброизоляторы; 3 – крышка корпуса; 4 – подвижная часть корпуса; 5 – пружина; 6 – неподвижная часть корпуса;
7 – виброизолирующая прокладка
Пассивная виброизоляция рабочего места от колеблющегося основания (рис. 6.4 б), применяется для защиты людей, находящихся в зоне распространения вибрации. Чаще всего она устраивается в виде массивной плиты, имеющей контакт с вибрирующим основанием через упругие амортизаторы. Расчет такой изоляции сводится к подбору соотношения между массой плиты и коэффициентом жесткости упругих опор, при котором колебания плиты доводятся до значений более низких, чем колебания основания.
| а) |
| б) |
Рис. 6.4. Схема виброизоляции источника вибрации (а) и
рабочего места (б)
Основным показателем, определяющим качество виброизоляции машины, установленной на виброизоляторах, является коэффициент передачи (КП). Он оказывает, какая доля динамической силы F0(действующей на основание) или амплитуды A0от общей возмущающей силы Fили амплитуды А , создаваемой машиной, передается через виброизоляторы фундаменту. Чем меньше КП, тем лучше. Хорошая виброизоляция достигается при КП = 1/8. 1/15.
(6.2)
где f— частота вынужденных колебаний, Гц; f0— собственная частота системы на виброизоляторах, Гц.
Виброгашение— это уменьшение уровня вибраций защищаемого объекта путем его установки на массивные самостоятельные фундаменты либо опорные плиты (для объектов небольшой массы) или применением виброгасителей. Массу фундаментов подбирают так, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента в любом случае не превышала 0,1…0,2 мм.
 Рис. 6.5. Динамический гаситель вибраций |
Виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему с массой (т) и жесткостью (g), собственная частота (f0) которой настроена на частоту (f) колебаний агрегата (источника вибрации), имеющего массу (т) и жесткость (Q). Схема установки динамического гасителя приведена на рис. 6.5. Виброгаситель крепится на вибрирующем агрегате и в нем в любой момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата. Это достигается подбором массы и жесткости виброгасителя по условию резонанса
(6.3)
Для гашения вибрации на автомобилях, впоследнее время используют специальный генератор колебаний, который создает частоту колебаний, одинаковую по величине с гасимой, но находящуюся с ней в противофазе. Например, для устранения вибрации автомобильных колес используется их балансировка.
Вибродемпфирование заключается в уменьшении уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию. Увеличение потерь энергии в системе достигается использованием в качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением, а также покрытием вибрирующих поверхностей демпфирующими материалами с большим внутренним трением или вязкостью.
С точки зрения снижения вибрации наиболее предпочтительно в качестве конструкционных материалов использовать пластмассы (могут использоваться также дерево и резина), что позволяет снизить уровень виброскорости в широкой полосе средних и высоких частот на 8…10 дБ.
В качестве демпфирующих материалов широко используют антивибрационную мастику, мягкие пластмассы, войлок, пенопласт, резину и другие мягкие покрытия, которые наклеивают несколькими слоями на колеблющуюся поверхность. Мягкие вибродемпфирующие покрытия наиболее эффективны на высоких частотах.
Жесткие вибродемпфирующие покрытия, эффективность которых проявляется главным образом на низких и средних частотах, выполняются, как правило, в виде многослойной конструкции: покрытия из слоя вязкоупругого материала (твердой пластмассы, рубероида, изола, битуминизированного войлока) и слоя фольги приклеивают к поверхности особо жестким клеем.
Хорошими вибропоглощающими свойствами обладает «слоеный металл»: металлические листы, склеенные слоем вязкого вещества, либо пакеты металлических листов с разными характеристиками.
Гигиенические, лечебно-профилактические и правовые мероприятия.В соответствии с рекомендациями к разработке положения о режиме труда работников виброопасных профессий общее время контакта с вибрирующими машинами, вибрация которых соответствует санитарной норме, на протяжении смены не должно превышать 2/3 длительности рабочего дня. Операции должны распределяться между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15…20 мин. Рекомендуется при этом делать два регламентированных перерыва (для активного отдыха, проведения производственной гимнастики по специальному комплексу, гидропроцедур): 20 мин (через 1…2 ч от начала смены) и 30 мин (через 2 ч после обеденного перерыва).
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. К работе с вибрирующими машинами и оборудованием допускаются лица не моложе 18 лет, получившие соответствующую квалификацию и сдавшие технический минимум по правилам безопасности выполнения работ. При приеме на работу они должны проходить предварительный медицинский осмотр, а в процессе работы — периодические осмотры не реже 1 раза в год в соответствии с приказом министра здравоохранения.
Работа с вибрирующим оборудованием, как правило, должна проводиться в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее 16°С при влажности 40. 60 % и скорости его движения не более 0,3 м/с. При невозможности создания подобных условий (работа на открытом воздухе, подземные работы и т.п.) для периодического обогрева должны быть предусмотрены специальные отапливаемые помещения с температурой воздуха не менее 22 °С, относительной влажностью 40. 60 % и скоростью движения воздуха 0,3 м/с.
Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминопрофилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В; никотиновая кислота), спецпитание. Целесообразно проведение в середине или в конце рабочего дня 5…10-минутных гидропроцедур, сочетающих ванночки при температуре воды 38 °С и самомассаж для верхних конечностей.
Средства индивидуальной защиты. В качестве индивидуальных средств защиты от вибрации применяются гасящие вибрацию рукавицы и специальная обувь. В настоящее время требования к защитным рукавицам и обуви с применением упруго-демпфирующих материалов впервые регламентируются специальными ГОСТами. Стандартизируются эффективность гашения вибрации, толщина упруго-демпфирующего материала, преимущественная область применения и другие требования к защитным изделиям этого типа.
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
