Меню
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Аналіз і оцінка ризику виробничої діяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

МЕТОДИ ЗНИЖЕННЯ ВІБРАЦІЇ НА ВИРОБНИЦТВІ

Всі використовувані методи і засоби зниження вібрації на виробництві можна розділити на методи зменшення вібрацій в джерелі, методи організації умов праці, спрямованих на зниження шкідливого впливу вібрацій на працюючих, засоби індивідуального захисту та лікувально-профілактичні заходи.

Класифікація технічних методів і засобів захисту від вібрацій представлена на рис. 10.10.

Методи та засоби колективного захисту від вібрацій поділяють на дві великі групи. Перша група - захист працюючого від безпосереднього контакту з вібруючим об'єктом, що включає засоби антифазной синхронізації, вібродемпфірування (вибропоглощение) і вбудовування додаткових пристроїв в конструкцію машин і будівельних споруд: віброізоляція та динамічне виброгашение.

Під засобом антифазной синхронізації розуміється виключення резонансних режимів роботи, тобто відбудови власних частот агрегату і його окремих вузлів і деталей від частоти вимушеної сили. Резонансні режими при роботі технологічного обладнання усувають двома шляхами: зміною характеристик системи (маси або жорсткості)або встановленням нового робочого режиму (відбудування від резонансного значення кутової частоти вимушеної сили.

Рис. 10.10 Класифікація технічних методів і засобів захисту від вібрацій

Вібродемпфірування (вибропоглощение) - це процес зменшення рівня вібрацій об'єкта, що захищається, шляхом перетворення енергії механічних коливань в інші види енергії, наприклад, теплову енергію, електричну, електромагнітну. Вибропоглощение (виброгашение) може бути реалізовано у випадках, коли конструкція виконана з матеріалів з великими внутрішніми втратами; на її поверхню нанесені вібропоглинаючі матеріали; використовується контактне тертя двох матеріалів; елементи конструкцій з'єднані серцевиною електромагнітів із замкнутою обмоткою та ін.

Для вібродемпферування використовуються різні матеріали: сплави металів, композиційні матеріали, полімерні метали, мастики, мастильні матеріали. Великим загасанням коливань володіють (після загортання) сплави марганцю із вмістом 15 - 20% міді та магнієві сплави. Детати у цих сплавів мають меншу, ніж чавуни та статі (з них роблять основні конструкційні матеріали в машинобудуванні), вібропроводімость. Загасання коливань в металах різко збільшується при підвищенні температури.

Значне зниження вібрацій відбувається при використанні як конструкційних матеріалів пластмас, дерева, гуми. У тихохідних редукторах застосовують шестерні з капрону, текстоліту і дельти деревини. У деяких випадках викликано використання шестерень з твердої гуми. Використання цих матеріалів приводить до зниження вібрацій основ фундаментів машин, тобто до зниження вібрацій робочих місць. В якості конструкційних матеріалів дозволяє знизити рівень вібрації по віброшвидкості в широкій смузі середніх і високих частот на 8-10 дБ.

Для зниження вібрацій використовуються вибродемпфирующие покриття з полімерних матеріалів, які можна використовувати в якості конструкційних матеріалів. Дія покриттів засноване на коливанні вібрацій шляхом переведення коливної енергії в теплову при деформаціях покриттів. Ефективне дію покриттів відбувається на резонансних частотах елементів конструкцій агрегатів і машин. Особливий інтерес представляють багатошарові покриття, що складаються з шару в'язкопружного матеріалу (твердої пластмаси, руберойду, ізола, бітумізованим повсті) і шару фольги, збільшує жорсткість покриття. Широке поширення отримали фольгоізол, стеклоізол, гідроізол.

Як жорстких можливе застосування металевих покриттів (на основі міді, алюмінію, свинцю, олова), в якості м'яких вібродемпфіруючих покриттів використовують легкі пластмаси і матеріали типу гуми - пеноэпаст, технічний винипор, пінопласт та ін

Добре гасять коливання мастильні матеріали, так як шар мастильного матеріалу усуває можливість контакту між двома сочлененными елементами, а отже, і поява сил поверхневого тертя - причини збудження вібрацій.

Динамічне виброгашение є одним з способів збільшення реактивного опору коливальних систем. Найбільше поширення в промисловості одержали динамічні виброгасители, зменшують рівень вібрацій об'єкта, що захищається за рахунок впливу на нього реакцій виброгасителя. Динамічні виброгасители являють собою додаткову коливальну систему з масою т і жорсткістю власна частота якої/0 налаштована на основну частоту/ коливань даного агрегату, що має масу М та жорсткість 0. У цьому випадку підбором маси і жорсткості виброгасителя забезпечується виконання умови

(10.35)

(тертям нехтуємо).

Виброгаситель жорстко кріпиться на вібруючому агрегаті, тому в ньому в кожний момент часу збуджуються коливання, котрі знаходяться в протифазі з коливаннями агрегату. Недоліком динамічного виброгасителя є те, що він діє тільки при певній частоті, що відповідає його резонансному режиму коливань.

Для зниження вібрацій використовують такі ударні виброгасители, в яких здійснюється перехід кінетичної енергії щодо руху контактуючих елементів в енергію деформації з поширенням коливань із зони контакту за взаємодіючим елементів. У результаті енергія розподіляється по об'єму соударяющихся елементів виброгасителя, викликаючи їх коливання і разом з тим розсіювання енергії внаслідок дії сил зовнішнього та внутрішнього тертя. Ударні виброгасители коливань найпростішої конструкції поділяються за типом на маятникові, пружинні і плаваючі.

Віброізоляція - це метод захисту, що дозволяє зменшити передачу коливань від джерела збудження забороненого об'єкта за допомогою пристроїв, поміщених між ними. Вона здійснюється введенням в коливальну систему додаткового пружного зв'язку, який перешкоджає передачі вібрації від машини - джерела коливань до основи або суміжних елементів конструкції; ця пружна зв'язок може також використовуватися для послаблення передавання вібрацій від основи на людину або на захищається агрегат.

Ефективність віброізоляції визначається коефіцієнтом передачі Доп (коефіцієнтом амортизації КА), тобто відношення амплітуди вібропереміщення, віброшвидкості, віброприскорення захищеного об'єкта або діючої на нього сили до амплітуді тієї ж величини джерела збудження при гармонійної вібрації. Чим менше це співвідношення, тим вище віброізоляція.

Якщо f - частота сили, f0 - власна частота установки (агрегату), то

(10.36)

Чим нижче власна частота порівняно з частотою сили, тим вище ефективність віброізоляції. При f<<f0 змушує сила діє як статична і цілком передається основи. При f=f0 настає резонанс, супроводжується різким зростанням рівня вібрацій. При f > 2f0 режим резонансу не здійснюється, значення Доп дорівнює одиниці, а при подальшому збільшенні воно стає менше одиниці, так як система надає змушує силі все більше инерциальное опір. Внаслідок цього передача вібрацій через віброізоляцію зменшується.

Зазвичай ефективність віброізоляції визначають в децибелах.

(10.37)

Вираз для власної частоти в герцах з урахуванням, що mg/q = хст, можна представити у вигляді

(10.38)

де хст - статична осаду системи на віброізоляторах під дією власної маси. Чим більше статичне осаду, тим нижче власна частота і тим ефективніше віброізоляція.

З наведених формул випливає, що ефективність віброзахисту збільшується із збільшенням маси виброизолятора і частотою вібрації. Це на практиці може призвести до подорожчання установки (агрегату), так і до його великої рухливості за окремими ступенями свободи. З метою вироблення компромісу між економічними і технічними вимогами до віброізоляції взяли оптимальним співвідношення між частотою збудження і власною частотою збудження і власною частотою коливань системи, рівне

що відповідає

Для віброізоляції стаціонарних машин з вертикальною змушує силою у промисловості найчастіше використовуються віброізолюючі опори типу пружних прокладок або пружин або їх поєднання (об'єднані віброізолятори).

Пружинні віброізолятори в порівнянні з прокладками мають ряд переваг. Вони можуть застосовуватися для ізоляції коливань як низьких, так і високих частот (забезпечують будь-яку деформацію), довше зберігають постійність пружних властивостей в часі, добре протистоять дії маси і температури, відносно травня габаритні, однак можуть пропускати коливання високих частот.

Для підвищення віброзахисних властивостей гумових прокладок (уникнути деформації в горизонтальній площині) їх виготовляють у вигляді ребристих або дірчастих плит або розбивають на ряд паралельно встановлюються віброізоляторів.

Для зменшення передачі вібрацій на руки працюють з ручним механізованим інструментом, а також для зниження вібрацій підстави деяких машин вібраційної дії використовують пневматичні віброізолятори.

В цілях профілактики несприятливого впливу вібрації працюючі повинні користуватися засобами індивідуального захисту: рукавицями, рукавицями, спецвзуттям згідно ГОСТ 12.4.010-75 "Засоби індивідуального захисту рук від вібрації. Загальні технічні вимоги" і ГОСТ 12.4.024-76 "Взуття спеціальне віброзахисне".

До лікувально-профілактичних заходів захисту від виробничої вібрації відносяться впровадження раціонального режиму праці і відпочинку: регламентовані перерви, обмеження часу контакту з вібраційними машинами та ін.; періодичні медогляди.

Для підвищення захисних властивостей організму, працездатності і трудової активності працівників слід використовувати спеціальні комплекси виробничої гімнастики, vitaminoprofilaktiku, спецхарчування. Для профілактичного лікування та відпочинку працівників, в тому числі і зайнятих в виброопасных професіях, в організаціях повинні бути організовані профілакторії.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Захист від вібрації, зниження віброактивності
Нормування вібрації
Методи і засоби захисту від шуму і вібрації
Захист від виробничої вібрації
Зниження витрат на виробництво продукції
Методи ціноутворення і стимулювання попиту
Методи і прийоми зниження ризиків інноваційних проектів
Стратегії зниження витрат
Організація виробництва: типи, форми і методи
Метод поділу за етапами виробництва
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси