Меню
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Лекція 7. Захист від виробничої вібрації

Загальні відомості про вібрації

Вібрація - це механічні коливання машин і механізмів, які характеризуються такими параметрами, як частота (Гц), амплітуда (м), коливальна швидкість (м/с), коливальний прискорення (м/с2).

Породжують вібрацію неурівноважені силові впливи, що виникають, наприклад, при роботі возвратнопоступательных систем; обертанні неврівноважених мас; битті зубчастих передач; децентровке валів, муфт, підшипників; пульсації рідин і газів у порожнинах машин і трубопроводів і т. п.

При створенні, виробництві та експлуатації машин виходять з передумов, що вібрація є шкідливим чинником і для самої машини - її джерела, і для людини-оператора, а також навколишнього середовища, будівельних конструкцій, споруд. Вона значно прискорює знос деталей машин, в переважній більшості випадків є основною причиною їх поломок, аварій; знижує техніко-експлуатаційні характеристики машин. Вібрація машин і агрегатів, яка передається обслуговуючому персоналу, завжди виступає як шкідливий фактор.

За характером зміни в часі вібрації можна розділити на три групи: детерміновані (регулярні), випадкові та імпульсні (ударні).

В умовах виробництва зазвичай вібрація являє собою детерміновані полигармонические коливання або суму детермінованих і випадкових коливань.

Коливання поділяються на вільні та вимушені. Найважливішою характеристикою вільні коливань є власна кутова частота коливань wз, рад/с, визначається за формулою

(7.1)

де С - коефіцієнт жорсткості системи, Н/м; га - маса системи, кг.

Власних частот системи стільки, скільки у неї ступенів свободи, і навпаки.

Вимушені коливання обумовлені змінними зовнішніми впливами збурюючих сил. Вимушені коливання можна розглянути на прикладі найпростішого гармонійного процесу, який може бути описаний скалярної змінної - переміщенням. Тоді її перша похідна по часу - віброшвидкість і амплітуда віброшвидкості Αυ, а друга похідна - віброприскорення і амплітуда віброприскорення Аа. Переміщення змінюється в часі t за гармонійним законом

(7.2)

де ΑХ, ω, φ - амплітуда, мм, кутова частота, рад/с або з"1, початкова фаза коливань.

Кутова частота визначається з виразу

(7.3)

де f - збуджуюча частота коливань, Гц;

Т - період коливань.

Збуджуюча частота коливань f, Гц, може бути визначена з виразу

(7.4)

де n - частота обертання, об/хв.

При аналізі вібрації розглядають середні квадратичні, або діючі, значення, що визначаються осередненням за часом коливної величини на відрізку ТУ.

(7.5)

де vC - середньоквадратичне значення віброшвидкості, м/с;

V2(t) - квадрату миттєвого значення віброшвидкості;

аз -середньоквадратичне значення віброприскорення, м/с2;

α2(t) - квадрату миттєвого значення віброприскорення.

Мінімальне (опорне значення віброшвидкості, з якого починається сприйняття вібрації, має величину υ0 = 5·10-8 м/с, а прискорення а0 = 1 · 10-6 м/с2.

Інтенсивність вібрації, діючої на людину, виражають не діючими значеннями, а їх логарифмічними рівнями Lv i La, дБ, визначаються з виразів

(7.6)

де υ0 - опорна віброшвидкість, м/с;

а0 - опорне віброприскорення, м/с2.

Рівень вібраційного впливу на людини залежить від частоти коливань. Тому рівні вібрації визначають на среднегеометрических частотах октавних смуг.

При необхідності октавні смуги ділять на третьоктавні. Наприклад, перша октавна смуга має граничні частоти 0,7 і 1,4 Гц, а її середньогеометрична частота 1 Гц.

За характером спектра вібрації виділяють:

• вузькосмугові вібрації, у яких контрольовані параметри в одній третьоктавной смузі частот більш ніж на 15 дБ перевищують значення в сусідніх третьоктавних смугах;

• широкосмугові вібрації - з безперервним спектром шириною більш однієї октави.

За частотним складом вібрації виділяють:

• низькочастотні вібрації (з переважанням максимальних рівнів в октавних смугах частот 1-4 Гц для загальних вібрацій, 8-16 Гц - для локальної вібрацій);

• середньочастотні вібрації (8-16 Гц - для загальних вібрацій, 31,5-63 Гц - для локальної вібрацій);

• високочастотні вібрації (31,5-63 Гц - для загальних вібрацій, 125-1000 Гц - для локальної вібрацій).

При вивченні вібрацій тіла людини прийнято виділяти загальну вібрацію всього тіла (передається через опорні поверхні) і локальну вібрацію (передається на руки при роботі з ручними машинами.

Загальна вібрація за джерелом виникнення поділяється на три категорії:

1 - транспортна вібрація;

2 - транспортно-технологічна вібрація;

3 - технологічна вібрація.

Технологічна вібрація (категорія 3) за місцем дії поділяють на такі типи:

а - на постійних робочих місцях виробничих приміщень підприємств;

б - на робочих місцях складів, їдалень, побутових, чергових та інших виробничих приміщеннях, де немає машин, що генерують вібрацію;

- на робочих місцях у приміщеннях заводоуправління, конструкторських бюро, лабораторій, учбових пунктів, обчислювальних центрах, здоровпунктах та інших приміщеннях для працівників розумової праці.

Вібрації можуть відбуватися щодо шести ступенів свободи (три поступальних і три кутових незалежних переміщення). Кутові коливання тіла переносяться істотно гірше, ніж поступальні.

При описі загальної вібрації незалежно від положення тіла прийнято використовувати наступні осі координат: вісь X - від спини до грудей; вісь Y - від правого плеча до лівого; вісь Z - від тазу до голови.

При описі локальної вібрації одна з осей збігається з напрямком сили натискання на ручку машини.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

ТЕХНІЧНІ ЗАХОДИ ЗАХИСТУ ВІД ВИРОБНИЧИХ НЕБЕЗПЕК
Захист від вібрації, зниження віброактивності
Захист виробничого персоналу в надзвичайних ситуаціях
Методи і засоби захисту від шуму і вібрації
Вібрація та її вплив на організм, нормування і захист
Нормування вібрації
Акустичні коливання і вібрації
Способи боротьби з вібрацією
МЕТОДИ ЗНИЖЕННЯ ВІБРАЦІЇ НА ВИРОБНИЦТВІ
Впливу вібрації на організм людини
 
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