Средства и методы коллективной и индивидуальной защиты от вибраций.

Общие методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, которые описывают колебание машин в производственных условиях и классифицируются следующим образом:

— снижение вибраций в источнике возникновения путем снижения или устранения возбуждающих сил;

— регулировка резонансных режимов путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы, которая колеблется;

— вибродемпферрвание — снижение вибрации за счет силы трения демпферного устройства, то есть перевод колебательной энергии в тепловую;

— динамическое гашение — введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы;

— виброизоляция — введение в колебательную систему допол­нительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту;

— использование индивидуальных средств защиты. Более детализированная классификация методов и средств защиты от вибрации приводится на рис.

. Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание.

Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены.

Снижение вибрации может быть достигнуто уравновешиванием массы, изменением массы или жесткости, уменьшением технологических допусков при изготовлении и сборке, применением материалов с большим внутренним трением. Большое значение имеет повышение точности обработки и снижение шероховатости трущихся поверхностей.

Регулировка режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет предотвращение резонансных режимов работы с целью исключения резонанса с частотой принуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов опре­деляются расчетным методом по известным значениям массы и жесткости или же экспериментально на стендах.

Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются двумя путями:

-изменением характеристик системы (массы или жесткости)

- установлением другого режима работы (наладка резонансного значения угловой частоты принуждающей силы).

Вибродемпферование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс, металлорезины, сплавов марганца и меди, никелетитанових сплавов, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, которые имеют большие потери на внутреннее трение. Наибольший эффект при использовании вибродемпферных покрытий достигается в области резонансных частот, поскольку при резонансе значение влияния сил трения на уменьшение амплитуды возрастает.

Виброгашение. Для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители:

- пружинные,

- маятниковые,

-эксцентриковые,

гидравлические.

Недостатком динамического гасителя является то, что он действует только при определенной частоте, которая отвечает его, резонансному режиму колебаний.

Динамическое виброгашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте. Масса фундамента подбирается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1—0,2 мм.

Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту, который защищается, путем введения в колебательную систему дополнительной упругой связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям,которыезащищаются.

Виброизоляция осуществляется путем установки источника вибрации на виброизоляторы. В коммуникациях воздуховодов располагают гибкие вставки. Применяются упругие прокладки в узлах крепления воздуховодов, в перекрытиях, в несущих конструкциях зданий, в ручном механизированном инструменте.

Средства индивидуальной защиты от вибрации применяют в случае, когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы.

Для защиты рук – рукавицы, вкладыши, прокладки.

Для защиты ног — специальная обувь, подметки, наколенники.

Для защиты тела — нагрудники, пояса, специальные костюмы.

С целью профилактики вибрационной болезни для работников рекомендуется специальный режим труда. Например, при работе с ручными инструментами общее время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочего времени. При этом длительность непрерывного влияния вибрации, включая микропаузы, не должна превышать 15—20 мин. Предусматривается еще два регламентированных перерыва для активного отдыха.

Все, кто работает с источниками вибрации, должны проходить медицинские осмотры перед поступлением на работу и периодические, не реже 1 раза в год.

Классификация шумов.

Шум как гигиенический фактор — это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.

Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.

Производственным шумом называется шум на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий, который возникает во время производственного процесса.

Следствием вредного действия производственного шума могут быть:

-профессиональные заболевания,

-повышение общей заболеваемости,

-снижение работоспособности,

-повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов,

-нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования,

-снижение производительности труда.

По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на:

- такой, который мешает (препятствует языковой связи),

- раздражающий (вызывает нервное напряжение и вследствие этого — снижения работоспособности, общее переутомление),

- вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка),

- травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).

Характер производственного шума зависит от вида его источников.

Механический шум возникает в результате работы различных механиз­мов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом.

Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах.

Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей.

Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.).

Шум как физическое явление — это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16—20 000 Гц.