Нормирование. Общая вибрация

Методические указания

К лабораторной работе №5

«Исследование вибрации рабочих мест»

 

Ростов-на-Дону

2007

УДК 69.05:658.382 (676.5)

 

Методические указания к лабораторной работе №5 «Исследование вибрации рабочих мест». - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2007. - 14 с.

 

 

Содержат основные сведения о воздействии вибрации на организм человека, порядке измерения, нормирования и оценки, а также способах борьбы с вибрацией. Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

                                     Составитель: канд. техн. наук, доц. Ю.М.Куприй

 

 

Редактор Т.М.Климчук

Темплан 2007., пoз. 217

                                                                                                                            

Подписано в печать 18.05.07. Формат 60х84/16. Бумага писчая.

Ризограф. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 50 экз. Заказ 252.                                        

 

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

 

© Ростовский государственный строительный университет, 2007

Цель работы

 

Ознакомление с основными сведениями о вибрации, её воздействии на организм человека, порядке измерения, нормирования и оценки, а также способах защиты.

Общие сведения

 

Вибрацией называют колебательные движения механических систем в результате действия совокупности случайных и неуравновешенных сил.

По способу воздействия на организм вибрация подразделяется:

– на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

– локальную, передающуюся через руки человека или через ноги сидящего.

Продолжительное воздействие вибрации на организм человек может быть причиной вибрационной болезни, которая проявляется в виде нарушения физиологических функций, при которых отмечается понижение болевой, температурной и вибрационной чувствительности, легкая отечность кончиков пальцев, повышение потливости ладоней и пальцев, поражение костей и суставов, а также отмечаются общие нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой системы.

Эффективное лечение вибрационной болезни возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает крайне медленно.

Вибрация характеризуется следующими параметрами:

– амплитудой вибросмещения А, мм;

– частотой колебаний f, Гц;

– величиной виброскорости V, м/с;

– величиной виброускорения а, м/с²,

При вибрационных исследованиях используются понятия:

логарифмический уровень виброскорости (L_v) и виброускорения (L_a)

                                                                                                           (2.1)

                                                                              (2.2)

где V ,а – среднеквадратичное значение виброскорости и виброускорения;

   5∙10^-8 и 1∙10^-6 – опорное значение виброскорости и виброускорения - это та наименьшая скорость и ускорение, которое ощущается человеком как вибрация.    

 

Общую вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х_о, Y_о, Z_o, где Х_о (от спины к груди) и Y_o (от правого плеча к левому плечу) – горизонтальные оси, направленные параллельно опорным поверхностям, Z_o – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в положении сидя или в местах контакта с полом (рис. 1а,б)

Локальную вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х_л, Y_л, Z_л, где ось Х_л параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изднлия), ось Y_л перпендикулярна ладони, ось Z_л лежит в плоскости, образованной осью Х_л и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается) (рис. 1в, г)

Общая вибрация

 

Локальная вибрация

 

 

Рис. 1. Направление координатных осей при действии вибрации:

а – положение стоя; б – положение сидя; в – при охвате цилиндрических и торцовых поверхностей; г – при охвате сферических поверхностей

Экспериментальная часть

На практике на всех рабочих местах проводится периодическая эксплуатационная проверка вибрации в сроки, установленные нормативно-технической документацией, но не реже 1 раза в год для общей вибрации, и не реже 2 раз в год для локальной вибрации.

Порядок проведения и требования к проведению замеров приведены в ГОСТ 12.1.034-81 [2], ГОСТ 12.1.043-84 [3].

Лабораторный стенд

Стенд состоит из станка (рис. 2) 1, размещенного на фундаменте 2, изолированном от окружающих и являющимся рабочим местом, стоя на котором, рабочий выполняет руками определенные операции на станке.

Рис. 2. Вибростенд: 1 – источник вибрации (станок); 2 – основание (фундамент); 3 – виброизолирующее основание; 4 – датчик электрический виброизмерительный; 5 – интегратор; 6 – ИШВ-I; 7 – переключатель частоты

 

Измерительная аппаратура

Для измерения логарифмических уровней виброскорости в работе используется измеритель шума и вибрации ИШВ-I - электронный прибор II класса     (рис. 2.). Он работает по принципу преобразования механических колебаний в пропорциональные им электрические сигналы.

Как и любой прибор, ИШВ-I требует перед замерами сборки виброизмерительного тракта и электрической калибровки согласно инструкции на прибор. Сборку и калибровку прибора выполняет лаборант до начала работы.

До начала замеров переключатели на передней панели прибора устанавливают в следующие положения:

"Делитель-I" – 30;

"Делитель-II" – 40;

"Звук-вибрация" – вибрация;

"Род работы" – медленно;

"Род измерения" – фильтры.

Затем включают источник вибрации на стенде и производят замеры. Если стрелка на шкале прибора расположится до значения 5 дБ, то ее следует вывести в правую часть шкалы изменением положения переключателей: вначале "Делитель-I", (в настоящей лабораторной работе не требуется), затем "Делитель-II".

Требуемый частотный диапазон устанавливают при помощи

переключателя 7.

Результирующее значение логарифмического уровня виброскорости в каждом частотном диапазоне определяем по формуле

                                       L_v=D_I+D_II+П+K_I-K_D,                               (4.1)

где D_I, D_II, П – показания соответственно "Делитель-I", "Делитель- II", стрелки прибора, дБ;

   KI = 46 дБ – коэффициент ослабления интегратора;

   КD = 8 дБ – поправка на чувствительность преобразователя.

Исходные данные

Работа выполняется каждым студентом самостоятельно в соответствии с номером варианта, задаваемым преподавателем. Исходные данные для расчета и нормирования принимаются по табл. 2.

Таблица 2

Исходные данные для расчета

 

№ ва­риан­та	Общая вибрация		Локальная вибрация
	Помещение, в котором проводились замеры	Продолжи­тельность воздействия вибрации, мин	Источник вибрации	Продолжи­тельность воздействия вибрации, мин
1	Пост. Рабочие места в произв. помещениях	360	Станок с перерывом в 1 ч 20 мин	360
2	Склад продукции	240	Ручной вибратор с перерывом  в 1 ч 30 мин	120
3	Конструкторское бюро в проектном институте	480	Станок с перерывом в 1 ч 40 мин	360
4	Рабочее место бульдозериста	400	Ручной вибратор	240
5	Рабочее место экскаваторщика	240	Шпалоподбойщик с перерывом  в 1 ч 20 мин	240
6	В служебном помещении на дебаркадере	430	Электродрель	12
7	Лаборатория	380	Площадочный вибратор с перерывом в 1 ч 10 мин	400
8	Дежурное производственное помещение	480	Отбойный молоток с перерывом в 1 ч 25 мин	200
9	Вычислительный центр	450	Бензомоторная пила с перерывом в 1 ч 35 мин	100
10	Для работников умственного труда	200	Ручной абразивный круг с перерывом в 1 ч 15 мин	300

Порядок выполнения работы

После ознакомления студента с целью работы, общими сведениями о

вибрации и порядке ее нормирования выполняется экспериментальная часть в следующей последовательности:

1. При участии преподавателя (лаборанта) или с его разрешения подготавливается к замерам вибростенд, для чего подключается в сеть измерительный прибор ИТТТВ-1 и источник вибрации (станок).

2. Включается прибор ИТТТВ-1 и приготавливается к проведению замеров

3. Выполняются замеры локальной вибрации, для чего датчик устанавливается на органы управления станка, затем станок включается и производятся замеры на частотах от 8 до 1000 Гц в порядке, описанном в п. 4.2, результаты замеров заносят в табл. 3.

 

Таблица 3

Анализ результатов замеров

 

Основой анализа является сравнение результатов замеров уровней виброскорости локальной и общей вибрации с нормативными значениями.

Удобней и наглядней анализ проводить графически с построением спектров замеренной вибрации и предельных спектров. Образец спектров приведен на рис. 3.

Нормативный спектр (1) общей вибрации строится для соответствующих категорий с учетом места проведения замера по варианту.

Нормативный спектр при сокращенной продолжительности воздействия вибрации (2) строится аналогично спектру (1) с учетом формулы (3.1).

Нормативные спектры локальной вибрации (5 и 6) строятся аналогично

Замеренные спектры локальной и общей вибрации строятся по данным табл.3 (по частоте и рассчитанному уровню виброскорости).

Таблица 4

Выводы по работе

В выводах отдельно для общей и локальной вибрации следует установить возможность работы человека в рассматриваемых условиях на основании сравнения фактического уровня вибрации и гигиенической нормы с обязательной ссылкой на нормативный документ, из которого взята норма. Следует привести обоснование принятого решения с указанием диапазона частот, где замеренный спектр не соответствует нормативному.

Режим труда устанавливается при показателе превышения уровня вибрации не менее 1 дБ, но не более 12 дБ. При уровне выше 12 дБ работы проводить запрещается.

В течение смены необходимо сокращать длительность непрерывного воздействия вибрации введением регулярно повторяющихся перерывов (защита временем).

По приложению 8 [1] допустимое суммарное время (Т_н) непрерывного воздействия локальной вибрации на рабочего за смену представлено в табл. 5.

Таблица 5

Превышение вибрации, дБ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Тн, мин	381	302	240	191	151	120	95	76	60	48	38	30

Рекомендации

Для снижения воздействия вибрации на рабочих местах применяются различные меры и средства, например:

– виброизоляция оборудования относительно его основания, т.е. применение амортизаторов, рессор, резиновых прокладок;

– дистанционное управление, исключающее передачу вибрации на рабочие места;

– использование инструмента с виброзащитными рукоятками;

– индивидуальные средства защиты, т.е. специальная обувь, рукавицы с накладками из поролона или резины;

– замена оборудования или инструмента с вибрирующими органами на невибрирующие аналоги.

Кроме мероприятий и методов технического характера для уменьшения воздействия на рабочих следует проводить гигиенические и лечебно-профилактические мероприятия:

– ограничение времени контакта с источниками вибрации (время воздействия не должно превышать 2/3 длительности рабочего дня);

– технологические операции должны распределяться между рабочими так, чтобы продолжительность непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, не превышало 15-20 мин;

– проведение в течение смены 2 перерывов (один – до обеда, другой – после);

– температура в помещении с вибрирующим инструментом должна обеспечивать температуру рук не ниже 20 °С;

– работа на открытом воздухе при низких температурах должна                через каждый час приостанавливаться на десятиминутный перерыв в отапливаемом помещении с температурой более 20°С;

– принятие после смены теплых водных процедур, ультрафиолетового облучения и лечебной гимнастики;

– рекомендуется прием витаминов группы C1, В1, никотиновой кислоты, поливитаминов.

К работе с источниками вибрации допускаются лица не моложе 18 лет, получившие квалификацию, сдавшие экзамен и прошедшие медицинский осмотр. См. учебник по охране труда.

 

Оформление работы

Отчет следует выполнять в отдельной тетради или на отдельном двойном тетрадном листе.

Отчет должен содержать: номер зачетной книжки, номер группы, фамилию и инициалы студента, дату выполнения работы.

С начала страницы отчет оформляется по образцу:

26.10.99., TB -510, Иванов В.В., з.к.63071

Лабораторная работа №5, вариант № 10

«Исследование вибрации рабочих мест»

Затем выделяют нумерацией и подчеркиванием 6 разделов:

1. Цель работы.

2. Общие сведения (теория вопроса и применяемые приборы).

3. Нормативные требования (нормативный документ для оценки допустимых и оптимальных параметров микроклимата). Выбор места замеров и установки приборов.

4. Экспериментальная часть (описание приборов и схем, порядок выполнения замеров и работы, обработка результатов замеров; таблица, обобщающая проведенную работу).

5. Выводы по работе (сопоставление полученных данных и нормативных требований).

6. Рекомендации (общие и индивидуальные мероприятия по защите персонала на данных рабочих местах).

 

Работу целесообразно защищать на следующем занятии. На отчете по работе преподаватель делает отметку. Отчет по работе с отметкой передается преподавателю на экзамене (зачете).

8. Контрольные вопросы

1. Какое воздействие оказывает вибрация на человека?

2. Какие параметры характеризуют вибрацию?

3. Как подразделяется вибрация по способу передачи на человека и по источнику воздействия?

4. Какими способами нормируется вибрация?

5. Как учитывается при нормировании сокращение времени воздействия вибрации?

6. В чем принципиальное различие нормирования общей и локальной вибрации?

7. Что такое активное и пассивное виброгашение?

8. Что такое виброизоляция?

9. В каких октавных частотах нормируется общая и локальная вибрация?

10. Какие приборы используют для замера вибрации?

 

Литература

 

1. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.

2. ГОСТ 12.1.034-81. ССБТ. Вибрация. Общие требования к проведению измерений.

3. ГОСТ 12.1.043-84. ССБТ. Вибрация. Методы измерения на рабочих местах в производственных помещениях

 

Методические указания

К лабораторной работе №5

«Исследование вибрации рабочих мест»

 

Ростов-на-Дону

2007

УДК 69.05:658.382 (676.5)

 

Методические указания к лабораторной работе №5 «Исследование вибрации рабочих мест». - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2007. - 14 с.

 

 

Содержат основные сведения о воздействии вибрации на организм человека, порядке измерения, нормирования и оценки, а также способах борьбы с вибрацией. Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

                                     Составитель: канд. техн. наук, доц. Ю.М.Куприй

 

 

Редактор Т.М.Климчук

Темплан 2007., пoз. 217

                                                                                                                            

Подписано в печать 18.05.07. Формат 60х84/16. Бумага писчая.

Ризограф. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 50 экз. Заказ 252.                                        

 

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

 

© Ростовский государственный строительный университет, 2007

Цель работы

 

Ознакомление с основными сведениями о вибрации, её воздействии на организм человека, порядке измерения, нормирования и оценки, а также способах защиты.

Общие сведения

 

Вибрацией называют колебательные движения механических систем в результате действия совокупности случайных и неуравновешенных сил.

По способу воздействия на организм вибрация подразделяется:

– на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

– локальную, передающуюся через руки человека или через ноги сидящего.

Продолжительное воздействие вибрации на организм человек может быть причиной вибрационной болезни, которая проявляется в виде нарушения физиологических функций, при которых отмечается понижение болевой, температурной и вибрационной чувствительности, легкая отечность кончиков пальцев, повышение потливости ладоней и пальцев, поражение костей и суставов, а также отмечаются общие нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой системы.

Эффективное лечение вибрационной болезни возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает крайне медленно.

Вибрация характеризуется следующими параметрами:

– амплитудой вибросмещения А, мм;

– частотой колебаний f, Гц;

– величиной виброскорости V, м/с;

– величиной виброускорения а, м/с²,

При вибрационных исследованиях используются понятия:

логарифмический уровень виброскорости (L_v) и виброускорения (L_a)

                                                                                                           (2.1)

                                                                              (2.2)

где V ,а – среднеквадратичное значение виброскорости и виброускорения;

   5∙10^-8 и 1∙10^-6 – опорное значение виброскорости и виброускорения - это та наименьшая скорость и ускорение, которое ощущается человеком как вибрация.    

 

Общую вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х_о, Y_о, Z_o, где Х_о (от спины к груди) и Y_o (от правого плеча к левому плечу) – горизонтальные оси, направленные параллельно опорным поверхностям, Z_o – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в положении сидя или в местах контакта с полом (рис. 1а,б)

Локальную вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х_л, Y_л, Z_л, где ось Х_л параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изднлия), ось Y_л перпендикулярна ладони, ось Z_л лежит в плоскости, образованной осью Х_л и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается) (рис. 1в, г)

Общая вибрация

 

Локальная вибрация

 

 

Рис. 1. Направление координатных осей при действии вибрации:

а – положение стоя; б – положение сидя; в – при охвате цилиндрических и торцовых поверхностей; г – при охвате сферических поверхностей

Нормирование. Общая вибрация

 

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации – уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья (обнаруживаемых современными методами исследований), в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений (табл. 1). Соблюдение ПДУ не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.

Корректированный уровень вибрации – одночисловая характеристика, определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с учетом октавных поправок.

Эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изменяющейся во времени вибрации - корректированный уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратичное корректированное значение виброускорения и/или скорости, что и данная непостоянная вибрация в течение определенного интервала времени.

Общая вибрация по источнику её возникновения подразделяется на следующие категории:

I категория – транспортная, воздействующая на рабочем месте на операторов самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности и по дорогам.

Например: тракторы, самоходные с/х машины, снегоуборочные машины, грузовые автомобили (в т.ч. тягачи, скреперы, грейдеры, катки и т.п),

 II категория - транспортно-технологическая, воздействующая на операторов машин, перемещающихся по поверхностям производственных помещений, промплощадок и горных выработок.

Например: экскаваторы, краны, горные комбайны, путевые машины, бетоноукладчики.

III категория - технологическая, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Например: станки, электрические машины и установки, насосы, вентиляторы, оборудование для бурения, промышленности стройматериалов.

III категория по месту действия подразделяется на типы:

3а - на постоянных рабочих местах производственных помещений; 36 - на рабочих местах складов, столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

3в - на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, медпунктов, конторских помещений, для работников умственного труда.

Таблица 1

123Следующая ⇒

Поделиться: