3. екобіозащітной техніка
Захист від вібрації, шуму
Вібрація - це сукупність механічних коливань, найпростіший вид яких - гармонійні. У ГОСТ 24346-80 «Вібрація. Терміни та визначення »вібрація визначається як рух точки або механічної системи, при якому відбувається почергове зростання й убування в часі значень хоча б однієї координати. Вібрацію викликають неврівноважені силові дії, що виникають під час роботи різних машин і механізмів. Прикладом таких пристроїв можуть служити ручні перфоратори, кривошипно-шатунні механізми, деталі яких здійснюють зворотно-поступальні рухи. Вібрацію також створюють неврівноважені обертові механізми (електродрилі, ручні шліфувальні машини, металообробні верстати, вентилятори), а також пристрої, в яких рухомих деталей здійснюють ударні впливи (зубчасті передачі, підшипники). У промисловості використовуються також спеціальні вібраційні установки, зокрема, при ущільненні бетонних сумішей, при дробленні, подрібненні і сортування сипучих матеріалів, при розвантаженні транспортних засобів і в інших випадках.
Вібрації можуть спостерігатися в міському середовищі і житлових будівлях від технологічного обладнання ударної дії, рейкового і важкого транспорту, будівельних машин. Вібрації поширюються по грунту. Протяжність зони впливу вібрацій визначається величиною їх загасання в грунті, яка становить приблизно 1 дБ / м. Найчастіше на відстані 50 ... 60 м від магістралей рейкового транспорту вібрації затухають. Зони дії вібрацій в районі ковальсько-пресових цехів, оснащених молотами з полегшеними фундаментами, значно більше і можуть мати радіус до 200 м. Значні вібрації і шум у житлових будинках можуть створювати розташовані в них технічні пристрої (насоси, ліфти, трансформатори, сміттєпроводи).
Вібруючу систему можна охарактеризувати параметрами:
♦ амплітудою переміщення, тобто найбільшим відхиленням хитається точки від положення рівноваги;
♦ колебательной швидкістю, або віброшвидкості;
♦ прискоренням коливань, або віброприскорення;
Якщо вібрації мають несинусоїдальний характер, то їх можна представити у вигляді суми синусоїдальних (гармонічних) складових за допомогою розкладання в ряд Фур'є.
Значення виброскорости і віброприскорення для різних джерел змінюються в дуже широких межах, тому користуються їх логарифмічними характеристиками.
Розрізняють загальну і місцеву вібрації. Загальна вібрація діє на організм в цілому, а місцева тільки на окремі його частини (кінцівки, плечовий пояс, судини, серце).
При дії загальної вібрації спостерігається порушення серцевої діяльності, розлад нервової системи, спазми судин, зміни в суглобах, що призводять до обмеження рухливості. Якщо частоти коливання робочих місць збігаються з власними частотами коливань внутрішніх органів (явище резонансу), то можливе механічне пошкодження цих органів аж до розриву. Для більшості внутрішніх органів людини частоти власних коливань становлять 6 ... 9 Гц.
При дії на руки працюючих місцевої вібрації (через вібруючий інструмент) відбувається порушення чутливості шкіри, окостеніння сухожиль, втрата пружності кровоносних судин і чутливості нервових волокон, відкладення солей в суглобах кистей рук і пальців. Надмірна вібрація призводить до професійного захворювання - вібраційної хвороби, ефективне лікування якої можливо лише на початковій стадії її розвитку.
Вібрацію нормують відповідно до ГОСТ 12.1.012-78 "ССБТ. Вібрація. Загальні вимоги безпеки », а також відповідно до СН №3044-84« Санітарні норми вібрації робочих місць »(загальна вібрація) і СН №3041-84« Санітарні норми і правила при роботі з машинами та обладнанням, що створюють локальну вібрацію, що передається на руки працюючих ».
Середньо-геометрична частота, f
Допустимі значення віброшвидкості
Зазвичай вібрація включає як горизонтальну, так і вертикальну складові, тому при її нормуванні враховують напрямок дії вібрації. При цьому позначають: Z - вертикальна вісь, Х іY - горизонтальні осі.
Основними методами захисту від вібрації є:
♦ зниження вібрації в джерелі її виникнення;
♦ зменшення параметрів вібрації шляхом її поширення від джерела.
Щоб знизити вібрацію в джерелі її виникнення, необхідно зменшити діючі в системі змінні сили. Це досягається заміною динамічних технологічних процесів статичними (наприклад, ковку і штампування замінювати пресуванням; операцію ударної правки - гнуття; пневматичну клепку - зварюванням). Рекомендується також ретельно вибирати режими роботи устаткування, щоб вібрація була мінімальною. Ефект дає ретельне балансування обертових механізмів, а також застосування спеціальних редукторів з низьким рівнем вібрації. Необхідно забезпечити, щоб власні частоти вібрації агрегату або установки не збігалися з частотами змінних сил, що викликають вібрацію. Це не допустить виникнення резонансу, тобто різкого збільшення амплітуди коливань (віброперемещенія) пристрої, результатом чого може бути його поломка або руйнування. Виключити резонансні режими роботи устаткування можна або шляхом зміни маси і жорсткості вібруючої системи, або встановленням нового режиму роботи агрегату.
Для захисту від вібрації використовують метод вібродемпфірованія (вібропоглощеніе), під яким розуміють перетворення енергії механічних коливань системи в теплову. Це досягається використанням в конструкціях вібруючих агрегатів спеціальних матеріалів (наприклад, сплавів систем мідь-нікель, нікель-титан, титан-кобальт), застосуванням двошарових матеріалів типу сталь-алюміній, сталь-мідь. Доброю вібродемп-фірующей здатністю володіють пластмаси, дерево, гума. Значний ефект досягається при нанесенні на хиткі деталі вибропоглощающих (упруговязких) покриттів: пластмаси, гуми, різних мастик. Відомими вібропоглинаючими мастиками є так звані «Антівібріти», що виготовляються на основі епоксидних смол.
Виброгашение, або динамічне гасіння коливань, досягається установкою вібруючих машин і механізмів на міцні, масивні фундаменти. Масу фундаменту розраховують таким чином, щоб амплітуда коливань його підошви була в межах 0,1 ... 0,2 мм, а для особливо важливих споруд - 0,005 мм.
Знизити вібрацію агрегату можна установкою на нього динамічного віброгасителя, тобто самостійної колебательной Системи проектування, що володіє масою і жорсткістю. При цьому для вібрації агрегату його частота коливань і частота коливань віброгасителя повинна бути однаковими.
Жорстко закріплений на захищається агрегаті віброгасники коливається в протифазі з основною установкою, в результаті чого знижується рівень вібрації. Але так як він діє на певній (фіксованою) частоті коливань, то при зміні частоти коливань основної установки резонанс між нею і віброгасителем пропадає.
Досить ефективним способом захисту є віброізоляція, яка полягає в зменшенні передачі коливання від вібруючого пристрої до захищається приміщенням між ними пружних пристроїв (виброизоляторов). Вони характеризуються коефіцієнтом передачі (КП).
Як виброизоляторов використовують пружинні опори або пружні прокладки з гуми, пробки і т.п. Можливе використання поєднання цих пристроїв (комбіновані віброізолятори).
Для зменшення вібрації ручного інструменту його ручки виготовляються з використанням пружних елементів - виброизоляторов, що знижують рівень вібрації.
Розглянуті методи захисту від вібрації відносяться до колективних методів захисту. Засобами індивідуального захисту від вібрацій є спеціальні рукавиці, рукавички і прокладки. Для захисту ніг використовують віброзахисні взуття, забезпечену прокладками з упругодемпфірующіх матеріалів (пластмаси, гуми або повсті). З метою профілактики вібраційної хвороби персоналу, що працює з вібруючим обладнанням, необхідно строго дотримуватися режими праці і відпочинку, чергуючи при цьому робочі операції, пов'язані з впливом вібрації, і без неї.
Не менш небезпечним фактором може стати вплив шуму, ультра- та інфразвуків.
Шум - це поєднання звуків різної частоти та інтенсивності. З фізіологічної точки зору шумом називають будь-який небажаний звук, який надає шкідливий вплив на організм людини.
Шум в міському середовищі і житлових будівлях створюється транспортними засобами, промисловим устаткуванням, санітарно-тех-технічними установками і пристроями. На міських магістралях і в прилеглих до них зонах рівні звуку можуть досягати 90 дБА і більш. В районі аеропортів рівні звуку ще вище.
Звукові коливання, що сприймаються органами слуху, є механічними коливаннями, що поширюються в пружному середовищі (твердої, рідкої або газоподібної).
Основною ознакою механічних коливань є повторюваність процесу руху через певний проміжок часу. Мінімальний інтервал часу повторюваності руху тіла називають періодом коливань), а зворотний йому величину - частотою коливань.
Таким чином, частота коливань визначає число коливань, що сталися за 1 с. Для характеристики коливань використовують також циклічну частоту, яка визначається як число коливань.
Найбільш простим видом коливань, що існують в природі, є гармонійні коливання.
Величина, що стоїть під знаком косинуса, - фаза гаромоніческого коливання, при цьому фаза коливань в початковий момент часу, називається початковою фазою.
Процес поширення коливань у пружному середовищі називається хвилею. Кожна з часток середовища коливається біля положення стійкої рівноваги. Поверхня, яка відділяє коливаються частки від частинок, поки ще не прийшли в коливальний рух, називають фронтом хвилі. Сукупність точок, хто вагається в однакових фазах, утворює хвилясту поверхню. Відстань між двома сусідніми частинками, що знаходяться в однаковій фазі, називається довжиною хвилі.
Швидкість поширення коливань у просторі називається швидкістю хвилі. Зв'язок між довжиною хвилі, її швидкістю і періодом коливання.
Так як частота коливання пов'язана з періодом співвідношенням, то швидкість поширення хвилі можна виразити.
За сучасними вимірами швидкість звуку в повітрі при нормальних умовах дорівнює 331 м / с. Швидкість поширення звукових хвиль в різних речовинах при кімнатній температурі.
Звукові хвилі переносять енергію. Для характеристики середнього потоку енергії в будь-якій точці середовища вводять поняття «інтенсивність звуку». Ця кількість енергії, переносний звуковою хвилею за одиницю часу через одиницю площі поверхні, нормальної (тобто розташованої під кутом 90 °) до напрямку поширення хвилі.
Інформація про роботу «Основні параметри безпеки життєдіяльності»