Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ 

 

Кафедра охраны труда и окружающей среды

  

 

ОХРАНА ТРУДА

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВИБРАЦИИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ

 

Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов всех форм обучения специальностей 050717 – Теплоэнергетика и 050718 – Электроэнергетика 

 

 

Алматы 2009

СОСТАВИТЕЛЬ: Н.Г. Приходько. Охрана труда. Исследование производственной вибрации и эффективности виброизоляции. Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов всех форм обучения специальностей 050717 – Теплоэнергетика и 050718 – Электроэнергетика  – Алматы: АИЭС, 2009. –  21 с. 

Методические указания содержат сведения по подготовке и проведению лабораторной работы. Дано описание экспериментальной установки, приведена методика проведения эксперимента и обработки полученных опытных данных, перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов-бакалавров специальностей электроэнергетического направления всех форм обучения

 

Содержание

1    Цель работы…………………………………………………………………….4

2    Содержание работы……………………………………………………………4

3    Теоретическая часть…………………………………………………………...4

3.1 Вибрация и ее влияние на организм человека……………………………….4

3.2 Основные параметры вибрации, методы их измерения…………………….4

3.3 Методы зашиты от производственной вибрации……………………………5

3.4 Нормирование вибрации………………………………………………………8

4   Экспериментальная установка………………………………………………. ..8

5   Порядок выполнения работы…………………………………………………..9

5.1Определение параметров вибрации экспериментальной установки и  

     эффективность виброизоляции с помощью прибора ВИП-2………………...9

5.2 Измерение параметров вибрации с помощью прибора БИП-7……………11

6    Правила безопасности при выполнении лабораторной работы…………...13

7    Содержание отчета……………………………………………………………13

8    Контрольные вопросы………………………………………………………..13

      Приложение А Гигиеническое нормирование вибрации…………………..15

      Приложение Б Бланк отчета………………………………………………….19

      Список литературы…………………………………………………………...20

  

Лабораторная работа

Исследование производственной вибрации

1 Цель работы

Изучить физико-биологические характеристики производственной вибрации, практически определить параметры вибрации и эффективность виброизоляции.

 

2 Содержание работы

2.1 Ознакомиться с характеристиками производственной вибра­ции и ее влиянием на организм человека, методами борьбы с виб­рацией и ее нормированием.

2.2 Изучить лабораторную установку и приборы для измерения вибрации.

2.3 Определить параметры вибрации экспериментальной установ­ки с помощью виброметра ВИП-2 и БИП-7.

2.4 Определить эффективность виброизоляции эксперименталь­ной установки.

 

3 Теоретическая часть

3.1 Вибрация и ее влияние на организм человека

Характерной чертой современных энергетических предприятий является насыщенность машинами и агрегатами, генерирующими вибрацию и шум. Вибрация, независимо от того, носит ли она локальный, общий (например, при воздействии на весь организм человека) или комбинированный (локальный и общий) характер, отрицательно влияет на нервную систему, желудочно-кишечный тракт, мышцы, костно-суставный аппарат,  зрение, слух и т.д. Длительное воздействие вибрации может привести к трудно излечимой вибрационной болезни - стойкому нарушению физиологи­ческих функций организма. Особенно вредны вибрации с частотой 5-30 Гц, близкой к родственным частотам человеческого тела или отдельных его органов. Сильные вибрации мешают нормальной работе машин и механиз­мов: сокращают срок их службы, ухудшают качество обработки, и т.п. Нередко они вызывают разрушение машин и строительных кон­струкций. Таким образом, борьба с вибрациями на производстве являет­ся важной технической и санитарной проблемой.

 

3.2 Основные параметры вибрации, методы их измерения

Основны­ми величинами, характеризующими вибрацию, являются [1]: частота ко­леблющегося тела f, Гц; амплитуда смещения от положения равновесия А, мм; скорость колебания тела V, м/с; ускорение W, м/с2. Значениями амплитуды смещения А часто ограничивают до­пустимую вибрацию агрегатов и фундаментов. Колебательная скорость V поверхности характеризует также уровень возникающего шума, а ускорение W определяет действующие динамические силы.

В тех случаях, когда колебания близки к синусоидальным, достаточно определить одну из трех величин А, V или W и частоту колебаний - f, остальные две величины могут быть вычислены из соотношений

                         V=2πfА=ωА     и     W=(2πfА)2 =ω2А,                                   (1)

где   ω  - круговая частота колебаний.

Вибрация часто оценивается по уровню вибрации, измеряемому в логарифмических единицах - децибелах

                         LV=20lg V/V0  или  LW=20lg W/W0,                                      (2)

где Lv - уровень вибрации по скорости;

LW - уровень вибрации по ускорению;

V и W  - действующие иди эффективные значения скорости и ускорения;

V0=5×10-8 м/с и W0=3×10-4 м/с2 - стандартные пороговые значения скорости и ускорения, принятые в соответствии с международным соглашением.

На практике чаще всего приходится иметь дело со сложными вибрациями, состоящими из нескольких простых колебании различ­ной интенсивности и частоты. Поэтому, чтобы эффективно вести борьбу с вибрацией, необходимо знать ее частотный состав или спектр.

Для измерения вибраций существует ряд методов: механические или непосредственные методы измерения амплитуд и электрические. Анализ частотного состава сложных вибраций производится анализаторами, которые вырезают в исследуемом частотном диапа­зоне каждую частоту или определенную полосу частот в октаву или в 1/3 октавы. Полоса частот, у которой f2/f1=2, называется октавой, а для третьоктавной полосы частот - f2/f1=, где f1 и f2 – нижняя и верхняя граничные частоты. Октава и третьоктава характеризуются среднегеометрическими частотами: октава -fс.г.=√ f2 f1, а третьоктава – fс.г.=.

 

3.3 Методы зашиты от производственной вибрации

3.3.1 Методы борьбы в источнике возникновения вибрации. К этим методам относится, в первую очередь, устранение причины возникновения виб­рации в машинах и механизмах конструктивными и технологическими методами. Например, замена металлических шестеренок металлопластмассовыми, замена клепки сваркой, штамповки - литьем и т.п. Сюда же можно отнести применение материалов с большим внутренним трением для изготовления движущихся деталей машин, повышение качества и точности изготовления деталей, тщательную балансировку вращаю­щихся частей машин, применение динамических виброгасителей.

3.3.2 Методы борьба с вибрацией на пути ее распространения. Наиболее важные из них - применение вибродемпфирующих материа­лов, обладающих большим внутренним трением и вязкостью. Это раз­личные антивибрационные мастики, которые наносятся на вибрирую­щие металлические поверхности. Деформируясь вместе с поверхнос­тью, они переводят часть энергии колебания в тепло и тем самым способствуют уменьшению амплитуды колебания. Наиболее расп­ространенным методом этой группы – это применение виброизоляции. В этом случае источник колебания устанавливается на специально подобранные для него виброизоляторы, уменьшающие передачу колебательной энер­гии защищаемому объекту.

3.3.3 Индивидуальные средства зашиты от вибрации. К ним относятся виброзащит­ные перчатки, обувь, коврики, виброзащитные рукоятки у вибриру­ющих ручек управления. Однако следует отметить, что эффектив­ность существующих индивидуальных средств защиты от вибрации пока недостаточна, а также работать с их применением бывает неудобно. Поэтому бороться с вибрацией необходимо, в первую очередь, в ис­точнике возникновения и на пути ее распространения с помощью имеющихся технических средств, перечисленных выше.

3.3.4 В данной лабораторной работе изучается эффективность мето­да виброизоляции, т.е. производится оценка величины ослабления вибрации, передающейся от машины, установленной на амортизаторы (виброизоляторы) к фундаменту. В промышленности применяются амортизаторы в виде стальных пружин, рессор, прокладок из рези­ны, резино-металлических конструкций, пробки и т.п. В нашем случае используются пружинные виброизоляторы, схематично показанные на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Схема виброизоляции электродвигателя

Основным показателем, определяющим качество виброизоляции какой-либо машины (см. рис.2), установленной на амортизаторы с жесткостью С и массой М, является коэффициент передачи (или коэффициент амортизации)   KП. Он указывает, какая доля динамической силы Fф или ускорения Wф от общей силы F или ускорения W, действующих со стороны машины, передается гибкими амортизаторами фундаменту

                                     ,                                           (3)

где f=ω/2π - частота возмущающей силы;

f - частота собственных колебаний машины на амортизаторах.

Основная частота возмущающей силы и гармонические частоты ее составляющих в герцах, например, в случае неуравновешенности ротора электродвигателя, вентилятора, турбины и т.д., определя­ется по формуле f=n/60, где n - число оборотов в минуту. В случае источников колебаний, причиной которых не является не­уравновешенность ротора, имеют место другие частоты возмущающих сил.

Частота собственных колебаний машины может быть найдена из выражения

                              ,                                      (4)

где - статическая осадка амортизаторов под действием собственного веса машины;

g - ускорение свободного падения.

Зависимость коэффициента амортизации от частоты возмуща­ющей силы представлена на рисунке 2 [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1 – без учета затухания в амортизаторах; 2 – с учетом затухания

Рисунок 2 - Зависимость коэффициента передачи от частоты возбуждения

Из рисунка 2 видно, что амортизаторы начинают приносить эффект (КП<1), когда частота возмущения  f > f0√2. При f ≤ f0√2 амортизаторы или полностью передают энергию вибрации фундаменту (КП=1), или даже усиливают ее (КП>1). Эффект амортизации тем больше, чем больше отношение f/f0. Следовательно, для лучшей изоляции фундамента от вибрации ма­шины, при известной частоте ее возмущения f, необходимо умень­шить частоту собственных колебаний машины на амортизаторах f0 для получения больших отношений f/f0. Это достигается либо увеличением массы машины    М, либо уменьшением жесткости амортизатора С. При известной же собственной частоте f0 эффект изоляции вибрации будет тем выше, чем больше возмущаю­щая частота f  по сравнению с частотой f0. Ослабление передачи вибрации на фундамент обычно характеризуется величи­ной виброизоляции ВИ. Виброизоляция на данной частоте в децибелах может быть определена по формулам

                                                     (5)

                    ,                                   (6)

где LV1 и V1  - уровень вибрации и виброскорости машины или фундамента при отсутствии амортизаторов между машиной и фунда­ментом;

LV2 и V2  - уровень вибрации и виброскорости фундамен­та при наличии амортизаторов между машиной и фундаментом.

 

3.4 Нормирование вибрации

Различают гигиеническое [2,3] и техни­ческое нормирование вибраций [4]. В первом случае производят ограничение пара­метров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни. Во втором слу­чае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации. При этом учитывают условия установки и режим работы стационарного виброактивного технологического оборудования в цехах, условия эксплуатации ручного механизированного инструмента (см. Прило­жение А).

 

4 Экспериментальная установка

Схема установки по измерению параметров вибрации и эффек­тивности виброизоляции показана на рисунке 3 (фотография).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - Общий вид установки

 Объектом иссле­дования является электродвигатель 1, жестко закрепленный на платформе 2. Платформа, в свою очередь, установлена через пружинные амортизаторы 3 на фундамен­те 4. Прижимные винты 5 позволяют жестко соединять платформу с фундаментом. В этом слу­чае они будут колебаться как одно целое (виброизоляция выклю­чена). Если прижимные винты ослабить, то платформа будет поко­иться на амортизаторах (виброизоляция включена). Включение установки производится переключателем 6. Число оборотов элект­родвигателя регулируется с помощью автотрансформатора 7 и фик­сируется по электротахометру 8 с применением тарировочного графика. Амплитуда вибрации электродвигателя может изменяться с помощью грузиков "а" и "б" балансировочного устройства 9, насаженного на ротор электродвигателя.

Измерение вибрации производится аппаратурой ВИП-2 10 и БИП-7 11 в комплекте с осциллографом 12 и вибродатчиками 13, установленными на фундаменте и внутри  стенда (не видно).

 

5 Порядок выполнения работы

 

5.1 Определение параметров вибрации экспериментальной установки и эффективность виброизоляции с помощью прибора ВИП-2

 

5.1.1 Вычислить собственную (резонансную) частоту колебаний f0 установки по формуле (4) (статическая осадка пружин установки - σст=13 мм).

5.1.2 Определить экспериментально собственную частоту коле­баний установки в следующей последовательности:

а) открутить и вынуть совсем прижимные винты 5 установки - виброизо­ляция включена (электродвигатель, закрепленный на платформе, покоится на амортизаторах);

б) предварительно убедившись, что ручка автотрансформатора 7 находится в крайнем левом положении, включить установку пере­ключателем 6 в сеть (U=220 В);

в) плавно поворачивая ручку автотрансформатора 7 от крайне левого положения (U = 0) вправо, менять число оборотов электродвигателя и частоту возмущающей силы от дисбаланса. По­лучив резонансный режим, электродвигатель совершает интенсив­ные вертикальные колебания - снять показания числа оборотов электродвигателя по электротахометру 8 и тарировочному графику  об/мин (индекс "Э" обозначает эксперимент, индекс "0" - собственное резонансное число оборотов);

ПРЕДПИСАНИЕ

 Надо иметь в виду, что   резонансное число оборотов находит­ся в интервале      0 < n <600 об/мин. Категорически запрещается резко поворачивать вправо ручку автотрансформатора и допускать зашкаливание фиксирующего прибора
электротахометра.       

г) установить ручку автотрансформатора в крайнее левое положе­ние, выключить установку, поставить и закрепить прижимные винты;

д) подсчитать резонансную частоту  Гц, по формуле .

5.1.3 Результаты, полученные по пунктам 5.1.1 и 5.1.2, занести в бланк отчета (см. Приложение Б).

5.1.4 Определить расчетным путем диапазоны чисел оборотов электродвигателя, при которых сказывается и не сказывается эффект виброизоляции: ∞>f >fэф=f0√2, ∞>n>nэф=60fэф;   ∞≤f ≤fэф,   ∞≤n≤nэф.

5.1.5 Данные по пункту 5.1.4 занести в бланк отчета.

5.1.6 Измерить с помощью прибора ВИП-2 значение виброскорости V мм/с и амплитуду виброперемещения фундамента А мкм в следующей последовательности:

а) изучить устройство и порядок работы виброметра. Виброметр ВИП-2 служит для измерения виброскорости и размаха вибропере­мещений периодической вибрации. Имеет два переключателя: А - перекючатель "Род работы", Б - переключатель "Пределы измерения";

б) произвести контроль питания виброметра. Для чего переключатель Б установить в крайнее правое положение, а пере­ключатель А в положение "Контроль питания", при этом стрелка показывающего прибора должна установиться на отметке шкалы между цифрами 7 и 8, что свидетельствует о нормальной величине напряжения питания. Если стрелка показывающего прибора устанав­ливается левее отметки, то с прибором работать нельзя и необходимо сообщить лаборанту или ведущему преподавателю. После проверки напряжения питания, переключатель А поставить в положение “mm/s”, при котором измеряется действующее значение вибро­скорости V;

в) не раскрепляя прижимные винты 5 и убедившись, что ручка автотранформатора находится в крайнем левом положении, включить установку;

г) плавно поворачивая ручку автотрансформатора от крайнего левого положения, установить по показанию электро­тахометра число оборотов двигателя  n= 1200 об/мин;

д) по показанию виброметра снять значение виброскорости V фундамента. При это переключатель Б необходимо последовательно устанавливать на более узкий диапазон измерения, не допуская, однако, зашкаливания прибора;

е) затем переключатель А поставить в положение “μm” и произвести замер размаха виброперемещения фундамента А. При этом порядок измерения аналогичен выше описанному. После снятия показаний ручку автотрансформатора поставить в крайнее левое положение и отключить установку.

5.1.7 Зная размах виброперемещения А и виброскорость V, найти частоту колебания фундамента f  Гц, преобразовав формулу (1),

                                                      .                                                              (7)

5.1.8 Полученные значения V и А сравнить с санитарными нор­мами (см. Приложение А) и дать заключение о необходимости при­менения виброизоляции.

5.1.9 Данные занести в бланк отчета.

5.1.10 Определить эффективность виброизоляции пружин расчет­ным путем в следующей последовательности:

а) из пункта 5.1.1 известно значение f0;

б) определить основную частоту возмущающей силы от дисбаланса по формуле f=nраб/60, приняв рабочее число оборотов электродвигателя nраб=1200 об/мин;

в) по формуле (3) найти значения коэффициента передачи КП;

г) рассчитать по формуле (6) величину виброизоляции ВИ в децибелах.

5.1.11 Определить экспериментально эффективность виброизоля­ции в следующей последовательности:

а) отпустить и вынуть совсем прижимные винты установки, включить стенд;

б) установив рабочее число оборотов электродвигателя nраб=1200 об/мин, произвести замеры виброскорости V и амплитуды А фундамента, согласно вышеописанной методике;

в) после снятия показаний установить ручку автотрансформатора в крайнее левое положение, отключить стенд, поставить и закрепить прижимные винты;

5.1.12 Результаты эксперимента занести в бланк отчета и, сравнивая с санитарными нормами, дать заключение об эффективности виброизоляции пружин при частоте колебания фундамента, полученной по формуле (7).

 

5.2 Измерение параметров вибрации с помощью прибора БИП-7

5.2.1 Прибор БИП-7 (балансировочно-измерительный прибор) предназначен для измерения вибраций и уравновешивания роторов турбин, генераторов, электродвигателей и вспомогательного оборудования на тепловых электростанциях. С помощью прибора БИП-7 можно измерять следующие параметры вибрации:

а) размах виброперемещения полигармонической вибрации;

б) размах и сдвиг фазы вибрации с частотой вращения
балансируемого ротора;

в) амплитуду и частоту в составляющих спектрах вибрации.

Прибор имеет линейный выход для наблюдения за формой колебаний и подключен к электронно-лучевому осциллографу С 1-19.

5.2.2 Органы управления работой прибора расположены на передней панели, на которой также расположены цифровые индикаторы для отсчета амплитуды вибросмещения, сдвига фазы и частоты:

а) "Сеть" - включение прибора;

б) "КС" - контроль сигнала;

в) "ПВ" - измерение размаха полигармонической вибрации;

г) "ОС" - измерение размаха вибрации с частотой вращения балансируемого ротора;

д) "АСС" - анализ спектрального состава вибрации;

е) "100" - включение диапазона измерения размаха до 100 мкм;

ж) "1000" - тоже до 1000 мкм; •

и) "Контроль" - включение прибора в режим контроля работы;

к) "Датчик 1" - подключение к прибору вибродатчика №  1;

л) "Датчик 2" - подключение к прибору вибродатчика № 2;

м) "40-200" - переключение диапазонов анализатора;

н) "Настройка" - настройка частоты анализатора спектра;

5.2.3 На задней панели расположены разъемы для подключения двух вибродатчиков, импульсного датчика, линейного выхода.

5.2.4 Подготовка к измерениям проводится в следующей последовательности:

а) включить кнопки 100 "КС" и "ПВ", после этого включить прибор с помощью тумблера "Сеть". Через одну минуту  цифровые индикаторы должны показывать следующие значения амплитуды и частоты 2 А, мкм - 80 ±1, F,  Гц - 80 ±1. На индикаторе У, град показания должны быть стабильными ±1;

б) включить кнопку "0С", при этом показания амплитудомера должны быть 2 А, мкм - 63 ± 1. Показания F , Гц и У, град. не должны меняться;

в) включить кнопку АСС и с помощью ручки "Настройка" прибора "10-50-40-200" проверить частоту настройки анализатора спектра, изменяя  частоту настройки по цифровому указателю F , Гц. При частоте настройки 80 ±1 Гц добиться максимального показания амплитуды по 2 А, мкм, которое должно быть 63 ± 1;

г) включить кнопки "ПВ", "1000", Д-1 или Д-2. При этом
все цифровые индикаторы должны показывать 000 или 001.

5.2.5 Измерить параметры вибрации при выключенной вибро­изоляции в следующей последовательности:

а) убедиться, что прижимные винты 5 установки закручены – виброизоляция выключена;

б) убедиться, что ручка автотрансформатора 7 находится в крайнем левом положении, включить установку пере­ключателем 6 в сеть (U=220 В);

в) установить последовательно 800, 1000 и 1200 об/мин, плавно поворачивая ручку автотрансформатора, и на этих значениях снять показания прибора по пункту г;

г) для измерения размаха полигармонической вибрации
нажать кнопки "ПВ" и с помощью кнопок "100 или 1000"
установить требуемый диапазон измерения. Включить датчик Д-1
или Д-2. В этом режиме прибор измеряет следующие величины: А, мкм - размах полигармонической вибрации; f, Гц - частоту вибрации;

д) установить ручку автотрансформатора в крайне левое положение, отключить установку;

е) данные занести в бланк отчета.

5.2.6 Измерить параметры вибрации при включенной вибро­изоляции, в следующей последовательности:

а) открутить и вынуть совсем прижимные винты 5 установки - виброизо­ляция включена и электродвигатель, закрепленный на платформе, покоится на амортизаторах;

б) предварительно убедившись, что ручка автотрансформатора 7 находится в крайнем левом положении, включить установку пере­ключателем 6 в сеть (U=220 В);

в) установить последовательно 800, 1000 и 1200 об/мин, плавно поворачивая ручку автотрансформатора, и на этих значениях снять показания прибора по пункту 5.2.5 г);

д) данные занести в бланк отчета.

5.2.7 Для проведения спектрального анализа необходимо нажать кнопку "АСС". Перестраивая с помощью ручки "Настройка" и  тумблера "10-60" - "40- 200 ", произвести измерения размаха вибрации на разных частотах.

5.2.8 Построить график 2А=φ(F).

5.2.9 Получить на осциллографе вид кривой для нескольких
значений скорости двигателя 2А=φ(F). Правила пользования осциллографом показаны на стенде.

 

6 Правила безопасности при выполнении лабораторной работы

6.1 Проверить заземление установки.

6.2 Не включать лабораторную установку без ограждающего кожуха на маховике балансировочного устройства.

6.3 Включать лабораторную установку в сеть только с раз­решения преподавателя и в его присутствии.

6.4 Приборы лабораторной установки держать под напряжением только во время эксперимента, а в перерывах и по окончании ра­боты выключать.

 

7 Содержание отчета

7.1 Цель работы.

7.2 Перечень использованного оборудования, приборов, мате­риалов, исходные параметры.

7.3 Схема виброизоляции установки.

7.4 Сводная таблица опытных и расчетных данных.

7.5 Анализ результатов лабораторной работы и выводы.

 

 

8 Контрольные вопросы

1. Что характеризует коэффициент передачи КП?

2. Что такое вибрация и ее источники?

3. Какое действие оказывает вибрация на организм человека?

4. Какими параметрами характеризуется вибрация?

5. Какая полоса частот называется октавой, какой частотой она характеризуется?

6. Методы защиты от производственных вибраций.

7. При каких значениях частоты возмущающей силы амортизаторы начинают приносить эффект?

8. Какие материалы применяются в качестве виброизоляторов?

9. Что применяется в качестве индивидуальных средств за­щиты от вибрации?

10. Почему на разных частотах эффективность виброизоляции различна?

 

 Приложение А

Гигиеническое нормирование вибрации

А.1 Классификация вибрации

А.1.1 По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

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

б) локальную, передающуюся через руки человека.

А.1.2 По направлению действия вибрация подразделяется на:

а) действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, У, Z для общей вибрации, где Z - вертикальная ось, а X и У - горизонтальные оси;

б) действующую вдоль осей ортогональной системы координат Хр, Ур, Zр для локальной вибрации, где ось Хр совпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось Zр лежит в плоскости, образованной осью Xр и направлением подачи или приложения си­лы, или осью предплечья.

Направления координатных осей приведены на рисунках А.1 и А.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


а - положение стоя; б - положение сидя; ось Z - верти­кальная перпендикулярная опорной поверхности;    ось X - горизонтальная от спины к груди; ось У - горизон­тальная от правого плеча к левому

Рисунок А.1 - Общая вибрация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


а - при охвате цилиндрических (и торцовых) поверхностей; б - при охвате сферических поверхностей

Рисунок А.2 - Локальная вибрация

А.1.3 Общую вибрацию по источнику ее возникновения подраз­деляют на следующие категории:

а) 1 - транспортная вибрация, воздействующая на операторов под­вижных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве);

б) 2 - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченным перемещением только по специаль­но подготовленным поверхностям производственных помещений, про­мышленных площадок и горных выработок;

в) 3 - технологическая вибрация, воздействующая на операторов
стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Примеры воздействия общей вибрации указанных категорий на операторов различных машин приведены в таблице А.1.

Т а б л и ц а А.1 - Категории общей вибрации, воздействующей на операторов различных   машин

Категория вибрации

Машины

1

Тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные машины для обработки почвы, уборки и посева сельскохозяйственных культур (в том числе комбайны).

Автомобили грузовые (в том числе тягачи, самосвалы).

Строительно-дорожные машины (в том числе бульдозеры, скреперы, грейдеры, катки и т.д.).

Снегоочистители.

2

Самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт.

Экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные.

Машины для загрузки (завалочные) мартеновских печей в металлургическом производстве.

Горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки.

Путевые машины.

Бетоноукладчики.

3

Напольный производственный транспорт.

Станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины.

Электрические машины.

Насосные агрегаты и вентиляторы.

 Буровые вышки и установки, буровые станки.

Машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки).

Оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчика).

Установки химической и нефтехимической промышленности.

 

А.2 Гигиенические характеристики и нормы вибрации

А.2.1  Гигиеническую оценку вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях, производят одним из следующих
методов:

а) частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;

б) интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

в) дозой вибрации.

Гигиенической характеристикой вибрации является нормируемые параметры, выбранные е зависимости от принятого метода ее гигие­нической оценки.

А.2.1.1 При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброско­рости  V (и их логарифмические уровни Lv) или виброус­корения W для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в актавных или 1/3 октавных полосах частот.

Логарифмические уровни виброскорости Lv в дБ опреде­ляют по формуле

                                       Lv=20lg,

где V - среднее квадратическое значение виброскорости, м/с.

А.2.2 Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют от­дельно для каждого установленного направления.

А.2.3 Гигиенические нормы вибрации, воздействующей на чело­века в производственных условиях, при частотном (спектральном) анализе установлены для длительности воздействия 480 мин (8 ч).

А.2.4 Для общей вибрации категории 1 допустимые значения нормируемого параметра должны соответствовать указанным в таблице А.2.

Т а б л и ц а А.2 – Нормы для общей вибрации категории 1

Среднегеометрические частоты полос, Гц

Допустимые значения нормируемого параметра по виброскорости

м/с2х10-2

дБ

в 1/1 октаву

в 1/1 октаву

Z

X,Y

Z

X,Y

1,0

20

6,3

132

122

2,0

7,1

3,5

123

117

4,0

2,5

3,2

114

116

8,0

1,3

3,2

108

116

16,0

1,1

3,2

107

116

31,5

1,1

3,2

107

116

63

1,1

3,2

107

116

А.2.5 Для общей вибрации категории 2 допустимые значения нормируемого параметра должны соответствовать указанным в таблице А.3.

Т а б л и ц а А.3 – Нормы для общей вибрации категории 2

Среднегеометрические частоты полос, Гц

Допустимые значения нормируемого параметра по виброскорости

м/с2х10-2

дБ

в 1/1 октаву

в 1/1 октаву

Z, X,Y

Z, X,Y

2,0

3,5

117

4,0

1,3

108

8,0

0,63

102

16,0

0,56

101

31,5

0,56

101

63

0,56

101

А.2.6 Для общей вибрации категории 3а на постоянных ра­бочих местах в производственных помещениях предприятий, машино-котельных отделениях, центральных постах управления, на камбузе и в производственных помещениях на судах допустимые значения нормируемого параметра должны соответствовать указанным в таблице А.4.

Т а б л и ц а А.4 – Нормы для общей вибрации категории 3а

Среднегеометрические частоты полос, Гц

Допустимые значения нормируемого параметра по виброскорости

м/с2х10-2

дБ

в 1/1 октаву

в 1/1 октаву

Z, X,Y

Z, X,Y

2,0

1,3

108

4,0

0,45

99

8,0

0,22

93

16,0

0,2

92

31,5

0,2

92

63

0,2

92

А.2.7 Для общей вибрации категории 3б на рабочих местах в слу­жебных помещениях на судах (в рулевых, штурманских и радиоруб­ках, помещениях управления и ведения документации) допустимые значения, указанные в таблице А.4, должны быть умножены на коэффици­ент 0,55, а уровни - уменьшены на 5 дБ.

А.2.8 Для общей вибрации категории Зв на рабочих местах на скла­дах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных по­мещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию, допустимые значе­ния, указанные в таблице А.4, должны быть умножены на коэффициент 0,4, а уровни - уменьшены на 8 дБ.

А.2.9 Для общей вибрации категории Зг на рабочих местах в за­водоуправлениях, конструкторских бюро, лабораториях, учебных пунктах, вычислительных центрах, здравпунктах, конторских поме­щениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда допустимые значения, указанные в таблице А.4, долж­ны быть умножены на коэффициент 0,14, а уровни - уменьшены на 17 ДБ.

А.2.10 Для общей вибрации зависимость допустимых значений норми­руемого параметра Ut от времени фактического воздействия вибрации t, не превышающего 480 мин, определяют по формуле

                                            

где U480 – допустимое значение нормируемого параметра для длительности воздействия вибрации 480 мин.

Максимальное значение Ut не должно превышать значений, определенных для t=10 мин.

 

 

Приложение Б

Бланк отчета

Отчет

по лабораторной работе «Исследование производственной вибрации и эффективности виброизоляции»

Ф.И.О………………….., группа…………………….., дата……….

Цель работы…………………………………………………………….

Содержание работы………………………………………………………

…………………………………………………………………………….

 

1 Определение параметров вибрации установки

Расчет

Эксперимент с электротахометром

δст, м

, Гц

, об/мин

, Гц

 

 

 

 

 

2 Диапазон оборотов электродвигателя, в котором включенная вибрация:

Приносит эффект

 Не дает эффекта

n>nэф=60fэф;   f>fэф=f0√2

 

n≤nэф=60fэф;   f ≤fэф=f0√2

 

 

 

3 Работа с виброметром ВИП-2

Нормы

Эксперимент

Электротахометр

ВИП-2

Без виброизоляции

С виброизоляцией

f, Гц

V, мм/с

A, мм

n, об/мин

f, Гц

f, Гц

V, мм/с

A, мм

f, Гц

V, мм/с

A, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Работа с БИП-7

Эксперимент,

Электротахометр

Эксперимент с БИП-7

Без виброизоляции

С виброизоляцией

n, об/мин

f, Гц

2А,мкм

f, Гц

2А, мкм

 

 

 

 

 

 

  

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности. / Под ред. С.В. Белов, А.В. Ильницкая и др. - Москва: Высшая школа, 1999. - 448с.

2. ГОСТ 12.1.012-78* ССБТ. Вибрация, общие требования безопасности.

3. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

4. ГОСТ 17770-72* «Машины ручные. Допустимые уровни вибра­ции,