Общие методы снижения вибраций

ЗАЩИТА ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВИБРАЦИЙ

Вопросы

1 Физическая характеристика и классификация вибраций

2 Действие вибрации на человека

3 Общие методы борьбы с вредными воздействием вибраций

4 Измерение вибрации

 

Физическая характеристика и классификация вибраций

Вибрация - это движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание или убывание по времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Причины вибрации:

1. Неуравновешенные силовые воздействия (зубчатые зацепления, кривошипно-шатунный механизм в двигателях и компрессорах).

2. Неуравновешенные вращающиеся элементы (распределение продукта во вращающихся центрифугах, сепараторах). Следствие - несимметричный износ.

3. Дисбаланс из-за дефектов литья, не симметричное распределение массы.

4. Ветровой резонанс.

Классификация вибраций:

1. По способу передачи на человека:

Общая - вызывает сотрясение всего организма.

Локальная - вовлекает в колебательное движение отдельные части тела.

2. По направлению действия:

действующая вдоль осей координат Х, У, Z, где Z вертикальная ось;

действующая вдоль осей симметрии Хр, Ур, Zр для локальной вибрации, где ось Хр -совпадает с осью мест охвата, ось Z р - лежит в плоскости образованной осью Хр и направлением подачи или приложении силы.

3. По источнику возникновения:

транспортная (при движении машин по местности);

транспортно-технологическая (при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении);

технологическая (при работе стационарных машин, или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации).

Основные параметры вибрации, происходящие по синусоидальному закону:

1. Амплитуда вибросмещения;

2. Амплитуда колебательной скорости;

3. Амплитуда колебательного ускорения;

4. Период колебаний;

5. Частота.

 

Действие вибрации на организм человека

Действие вибрации на организм человека зависит от величины колебательной энергии, поглощенной телом человека.

Q = S×T×I

где: Q - энергия, поглощения телом человека, Дж;

S - площадь контакта с вибрирующей поверхностью, м²;

T - длительность воздействия, сек.;

I - интенсивность раздражителя.

Физиологически колебательная скорость, равная 10^-4 м/сек, улавливается человекам, как порог восприятия. При скорости 1 м/сек, возникает болевое ощущение.

Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной или околорезонансной частоте может быть причиной виброционной болезни, при которой происходит перерождение биологических тканей (атрофия мышц; потеря упругости кровеносных сосудов, потеря подвижности сухожилий; потеря чувствительности нервных окончаний, повышенная ломкость волос, ногтей).

При локальной вибрации происходят спазмы сосудов, происходит ухудшение снабжения конечностей кровью, нарушение чувствительности кожи; боли и отложения солей в суставах рук.

 

Общие методы снижения вибраций

1 Автоматизация производства и внедрение робототехники.

2 Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения, на стадии конструирования машин и проектирования технологических процессов предпочтение должно отдаваться таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вызванные ударами, резкими ускорениями и т.п. были бы исключены или предельно снижены (замена кулачковых и кривошипно-шатунных механизмов равномерно вращающимися; замена ковки и штамповки прессованием; замена ударной правки вальцовкой и т. д.).

3. Устранение резонансных режимов при работе технологического оборудования (изменение массы и жесткости системы; установление нового режима работы, т.е. изменением частоты, возмущающей силы).

4. Увеличение потерь энергии в системе

Ö использование в качестве конструкционных материалов материалы с большим внутренним трением (резина, дерево, пластмассы, сплавы);

Ö нанесением слоя упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутренне трение (мастика антивибрит на основе эпоксидной смолы), применяется для покрытия днищ автомобиля;

Ö использованием поверхностного трения (например, при колебаниях изгиба двух скрепленных и плотно прилегающих друг к другу пластин).

5. ВИБРОГАШЕНИЕ - уменьшение уровня вибраций защищаемого объекта путем введения в систему дополнительных масс.

6. ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ - введения в колебательную систему упругой дополнительной связи, препятствующей передаче вибрации от машин, источника колебаний, к основанию или смежным элементам конструкции.

7. Упругие вставки между несущими элементами зданий, перекрытий и конструкций (вентиляторы отделены упругой вставкой от воздуховодов).

8. Индивидуальные средства защиты (виброизолирующие рукавицы; специальная обувь на высокой подошве).

В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется проводить комплекс профилактических мероприятий:

1) водные процедуры;

2) массаж;

3) лечебная гимнастика;

4) витаминизация и др.

При работе с вибрирующим оборудованием в рабочий цикл включаются технологические операции, не связанные с действием вибрации.

Но, если это невозможно - нужно предусмотреть 10-15 минутные перерывы после каждого часа работы.

 

Измерение вибрации

В настоящее время для измерения вибраций применяются различные приборы электронной техники. Разновидностей их очень много. Но общую схему их устойчиво можно представить в виде:

2 3

1 - Измерительный преобразователь (вибродатчик); 2 - Предварительный усилитель; 3 - Регистрирующий прибор.

 

В качестве первичных измерительных преобразователей наиболее распространены, в настоящее время, такие преобразователи:

1.Емкостные.

2.Индукционные.

3. Пьезоэлектрические

Для измерения вибрационных ускорений на высоких частотах (верхняя граница измерений достигает 15 – 20 кГц). Наибольшее распространение получили пьезоэлектрические преобразователи виброускорения – акселерометры.