Измерение и анализ общих вибраций

 

Лабораторная работа № 1

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

 

Студенты гр.18 А

______________ Д.В. Конев

______________ В.В. Финк

______________ Е.В. Пепеляев

______________ Т. Н. Цуркан

 

 

Руководитель –

преподаватель каф. «БЖ и Э»

______________

______________

 

Омск 2011

Ц е л ь р а б о т ы:

1) изучить основные сведения о вибрации как об опасном и вредном производственном факторе;

2) научиться измерять (оценивать) вибрацию на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции.

 

1 Сведения из теории

 

С физической точки зрения вибрация характеризуется частотой колебаний, амплитудой виброперемещения, а также их производными – колебательной скоростью и колебательным ускорением.

Частота колебаний f – число полных колебаний за единицу времени. Единица измерения частоты – герц (Гц) – одно колебание в секунду.

Амплитуда виброперемещения А – максимальное смещение колеблющейся точки от положения равновесия. Единицы измерения амплитуды – сантиметры, миллиметры, микроны.

Колебательная скорость (виброскорость), м/с,

 

. (1)

 

Колебательное ускорение (виброускорение), м/с²,

 

. (2)

Вибрации классифицируются по виду источника, по способу передачи ее на человека и по направлению действия.

Существует два вида нормирования вибраций – технические и гигиенические нормы.

Технические нормы применяют для оценки вибрационных свойств машин при контроле их качества. Значения технических норм приведены в стандартах и технических условиях на конкретные машины.

Гигиенические нормы применяются для контрольных испытаний и инспекторских проверок эксплуатируемых машин и оборудования. Гигиенические нормы предназначены для оценки гигиенических характеристик производственной вибрации при контроле состояния условий труда на рабочем месте.

 

 

2 Описание измерителя ВШВ-003-М2

 

Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 предназначен для измерения уровня звука, уровня звукового давления в диапазоне частоты от 2 Гц до 8 кГц и среднеквадратичных значений виброскорости и виброускорения.

Съем информации о шуме осуществляется пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями (вибропреобразователями) ДН-3-М1, ДН-4-М1. Вибропреобразователь присоединяется к измерительному прибору с помощью соединительного кабеля.

Прибор ВШВ-003-М2 является агрегатным комплексом средств измерения шума и вибрации и может работать в лабораторных, производственных и полевых условиях (на батареях). В приборе используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются. В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-3-М1 и ДН-4-М1.

Измерительный прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе и для удобства переноса помещен в футляр.

Измеритель ВШВ-003-М2 может работать от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, и от батарей, отсек для которых расположен на задней стенке измерительного прибора.

 

2 Экспериментальная часть

 

2.1 Измерение виброскорости и виброускорения

 

Т а б л и ц а 1 - Измерение параметров вибрации

 

Номер замера	Вид амортизационного материала	Показание прибора	Расчетное значение уровня виброскорости, дБ	Предельно допустимое значение	Эффективность применения амортизационных средств, %
вибро- ускорение, м/с2	виборо-скорость, мм/с	вибро- скоро-сти, мм/с	уровня виброс- коро-сти, дБ
	Без средств амортизации	0,036	0,6	81,58		230,26	–
		0,05	0,67	82,54		230,26	-2121,67
	0,15	13,33	108,52		230,26	-345
паралон	0,03	2,67	94,55		230,26	-11,67

 

2.2 Измерение виброускорения в октавных полосах частот

 

Т а б л и ц а 2 – Измерение виброускорения в октавных полосах

 

Виброускорение	Значение виброускорения, м/с2, в октавных полосах со среднегеометри-ческой частотой, Гц
Измеренное	0,6	0,004	0,08	0,03	0,012	0,0054	0,0048
Допустимое	-	0,14	0,10	0,10	0,20	0,40	0,80

 

Вывод: величина виброускорения на рабочем месте не превышает допустимые значения, т.е. оптимальна.

 

3 Контрольные вопросы

 

1) Как классифицируются и нормируются вибрации?

Вибрации классифицируются по виду источника, по способу передачи ее на человека и по направлению действия.

По виду источника вибрации делятся:

– на транспортные, которые возникают в результате движения машин (вибрации грузовых автомобилей, тракторов, самоходных машин, строительно-дорожных комплексов и др.);

– транспортно-технологические, которые возникают при работе машин, выполняющих технологические операции в стационарном положении или при перемещении по производственному помещению, строительной площадке или горной выработке (вибрации напольного транспорта производственных цехов, бетоноукладчики, погрузчики, путевые машины, экскаваторы и краны);

– технологические, которые возникают при работе стационарных машин или передаются на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, насосные агрегаты и вентиляторы).

В зависимости от способа передачи вибрации на человека различают общую вибрацию, которая передается человеку через его опорные поверхности (поверхности тела, воспринимающие вес корпуса в положении сидя или стоя), и локальную вибрацию, которая передается через руки человека.

По направлению действия вибрации подразделяются:

– на действующие вдоль осей X, Y, Z ортогональной системы координат (для общей вибрации), где Z – вертикальная ось, а X и Y – горизонтальные оси;

– действующие вдоль осей X_р, Y_р, Z_р ортогональной системы координат (для локальной вибрации), где ось X_р совпадает с осью мест охвата (рукоятки рулевого колеса и др.), а ось Z_р лежит в плоскости, образованной осью X_р и направлением подачи или приложения силы. Y_р

Существует два вида нормирования вибраций – технические и гигиенические нормы.

Технические нормы применяют для оценки вибрационных свойств машин при контроле их качества. Значения технических норм приведены в стандартах и технических условиях на конкретные машины.

Гигиенические нормы применяются для контрольных испытаний и инспекторских проверок эксплуатируемых машин и оборудования. Гигиенические нормы предназначены для оценки гигиенических характеристик производственной вибрации при контроле состояния условий труда на рабочем месте.

Нормативные значения общей вибрации регламентированы государственным стандартом и санитарными нормами. Гигиенические нормы представляют собой предельные спектры (ПС) для каждого вида вибрации в зависимости от направления их действия. ПС вибрации – среднеквадратические значения виброскорости в октавных полосах частот или их логарифмические уровни, соотношение которых учитывает значимость воздействия вибрации различных частот на человека.

2) Какие формулы используются для расчета параметров вибрации?

Колебательная скорость (виброскорость), м/с,

 

. (1)

 

Колебательное ускорение (виброускорение), м/с²,

 

. (2)

 

3) Какие приборы существуют для измерения вибрации и каковы принципы их действия?

Для оценки вибрации применяются приборы:

– измеряющие вибрацию неэлектрическим методом – механические вибрографы-щупы ВР-1 и ВР-2;

– с преобразованием механических колебаний в электрические – виброметры типа ВИП-2; аппаратура УБП-1, УБП-1А, УБП-2; комплексы НВА-1 и ИШВ-1, ВШВ-003-М2.В приборе используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются.; комплекты приборов фирмы RFT (ГДР), датской фирмы «Бюль и Кьер» и др. Все приборы этой группы снабжены вибродатчиками различных конструкций.

4) Каковы основные методы борьбы с вибрациями?

Применение амортизационных средств (виброизоляторов).