Защита от вибрации

Вибрация – это вид механических колебаний в технике (машинах, механизмах, средствах транспорта, конструкциях и др.). Источниками вибраций на предприятиях железнодорожного транспорта являются многие технологические процессы: укладка бетонных смесей, формовка железобетонных изделий на виброплощадках. Интенсивные вибрации возникают на фундаментах машин, при работе ручного механизированного инструмента, в подвижном составе железных дорог, а также создаются компрессорами, вентиляторами, насосами, генераторами.

По характеру воздействия на человека различают общую и локальную (местную) вибрацию. Общей вибрации (тряске), передаваемой на организм через опорные поверхности тела человека, подвергаются работники поездных и локомотивных бригад, операторы путевых и самоходных машин, трактористы и другие рабочие, а также пассажиры. Локальная вибрация, действующая на руки человека, создается многочисленными ручными машинами и механизированным инструментом, широко применяемыми при самых разнообразных работах, связанных с изготовлением и ремонтом средств транспорта, пути, электрооборудования, средств автоматики и связи, при строительных и монтажных работах.

Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной или околорезонансной зоне может быть причиной вибрационной болезни – стойких нарушений физиологических функций, обусловленных преимущественно воздействием вибраций на центральную нервную систему. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружения, плохого сна, пониженной работоспособности, плохого самочувствия, нарушения сердечной деятельности.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, распространяющиеся от фаланг пальцев, на всю кисть, предплечье и сердце. Вследствие этого происходит нарушение периферического кровоснабжения. Одновременно происходит нарушение чувствительности кожи, окостенение сухожилий мышц, возникают боли и отложения солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к деформации и уменьшению подвижности суставов.

Виброболезнь относится к группе профзаболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях, причем восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжелых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.

Снижение вибраций машин и механизмов достигается либо воздействием на источник вибраций – переменные силы в конструкции, либо воздействием на колебательную систему, в которой эти силы действуют.

Основными направлениями борьбы с вибрацией машин и оборудования являются:

– снижение вибрации в источнике возникновения посредством снижения или ликвидации действующих переменных сил;

– отстройка от режима резонанса путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы;

– вибродемпфирование;

– динамическое гашение колебаний путем внесения в систему дополнительных реактивных импедансов (сопротивлений).

Виброизоляция осуществляется посредством введения в колебательную систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины – источника колебаний – к основанию или смежным элементам конструкции. Для виброизоляции машин с вертикальной возмущающей силой применяют виброизолирующие опоры трех типов: резиновые, пружинные и комбинированные.

Расчет виброизоляторов сводится к определению потребной упругости резиновых прокладок или пружин и определению их геометрических параметров: диаметра, числа витков и радиуса витка пружин, высоты, площади и числа резиновых прокладок.