Краткие теоретические сведения. Вибрация, как производственная вредность, представляет собой механические колебательные движения, передаваемые телу человека через кожный покров

Вибрация, как производственная вредность, представляет собой механические колебательные движения, передаваемые телу человека через кожный покров, кости и мягкую ткань.

По способу передачи вибрация подразделяется на: общую – передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека; локальную – передающуюся через руки человека. Общая вибрация по источнику ее возникновения подразделяется на транспортную, транспортно-технологическую и технологическую.

Длительное воздействие общей вибрации вызывает у человека расстройство нервной системы, нарушение функциональных свойств сосудов и вестибулярного аппарата. Локальная вибрация поражает нервную систему и опорно-двигательный аппарат, приводит к спазму периферических сосудов. В конечном счете, воздействие вибрации может стать причиной развития вибрационной болезни.

Основными параметрами вибрации являются значения виброперемещения (амплитуда) А, виброскорости J, м/с; виброускорения W, м/с² и частоты f, гц. Диапазон изменения параметров вибраций от пороговых (безопасных) значений до действительных очень велик, поэтому для измерения принят логарифм отношения действительных значений к пороговым, а за единицу измерения – децибел (дБ).

Уровни виброскорости и виброускорения равны

,

(1)

,

где J и W – действительные величины; 5 × 10^-8 м/с, 3 × 10^-4 м/с² – пороговые значения виброскорости и виброускорения.

Спектр вибрации по частоте разделяется на октавные полосы со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц.

Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием (ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования». Извлечения из приведенного ГОСТ представлено в табл. 14.1.

Таблица 14.1. Гигиенические нормы вибраций

Вид вибрации	Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами
					31,5
Транспортно-технологическая
Технологическая
В служебных помещениях, здравпунктах, конструкторских бюро, лабораториях						-
Локальная вибрация	-	-

Приборы для измерения вибраций разделяются на две группы: приборы, измеряющие вибрацию неэлектрическими методами - виброграф ВР-1; приборы с преобразованием механических колебаний в электрические – измеритель шума и вибрации ИШВ-1. В качестве преобразователей механических колебаний в электрические в данной работе применяют пьезоэлектрические датчики.

Принципиальная схема установки представлена на рис. 14.1.

Исследуемый объект представляет собой ударно-вибрационную машину, элементы которой смонтированы на плите. Привод машины через редуктор и кулачковый механизм приводит в движение молотки, которые вызывают вибрационные колебания конструкции, испытывающей ударные нагрузки. Эти конструкции отличаются друг от друга средствами гашения параметров вибрации. Элементы 2-4 являются комплектующими изделиями измерителя шума и вибраций ИШВ-1.

Электрические сигналы, снимаемые с преобразователя (датчика) пропорциональны виброускорению колеблющегося объекта. Если между датчиком и измерительным прибором использовать интегратор, электрические сигналы будут пропорциональны виброскорости.

На панели прибора ИШВ-1 предусмотрен ряд органов управления и регулирования (рис. 14.2).

Рисунок 14.1. Схема установки

1- исследуемый объект; 2- пьезоэлектрический датчик; 3 – адаптер; 4 – предусилитель; 5- прибор измерительный ИШВ-1

Рисунок 14.2. Измеритель шума и вибрации ИШВ-1

1 – гнездо для подключения виброприемника «Вход»; 2 – переключатель «Делитель 1»; 3 – переключатель «Делитель П»; 4 – переключатель рода измерения; 5 – переключатель рода работы; 6 – переключатель октавных полос; 7 – тумблер переключения работы на микрофон или виброприемник; 8 – гнездо для калибровки прибора; 9 – индикатор питания; 10 – гнездо подключения электрического калибратора; 11 – стрелочный индикатор; 12 – гнездо для подключения регистрирующего прибора «Вход»; 13 – клемма заземления

При измерении вибраций к гнезду 1 «Вход» подключают датчик, тумблер 7 переводят в положение «Датчик», а переключатель 5 – в положение «Контр.питания», при этом прибор включается и индикатор питания начинает мигать, а на шкале 11 стрелка устанавливается против сектора «Батарея».

Если измеряют общий уровень вибрации, то переключатель 4 должен находиться в положении «Лин»; если определяют уровень вибрации в октавных полосах частот, то переключатель 4 переводят в положение «Фильтры». Далее переключатель 5 устанавливают в положение «Быстро», если измеряется непрерывная вибрация, или «Медленно», если измеряется импульсная (ударная) вибрация.

Переключатели 2 и 3 ставят против цифр 90 и 40 соответственно. Если стрелка 11 не смещается, то сначала переключатель 3 переводят последовательно против цифр 30, 20, 10, 0 дБ, наблюдая за стрелкой. Если стрелка 11 не изменяет своего положения, переключатель 2 переводят в положение 80, 70 и ниже, пока не сместится стрелка. Если стрелка показывает какое-либо значение на шкале индикатора 11, записывают это значение и положения переключателей 2 и 3. Результатом является сумма трех значений: положений переключателей 2 и 3 и показание стрелки шкалы индикатора 11.

При работе установки запрещается включение прибора ИШВ-1 в сеть при отсутствии надежного заземления, а включение ударно-вибрационной машины в сеть производится только пускателем.

Контрольные вопросы

1. Какими параметрами характеризуется вибрация?

2. Какие технические средства используются при электрических методах измерения вибрации?

3. Рассказать о порядке измерения общего уровня виброскорости и виброускорения.

4. Какие меры и средства применяют для снижения общего действия вибрации?

Лабораторная работа 15