Методы снижения вибраций машин и оборудования

Ослабления вибраций достигают следующими конструктивными и технологическими мерами:

- уравновешиванием, балансировкой вращающихся частей для обеспечения плавности работы машин;

- устранением дефектов и разболтанности отдельных частей;

- использованием динамических гасителей вибраций;

- упругой подвеской агрегатов и амортизацией.

Основные меры по снижению и полному устранению действия вибраций на работающих – внедрение автоматизированных и высоко механизированных производств, дистанционного управления цехами и участками.

Основные меры борьбы с вибрацией:

- совершенствование конструкций машин и технологических процессов;

- отстройка от режима резонанса (изменением массы или жёсткости системы)

- вибродемпфирование (вибропоглощение) – использование конструкционных материалов с большим внутренним трением; нанесение на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (пластмассы, дерево, резина). Эффективно применение покрытий из слоя вязкоупругого материала – пластмассы, рубероида, битума, резины;

- виброизоляция при помощи устройства амортизаторов, то есть введение в колебательную систему дополнительной упругой связи. Эффективность виброизоляции определяют коэффициентом передачи, который может быть рассчитан по формуле

, (6.16)

где и - соответственно частота вынужденных и собственных колебаний системы (соответствует оптимуму; чем меньше значение КП, тем выше виброизоляция).

Обычно эффективность виброизоляции, дБ, определяют из выражения

; (6.17)

Виброизоляторы характеризуются параметрами х_ст

, (6.18)

где –статическая осадка системы на амортизаторах под действием собственной массы; q – жёсткость амортизаторов вдоль вертикальной оси; m – масса.

. (6.19)

Чем больше статическая осадка, тем ниже собственная частота и тем эффективнее виброизоляция.

- изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций за счёт увеличения жёсткости системы (введение рёбер жёсткости);

- динамическое гашение вибрации (рис. 6.6) – увеличение реактивного сопротивления колебательных систем путём установки динамического виброгасителя (дополнительной колебательной системы m и жёсткостью c), собственная частота которого настроена на основную частоту колебаний данной машины с массой M и жёсткостью С. В этом случае подбором массы и жёсткости виброгасителя обеспечивается выполнение условия (6.20).

Рис. 6.6. Схема динамического виброгасителя

. (6.20)

Профилактика

В комплексе мероприятий по снижению неблагоприятного действия вибрации на организм человека важная роль отводится режимам труда и отдыха. Согласно режимам труда суммарное время контакта с вибрацией в течение смены должно быть ограничено в соответствии с величиной превышения нормативного уровня. Рекомендуется устанавливать 2 регламентированных перерыва для активного отдыха, проведения физиотерапевтических процедур и т. д.: 1-й — продолжительностью 20 мин (через 1—2 ч после начала смены) и 2-й — 30 мин (через 2 ч после обеденного перерыва). Обеденный перерыв должен длиться не менее 40 мин. При работе с вибрирующим оборудованием продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации не должна превышать 10—15 мин.

К мерам организационного характера, направленным на сокращение времени контакта с вибрационным оборудованием, относится создание комплексных бригад со взаимозаменяемостью профессий. В целях профилактики неблагоприятного воздействия локальной и общей вибраций работники должны использовать средства индивидуальной защиты: рукавицы или перчатки, коврики, обувь, подмётки и наколенники.

Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем, что на их ладонной части или в накладке закреплён упругодемпфирующий элемент. Этот элемент выполняется из поролона, однако более эффективно использование пеноэласта, губчатой резины. Применяются рукавицы с эластично-трубчатыми элементами. На рукавице имеются трубчатые элементы, закрепленные накладками и расположенные вертикальными рядами параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы. Также рукавицы могут выполняться с накладным карманом, в который вставляется накладка с эластично-трубчатыми элементами.

Виброзащитная обувь изготовляется в виде сапог и ботинок как мужских, так и женских, и отличается от обычной обуви наличием подошвы или вкладыша из упругодемпфирующего материала.

Среди лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение неблагоприятного воздействия вибрации, важное место отводится ранней диагностике заболеваний и активной дифференцированной диспансеризации работников виброопасных профессий. Диспансеризация предусматривает предупреждение возникновения (первичная профилактика), прогрессирования (вторичная профилактика) вибрационной болезни, а также заболеваний непрофессионального характера.

К медико-биологическим и общеоздоровительным мероприятиям профилактики вибрационной патологии относятся:

- тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур (ванночки) или сухого воздушного обогрева;

- взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса;

- производственная гимнастика;

- ультрафиолетовое облучение;

- витоминопрофилактика и др. мероприятия общеукрепляющего характера, например комната психологической разгрузки, кислородный коктейль и др.

На предприятиях должны быть разработаны конкретные комплексы медико-биологических профилактических мероприятий с учётом характера воздействующей вибрации и сопутствующих факторов производственной среды.