Методика изучения производственной вибрации, принципы гигиенической оценки

Общая цель занятия. Обучиться методике изучения и гигиенической оценки производственной вибрации.

Частные дидактические цели: 1) ознакомиться с устройством и принципами работы виброизмерительной аппаратуры; 2) овладеть методами измерения вибра­ции; 3) усвоить принципы гигиенической оценки производственной вибрации.

Логическая структура учебного материала приведена на схеме 4.

 

Методика изучения производственной вибрации Принципы гигиенической оценки

 

Общие положения о производственной вибрации

Измерение основных параметров' производственной вибрации

 

Классификация		Устройство и эксплу атация аппаратуры, измеряющей вибрацию		Гигиеническое нормирование		Уровня виброскорости и виброускорения в октавных полосах частот
Гигиеническая оценка результатов измерения вибрации

 

Решение ситуационных задач

Сопоставление полученных результатов с гигиеническими нормами

Разработка рекомендаций по снижению уровня вибрации

Контроль полученных результатов путем обратной связи

Оформление протокола и санитарно-гигиенического заключения

 

Схема 4

 

Вводные замечания

Проблема нормирования вибрации постоянно находится в центре внимания гигиенистов. В настоящее время нет единого мнения о том, какой из физических параметров, характеризующих величину механических колебаний, должен исполь­зоваться для гигиенической оценки вибрации. Стандарты СЭВ, близкие в методическом отношении к международному стандарту по вибрации (МС-2631), по­зволили унифицировать критерии гигиенической оценки вибрации. Однако гигиенические нормативы импульсной вибрации еще не установлены.

Следует отметить, что в нашей стране впервые в мире начато изучение ви­брации как гигиенической проблемы. В 1955 г. были приняты санитарные нормы для локальной вибрации, а затем и для общей, которые сыграли положительную роль в профилактике вибропатологии и привлекли внимание к решению этой проблемы широкого круга специалистов, Основными законодательными докумен­тами, регламентирующими предельно допустимые величины вибрации, являются «Санитарные нормы вибрации рабочих мест» № 3044—84, «Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную ви­брацию, передающуюся на руки работающих» № 3041—84, ГОСТ 12.1.012—7& (СТ СЭВ 1932—79 и СТ 2602—80) «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопас­ности».

Вибрация представляет собой движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени характери­зующих ее значений.

По способу передачи человеку вибрация подразделяется на общую и локаль­ную.

Общая вибрация — это вибрация рабочего места (сиденья, пола). Передает­ся через опорные поверхности тела, соприкасающиеся с полом или сиденьем.

Ло­кальная вибрация по источнику ее возникновения подразделяется на передаю­щуюся от ручных машин, инструментов, ручного управления машинами, оборудо­ванием и от обрабатываемых деталей, удерживаемых руками.

Общую вибрацию в зависимости от источника возникновения в процессе экс­плуатации машин классифицируют следующим образом:

—. транспортная, воздействующая на операторов подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности, дорогам, в том числе при их строительстве (категория 1);

— транспортно-технологическая, воздействующая на операторов-машин с ограниченным перемещением только по специально подготовленным по­верхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных вы­работок (категория 2);

— технологическая, воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (категория 3).

Нередко в производственных условиях наблюдается одновременное воздейст­вие на работающих общей и локальной вибрации, например при работе на сель­скохозяйственных, строительно-дорожных машинах и др.

В соответствии с ГОСТом, гигиеническая оценка вибрации проводится по виброскорости или по виброускорению с учетом их частотного состава. Частота колебаний (f)—число колебаний за единицу времени. За единицу частоты колебаний принято одно колебание в секунду — герц (Гц). Частота ко­лебаний—величина, обратно пропорциональная периоду колебаний (Т), равному отрезку времени, в течение которого совершается полный цикл колебаний.

Различают октавные, полуоктавные и третьоктавные полосы частот. В гигие­нической практике чаще применяются октавные и третьоктавные полосы. Под октавной полосой частот подразумевают такую полосу, у которой отношение верх­ней границы частот к нижней равно 2, под третьоктавной полосой — отношение, равное ³√2. Корень квадратный из произведения граничных частот полосы пред­ставляет собой среднегеометрическую частоту. Так, например, для октавной по­лосы частот, нижняя граница которой равна 2,8, а верхняя — 5,6 Гц, среднегеометрической частотой является 4 Гц. В то же время для третьоктавной полосы час­тот, у которой нижняя граница —3,15, а верхняя —5 Гц, среднегеометрическая, частота также составляет 4 Гц.

Гигиеническая оценка локальной вибрации дастся в октавных полосах частот в диапазоне следующих среднегеометрических частот —8; 16; 31,5: 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц; общей вибрации—в октавных с частотами 1, 2, 4, 8, 16, 31,5 и 63 Гц или в третьоктавных полосах —от 0,8 до 80 Гц. Характеристика вибрации производится на основании частотного (спектрального) анализа нормируемого параметра, интегральной оценки его по частотам или дозы вибрации.

При спектральном анализе вибрация оценивается по среднеквадратичным значениям ее параметров — виброскорости, виброускорения или соответствующим логарифмическим уровням (относительным величинам) этих параметров.

Логарифмический уровень виброскорости (дБ) определяют по формуле

 

L_v = 201g·V/5·10-⁸,

где V — среднеквадратичное значение виброскорости (абсолютная величина), м-с-¹; 5·10-⁸ —значение виброскорости, условно принятое за стандартное, м-с-¹.

Логарифмический уровень виброускорения (дБ) определяют по формуле:

L_a = 20 lg·а/3·10-⁴,

_где а— среднеквадратичное значение виброускорения (абсолютная величина), м-с-²; 3-10-⁴ — значение виброускорения, условно принятое за стандартное, м-с-².

При интегральной оценке вибрации с целью получения коррекции ее пара­метров учитываются значения весовых коэффициентов для различных полос час­тот, которые отражают степень их влияния па организм. Так, например, для ви­броускорения общей вибрации в вертикальном направлении (Z) наибольшее зна­чение весовых коэффициентов, равное 1, определяется в диапазоне частот от 4 до 8 Гц, в горизонтальном направлении — от 1 до 2 Гц. Это связано с возник­новением резонансных колебаний в теле человека в диапазоне указанных частот и направлений. При этой оценке нормируемым является корректированное значе­ние (и) изучаемого параметра вибрации, измеряемое с помощью специальных фильтров, учитывающих эти коэффициенты, или вычисляемое по формуле:

 

U =√∑ ^п U² _i · K² _i

Где U _i — среднеквадратичное значение контролируемого параметра в i-той частот­ной полосе; п — число полос в нормируемом частотном диапазоне; K _i — весовой коэффициент для i -той частотной полосы.

Для оценки локальной вибрации предусмотрено также вычисление U для определенного промежутка времени, например продолжительностью в 1 мин. Зна­чения контролируемого параметра в каждом /-том промежутке времени обозна­чаются как U и используются для вычисления среднего по времени воздействия ' корректированного значения по формуле:

U =√ 1 ∑ ^п U² _i · K² _i

m

где m — общее число полученных корректированных значений за равные проме­жутки времени (/); V j — среднеквадратичное значение контролируемого коррек­тированного параметра; я— число полос в нормируемом частотном диапазоне.

Оценка вибрации по дозе может осуществляться с помощью вибродозиметра или путем расчета дозы по формуле с использованием данных корректированного значения одного из параметров вибрации в определенный момент времени.

На основании дозы вибрации (D) и времени воздействия ее за рабочую смену (Т) может быть рассчитано эквивалентное корректированное значение контро­лируемого параметра вибрации по формуле

U экв =√ D/ Т

Следует отметить, что при изменении времени воздействия вибрации в 2 раза эквивалентный уровень изменяется соответственно на 3 дБ, а доза — в 2 раза. По частотному составу общую и локальную вибрацию условно можно подраз­делить на низкочастотную с преобладанием энергии в октавных (2, 4 и 8, 16Гц) или соответствующих третьоктавных полосах, среднечастотную (8, 16 и 31,5, 63 Гц) и высокочастотную (31,5, 63 и 125, 250, 500, 1000 Гц соответственно). По направлению действия общую вибрацию подразделяют на вертикальную, которая действует вдоль Z оси, и горизонтальную — вдоль X и Y осей ортогональной системы координат. Локальная вибрация дейст­вует вдоль Xpt У_л, 2_Л осей ортогональной системы координат, где ось Х_л совпа­дает с осью, проходящей через точку охвата (рукоятки, рулевого колеса и т. д.), а ось 2_Л находится в плоскости, образованной осью Х_х и направлением подачи или приложения силы.

Измерение вибрации производят в трех вышеприведенных взаимно перпен­дикулярных направлениях по трем осям. При измерении локальной вибрации датчик с помощью резьбы, магнита или специальной струбцины прикрепляется в местах контакта рук с вибрирующими поверхностями. На рабочем месте около ста­ционарного оборудования, на самоходных и транспортно-технологических маши­нах датчик вибрации крепят с помощью резьбы, разогретого воска или магнита к поверхности рабочей площадки или сиденья. На сиденье вибрацию измеряют с помощью промежуточного металлического сиденья (диаметр 250 мм + 50 мм, тол­щина 5 мм), в центре которого имеется выемка для размещения вибродатчика.

Для измерения вибрации применяются приборы как отечественного, так и за­рубежного производства. Техническая характеристика основных из них представ­лена в табл. 21. Кроме этого могут использоваться вспомогательные приборы: са­мописец уровня (H-107, Н-110 и др.), магнитограф типа Н-036, осциллографы.

Таблица 21. Рекомендуемые приборы для измерения вибрации

 

Характеристика	Тип
ШВК-1	ВМ-1	2209 (2203)
Диапазон частот, Гц, при измерении виброскорости, виброускорения	1,4-2800 1,4-10000	2-2000	31,5-31500
Диапазон уровней, дБ, при измерении виброскорости, виброускорения	50—150 20—130	50—170 10—130	20—140
Питание прибора	сеть 220 В, элементы 373—10 шт.	сеть 220 В, элементы 373—10 шт.	элементы 373—10 шт.
Масса прибора, кг			3(2,7)
Тип фильтров	ФЭ-2 (6,5 кг)	ФЭ-2 (6,5 кг)	1613 (1/3 окт.) 1616 (1/3 окт.)
Страна (фирма)-изготовитель	СССР	СССР	Дания (фирма «Брюль и Кьер»)

 

Виброизмерительная аппаратура (виброметр или шумомер с вибродатчиком, частотные фильтры и вспомогательные приборы) должна ежегодно проходить го­сударственную метрологическую поверку.

При измерении локальной вибрации рекомендуется использовать малогаба­ритные датчики, обладающие большой прочностью, а при измерении общей вибра­ции— датчики с более высокой чувствительностью.

Измерение и гигиеническая оценка вибрации производятся согласна
ГОСТ 12.1.042—84 «ССБТ. Вибрация локальная. Методы измерения», ГОСТ
12.1.012—78 (СТ СЭВ 1932—79 и СТ СЭВ 2602—80) «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.043—84 «ССБТ. Вибрация. Методы измерения на рабочих местах в производственных помещениях», ГОСТ 12.1.034—81(СТ СЭВ 1931— 79) «Вибрация. Общие требования к проведению измерений».

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: