4 основные формы колебаний, образующих шум: механический, гидродинамический, аэродинамический, электромагнитный.
ГОСТ 12.1.029 – 80 (2001) ССБТ «Средства и методы защиты от шума. Классификация»
по отношению к защищаемому объекту :
Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на:
а) средства, снижающие шум в источнике возникновения:
1. снижение силового воздействия: уравновешивание вращающихся частей, увеличение времени соударения деталей, уменьшение частоты вращения движения, линеаризация аэродинамических и гидравлических завихрений, уменьшение зазоров в сочленениях и соединениях;
2. уменьшение звукоизлучающей способности источника: нарушение синфазности колебаний излучающей поверхности, увеличение коэффициента потерь материала деталей источника.
б) средства, снижающие шум по пути распространения от источника до защищаемого объекта:
в зависимости от среды распространения: - средства, снижающие передачу воздушного звука и
- средства, снижающие передачу структурного звука.
В зависимости от способа реализации средства и методы защиты от шума подразделяются на:
1. Акустические (звукоизоляция, звукопоглощение, виброизоляция, демпфирование и глушители шума);
Звукоизоляция (ЗИ) основана на отражении звуковых волн:– ЗИ капоты (кожухи), перегородки, кабины, акустические экраны;
Звукопоглощение (ЗП) основано на поглощении звуковых волн при их падении на мягкую, пористую\ волокнистую поверхность: ЗП облицовка в замкнутых объемах (помещениях, капотах); к-т ЗП - отношение поглощенной энергии к падающей (α=0, все отражается, α=1 все поглощается).
Виброизоляция основана на отражении вибрации в устройствах, называемых виброизоляторами. Конструкции виброизоляторов – резиновые, резинометаллические, пружинные, пневматические;
Вибродемпфирование - поглощение вибрации в вибродемпфирующих покрытиях, которые снижают как амплитуду колебания демпфируемой пластины, так и ее звукоизлучение. Вибродемпфирующие покрытия: мягкие, жесткие и комбинированные.
Глушители шума основаны или на отражении звуковой энергии (реактивные), или на ее поглощении (абсорбционные), или на их комбинации (комбинированные).
2. Архитектурно-планировочные: рациональное размещение технологического оборудования и РМ, создание шумозащищенных зон.
3. Организационно-технические: применение малошумных машин и ТП; оснащение шумных машин и установок средствами шумозаглушения и средствами дистанционного управления и контроля с выводом информации на диспетчерские пульты, оснащенные звукоизолированной кабиной, а также использование рационального режима труда и отдыха.
В зависимости от дополнительного источника энергии :
1. пассивные - в которых не используется дополнительный источник энергии.
| 2. активные - в них задействован дополнительный источник энергии. Активная шум защита основана на явлении интерференции - наложения звуковых волн с одинаковой частотой и амплитудой в противофазе, что приводит к ослаблению амплитуды результирующей волны: снижение шума транспортных средств, систем вентиляции, различных агрегатов. Рис. Схема наложения звуковых волн (1 и 2) в противофазе | 
|
«+»Высокая эффективность на низких и средних частотах, «-»сложность в эксплуатации, высокая стоимость.
Средства индивидуальной защиты:
противошумные наушники (7-40дБ на высоких частотах), вкладыши (5-20дБ), беруши, шлемы и каски, противошумные костюмы.
Классификация вибрации. Действие вибрации на организм человека. Нормирование вибрации.
Классификация вибраций
Вибрация, воздействующая на человека, классифицируется следующим образом.
По способу передачи на человека: общая вибрация (передающаяся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека) и локальная вибрация (передающаяся на руки человека, на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов).
Для общей вибрации характерным является передача вибрации на организм в целом. Локальная (местная) вибрация, передается от инструмента к рукам, ногам и другим органам человека локально от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием.
По источнику возникновения: общая в жилых помещениях и общественных зданиях; общая на производстве.
Выделяют три категории производственной вибрации: транспортная (1 категория), транспортно-технологическая (2 категория) и технологическая (3 категория типы а, б, в).
По характеру спектра выделяют следующие виды вибрации – узкополосная (контролируемые параметры в одной третьоктавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних третьоктавных полосах) и широкополосная (с непрерывным спектром более одной октавы).
По частотному составу вибрацию подразделяют на: низкочастотную (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1-4 Гц для общих вибраций, 8-16 Гц - для локальных вибраций); среднечастотную (8-16 Гц - для общих вибраций, 31,5-63 Гц - для локальных вибраций) и высокочастотную (31,5-63 Гц - для общих вибраций, 125-1000 Гц - для локальных вибраций).
По временным характеристикам - постоянная (величина нормируемых параметров изменяется не более чем на 6дБ за время наблюдения) и непостоянная вибрация (величина нормируемых параметров изменяется не менее чем на 6 дБ за время наблюдения не менее 10 мин).
Действие вибрации на организм человека
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Вибрационная патология в настоящее время стоит на втором месте среди профессиональных заболеваний.
Результатом действия вибрации могут быть головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вегетативная неустойчивость, нарушения зрительной функции, снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности и другие отклонения в состоянии здоровья.
Частота и особенности клинических проявлений заболеваний, вызванных воздействием вибрации, зависят главным образом от спектрального состава вибрации, продолжительности воздействия, индивидуальных особенностей человека, направления вибрационного воздействия, места приложения, явлений резонанса, условий воздействия вибрации (факторов производственной среды, усугубляющих вредное воздействие вибрации на организм человека).
Выраженность воздействия вибрации определяется, прежде всего, частотным спектром и его распределением в пределах максимальных уровней энергии. Так, воздействие низкочастотной общей вибрации приводит к поражению преимущественно нервно-мышечной системы и опорно-двигательного аппарата. Такая форма вибрационной патологии встречается, например, у формовщиков, бурильщиков и др. Низкочастотная вибрация ведет также к изменению морфологического состава крови: лейкоцитозу, эритроцитопении; к снижению уровня гемоглобина. Средне- и высокочастотная вибрация вызывает, в первую очередь, различные по степени тяжести сосудистые и костно-суставные нарушения. Например, серьезные сосудистые нарушения наблюдаются при работе со шлифовальными машинами, являющимися источниками высокочастотной вибрации.
Колебания высоких частот вызывают спазм сосудов. В некоторых случаях сосудистые нарушения при вибрационной болезни могут привести к постепенному развитию хронической недостаточности мозгового кровообращения.
Патология со стороны опорно-двигательного аппарата объясняется тем, что общая вибрация приводит к прямому микротравмирующему действию на позвоночник (особенно толчкообразная вибрация) вследствие нагрузок на межпозвоночные диски, которые ведут себя как фильтры низких частот. Подобное воздействие приводит к развитию дегенеративно-дистрофических нарушений позвоночника (остеохондрозу).
Влияние общей вибрации на обменные процессы в организме человека проявляется в изменении углеводного обмена, биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового, ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена. Наблюдаются также нарушения окислительно-восстановительных процессов, изменения показателей азотистого обмена и др.
Воздействию локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью, что способствует развитию профессионального заболевания (например, синдрома, связанного с побелением пальцев рук). Кроме сосудистой патологии, возникают и невротические расстройства, а воздействие локальной вибрации на мышечные и костные ткани приводит к снижению кожной чувствительности, отложению солей в суставах пальцев, деформации и уменьшению подвижности суставов.
Сопутствующие факторы, такие как эмоциональные нагрузки сочетание с другими факторами могут увеличить риск вибрационной болезни в 5–10 раз.
Нормирование вибрации
Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование.
В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни.
Во втором случае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации.
Санитарно-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», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».
Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.
Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.
Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".
Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл. 1.
При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v (и их логарифмические уровни Lv) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации - в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия.
Для общей технологической вибрации (категория 3, тип "В"), передающейся на рабочие места в складах, столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещениях, где нет генерирующих вибрацию машин.
Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин (8-ми часовой рабочий день), определяется по формуле:
где - допустимое значение виброскорости для длительности воздействия 480 мин.
| Категория вибрации по санитарным нормам и критерий оценки | Характеристика условий труда | Пример источников вибрации |
| 1 безопасность | Транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, аэрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве | Тракторы, сельскохозяйственные и промышленные, машины для обработки почвы, уборки и посева сельскохозяйственных культур; автомобили, строительно-дорожные машины, в том числе бульдозеры, скреперы, грейдеры, катки, снегоочистители и т.п.; самоходный горно-шахтный транспорт. |
| 2 граница снижения производительности труда | Транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченной подвижностью, перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок | Экскаваторы, краны промышленные и строительные, машины для загрузки мартеновских печей; горные комбайны; шахтные погрузочные машины; самоходные бурильные каретки; путевые машины бетоноукладчики; напольный производственный транспорт |
| 3 тип "а" граница снижения производительности труда | Технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации | Станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечнопрессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, насосные агрегаты, вентиляторы, буровые станки, оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности, стационарное оборудование сельскохозяйственного производства |
| 3 тип "в" комфорт | Вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом | Диспетчерские, заводоуправления, конструкторские бюро лаборатории, учебные помещения, вычислительные центры, конторские помещения, здравпункты и т.д. |
Защита от вибрации.
Общие методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, которые описывают колебание машин в производственных условиях и классифицируются следующим образом:
· снижение вибраций в источнике возникновения путем снижения или устранения возбуждающих сил;
· регулировка резонансных режимов путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы, которая колеблется;
· вибродемпферование — снижение вибрации за счет силы трения демпферного устройства, тоесть перевод колебательной энергии в тепловую;
· динамическое гашение — введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы;
· виброизоляция — введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту;
· использование индивидуальных средств защиты.
Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание. Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены.
Регулировка режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет предотвращение резонансных режимов работы с целью исключения резонанса с частотой принуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяются расчетным методом по известным значениям массы и жесткости или же экспериментально на стендах.
Вибродемпферование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс, металлорезины, сплавов марганца и меди, никелетитанових сплавов, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, которые имеют большие, потери на внутреннее трение. Наибольший эффект при использовании вибродемпферных покрытий достигается в области резонансных частот, поскольку при резонансе значение влияния сил трения на уменьшение амплитуды возрастает.
Виброгашение,Для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители: пружинные, маятниковые, эксцентриковые гидравлические. Недостатком динамического гасителя является то, что он действует только при определенной частоте, которая отвечает его резонансному режиму колебаний.
Динамическое виброгашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте.
Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту, который защищается, путем введения в колебательную систему дополнительной упругой связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям, которые защищаются.
Средства индивидуальной зашиты от вибрации применяют в случае, когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы. Для защиты рук используются рукавицы, вкладыши, прокладки. Для защиты ног — специальная обувь, подметки, наколенники. Для защиты тела — нагрудники, пояса, специальные костюмы.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 384.
