кусовая. курсач. Государственное
 Скачать 199.45 Kb.
|
1 2
8м/с. Масса вибрирующего оборудования или его частей, удерживаемых руками, не должна превышать 10кг, а усилие нажима − 20кг. Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее 13 возникновения. Высокие требования предъявляют при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного труда (дирекция, диспетчерская, бухгалтерия и т. п.). Гигиенические нормы вибрации установлены для рабочего дня длительностью 8ч (табл. 1.). Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в производственных помещениях предприятий (табл. 2). МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗ ОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВО « ВГТУ») КАФЕДРА ТЕХНОСФЕРНОЙ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КУРСОВОЙ РАБОТА Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» «Вибрация, её воздействие на человека и методы защиты. Допустимый уровень вибрации в общественных зданиях» ,  ОТЗЫВ НАУЧНОГО РУКОВОДИТЕЛЯСоответствие темы и содержания курсовой работы уровню студенческой исследовательской работы нет□ частично□ да□ Степень самостоятельности и глубина проработки проблемы исследования низкая□ средняя□ высокая□ Стиль и грамотность изложения низкая□ средняя□ высокая□ Соблюдение требований к оформлению курсовой работы нет□ частично□ да□1.5. Обзор научных технологических исследований, на основе которых формулируется проблема, область, определяются направления и перспективы дальнейшей работы полный □ недостаточно полный □\ ИТОГОВАЯ ОЦЕНКА Дата Подпись Выполнил: студент группы збЧС-171ФИСи С Папутин Андрей Сергеевич Научный руководитель: Старший преподаватель Аврамов Захар Андреевич Воронеж – 2021 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫ СШГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛ ЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗ ОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВО « ВГТУ», ВГТУ) Кафедра Техносферной и пожарной безопасности Задание на курсовой проект по дисциплине Безопасность жизнедеятельности Тема: «Вибрация, её воздействие на человека и методы защиты. Допустимый уровень вибрации в общественных зданиях». Студент группы зб ЧС-171 Папутин Андрей Сергеевич Фамилия, имя, отчество Сроки выполнения этапов Срок защиты курсовой работы Руководитель старший преподаватель Аврамов З.А Подпись, дата Инициалы, фамилия Задание принял студент 21.06.2021 Папутин А.С. Подпись, дата Инициалы, фамилия Содержание Введение-------------------------------------------------------------------------------------4 1. Вибрация----------------------------------------------------------------------------------6 2. Классификация вибраций, воздействующих на человека----------------------7 3. Воздействие вибрации на организм человека-----------------------------------10 4. Методы снижения воздействия вибрации----------------------------------------14 5. Средства индивидуальной защиты от вибрации--------------------------------22 6. Допустимый уровень вибрации в жилых и общественных зданиях---------26 Заключене-----------------------------------------------------------------------------------28 Список литературы-----------------------------------------------------------------------29 Введение Среди достаточно большого количества вредных и опасных факторов, воздействующих на человека, есть такие, с которыми человек сталкивается ежедневно. К таким факторам относятся виброакустические, в число которых входит вибрация. Эксплуатация современных машин и оборудования сопровождается значительным уровнем виброакустических факторов. Источниками вибрации в жилых и общественных зданиях являются инженерное и санитарно-техническое оборудование, а также промышленные установки и транспорт (метрополитен мелкого заложения, тяжелые грузовые автомобили, железнодорожные поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Вибрации часто являются также причиной возникновения шума в помещениях зданий. Следовательно, с вибрацией мы встречаемся на рабочих местах в производственных помещениях, на транспорте (автомобили, электрички, метро и пр.), в быту и поэтому необходимо представлять особенности ее вредного воздействия на организм человека, методы и средства защиты от нее. С точки зрения безопасности труда виброакустические факторы, и в частности, вибрация являются одними из наиболее распространенных вредных производственных факторов. Они занимают 2-ое и 3-е место среди всех профзаболеваний. В быту более 30% населения больших городов живут в условиях виброакустического дискомфорта. Поэтому требуется усиление экспертизы соответствующих разделов проектной документации на строительство и реконструкцию объектов в части проверки достаточности предусмотренных виброзащитных мероприятий и обеспечения соблюдения требований санитарных нормативов к допустимому вибрационному воздействию. Вопросы вибрации являются смежными с проблемой уровня шума, но вибрационное воздействие может быть вызвано и иными источниками, нежели шумовое воздействие, как и пути распространения вибраций 4 (следовательно и методы борьбы с ними), могут отличаться от методов борьбы с шумом. Это влечет за собой необходимость самостоятельного регулирования решения проблемы защиты от вредных воздействий вибрации. 1. Вибрация Вибрация - вид механических колебаний, возникающих при передаче телу механической энергии от источника колебаний. Согласно ГОСТ 24346- 80 "Вибрация. Термины и определения" вибрацией называют движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты. Вибрация как фактор производственной среды встречается в различных процессах строительного производства. Она используется в ряде технологических процессов: при виброуплотнении, формовании, прессовании, вибрационном бурении, рыхлении, вибротранспортировке и т.д. Вибрацией сопровождается работа стационарных и передвижных машин, механизмов и агрегатов, в основу действия которых положено вращательное и возвратно-поступательное движение. В условиях городской среды интенсивным источником вибраций являются рельсовый городской транспорт (трамвай, метрополитен), железнодорожный транспорт, инженерно-техническое оборудование зданий (лифты, насосные установки), система отопления, канализации, мусоропроводов. К виброопасному оборудованию относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, бетоноломы, трамбовки, вибраторы, дрели, шлифовальные машины, электропилы и др. Воздействие вибрации усугубляется интенсивным шумом, возникающим при работе этих машин. 2. Классификация вибраций, воздействующих на человека Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний; по источнику возникновения; по направлению действия вибрации; по характеру спектра; по частотному составу. По способу передачи на человека различают: − общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело человека. По ГОСТ 31191.1-2004 «Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования» общая вибрация характеризуется как передаваемая через опорные поверхности на ноги (положение стоя), на ноги, ягодицы и спину (положение сидя) и на все тело в целом (положение лежа), которая может наблюдаться, например, на транспортных средствах, в зданиях и поблизости от работающего оборудования. − локальную вибрацию, передающуюся через руки человека. По ГОСТ 31192.1-2004. (ИСО 5349-1:2001) «Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования» Локальную вибрацию следует измерять в направлении осей ортогональной системы координат. По источнику возникновения вибраций различают: локальную вибрацию передающуюся человеку: от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием; от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей; 2) общую вибрацию: 1 категории − транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве). К источникам транспортной вибрации относят: тракторы, самоходные сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки и т.д.); снегоочистители; 2 категории − транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки; бетоноукладчики, напольный производственный транспорт; 3 категории − технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят: станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков) и др. Общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников (городского рельсового транспорта и автотранспорта; промышленных предприятий, бетономешалок, дробилок, строительных машин и др.); Общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников: инженерно-технического оборудования зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные системы, насосные, пылесосы, холодильники, стиральные машины и т.п.), а также встроенных предприятий торговли (холодильное оборудование), котельных и т.д. По характеру спектра вибрации выделяют: узкополосные вибрации, у которых контролируемые параметры в одной 1/3 октавной полосе частот более чем на 15дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах; широкополосные вибрации − с непрерывным спектром шириной более одной октавы. По частотному составу вибрации выделяют: низкочастотные вибрации (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1 − 4Гц для общих вибраций, 8 − 16Гц − для локальных вибраций); среднечастотные вибрации (8 − 16Гц − для общих вибраций, 31,5 – 63Гц − для локальных вибраций); высокочастотные вибрации (31,5 − 63Гц − для общих вибраций, 125 – 1000Гц − для локальных вибраций). По временным характеристикам вибрации выделяют: постоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6дБ) за время наблюдения; непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6дБ) за время наблюдения не менее 10мин. при измерении с постоянной времени 1с. 3. Воздействие вибрации на организм человека Негативное воздействие вибрации, проявляющееся в виде развития различных патологий, стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. При воздействии вибрации тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение "стоя") составляют 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Амплитуда колебаний вибрации, мм | Частота вибрации, Гц | Результат воздействия на человека |
| До 0,015 | Различная | Не влияет на организм |
| 0,016-0,050 | 40-50 | Нервное возбуждение с депрессией |
| 0,051-0,100 | 40-50 | Изменение в ЦНС, сердце и органах слуха |
| 0,101-0,300 | 50-150 | Возможное заболевание |
| 0,101-0,300 | 150-250 | Вызывает виброболезнь |
Таблица 2.
Допустимые величины вибрации в производственных помещениях предприятий
| Амплитуда колебаний вибрации, мм | Частота вибрации, Гц | Скорость колебательных движений, см/с | Ускорение колебательных движений, см/с^2 |
| 0,6-0,4 | До 3 | 1,12-0,76 | 22-14 |
| 0,4-0,15 | 3-5 | 0,76-0,46 | 14-15 |
| 0,15-0,05 | 5-8 | 0,46-0,25 | 15-13 |
| 0,05-0,03 | 8-15 | 0,25-0,28 | 13-27 |
| 0,03-0,009 | 15-30 | 0,28-0,17 | 27-32 |
| 0,009-0,007 | 30-50 | 0,17-0,22 | 32-70 |
| 0,007-0,005 | 50-75 | 0,22-0,23 | 70-112 |
| 0,005-0,003 | 75-100 | 0,23-0,19 | 112-120 |
| *1,5-2 | 45-55 | 1,5-2,5 | 25-40 |
4. Методы снижения воздействия вибрации
Основные технические меры борьбы с вибрацией:
устранение или снижение вибрации в источнике возникновения (устранение или снижение 𝐹𝑚);
вибродемпфирование;
динамическое гашение вибрации.
Устранение или снижение вибрации в источнике возникновения должны быть реализованы еще на стадии конструирования машин и проектирования технологических процессов. При этом особое внимание должно быть уделено исключению или максимальному сокращению динамических процессов, вызванных ударами, резкими ускорениями.
Ослабление вибрации в источнике ее возникновения производится за счет уменьшения действующих в системе переменных сил. Такое уменьшение переменных возможно при замене динамических процессов статическими, при тщательной балансировке вращающихся частей и др.
При наличии контакта с вибрирующим объектом передачу вибрации можно уменьшить, используя дистанционное управление, автоматический контроль и сигнализацию ограждения. Эти методы должны полностью исключить контакт оператора с вибрирующим объектом.
Вибродемпфирование основано на уменьшении уровня вибрации путем преобразования энергии механических колебаний в тепловую. Оно может быть достигнуто:
использованием в качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением;
нанесением на вибрирующие поверхности упруговязких материалов;
применением поверхностного трения.
Эффективным видом демпфирующих устройств являются гасители колебаний, работающие по принципу антирезонанса, возникающего в системах с двумя степенями свободы. Принцип действия антирезонанса
состоит в том, что одна из масс системы остается в состоянии покоя при действии на нее гармонического возмущения определенной частоты. Наибольший эффект динамических гасителей наблюдается при применении их в условиях резонансных режимов колебаний. На рис.1. приводятся различные типы гасителей вибраций.
Динамическое виброгашение осуществляют установкой машин и агрегатов на фундаменты, массу которых рассчитывают так, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1 − 0,2мм, а для отдельных сооружений − 0,005мм.
Возможно использование виброгасителей, которые представляют собой колебательную систему, собственная частота которой настроена на основную частоту колебаний данного объекта. Виброгаситель жестко крепится на вибрирующем объекте и потому в нем возникают колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями этого объекта.
Рис.1. Гасители вибраций:
а- пружинного типа; б- с резиновой прокладкой; в- виброизолирующая опора; г- разрез амортизатора типа АКСС; д- виброизоляция кожуха редуктора.
Вибропоглощение заключается в нанесении на вибрирующую поверхность упруговязких материалов, обладающих большим внутренним трением (резина, пластики, вибропоглощающие мастики). Ослабление вибрации достигается за счет поглощения энергии колебаний в упруговязких материалах.
Вибропоглощающие покрытия эффективны при условии, если толщина слоя равна нескольким длинам волн колебаний изгиба. Вибропоглощающие покрытия наносят в местах максимальных амплитуд вибраций, которые определяют на основании исследования виброскорости в различных точках конструкции.
Толщина вибропоглощающего слоя обычно в 2 − 3 раза больше толщины покрываемой конструкции.
В тех случаях, когда перечисленные выше меры защиты оказываются недостаточно эффективными и не удается снизить уровень вибрации до допустимых значений, используют виброизоляцию.
Виброизоляция основана на уменьшении передачи колебаний от источника возникновения защищаемому объекту с помощью устройств, помещаемых между ними. Между источником колебаний и защищаемым объектом появляется упругая связь, ослабляющая уровень вибрации. В качестве таких упругих элементов могут быть использованы виброизоляторы в виде пружин, рессор, резиновых прокладок и т.д.
Установка машины на виброизоляторы (амортизаторы) уменьшает передачу вибраций на основание и, следовательно, уменьшает вредные вибрации рабочих мест.
Виброизоляция называется активной, если она применяется для уменьшения вибраций от источника возбуждения (машины) на поддерживающую конструкцию.
Наиболее эффективным методом создания вибробезопасных условий является разработка активной виброизоляции, уменьшающей динамические нагрузки, передаваемые от вибрирующих установок на поддерживающие конструкции. Схема активной виброизоляции представлена на рис.2.
Виброизоляция может быть двух вариантов: опорной и подвесной. При опорной виброизоляции виброизоляторы располагаются под корпусом изолируемой машины или под жестким фундаментным блоком. При подвесной виброизоляции изолируемый объект подвешивается на виброизоляторах, закрепленных выше подошвы фундамента.
Рис.2. Схема активной виброизоляции:
М- упругозакреплённая машина; К- общий коэффициент жесткости пружин; h- коэффициент деформирования.
Пассивная виброизоляция применяется, если требуется защитить виброизолируемый объект от колебаний поддерживающего основания.
Пассивная виброизоляция применяется для защиты людей, находящихся в зоне распространения вибрации. Чаще всего пассивная изоляция устраивается в виде массивной плиты, имеющей контакт с вибрирующим основанием через другие амортизаторы. Расчет такой изоляции сводится к подбору соотношения между массой плиты и коэффициентом жесткости упругих опор, при котором колебания плиты доводятся до значений более низких, чем колебания основания (под коэффициентом жесткости упругих, опор (кг/см) имеется ввиду величина усилия (кг), при котором осадка упругих опор равна 1см).
Виброизоляция - это единственный способ уменьшить вибрацию, передающуюся на руки от ручного механизированного инструмента.
На рис.3 показана изоляция виброударной площадки. Примеры пассивной изоляции рабочих мест показаны на рис. 4.
Рис.3.Виброизолированный фундамент виброударной площадки:
амортизаторы крышки; 2- стаканы; 3- крышка; 4- вибрирующая машина; 6-стенки; 7- подвижный блок.
Рис.4. Схемы виброизоляции рабочего места:
а- рабочее место оператора; б- рабочее место на уровне пола;
1-виброизолирующая железобетонная плита; 2- виброизоляторы; 3-виброизолируемая машина; 4- фундамент виброплощадки.
При воздействии на работающих локальной вибрации используется также метод защиты временем. Он заключается в том, что при использовании виброопасных ручных инструментов работы следует производить в соответствии с разработанными режимами труда, согласно которым суммарное время контакта с вибрацией в течение рабочей смены устанавливается в зависимости от величины превышения санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий" (табл.3.).
При воздействии на работающих локальной вибрации используется также метод защиты временем. Он заключается в том, что при использовании виброопасных ручных инструментов работы следует производить в соответствии с разработанными режимами труда, согласно которым суммарное время контакта с вибрацией в течение рабочей смены устанавливается в зависимости от величины превышения санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий" (табл.3.).
Таблица 3.
Допустимое суммарное за смену время действия локальной вибрации
| Превышение предельно допустимого уровня (ПДУ) локальной вибрации дБ раз | Допустимое суммарное время воздействия локальной вибрации за смену, мин | ||
| 1 | 1,1 | 381 | |
| 2 | 1,25 | 302 | |
| 3 | 1,4 | 240 | |
| 4 | 1,6 | 191 | |
| 5 | 1,8 | 151 | |
| 6 | 2,0 | 120 | |
| 7 | 2,25 | 95 | |
| 8 | 2,5 | 76 | |
| 9 | 2,8 | 60 | |
| 10 | 3,2 | 48 | |
| 11 | 3,6 | 38 | |
| 12 | 4,0 | 30 | |
5. Средства индивидуальной защиты от вибрации
При работе с ручным механизированным и пневматическим инструментом применяются средства индивидуальной защиты рук от вибрирующих объектов, указанные в ГОСТ 12.4.002-97. ССБТ. «Средства защиты рук от вибрации. Технические требования и методы испытаний».
Средства защиты рук допускается изготовлять различных конструкций с защитными прокладками, усилительными накладками и подкладками различной формы и местом расположения (рис.5.). Для изготовления оснований и накладок изделий используются ткани, трикотажные полотна, искусственные и натуральные кожи. Защитные прокладки выполняются из упругодемпфирующих материалов.
Рис.5. Виды средств защиты рук по ГОСТ 12.4.002-97:
а- рукавица; б- перчатка трехпалая; в- перчатка пятипалая; г-рукавица с полимерным латексным покрытием; д- полуперчатка; е- полурукавица.
Показателем защитных свойств изделий является коэффициент эффективности вибрационной защиты (коэффициент эффективности) или его логарифмический уровень (эффективность). Защитные свойства изделий устанавливаются в диапазоне нормирования локальной вибрации на частотах 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 1000Гц.
Допускается устанавливать показатели защитных свойств конкретных типов изделий в сокращенном частотном диапазоне, исключая верхние или нижние значения указанных частот (например, начиная только с частоты 31,5Гц или 63Гц и т.д., или только до частоты 250Гц или 500Гц и т.д.).
Основным конструктивным параметром изделия, для которого устанавливаются значения показателей защитных свойств, является толщина ладонной части (упругодемпфирующей прокладки и других материалов), максимальная толщина которой с защитной прокладкой не должна превышать 8мм.
Для изоляции рабочих от вибрирующего пола применяют резиновойлочные маты; антивибрационные площадки; виброизолирующую обувь, стельки, подметки по ГОСТ 12.4.024-76. «Обувь специальная виброзащитная».
Спецобувь изготавливается в виде сапог, полусапог и полуботинок мужских и женских, которая должна обладать защитными свойствами, указанными в табл.4
Таблица 4.
Показатели защитных свойств изделий по ГОСТ 12.4.024-76
| Вид спецобуви | Защитные свойства | |||
| От вибрации и ударов энергией 5 Дж | От вибрации, нетоксичной пыли, пыли стекловолокна и ударов энергией | От вибрации скольжения по зажиренной поверхности и ударов энергией | От вибрации пониженных температур и ударов энергией | |
| Сапоги | + | + | + | + |
| Полусапоги | + | + | + | + |
| Полуботинки | + | - | - | - |
Виброзащитные свойства обуви обеспечиваются применением виброизолирующих элементов, состоящих из упругодемпфирующих материалов или конструкций.
Виброзащитная спецобувь в зависимости от способа применения виброизолирующего элемента подразделяется на следующие типы:
I - спецобувь с несъемными виброизолирующими элементами, входящими в пакет деталей низа обуви;
II - спецобувь со съемными виброизолирующими элементами, вкладываемыми внутрь обуви в виде стелек или присоединяемых снизу к подошве.
Виброзащитные свойства спецобуви характеризуются коэффициентом передачи по ГОСТ 24346-80, значения которого должны соответствовать указанным в табл.5.
Таблица 5.
1 2