БЖД-Лаб-Работы-итог. Контрольные вопросы для самопроверки и библиографический список. Каждый студент получает при выполнении работы конкретные данные с учетом своего варианта, проводит необходимые расчеты, сравнивает
 Скачать 3.78 Mb.
|
|
1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80 Гц. В табл. 1 приведены нормируемые значения параметров общей технологической вибрации категории 3 извлечение из СН 2.2.4/2.1.8.566–96). 33 Таблица Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест категории 3 (технологической) в октавных полосах частот Среднегеометри- ческие частоты полос, Гц Предельно допустимые значения виброускорения по осям X, Y, Z мс дБ Типа Тип б 2 0,056 95 4 0,040 92 8 0,040 92 16 0,079 98 31,5 0,160 104 63 0,320 110 Тип в 2 0,020 86 4 0,014 83 8 0,014 83 16 0,028 89 31,5 0,056 95 63 0,110 101 34 В соответствии с руководством Р 2.2.2006-05 по уровню локальной и общей вибрации, те. превышению фактического уровня виброускорения над нормируемым, различают следующие классы условий труда (табл. 2). Таблица Классы условий труда в зависимости от уровней локальной и общей вибрации на рабочем месте Название фактора, показатель, единица измерения Классы условий труда Допустимый Вредный Опасный (экстрем.) 2 3.1 3.2 3.3 3.4 4 Превышение ПДУ до дБ Вибрация локальная, дБ Не более ПДУ 3 6 9 12 Более 12 Вибрация общая,дБ Не более ПДУ 6 12 18 24 Более 24 3. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ Существуют два метода защиты от вибрации коллективные методы защиты и индивидуальные методы защиты. Основными коллективными методами защиты от вибрации являются снижение вибрации в источнике ее возникновения уменьшение параметров вибрации по пути ее распространения от источника (виброизоляция, виброгашение, вибродемпфирование). Виброизоляция (англ. vibration-isolation) – снижение вибрации, достигаемое установкой между оборудованием и рабочим местом человека оператора) упругих элементов (виброизоляторов см. рис. 1). Численно виброизоляция оценивается ослаблением колебаний в защищаемом объекте после установки препятствия между точкой приема и районом расположения источника вибраций. Для изготовления виброизоляторов используют упругие материалы и прежде всего металлические пружины, резину, пробку, войлок. Выбор того или иного материала обычно определяется величиной требуемого статистического прогиба и условиями, в которых виброизолятор будет работать. 35 Резина имеет малую плотность, хорошо крепится к деталям, ей легко придать любую форму, иона обычно используется для виброизоляции машин малой и средней массы (ДВС, электродвигателей и др. В виброизоляторах резина работает на сдвиги (или) сжатие. Металлические пружины применяют обычно тогда, когда требуется большой статистический прогиб или когда рабочие условия делают невозможным применение резины. Конструктивно пружинные виброизоляторы можно выполнить для работы практически на любой частоте. Однако металлические пружины имеют тот недостаток, что, будучи спроектированы на низкую частоту, они пропускают более высокие частоты. Пробку используют при нагрузке 50–150 кПа, соответствующей рекомендованному диапазону упругости. Обычно установку сначала устанавливают на бетонные блоки и уже последние отделяют от фундамента с помощью нескольких слоев пробковой плитки толщиной 2–15 см. Увеличение толщины будет понижать частоту, выше которой виброизоляция эффективна, но при большой толщине возникает проблема устойчивости. Поэтому пробку не применяют в области низких частот. Войлок толщиной 1–2,5 см, занимающий площадь 5 % площади основания машины, – весьма распространенный изолирующий материал. Он имеет относительно большой коэффициент потерь и поэтому эффективен на резонансных частотах. Обычно войлок применяют в частотном диапазоне свыше 40 Гц. Виброгашение – метод борьбы с вибрацией, основанный на принципе динамического поглотителя колебаний (присоединение к колеблющейся массе через гибкую связь другой массы, способной колебаться и ослаблять или полностью гасить колебания основной массы. Такой принцип виброгашения применяется для снижения вибрации высотных сооружений под воздействием ветра (дымовые трубы, мачты, антенны и т.п.). Вибродемпфирование – это снижение вибрации объекта путем превращения ее энергии в другие виды (в конечном счете в тепловую. Увеличения потерь энергии можно достичь разными приемами использованием материалов с большим внутренним трением использованием пластмасс, дерева, 36 резины нанесением слоя упруго вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (рубероид, фольга, мастики, пластические материалы и др. Толщина покрытий берется равной 2–3 толщинам демпфируемого элемента конструкции. Хорошо демпфируют колебания смазочные масла или вибропоглощающие мастики. Виброизоляторы пружинные предназначены для предотвращения распространения вибрации от вентиляторов по строительным конструкциям Виброизоляторы резиновые предназначены для работы в качестве основных упругих связей между колеблющимися и неподвижными частями машина также виброизоляции машин Виброопора ОВ-31м предназначена для виброизоляции станков среднего размера высокой и нормальной точности с жесткими станинами при наличии стационарных и случайных колебаний. Виброопоры дают возможность устанавливать оборудование без фундамента Рис. 1 Примеры виброизоляторов и виброопор [2] Средства индивидуальной защиты (СИЗ) от вибрации (см. рис. 2) по месту контакта оператора с вибрирующим объектом по ГОСТ 26568-85 подразделяют 37 СИЗ рук оператора подразделяют на рукавицы, перчатки, вкладыши, прокладки. Рукавицы виброзащитные антивибрационные рукавицы) обеспечивают защиту от вредного влияния вибрации. Подобная защита особенно актуальна для дорожных рабочих и рабочих строительных специальностей–тех, кто постоянно работает с виброинструментом. К числу таких инструментов относятся разнообразные отбойные молотки, сверлильные машины, мощные перфораторы, виброплиты, гайковерты и т.п. Обычно рукавицы виброзащитные изготавливаются из хлопчатобумажной ткани, а высокая эффективность защиты от травматических воздействий достигается за счет применения упругих и демпфирующих элементов вибропоглотителя. Чаще всего виброзащитный слой изготавливается из поролона, возможно дополнительное усиление ладонной части специальной накладкой из брезента. Перчатки виброзащитныеизготавливаются из ткани, устойчивой к истиранию и подкладки, между которыми располагаются 13 демпфирующих элементов прокладки. В качестве демпфирующей прокладки используется пористая резина толщиной 3–4 мм, плотностью 0,5–0,7 г/см 3 . Перчатки антивибрационные материал верха выполняется из толстой кожи с водоотталкивающей пропиткой антивибрационный пакет обеспечивает защиту всей кисти руки, включая кончики пальцев дополнительная кожаная накладка защищает суставы пальцев от механических воздействий жесткая манжета шириной 10 см позволяет фиксировать руку в нейтральном положении. Манжета закрепляется эластичной лентой, препятствуя распространению остаточной вибрации выше поруке. Внутренняя гигиеничная ткань, продублирована вспененным полиуретаном. СИЗ ног оператора подразделяют на обувь, подметки, наколенники. Обувь имеет специальную подошву с виброгасящим элементом. СИЗ тела оператора по форме исполнения подразделяют нагрудники пояса специальные костюмы. Для профилактики вибрационной болезни персонала, работающего с вибрирующим оборудованием, необходимо строго соблюдать режимы труда и 38 отдыха, чередуя при этом рабочие операции, связанные с воздействием вибрации, и операции без нее. Рис. 2. Средства индивидуальной защиты от вибрации [2] а – рукавицы антивибрационные с ПВХ наладонником; б – рукавицы антивибрационные с брезентовым наладонником; в – обувь с виброгасящим элементом г перчатки антивибрационные д–перчатки виброзащитные ВЗ; е – наколенники виброзащитные 4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ Одним из наиболее распространенных способов снижения вибрации, передаваемой от работающего оборудования человеку (оператору, является виброизоляция. Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи (μ), который показывает, какая часть динамической силы (н, возбужденной в источнике, передается через амортизаторы к защищаемому объекту (о. Он может быть определен расчетным путем (осредненный по всему частотному диапазону) по формуле 1 1 μ 2 o н o р f f F F , (8) а б в где где f – частота вынужденных колебаний источника вибрации, Гц, 60 n f . (9) Здесь n – число оборотов объекта возмущения в минуту f o – собственная частота колебаний виброизолированной системы (Гц, которую можно определить из выражения ст 1 x g f o . (10) Здесь g – ускорение свободного падениям с х ст – статическая осадка амортизаторов под действием собственного веса виброизолированной системы, м. Из выражения (13) видно, что виброизоляция будет работать только тогда, когда 2 2 o f f , и чем больше будет отношение o f f , тем эффективнее будет изоляция. При f = f o , наоборот, будет иметь место резонанс, когда вибрация, передаваемая от источника вибрации на рабочее место человека оператора, не снижается, а теоретически неограниченно возрастает. При фиксированной обусловленной технологическими требованиями частоте вынужденных колебаний системы (f) снижать коэффициент передачи вибрации (μ) можно только путем снижения частоты собственных колебаний системы (f o ). Снижать μ путем увеличения статической осадки (х ст ) нецелесообразно, т.к. это приводит к слишком сложными дорогостоящим конструкциям амортизаторов с большими габаритами, а система на таких амортизаторах приобретает слишком большую подвижность. Поэтому приходится прибегать к разумному компромиссу между гигиеническими, техническими и экономическими требованиями и ограничиваться в реальных условиях отношением 4 3 o f f , что соответствует μ = 0,125 – 0,066 для резиновых и аналогичных им амортизаторов. Для пружинных амортизаторов 40 оптимальной величине μ, приданных условиях соответствуют значения 0,05 – 0,025. По измеренному значению разницы уровня виброускорения в источнике вибрации и уровня виброускорения на рабочем месте можно из опыта определить величину экспериментального коэффициента передачи вибрации для соответствующей частотной полосы по формуле э 10 1 μ . (11) где э – коэффициент передачи, получаемый из опыта по величине ΔL. 5. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Исследование вибрации проводится на лабораторной установке см. рис. 3). На платформе 6 жестко установлен коллекторный электродвигатель 3 с насаженным наконец вала диском, на котором при помощи эксцентрика крепится груз таким образом, что дисбаланс диска можно изменять, закрепляя грузна разных расстояниях от центра диска. Платформа 6 с электродвигателем 3 через четыре пружинных амортизатора 8 опирается на основание 7. С помощью автотрансформатора 9 число оборотов двигателя может изменяться и контролироваться тахометром 1 с преобразователем 2. В качестве виброизмерительного прибора используется шумомер- виброметр, анализатор спектра «ЭКОФИЗИКА-110А», позволяющий измерять виброскорости и виброускорения, а также их уровни в октавных частотных полосах. В качестве датчиков используются вибропреобразователи ДН (крепится в т. А, те. на платформе 6) и ДН (крепится в т. Б, те. на основании 7). Сигнал от вибропреобразователей передается на измерительный прибор 5 через предусилитель 4. Описанный виброблок (электродвигатель, платформа и амортизаторы) помещается в специальном кожухе с откидными крышками с торцевых сторон 41 для обеспечения доступа к маховику механизма прижима виброблока, диску с грузом и платформе. Сверху на кожухе имеется площадка с отверстиями, которые закрыты пробками. В эти отверстия при необходимости устанавливается держатель с индикатором часового типа для измерения статической осадки амортизатора (х ст ). Величина статической осадки (х ст ) измеряется в миллиметрах. На лицевой стороне кожуха размещена панель управления, включатель питания сети расположен на левой плоскости корпуса. Рис. 3. Внешний вида) и принципиальная схема (б) лабораторной установки 1 – тахометр 2 – преобразователь 3 – коллекторный электродвигатель 4 – предусилитель ПМ-3; 5 – измерительный прибор 6 – платформа 7 – основание 8 – пружинные амортизаторы 9 – автотрансформатор А, Б – точки установки вибропреобразователей 6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ, ФОРМА ОТЧЕТА Номер Вашего варианта задания равен Вашему номеру в списке Вашей группы (таблица № 4). Соответствующие данные Вашего варианта занесите в итоговую таблицу 3. 42 ФОРМА ОТЧЕТА Общие сведения (титульный лист – номер и название работы – номер Вашего варианта – Ф. ИО. студента – номер группы – дата выполнения работы – Ф. ИО. преподавателя. Содержание отчета – кратко описать цель работы - привести все использованные при расчетах формулы сих разъяснениями - привести расчеты по использованным формулам - привести полностью заполненную итоговую таблицу № 3; Таблица 3 Результаты эксперимента Студент Группа_____________Дата_________ Номер варианта Фамилия Тип вибрации № Параметры вибрации Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц 16 31,5 63 1 Параметры вибрации в источнике вибрации т. А) – уровень виброускорения L a , дБ 2 Параметры вибрации на рабочем месте т. Б) – уровень виброускорения L a , дБ 3 Нормируемые значения параметров вибрации–уровень виброускорения L a , дБ 4 Требуемое снижение параметров вибрации в точке Б – уровень виброускорения L a , дБ 5 Эффективность виброизоляции ΔL, дБ 6 Экспериментальный коэффициент передачи вибрации, э Расчетный коэффициент передачи вибрации, р 8 Класс условий труда 43 1. Определить требуемое снижение параметров вибрации в точке Б (таблица 3: п. 2 минус п. 3). 2. Определить эффективность виброизоляции ΔL, дБ (таблица 3: п минус п. 3. Определить по заданному числу оборотов двигателя, при котором проводились вышеперечисленные измерения, частоту возмущающей силы по формуле (9). 4. Определить расчетный коэффициент р по формуле (8) с использованием формул (9) и (10), который является одинаковым для частот 16, 31,5 и 63 Гц. 5. Определить экспериментальный коэффициент э по формуле (11), приняв значения ΔL, дБ для частот из пятой строки таблицы 3. 6. Определить класс и номер условий труда на каждой частоте по таблице 2 для общей вибрации с учетом значений четвертой строкитаблицы 3 и записать эти данные в восьмую строку таблицы 3. 7. Сделать выводы по работе определить, эффективна ли виброизоляция на каждой частоте, для чего сравнить соответствующие значения э со значениями р и учесть текст го абзаца раздела 4; привести номер и название нормативного документа, где установлены ПДУ вибрации указать основные коллективные методы защиты от вибрации указать средства индивидуальной защиты от вибрации привести номер и название нормативного документа, где установлены нормы вибрации. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы. Минздрав России, Москва, 1997. 2. Безопасность жизнедеятельности. Лабораторный практикум : учеб. пособие 44 для вузов / сост. А.А. Вершинин и др ; под общ. ред. Г.В. Тягунова, А.А. Волковой. Екатеринбург : УрФУ, 2011. 180 с. 45 Таблица 4 Исходные данные для расчета варианта Тип вибрации Параметры вибрации в источнике вибрации (т. А) – уровень виброускорения L a , дБ Параметры вибрации на рабочем месте (т. Б) – уровень виброускорения L a , дБ Число оборотов двигателя (n), об/мин Статическая осадка амортизаторов (Хст), мм 31.5 63 16 31.5 63 1 а 115 120 128 86 95 113 2000 7.0 2 б 114 122 129 84 98 112 2200 7.5 3 в 116 125 130 91 99 115 2100 5.0 4 а 118 123 129 92 112 117 2400 5.5 5 б 105 117 126 79 88 103 2300 6.0 6 в 109 119 124 88 98 105 2000 7.5 7 а 112 124 130 82 99 110 2200 5.0 8 б 114 122 125 86 101 113 2100 6.5 9 в 108 117 124 84 96 107 2000 7.5 10 а 107 114 122 82 97 106 2300 6.0 11 б 116 121 130 83 96 113 2400 5.5 12 в 112 119 127 87 93 108 2200 6.5 13 а 115 121 129 85 99 110 2000 7.0 14 б 116 120 128 88 101 115 2100 5.5 15 в 104 116 125 78 94 102 2300 6.0 16 а 106 117 128 81 99 104 2000 6.5 17 б 117 122 129 77 104 111 2200 7.0 18 в 115 122 130 86 99 113 2400 5.0 19 а 117 123 129 92 104 115 2300 7.5 20 б 107 118 125 80 98 103 2000 6.0 21 в 114 120 129 86 101 110 2100 5.5 22 а 115 120 128 86 95 113 2000 7.0 23 б 114 122 129 84 98 112 2200 7.5 24 в 116 125 130 91 99 115 2100 5.0 25 а 118 123 129 92 112 117 2400 5.5 26 б 105 117 126 79 88 103 2300 6.0 27 в 109 119 124 88 98 105 2000 7.5 28 а 112 124 130 82 99 110 2200 5.0 29 б 114 122 125 86 101 113 2100 6.5 30 в 108 117 124 84 96 107 2000 7.5 31 а 107 114 122 82 97 106 2300 6.0 46 Лабораторная работа № 7. ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ Цель работы:ознакомиться с назначением, принципом действия и нормированием сопротивления защитного заземления измерить его сопротивление методом амперметра и вольтметра. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ При обслуживании производственного оборудования, использующего электрическую энергию, работающие прикасаются к нетоковедущим металлическим частям оборудования (например, работа на металлорежущем станке, приводом которого служит электродвигатель. В процессе эксплуатации электрооборудования может происходить нарушение целостности изоляции проводов и обмоток машин. Чаще всего это происходит там, где электроустановки работают в неблагоприятных условиях в сырых помещениях, при повышенной температуре, в атмосфере паров агрессивных веществ и т.д. Повреждение изоляции у электрооборудования неизбежно влечет за собой появление напряжения на металлических частях оборудования, ив результате этого работающий человек оказывается под воздействием электрического тока, что может привести к несчастному случаю. Одним из методов защиты в этих случаях является применение защитного заземления (рис. 1). Рис. 1. Защитное заземление а – заземлитель б соединительная шина в – заземляемое оборудование 47 Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на нетоковедущих металлических частях оборудования. Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжения прикосновения, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциала за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленного оборудования. Это выравнивание происходит вследствие стекания тока в землю З) через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей и имеющий определенную величину сопротивления (З) этому току. В таком случае этом потенциал заземленного оборудования |