лекции бжд 4 курс. БЖД. Основные положения и термины раздела Безопасность жизнедеятельности

• Название: Основные положения и термины раздела Безопасность жизнедеятельности
• Анкор: лекции бжд 4 курс
• Дата: 24.01.2020
• Размер: 89.03 Kb.
• Имя файла: БЖД.docx
• Тип: Лекция; #105692
• страница: 10 из 13

Инфразвук

Инфразвук – акустическое колебание среды с частотой менее 16 Гц. Волна низкой частоты характеризуется огромной проникающей способностью. При распространении в море и в атмосфере на уровне земли инфразвуковые волны, частоты которых от 10 до 20 Гц, затухают на расстоянии 1000 км не более чем на 10 дБ, следовательно инфразвук почти невозможно изолировать, и все звукопоглощающие материалы теряют свою эффективность именно на инфразвуковых частотах. Так как длина инфразвуковой волны велика, проникновение её в ткани тела тоже велико. Следовательно инфразвук мы чувствуем всем своим телом. Колебания с уровнем звукового давления более 110 дБ в диапазоне частот от 2 до 20 Гц могут приводить к резонансным явлениям в организме. Для органов дыхания опасен инфразвук с частотой от 1 до 3 Гц, для сердца – от 3 до 5 Гц, для мозга в состоянии сна 3.5 гц, в состоянии покоя 8-14. Для умственной активности – от 14 до 35. В зависимости от частоты инфразвука могут возникать головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, а с повышением уровня – чувство вибрации внутренних органов (5-10 Гц). Снижение памяти, внимания, работоспособности, появление чувства страха, нарушение функций вестибулярного аппарата. Известно, что сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх, желание вырваться из замкнутого пространства, резонанс глазных яблок может вызвать галлюцинации.

Основными источниками являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, вентиляторы, компрессоры и тд. Нормирование инфразвука осуществляется по СанПин 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах», СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки».

Уровни звукового давления в октановых полосах со средними геометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц соответственно не должны превышать 100, 95, 90, 85 дБ (для производственных помещений) и 75, 70, 65, 60 для жилых и общественных зданий. К основным мероприятием по борьбе с инфразвуком можно отнести повышение быстроходности машин, повышение жёсткости конструкций больших размеров, устранение низкочастотных вибраций, установка глушителей.

6. Ультразвук

Ультразвуковая энергия хорошо применяется в медицине, машиностроении, при механической обработке и очистке деталей, сварке, прочистки мелких отверстий, ускорении электролитических и химических процессов и т.д.

По частотному спектру ультразвук классифицируется на низкочастотный от 12 500 до 100 000 Гц и высокочастотный – всё, что выше 100 000 Гц. По способу распространения различают воздушный и контактный ультразвук. Ультразвук обладает высокой биологической активностью, его воздействие на человека можно рассматривать как:

1. 
   Механическое – микромассаж тканей
   
2. 
   Физико-химическое – изменение скорости биологических реакций
   
3. 
   Термическое
   
4. 
   Эффект, связанный с возникновением в тканях ультразвуковой коллетации (гравитации)
   

Длительное воздействие на человека воздушного ультразвука вызывает функциональное нарушение нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Появляются головные боли, теряется слуховая чувствительность, контактное воздействие ультразвука приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности.

СанПин 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» и ГОСТ 12.1.001-89 «Ультразвук. Общие требования безопасности». Данные документы устанавливают:

1. 
   Для воздушного ультразвука допустимый уровень звукового давления для частот от 12 500 до 100 000 Гц в пределах от 80 до 110 дБ
   
2. 
   Для контактного ультразвука допустимый уровень виброскорости для частот от 8 000 до 31 500 000 Гц в пределах от 100 до 110 дБ.
   

Защита от действия ультразвука через воздух может быть обеспечена использованием оборудования более высоких частот, установкой экранов между оборудованием и работающим.

7. Вибрации

Вибрации – это периодические колебания частей механической системы или всей системы, повторяющиеся во времени с определённым интервалом времени – периодом колебаний. Механическую систему представляет собой какое-либо твёрдое тело или жидкость, которое в отличие от газов сильны связи кристаллического или межмолекулярного воздействия. Вибрация распространяется в твёрдых и жидких телах в виде волн. Таким образом вибрация по сути является звуковой волной, которая распространяется в твёрдой или жидкой среде. Причиной возникновения вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия, возникающие при работе машин и механизмов. Источниками вибраций могут являться:

1. 
   Возвратно-поступательные движущиеся механизмы (перфораторы, вибротромбовки, виброформовочные машины).
   
2. 
   Неуравновешенные вращающиеся массы (дрели, шлифовальные машины, режущий инструмент).
   
3. 
   Ударные взаимодействия сопрягаемых деталей. (подшипниковый узел?)
   
4. 
   Оборудование и инструмент, использующиеся в технологических целях для ударного воздействия на обрабатываемый материал (рубильные и отбойные молотки, молоты, пресс)
   
5. 
   Неровности транспортных путей.
   

В зависимости от вида источника, вибрации различают по категориям:

1. 
   Транспортная вибрация – возникают при движении транспортных средств по дорогам.
   
2. 
   Транспортно-технологическая вибрация – возникает при движении технологических систем по специально подготовленным поверхностям в производственных помещениях (электрокары, какие-то транспортные машины)
   
3. 
   Технологическая вибрация, возникающая при работе стационарного оборудования и машин или передающаяся на рабочие места, не имеющая источников вибрации
   
   1. 
      На постоянных рабочих местах производственных помещений (работа метало- и деревообрабатывающих станков, литейные установки, вентиляторы)
      
   2. 
      На рабочих местах производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрации.
      
   3. 
      На рабочих местах в помещениях конструкторских бюро, в вычислительных центрах, общественных зданиях.
      

По характеру воздействия на человека различают: местную и общую вибрации.

Локальные вибрации оказывают воздействия на отдельные части тела (руки, плечи, сердце). Локальной вибрации подвергаются рабочие с ручным автоматизированным инструментом (отбойные молотки, перфораторы, шлифовальные машины)

Общие вибрации действуют через опорные поверхности на весь организм сидячего или стоячего человека. Общей вибрации подвергаются операторы кузнечно-штампованного оборудования, грузоподъёмных кранов, а также транспортные рабочие.

Вибрационные заболевания стоят на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Локальные вибрации приводят к спазмам сосудов кистей рук и предплечий, что ухудшает кровообращение, снижается болевая чувствительность и подвижность суставов из-за отложения в них солей, мышцы атрофируются из-за окостенения сухожилий, происходит нарушение обмена веществ, возникают новообразования (костные мозоли). Общие вибрации вредно воздействуют на опорно-двигательный аппарат, нервную систему, также на вестибулярный, зрительный и тактильный анализаторы. При этом отмечается расстройство координаций движения. Общие вибрации вредно воздействуют на нервную систему, сердечную деятельность, нарушаются зрительные функции. Особо опасны резонансные вибрации, которые вызывают микротравмы различных тканей, вплоть до их разрыва. Внутренние органы и отдельные части тела человека рассматривюатся как колебательные системы с собственной частотой колебаний. Если она совпадает с частотой вибрации, то возникает резонансное явление увеличения амплитуды колебаний. (собственная частота всего тела в положении сидя составляет 4-6 Гц, головы в положении сидя 25-30 Гц, для сердца – 16, кишечника – нет, для глазных яблок – 30-90 Гц). Резонанс внутренних органов приводит к внутренним повреждениям и травмированию. Симптомы: боль в пояснице, головная боль, конечности, желудок

Нормирование вибрации регламентирует следующие документы:

СанПин 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах».

ГОСТ 12.1.012-2004 «Вибрационные нормы. Общие требования.»

Основными количественными характеристиками вибраций являются: частота f [Гц], период колебаний T [с] (f=1/T), амплитуда виброперемещений А [м], скорость виброперемещений V [м/с], ускорение виброперемещений a [м/c²]

Для гармонических колебаний V=2*п*f*A, a= (2пf)²*A

Диапазон частот вибраций разбивают на октавные диапазоны, которые характеризуются среднегеометрическими частотами: 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500 и 1000. По частотному спектру различают вибрации низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные

Виды вибрации	Общие вибрации	Локальные вибрации
Низкочастотные	1-8 Гц	8-16 Гц
Среднечастотные	8-31.5 Гц	31.5-125 Гц
Высокочастотные	31.5-63 Гц	125-1000 Гц

Вибрации с частотой ниже 20 Гц воспринимаются организмом как сотрясения, а вибрации с частотой выше 20 воспринимаются одновременно как сотрясения и как звук. Степень ощущения вибрации, как и звук, оценивают в относительных логарифмических единицах – дБ.

Уровень виброскорости L_v = 10lg(V/V₀), где V₀ = 5*10^-8 м/с – пороговая величина колебательной скорости.

Виброускорение L_V = 20lg(a/a₀) [дБ], a₀ = 10^-6 – пороговая величина виброускорения.

Нормы по ограничению общих и локальных вибраций в зависимости от категории (транспортная, транспортно-технологическая, технологическая, локальная) устанавливают величину допустимого логарифмического уровня (значения) виброскорости в октавных полосах частот. Нормы вибрации установлены для 8-часовой рабочей смены. Пример: в полосе частот 16 Гц общая транспортная вертикальная вибрация L = 107 дБ, а в служебных помещениях L = 75 дБ.

Принципы снижения вибрации характеризуются уравнением колебательного процесса: V= (F_m)/(sqrt(мю²+(m*омега-c/омега)²))=(F_m)/(sqrt(мю²+(m*2пf-c/2пf)²))

F_m – возмущающая вибросила

Мю – коэффициент активного сопротивления объекта

Омега – круговая частота возмущающей силы

f – частота вибрации

m – масса системы

c – коэффициент жёсткости системы (пассивное сопротивление)

Анализ зависимости показывает, что снижение виброскорости можно обеспечивать:

1. 
   Уменьшением возмущающей силы:
   
2. 
   Увеличением коэффициента активного сопротивления системы
   
3. 
   Увеличением реактивного сопротивления объекта вибропоглощением за счёт массы объекта и его жёсткости
   

Уменьшением возмущающей силы возмущение уменьшают непосредственно в источниках или на пути распространения вибрации. В источнике вибрации её интенсивность снижается за счёт: уменьшения ударных нагрузок, за счёт снижения зазоров, сочленения деталей при повышении класса точности изготовления, применения смазок, заменой возвратно-поступательного движения на вращательные механизмы, использование зубчатых передач пониженной виброактивности вместо прямозубых зубчатых колёс, применение подшипников скольжения вместо подшипников качения, улучшением балансировки вращающихся деталей, снижение возмущающего воздействия на пути его распространения достигается виброизоляцией. Виброизоляция – уменьшение передачи колебаний от источника вибраций защищаемому объекту устройствами упругой связи, которые помещаются между ними и мешают передаче вибрации. Для виброизоляции машин или рабочих мест операторов вибрационного оборудования чаще всего применяют виброизолирующие опоры, пружины

Увеличение коэффициента активного сопротивления объекта осуществляется вибродемпфированием. Вибродемпфирование – уменьшение уровня вибраций объекта за счёт превращения механической энергии колебаний в тепловую энергию. Виды вибродемпфирования:

1. 
   Использование конструкционных материалов с большим внутренним коэффициентом трения (магниевые сплавы, пластмасса, резина, сплавы на основе никеля)
   
2. 
   Нанесение на вибрирующие поверхности слоя вязко-упругих материалов, обладающих большими потерями на внутренне трение:
   
   1. 
      Многослойные покрытия из твёрдых пластмасс, бетунинизрованного войлока, слоя фольги. Всё это увеличивает жёсткость покрытия
      
   2. 
      Металлические покрытия на основе Al, Cu, Pb, Sn
      
   3. 
      Пластические материалы типа поливинилхлорида
      
   4. 
      Мастики – смеси синтетических смол и наполнителей
      
   5. 
      Смазочные вещества
      
3. 
   Виброгашение – уменьшение вибрации за счёт увеличения реактивной составляющей механического сопротивления системы. Виброгашение достигается:
   
   1. 
      Увеличением массы объекта – чаще всего осуществляется креплением корпусов агрегатов и машин на массивные фундаменты с помощью болтов или цементной подбивках? Для небольших объектов между основанием и агрегатом устанавливают массивную опорную плиту.
      
   2. 
      Увеличением жёсткости объекта – осуществляется на этапе его проектирования за счёт уменьшения конструктивных элементов.
      
   3. 
      Использованием динамических виброгасителей – (в.) представляют собой дополнительную колебательную систему, собственная частота динамического виброгасителя должна совпадать с основной частотой колебаний вибрирующего агрегата. Данный виброгаситель жёстко крепится на вибрирующий агрегат. Недостатком динамического виброгасителя является то, что он работает только при определённой частоте вибраций.
      

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации являются виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки. Для ног: виброизолирующая обувь, стельки.