курсовая работа по вибрации. 1курсовая ПС Жамсаранов А.В. Защита от вредных производственных факторов

• Название: Защита от вредных производственных факторов
• Анкор: курсовая работа по вибрации
• Дата: 23.12.2022
• Размер: 0.99 Mb.
• Имя файла: 1курсовая ПС Жамсаранов А.В.docx
• Тип: Курсовая; #860315
• страница: 2 из 7

1.1 Классификации 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 передачина 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.

Вибрацию измеряют в направлении осей системы координат с центром в точке контакта тела человека с вибрирующей поверхностью. Основные барицентрические системы координат показаны на (рисунок 1).

В барицентрической системе координат применительно к степе- ни комфорта человека в положении сидя рассматривается общая вибрация в диапазоне частот 0,5 − 80 Гц, действующая на подушке сиденья по шести направлениям (три направления для поступательной вибрации: оси х, уи z, − и три направления угловой вибрации r _х , r _yи r _z), а также поступательная вибрация (оси х, у и z) на спинке сиденья и на поверхности опоры ног сидящего человека (рис.1).

Применительно к степени комфорта человека для положений стоя и лежа рассматривается поступательная вибрация в трех направлениях (оси х, у и z) на основной опорной поверхности.



а б

в

Рисунок 1 - Барицентрическая система координат для тела человека:

а − положение, сидя, б − положение стоя, в − положение лежа; х, у, z − индексы, используемые для обозначения направления поступательной вибрации. Для угловой вибрации они указывают ось вращения г (вращения вокруг осей х, у и z соответствуют раскачиванию с бока на бок, наклонам вперед и назад и поворотам из стороны в сторону.


− 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, как показано на (рис.2).

Из практических соображений эту систему координат удобно задавать относительно соответствующей барицентрической системы координат (рисунок 2). В случае измерения локальной вибрации положение барицентрической системы координат определяется предметом - обрабатываемой деталью, рукояткой инструмента или рычагом устройства управления, − через который вибрация передается на сжатую кисть. Центром биодинамической системы координат является головка третьей пястной кости. Ось определена как продольная ось третьей пястной кости с положительным направлением в сторону кончика пальца. Ось проходит через начало координат, перпендикулярна к оси и направлена вверх, когда кисть находится в нормальном анатомическом положении (ладонью вверх). Ось перпендикулярна к двум другим осям и положительно направлена в сторону большого пальца. На практике обычно используют барицентрическую систему координат, получаемую вращением системы координат в плоскости (y - z) таким образом, чтобы ось была параллельна оси предмета, удерживаемого кистью руки (например, рукоятки).

Желательно измерять вибрацию во всех трех направлениях одновременно. Допустимо проведение измерений вдоль каждой оси по очереди при условии, что рабочие условия от измерения к измерению остаются неизменными. Измерения следует проводить на вибрирующей поверхности по возможности ближе к центру области обхвата рукой машины, инструмента или обрабатываемой детали. Местоположение датчиков должно быть зафиксировано.


а б
Рисунок 2 - Система координат, связанная с кистью руки:

а − положение «сжатая ладонь» (кисть обхватывает ци- линдрическую рукоятку);

б − положение «плоская ладонь» (кисть нажимает на сферическую поверхность).

Обозначения:

• 
  биодинамическая система координат;
  

базицентрическая система координат.

По источнику возникновениявибраций различают:

1. 
   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 дорог (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;

• 
  2категории − 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 метало и деревообрабатывающие, кузнечнопрессовое 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.
  

Общую вибрацию категории 3 (технологическую) по месту действия подразделяют на следующие типы:

а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

в) на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.

По направлению действиявибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат:

– локальную вибрациюподразделяют на действующую вдоль

осей ортогональной системы координат, , , где ось

изделия и т.п.), ось перпендикулярна ладони, а ось лежит в

параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого

изделия и т.п.), ось перпендикулярна ладони, а ось лежит в

плоскости, образованной осью и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается);

– общую вибрациюподразделяют на действующую вдоль осей

Ортогональной системы координат , , где (от спины к

груди) и

(от правого плеча к левому) − горизонтальные оси,

направленные параллельно опорным поверхностям; - вертикальная

ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п. (рис.1).

Похарактеру спектра вибрациивыделяют:

• 
  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 вибрации, 31,5 − 63Гц − для локальных вибраций);
  
• 
  высокочастотные вибрации(31,5 − 63Гц − для общих вибрации, 125 − 1000Гц − для локальных вибраций).
  

По временным характеристикамвибрации 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 10 мин. при измерении с постоянной времени 1 с.
  

Непостоянные вибрацииподразделяются:

• 
  колеблющиеся во времени, для которых величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;
  
• 
  прерывистые, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1с;
  
• 
  импульсные, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1с.
  

1.2 Характеристика основных параметров вибрации
Параметрами, характеризующими вибрацию: частота f(Гц), амплитуда a (м), скорость V (м/с) и ускорение W(м/с²).

Частота колебаний означает количество полных колебаний за единицу времени. Единицей измерения частоты колебаний является герц (Гц), означающий одно колебание в секунду. Частота колебаний является величиной, обратно пропорциональной периоду колебаний.

Амплитудой колебаний является наибольшее смещение колеблющейся точки от нейтрального положения.

Скорость вибрации представляет собой первую производную смещения во времени – частоты и амплитуды колебаний:

V=2*π*f*a,м/с,

где f− частота вибрации, Гц; a − амплитуда вибрации, см

При известной скорости вибрации можно определить амплитуду колебаний:

a= , м.

Ускорение вибрации представляет собой вторую производную смещения во времени – частоты и амплитуды колебаний – и выражается в долях или единицах ускорения свободного падения:

см/с2