Основи охорони праці - Атаманчук П.С. - РОБОТА № 11. Визначення рівнів вібраційних навантажень

Мета роботи: навчитися знаходити середні квадратичні значення (СКЗ) віброшвидкості та віброприскорення та порівняти їх із санітарними нормами.

I. Цільова програма

ІІ. Підготовка до роботи

1. Повторити навчальний матеріал, що стосується проблеми визначення рівня вібрацій в навчальному приміщенні; будови віброшумоміра; з'ясування причин, що впливають на рівень вібрацій на робочому місці.

2. Діагностика початкового рівня знань:

1 (ЗЗ). Поясніть з погляду охорони праці поняття вібрації.

2 (ЗЗ). Якими приладами можна виміряти рівень вібрацій?

3 (ПОЗ). Які допустимі рівні вібрацій?

4 (РО). Як впливають на організм людини вібрації?

5 (РО). Поясніть фізичну природу вібрацій.

ІІІ. Теоретичні відомості

Вібрації - це механічні коливання твердих тіл, при яких спостерігається тремтіння або струси всього тіла, чи окремих його частин під час різних робіт (бетоноукладки, пневмоелектроподрібнення порід чи шляхового покриття, роботи в шахтах з відбійним молотком, розпилювання матеріалів). З фізичної точки зору між шумом і вібрацією принципової відмінності немає, але сприймання їх людиною відрізняється: вібрація сприймається вестибулярним апаратом та на дотик, а шум - органом слуху. За характером впливу на організм вібрація передається на все тіло людини.

Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю - від сильної втоми й не дуже значних змін багатьох функцій організму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи, деформації м' язів і кісток, порушення чутливості шкіри, кровообігу та ін.

Людина починає відчувати вібрацію при швидкості коливань 1-Ю-4 м/с. Функціональні зміни, пов'язані з дією вібрації на людину- проявляються в погіршенні зору, зміні реакції вестибулярного апарату, виникненні галюцинацій, швидкій втомлюваності. Негативні відчуття від вібрації виникають при прискореннях, що складають 5 % прискорення сили ваги, тобто при 0,5 м/с2. Особливо шкідливі вібрації з частотами, близькими до частот власних коливань тіла людини, більшість котрих знаходиться в межах 6...30 Гц.

Резонансні частоти окремих частин тіла наступні:

- очі -22...27 Гц

- горло - 6... 12 Гц

- грудна клітка - 2... 12 Гц

- ноги, руки - 2... 8 Гц

- голова - 8...27 Гц

- обличчя та щелепи - 4...27 Гц

- пояснична частина хребта - 4... 14 Гц

- живіт - 4...12 Гц

Дія вібрації на організм людини визначається наступними характеристиками: інтенсивністю, спектральним складом, тривалістю впливу, напрямком дії.

Показниками інтенсивності є середньоквадратичні або амплітудні значення віброприскорення, віброшвидкості або віброзміщення, виміряні на робочому місці.(Для стандартних порогових значень прийняті наступні величини параметрів вібрації (ДСН 3.3.6.039-99): віброзміщен-ня 8 o 10-12 м, віброшвидкості 5 o 10-8 м/с; віброприскорення 3 o 10-4 м/с2.)

Загальні методи боротьби з вібрацією класифікуються наступним чином:

- зниження вібрацій в джерелі виникнення шляхом зниження або усунення збуджувальних сил;

- відлагодження від резонансних режимів раціональним вибором приведеної маси або жорсткості системи, котра коливається;

- вібродемпферування (вібропоглинання)- зниження вібрацій за рахунок сил тертя демпферного пристрою, тобто переведення коливної енергії в тепло;

- динамічне гасіння - введення в коливальну систему додаткової маси або збільшення жорсткості системи;

- віброізоляція - введення в коливну систему додаткового пружного зв' язку, з метою послаблення передавання вібрацій, суміжному елементу конструкції або робочому місцю;

- використання засобів автоматичного контролю та сигналізації;

- застосування систем дистанційного керування;

- позначення вібруючих поверхонь знаком або фарбою.

- використання індивідуальних засобів захисту. (спеціальне віб-розахисне взуття; рукавиці з м' якими надолонниками; пружнодемпфі-

творення механічних коливань об'єктів, що досліджуються, в пропорційні їм електричні сигнали, які підсилюються і вимірюються приладом.

Для перетворення механічних коливань в електричні сигнали використовується перетворювач (датчики): ДН-3-М1 і ДН-4-М1.

Конструктивно віброшумомір складається: а) віброперетворювач; б) еквівалент віброперетворювача призначений для калібрування і безпосередньо для роботи при вимірюванні віброприскорення і віброш-видкості; в) попередній підсилювач; г) джерело живлення призначене

руючі прокладки та пластини для обхвату вібруючих рукояток та деталей).

В практичній діяльності для визначення рівнів вібраційних навантажень використовують прилад віброшумомір (рис. 11.1). Він призначений для вимірювання середніх квадратичних значень віброприскорення та віброшвидкості. У ВШВ-003-М2 використовується принцип пере-

для живлення ВШВ-003-М2 від мережі змінного струму, напругою 220В; д) екран; е) заглушка. є) кабель з'єднувальний; ж) прилад вимірювальний.

На передній панелі виведенні такі органи управління, регулювання і індикації:

перемикач "РОД РАБОТЬІ" з положеннями: "О" - для вмикання вимірювача; "+" - для контролю стану батарей; "►" - для вмикання вимірювача в режим калібрування; F, S, 10S - для вмикання вимірювача в режим вимірювання з постійною часу Б(швидко), S(ro-вільно), 10S (10 с); показуючий прилад - для відліку величини, що вимірюється, (зокрема при роботі з віброперетворювачем ДН-4-МІ результат вимірювань необхідно домножати на 10), і для контролю напруги живлення; перемикачі ДЛТ1,с1В, ДЛТ2, dB; одиничні індикатори

3 o 103, 0,01.. .103м/с; 0,03, 0,1......104м2/с (призначені для вибору межі

вимірювання віброприскорення і віброшвидкості); індикатор ПРГ - для індикації перевантаження вимірювального тракту; кнопка d, V - для вмикання вимірювача в режим вимірювання віброшвидкості;

перемикач ФЛТ, Hz з положеннями: 1; 10 - для включення ФВЧ1; 10 Гц, що обмежують частотний діапазон при вимірюванні віброприскорення, віброшвидкості; А, Б, С - для включення коректуючих фільтрів А, Б, С; ОКТ - для включення вимірювача в режим частотного аналізу в октавних полосах; перемикач ФЛТ ОКТ з кнопкою idfz, Hz для включення одного з чотирнадцяти октавних фільтрів з середніми геометричними частотами 1 Гц......8 кНц; кнопка 10 idfz, 4 кН -

для включення ФНЧ 10 кГц чи 4 кГц, що обмежують частотний діапазон при вимірюванні віброприскорення, віброшвидкості; кнопка СВ, ДИФ - для вимірювання в режимі вільного або дифузійного поля;

гнізда: 50 mV- вихід з калібровочного генератора; "■©" - для під' єднання передпідсилювача.

Зняття інформації про вібрацію здійснюється за допомогою перетворювачів п'єзоелектричних вібровимірювачами ДН-3-М1, ДН-4-М1.

Віброперетворювач призначений для перетворення механічних коливань в електричні сигнали, які пропорційні прискоренню об' єкта, що коливається. Віброперетворювач використовується разом з вібро-вимірювальними приладами для вимірювання параметрів вібрації.

При експлуатації і ремонті віброшумоміра можлива небезпека ураження електричним струмом. Джерелом небезпеки є напруга мережі 220 В в джерелі живлення.

Калібрування вимірювача здійснюється таким чином:

o під'єднати еквівалент віброперетворювача до попереднього підсилювача;

o підсилювач ВПМ-101 з'єднати з гніздом "■©" вимірювача;

o гніздо 50 mV вимірювача з'єднати кабелем з еквівалентом віброперетворювача;

o перемикач "РОД РАБОТЬІ" встановити в положення " ► ";

o перевірити, чи знаходиться стрілка приладу на позначці 0,5 верхньої шкали приладу; якщо це необхідно, то резистором з позначкою "►" встановити стрілку вимірювача на відмітку 0,5 верхньої шкали приладу;

Калібрування необхідно проводити кожний раз перед початком вимірювань, а також періодично в процесі вимірювань. Воно здійснюється для перевірки правильності роботи приладу. Після калібрування приладу вибрати необхідний віброперетворювач (за вказівкою викладача), в залежності від вимірюваного рівня вібрацій і частотного діапазону і встановити його на досліджуваному об' єкті у відповідності з паспортом віброперетворювача. Від'єднати кабель і до еквівалента віброперетворювача приєднати вибраний віброперетворювач.

IV. Технологія і техніка виконання експериментів

1. Розглянути проблеми, що пов'язані з охороною праці молоді та нормативними вимогами до навчальних приміщень і робочих місць.

2. Ознайомитись з теоретичними відомостями про вплив вібрацій на організм людини.

3. Дослідити будову та принцип роботи віброшумоміра та віброперетворювачів. Ознайомитись з правила безпеки при роботі з приладом.

4. За вказівкою викладача провести калібрування вимірювача.

5. Виміряти віброприскорення. Для цього: Перемикачі вимірювача встановити в положення: ДЛТ1, dB - 80; ДЛТ2, dB - 50; в залежності від частотного діапазону вимірювань перемикач ФЛТ, Hz встановити в положення "1" або "10"; натиснути або відпустити кнопку 10 kHz.; перемикач "РОД РАБОТ" встановити в положення F або S, або 10S; провести вимірювання, змінюючи при необхідності положення перемикачів ДЛТІ, dB; ДЛТ2, dB; провести відлік показів вимірювача в м/с2 (при роботі з віброперетворювачем ДН-4-М1 покази необхідно помножити на 10). а =

6. Виміряти віброшвидкість. Для цього натиснути кнопку а, V і повторити операцію за п.5, відраховуючи покази в мм/с. V =

7. Зробити висновки про дотримання санітарних вимог щодо рівня вібрацій на робочому місці.