Методы и средства снижения вредного влияния вибрации

 

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с устранением причин появления механических колебаний, например замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.д. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты. Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготавливают из упругодемпфирующих материалов.

Важными мероприятиями для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека являются: правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические процедуры, такие как теплые ванночки для рук и ног, массаж рук и ног, витаминизация и др. Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, а также при контактных смазках и т.д. операторы должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, не пропускающих влагу или контактную смазку.

При разработке нового и модернизации существующего оборудования и приборов должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, передающегося контактным путем, как в источнике его образования (конструктивными и технологическими мерами), так и по пути распространения (средствами виброизоляции и вибропоглощения). При этом рекомендуется применять:

1. Дистанционное управление для исключения воздействия ультразвука на работающих при контактной передаче.

2. Блокировку, т.е. автоматическое отключение оборудования, приборов при выполнении вспомогательных операций – загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и т.д.

3. Приспособление для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали.

Классификация средств коллективной защиты от шума:

I. Архитектурно-планировочные.

II. Акустические:

1.Звукоизоляции:

· Ограждения;

· кабины, пульты;

· кожухи;

· экраны.

2.Звукопоглощения:

· облицовки;

· штучные звукопоглотители.

3.Глушители:

· абсорбционные;

· реактивные;

· комбинированные.

III. Организационно-технические.

Акустические средства в свою очередь подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители.

При наличии в помещении одиночного источника шума, уровень интенсивности L (дБ) можно рассчитать по формуле

 

L=10lg J/J₀.

 

Если имеется n источников шума с одинаковым уровнем интенсивности звука L_i, то общий уровень интенсивности звука определяется по формуле

 

L=L_i + 10lgn.

 

 

Эффективность снижения уровня шума (∆L,дБ) в помещении определяется по формуле

∆L=L-L_доп.

 

Эффективность установок облицовок (дБ) можно приближенно определить по формуле

 

L=n10lgA₂A₁,

 

где А₂ и А₁ – соответственно эквивалентная площадь поглощения после и до установки облицовки.

Эффективность звукоизоляции однородной перегородки (дБ) рассчитывается по формуле

 

∆L₃=20lgGf – 4,75,

 

где G - масса одного м² перегородки, кг; f - частота, Гц.

Эффективность установки кожуха ∆L (дБ)

 

∆L=L₃ + 10lgα,

где α-коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха, L₃- звукоизоляция стенок кожуха.

Методы и средства коллективной защиты от вибрации

 

Виброизоляцией называется уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам.

Виброизоляцию можно оценивать через коэффициент передачи

 

К_п=1/f/f₀ – 1,

 

где f и f₀ – частота возмущающей силы и собственная частота системы при наличии виброизолирующего слоя (Гц).

Эффективность виброизоляции определяется по формуле

 

B_L=20lg1/K_п.

 

Виброизоляция используется при виброзащите от действия напольных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки могут устанавливаться на амортизаторы (резиновые, металлические или комбинированные) или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупругого слоя. Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между рукой и инструментом проложены слои с различной массой и упругостью.

Выбор гашения вибрации осуществляется за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.