Безопасность жизнедеятельности

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

  Учебно-методическое пособие

По выполнению  контрольных работ по курсу

«Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех направлений

Заочной и очно-заочной форм обучения

 

 

Нижний Новгород 2014

ББК 68.9

 

Рецензент

к.т.н., профессор кафедры «Техносферная безопасность» ННГАСУ Моисеев В.А.

 

Г.В. Пачурин, А.Б. Елькин, И.В. Гейко, Н.С. Конюхова, Т.И. Курагина,

 О.В. Маслеева

 

Безопасность жизнедеятельности. Учебно-методическое пособие по выполнению контрольных работ по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех направлений заочной и очно-заочной форм обучения / НГТУ; Г.В. Пачурин, А.Б.Елькин, И.В. Гейко, Н.С. Конюхова, Т.И. Курагина, О.В. Маслеева. Н.Новгород, 2014. – 117 стр.

 

 

В пособии рассмотрены решения практических задач по курсу «Безопасность жизнедеятельности». Подготовлены варианты заданий для проверки теоретических знаний и навыков решения практических заданий.

 

 

Оглавление

 

1	Выбор задания и вопросы к контрольной работе…..……………..
2	Задачи по курсу БЖД……………………………………………….
2.1	Расчет тока, протекающего через человека………………………..
2.2	Напряжение шага……………………………………………………
2.3	Расчет виброизоляции………………………………………………
2.4	Защита от электромагнитных полей……………………………….
2.5	Защитное заземление………………………………………………..
2.6	Анализ травматизма…………………………………………………
2.7	Расчет искусственного освещения…………………………………
2.8	Расчет уровня звука ………………………………………………..
2.9	Расчет эквивалентного уровня звука………………………………
2.10	Защита от ионизирующих излучений……………………………...
2.11	Выбор и расчет экранов для защиты от ионизирующего излучения ……………………………………………………………………
2.12	Расчет общеобменной вентиляции…………………………………
2.13	Определение категории помещения по пожаровзрывоопасности..
2.14	Профессиональный риск……………………………………………
	Библиографический список………..……………………………….

 

 

1. Выбор задания и вопросы к  контрольной работе

 

В процессе изучения курса "Безопасность жизнедеятельности" студенты выполняют контрольную работу, которая включает пять вопросов и две задачи.

Вариант теоретических вопросов и задач выбирается в соответствии с последней цифрой учебного шифра по зачетной книжке (таблица 1.1). Вариант исходных данных для решения задач принимается по предпоследней цифре учебного шифра.

Контрольная работа выполняется четким и разборчивым почерком в уче­нической тетради. На каждой странице тетради оставляются поля для замеча­ний преподавателя-рецензента. Ответы на вопросы и решения задач должны сопровождаться эскизами, схемами или графиками в соответствии с требованиями технического рисования и черчения, а также ссылками на литературные источники.

В заключение контрольной работы необходимо приводить перечень используемой литературы, а также дату выполнения работы  и подпись.

Выполненную работу студент отправляет в университет на ЗВФ.

Зачтенная работа предъявляется преподавателю при сдаче экзамена.

 

Таблица 1.1

Варианты заданий для контрольной работы

Направления	Вариант	Номера теоретических вопросов	Номера задач
140400 Электроэнергетика и электротехника 210100 Электроника и наноэлектроника	1	1, 19,30,45,62	1, 6
	2	2, 20, 32,46,53,	2, 11
	3	3,21,32,47,64	3, 1
	4	4,22,33,48,65	5, 12
	5	8,24,37,49,66	1, 10
	6	9,24, 29, 38, 60	2, 8
	7	10,25,30, 41, 67	1, 3
	8	11,26, 32,42.61	3, 12
	9	12,27,32,43, 68	2, 7
	0	13,29; 33,44,69	1, 7
141100 Энергетическое машиностроение 190100 Наземные транспортно-технологические машины и комплексы 190600 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. 190700 Технология транспортных процессов	1	5, 20,30,42,86	1, 6
	2	2,21;31,43, 73	2, 11
	3	7,22,32,44, 93	3, 1
	4	8,23,33,52,72	5, 12
	5	9,24,34,54,73	1, 10
	6	10,25,35,56,74	2, 8
	7	11,26,37, 57, 75	1, 3
	8	12, 27, 38, 58, 76	3, 12
	9	13,28,39, 59,93	2, 7
	0	14,29,40, 60,88	1, 7
210400 Радиотехника 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи 211000 Конструирование и технология электронных средств 230100 Информатика и вычислительная техника 230400 Информационные системы и технологии	1	16, 20,39,413, 83	4, 1
	2	17,21,42,65,90	4, 2
	3	18,22,40,50,84	4, 3
	4	19, 23, 40, 49,87	4, 5
	5	20,24,43, 52,91	4, 7
	6	1,26,45,53,91	4, 8
	7	2,27,40, 54,90	4, 9
	8	3, 20, 55, 72, 87	4, 10
	9	4, 10,56, 77, 88	4, 11
	0	5, 11,59, 78, 89	4, 12
150100 Материаловедение и технологии материалов 150400 Металлургия 150700 Машиностроение	1	2, 20,36,49, 50	1, 6
	2	3,21,38,71, 93	2, 11
	3	4,22,39, 72,91	3, 13
	4	5, 23, 32, 73,92	5, 12
	5	2,24, 33, 74, 90	4, 10
	6	7, 25, 34, 75, 85	2, 8
	7	8,26,35, 76,90	1, 3
	8	9,27, 36, 77,87	3, 12
	9	10,28,37, 78,93	2, 7
	0	11,29,38,79,92	1, 13
080100 Экономика 080200 Менеджмент 222000 Инноватика	1	1,18,20,45,51	6, 12
	2	2, 19, 50,56,83	7, 11
	3	3,9, 17, 77,87	6, 11
	4	4, 16, 39, 72, 82	7, 12
	5	5, 14,29,71,79	7,13
	6	2, 13, 30, 80,93	6,13
	7	7, 12,35,51,83	1,11
	8	8, 11,37, 52,91	1,6
	9	9, 20, 38, 77, 86	1,7
	0	10, 21, 76,82,90	1,12
151900 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств 151000 Технологические машины и оборудование 220700 Автоматизация технологических процессов и производств	1	1, 17,26,38, 84	1, 6
	2	2, 16, 68, 73,85	2, 11
	3	3, 14,25, 54, 72	3, 13
	4	4, 13, 20, 70, 82	5, 12
	5	5, 12,22,69. 83	1, 10
	6	4, 11,39, 74,91	2, 8
	7	7,10,50,75,92	1, 3
	8	8, 9, 67, 79, 89	3, 12
	9	2, 9, 55. 81, 88	2, 7
	0	18,33,60,80, 87	1, 13
280700 Техносферная безопасность	1	2, 20,36,49, 50	1, 6
	2	3,21,38,71, 85	2, 11
	3	4,22,39, 72,90	3, 13
	4	5, 23, 32, 73,91	5, 12
	5	19,24, 33, 74,92	4, 10
	6	7, 25, 34, 75,93	2, 8
	7	8,26,35, 76,89	1, 3
	8	9,27, 36, 77,88	3, 12
	9	10,28,37, 78,93	2, 7
	0	11,29,38,79,92	1, 13

 

Вопросы к контрольной работе

1.Опасности в системе Человек-Машина-Среда. Аксиома о потенциальной опасности.

2.Понятие риска. Приемлемый риск, методы его определения.

3.Естественные системы человека для защиты от вредных факторов. Ха­рактеристика анализаторов.

4.Рациональная организация рабочего места с учетом эргономических требований.

5.Психофизиологические качества человека, влияющие на безопасность.

6.Оценка условий труда.

7.Показатели оценки тяжести и напряженности труда.

8.Организация службы охраны труда на предприятии, обязанности администрации предприятия, связанные с охраной труда.

9.Нормативные правовые акты по охране труда.

10.Причины возникновения несчастных случаев на производстве, их клас­сификация.

11.Методы анализа производственного травматизма.

12.Надзор и контроль за соблюдением зако­нов, правил и норм по охране труда.

13.Опасные и вредные производственные факторы.

14.Производственный травматизм и профессиональные заболевания.

15.Порядок расследования несчастных случаев на производстве; регистра­ция и учет несчастных случаев.

16.Виды ответственности за нарушение законодательства о труде, норм и правил по охране труда.

17.Общественный контроль по охране труда на предприятии.

18.Нормирование параметров микроклимата.

19. Процессы теплообмена между телом человека и окружающей средой.

20.Классификация и нормирование вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

21.Естественная вентиляция. Устройство и принцип действия. Преимущества и недостатки.

22.Механическая вентиляция. Устройство и принцип действия. Преимущества и недостатки.

23.Кондиционирование воздуха.

24.Местная вентиляция. Виды местной вентиляции. Устройство и принцип действия.

25.Методы расчета воздухообмена для общеобменной вентиляции.

26.Методы расчета объема воздуха, удаляемого местными отсосами.

27.Индивидуальные средства защиты работающих от пыли и газов.

28.Основные светотехнические величины.

29.Системы и виды производственного освещения.

30.Нормирование производственного освещения.

31.Расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока.

32.Расчет общего искусственного освещения точечным методом.

33.Расчет общего искусственного освещения методом удельной мощности.

34.Методы расчета естественного освещения.

35.Контроль освещения на рабочих местах.

36.Основные требования к производственному освещению.

37.Источники света. Их достоинства и недостатки.

38.Воздействие электромагнитных полей радиодиапазона на организм человека.

39.Нормирование электромагнитных полей радиочастот.

40.Методы и средства защиты от электромагнитных полей. 

41.Средства индивидуальной защиты от электромагнитных излучений.

42.Методика расчета экранирующих устройств как способа защиты от электромагнитных полей.

43.Действие на человека ионизирующих излучений.

44.Нормирование ионизирующего излучения.

45.Мероприятия по защите от ионизирующих излучений.

46.Источники лазерного излучения и воздействие его на организм человека. Нормирование лазерного излучения.

47.Мероприятия по защите от лазерного излучения.

48.Действие электрического тока на организм человека.

49.Виды электротравм.

50.Опасность поражения электрическим током.

51.Анализ опасности прикосновения человека к токоведущим частям в трехфазной сети с изолированной нейтралью при нормальном и аварий­ном режимах работы.

52.Анализ опасности прикосновения человека к токоведущим частям в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью при нормальном и аварийном режимах.

53.Факторы, влияющие на степень поражения электрическим током.

54.Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках.

55.Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в элек­троустановках.

56.Защитное заземление. Принцип действия. Область применения.

57.Зануление. Принцип действия. Область применения.

58.Защитное отключение, устройство и принцип действия.

59.Электрозащитные средства. Основные и дополнительные.

60.Явление стекания тока в землю.

61.Напряжение шага.

62.Напряжение прикосновения.

63.Методы контроля сопротивления изоляции.

64.Статическое электричество и борьба с ним в производственных условиях.

65.Классификация помещений по степени поражения электрическим током согласно ПУЭ.

66.Классификация систем, работающих под давлением.

67.Причины аварий при работе с баллонами со сжатыми, сжиженными и растворенными газами.

68.Техническое освидетельствование сосудов, работающих под давлением.

69.Процесс горения и виды горения.

70.Классификация помещений по пожарной опасности согласно НПБ 105-03.

71.Классификация строительных материалов и конструкций, зданий и сооружений по огнестойкости.

72.Противопожарные преграды, конструкции, пределы их огнестойкости.

73.Молниезащита, устройство и принцип действия

74.Показатели пожарной опасности веществ.

75.Причины возникновения пожара.

76.Принципы прекращения горения.

77.Выбор огнегасящих веществ в зависимости от класса пожара.

78.Назначение, устройство и принцип действия ручных огнетушителей.

79.Принцип действия стационарных установок, предназначенных для тушения пожара.

80.Система пожарной сигнализации.

81.Обеспечение эвакуации людей при пожаре.

82.Опасные зоны при обработке материалов на металлорежущих и агрегат­ных станках, станках с ЧПУ и автоматах. Технические средства защиты от механического травмирования.

83.Физические характеристики шума.

84.Действие шума на организм человека.

82.Нормирование шума.

83.Методы борьбы с шумом на производстве.

84.Источники ультразвука, его действие на человека, нормирование и защита от ультразвука.

85.Источники инфразвука, его действие на человека, нормирование и защита от инфразвука.

86.Причины возникновения вибрации на производстве.

87.Действие вибрации на организм человека.

88.Классификация вибрации, нормирование вибрации.

89.Методы снижения вибрации.

90.Приборы для измерения шума и вибрации.

91.Средства индивидуальной защиты от вибрации и шума.

92.Требования безопасности при эксплуатации ГМП.

93.Профессиональный риск.

Задачи по курсу БЖД

 

2.1. Расчет тока, протекающего через человека

Задание: определить величину тока, протекающего через тело человека, при прикосновении его к оголенному проводу трехфазной сети. Варианты заданий приведены в табл. 2.1.1.

Исходные данные для расчета:

- напряжение фазное U _ф=220В;

- сопротивление человека R_h =1 кОм.

Оценить опасность расчетного тока, сравнив с пороговыми значениями тока.

При решении задачи нужно привести электрические схемы.

 

Таблица 2.1.1

Варианты заданий

Вариант	Режим нейтрали	Прикосновение	Режим работы сети	Сопротивления, кОм
				пола	обуви	изоляции
1	изолированная	однофазное	нормальный		5	600
2	изолированная	двухфазное	нормальный
3	изолированная	однофазное	аварийный		10	750
4	изолированная	двухфазное	нормальный
5	изолированная	однофазное	нормальный	100	20	900
6	глухозаземленная	однофазное	нормальный
7	глухозаземленная	двухфазное	нормальный
8	глухозаземленная	однофазное	аварийный	20	5
9	глухозаземленная	двухфазное	нормальный
0	глухозаземленная	однофазное	нормальный	50	10

 

Порядок расчёта

1. Начертить расчетную электрическую схему.

2. Рассчитать величину тока, протекающего через тело человека.

3. Сравнить рассчитанное значение тока с пороговыми значениями тока.

4. Сделать вывод об опасности поражения человека электрическим током.

 

Пояснения к решению задачи

По сравнению с другими видами производственного травматизма электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым и особенно летальным исходом занимает одно из первых мест. На производстве из-за несоблюдения правил электробезопасности происходит 75% электропоражений.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер.

Электрический ток проходя через организм человека может оказывать на него три вида воздействий:

- Термическое действие тока подразумевает появление на теле ожогов разных форм, перегревание кровеносных сосудов и нарушение функциональности внутренних органов, которые находятся на питии протекания тока.

- Электролитическое действие проявляется в расщепление крови и иной органической жидкости в тканях организма вызывая существенные изменения ее физико-химического состава.

- Биологическое действие вызывает нарушение нормальной работы мышечной системы. Возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц, опасно такое влияние на органы дыхания и кровообращения, таких как легкие и сердце, это может привести к нарушению их нормальной работы, в том числе и к абсолютному прекращению их функциональности.

Электротравмы — это травмы, полученные от воздействия электрического тока на организм, которые условно разделяют на общие (электрический удар) и местные.

Электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся резкими судорожными сокращениями мышц, в том числе мышцы сердца, что может привести к остановке сердца.

Местные электротравмы:

- Электрические знаки - проявляются на коже человека, который подвергся действию тока, в виде пятен овальной формы серого или бледно желтого цвета. Как правило, безболезненны, затвердевают подобно мозоли, со временем омертвевший слой кожи сходит самостоятельно.

- Металлизация кожи - возникает в результате проникновения в верхний слой кожи мелких частиц металла, который оплавился под действием электрической дуги. Кожа в месте поражения становится болезненной, становится жесткой, принимает темный металлический оттенок.

- Электроофтальмия – возникает в результате воспаления наружной оболочки глаз под действием ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Для защиты необходимо пользоваться защитными очками и масками с цветными стеклами.

- Механические повреждения проявляются под действием тока, непроизвольным судорожным сокращением мышц. Это может привести к разрыву кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей.

Последствия, которые возникнут в результате действия электрического тока на человека зависят от:

- от величины протекающего тока,

- рода тока (переменный ток является более опасным при напряжении до 500 В, чем постоянный);

- продолжительности его воздействия (чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия);

- пути протекания (самую большую опасность представляет ток, протекающий через головной и спинной мозг, область сердца и органов дыхания);

- от физического и психологического состояния человека (организм человека обладает неким сопротивлением, это сопротивление варьируется в зависимости от состояния человека).

Опасность поражения человека определяется величиной тока, проходящего через тело человека. В зависимости от реакции организма на ток можно выделить следующие его значения.

Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождения через организм ощутимые раздражения. Для тока промышленной частоты (f=50 Гц) значение порогового ощутимого тока составляет 1 мА.

Пороговый неотпускающий ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Человек при этом не может самостоятельно освободиться от проводника. Величина этого тока составляет 10 мА.

Пороговый фибриляционный ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождении через органы человека фибриляцию сердца. Кровообращение останавливается. Сердце человека самостоятельно выйти из этого состояния не может, через несколько минут наступает смерть. Величина этого тока составляет 50 мА.

Переменный ток свыше 100 мА считается смертельным.

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;

- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству.

Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.

Различные варианты схем прикосновения человека к электрической сети приведены на рис. 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3, 2.1.4.

 

Рис. 2.1.1. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью:

a - нормальный режим; б - аварийный режим

 

В нормальном режиме работы при однофазном прикосновении (рис. 2.1.1а) величина тока, проходящего через человека (для случая симметричного сопротивления изоляция фаз, т.е. R _а = R _в = R _с = R _из и С_а=С_в=С_с=С), определится выражением в комплексной форме:

(2.1.1)

где R_h - сопротивление тела человека, Ом;

Z - полное сопротивление одной фазы относительно земли, Ом.

 

(2.1.2)

 

Где R _из - активное сопротивление изоляции, Ом;

w- угловая частота;

С - емкость провода относительно земли, Ф.

Для сетей малой протяженности емкость проводов относительно земли незначительна (С =0), тогда величина тока, протекающего через человека, выразится зависимостью:

(2.1.3)

В аварийном режиме, когда одна из фаз замкнута на землю через малое сопротивление r _зм (r _з     0), человек, прикасаясь к другой фазе, оказывается включенным между двух фаз (рисунок 2.1.1б).

Величина тока, проходящего через человека, рассчитывается по формуле:

	(2.1.4)

Рис. 2.1.2. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:

a - нормальный режим; б - аварийный режим

 

В нормальном режиме при однофазном прикосновении (рис. 2.1.2а) величина тока, проходящего через человека, определится выражением:

(2.1.5)

где r _о – сопротивление заземления нейтрали (r _о=4 Ом).

 

В аварийном режиме одна из фаз замкнута на землю через малое сопротивление r _зм (рис. 2.1.2б). Если величина r _зм≈ r _о, то величина тока, проходящего через человека, определяется по формуле:

(2.1.6)

 

L3 L2 L1

Рис. 2.1.3. Двухфазное прикосновение человека

 

Величина тока через человека при двухфазном прикосновении (рисунок 2.1.3) не зависит от режима нейтрали и сопротивления изоляции, а определяется только линейным напряжением и сопротивлением человека:

(2.1.7)

 

Пример расчета

Исходные данные к расчету приведены в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2

Исходные данные к расчету

Режим нейтрали	Прикосновение	Режим работы сети	Сопротивления, кОм
			пола	обуви	изоляции
изолированная	однофазное	нормальный	0	0	690

 

Напряжение фазное U _ф=220В.

Сопротивление человека R_h =1 кОм.

 

Электрическая схема, иллюстрирующая расчет приведена на рис. 2.1.4.

L3 L2 L1

 

Рис. 2.1.4. Однофазное прикосновение в нормальном режиме в трехфазной сети с изолированной нейтралью

 

Расчетная формула:

 

I_h =0,00095А = 0,95мА

 

Вывод: данная величина тока через человека является порогом ощущения и не представляет опасности для человека.

 

2.2  Напряжение шага

Рассчитать напряжения шага в точках: х =0, х =1м, х =5м, х =10м, х =20м.

Исходные данные для расчета:

- ток замыкания I _з, А;

- вид грунта. Удельные сопротивления грунтов ρ, Ом×м (таблица 2.2.2);

- вид заземлителя;

- длина заземлителя L, м;

- диаметр заземлителя d, м;

- заглубление заземлителя Н, м;

- ширина шага а, м. Принять а =0,8м.

Варианты заданий приведены в табл. 2.2.1.

 

Таблица 2.2.1

Варианты заданий

Вариант	Ток I з, А	Грунт	Размеры заземлителей		Заглубление Н, м
			Длина L, м	Диаметр d, м
1	3	Песок	-	0,4	0
2	4	Супесок	3	0,04	0
3	5	Суглинок	3	0,04	0,7
4	6	Садовая земля	-	0,3	0
5	7	Глина	5	0,06	0
6	8	Чернозем	5	0,06	0,8
7	9	Торф	-	0,24	0
8	10	Глина	7	0,08	0
9	2	Песок	7	0,08	0,75
0	1	Супесок	5	0,12

 

Вид заземлителя:

- для вариантов 1, 4, 7 – полусферический,

- для вариантов 2, 5, 8, 0 - вертикальный трубчатый, расположенный у поверхности грунта

- для вариантов 3, 6, 9 - заземлитель вертикальный трубчатый, заглубленный в грунте.

Для расчета напряжения шага выполнить поясняющую схему.

 

Порядок расчёта

Определить величину удельного сопротивления грунта ρ_гр по таблице 2.2.2.

Определить сопротивление одиночного заземлителя R _p.

Определить потенциал заземлителя φ_з.

Определить потенциал в точке, находящейся на расстоянии «х».

Определить потенциал в точке, находящейся на расстоянии «х+а».

Определить напряжение шага.

 

Пояснения к решению задачи

Напряжение шага

  Человек, находящийся в поле растекания тока заземлителя оказывается под напряжением шага, если его ноги находятся в точках с разными потенциалами.

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

Если человек находится на расстоянии X от заземлителя, а длина шага равна «α» (рисунок 2.2.1), напряжение шага определяется как разность потенциалов между правой и левой ногами, находящимися в точках с координатами (x) и (х+а).

 

Рис. 2.2.1. Напряжение шага

 

Формула для определения напряжения шага будет иметь вид:

(2.2.2)

 

Потенциал этих точек определяется как:

	(2.2.3)
	(2.2.4)

 

 

Для расчета сопротивления заземлителей применяются следующие формулы:

 

- полусферический заземлитель:

(2.2.5)

 

где ρ - удельное сопротивление, Ом∙м;

r – радиус полусферы, м;

 

- заземлитель вертикальный трубчатый, расположенный у поверхности грунта:

(2.2.6)

где L - длина заземлителя, м (дана в задании);

d - наружный диаметр заземлителя, м (дан в задании);

 

- заземлитель вертикальный трубчатый, заглубленный в грунте:

(2.2.7)

где 

L – длина заземлителя, м;

d - наружный диаметр заземлителя, м;

H - глубина заложения заземлителя, м.

(2.2.8)

 

где H_o – глубина заглубления.

Таблица 2.2.2

Таблица 2.2.3

Результаты расчетов

Расстояние от заземлителя х, м	0	I	5	10	20
φ х
φ х+а
Напряжение шага U ш, В

Пример расчета

Таблица 2.2.4

Исходные данные

Ток Iз, А	Грунт	Длина, м	Диаметр, м	Заглубление Н, м
5	Песок	-	0,6	0

 

Вид заземлителя: полусферический,

Удельное сопротивление песка принимаем ρ =300 Ом×м

 

Сопротивление полусферического заземлителя:

Потенциал заземлителя:

φ_з = 5∙159,24 = 796,2 B.

 

Для х =1м

 B.

 

U _ш = 238,9 – 132,7 = 106,2 В

U _ш = 106,2 В

 

2.3 Расчет виброизоляции

 

Рассчитать уровень вибрации, создаваемой двигателем, на рабочем месте при применении виброизоляции двигателя. Виброизоляция с помощью стальных  пружин. Рассчитанные значения сравнить с допустимыми. Варианты заданий проведены в табл. 2.3.1.

Допустимые значения определяются по СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Исходные данные для расчета:

- частота вибрации f, Гц;

- величина вибрации, создаваемая электродвигателем, L_v дБ;

- статическая осадка пружин S _ст, м;

- рабочее место.

 

Таблица 2.3.1

Варианты заданий

Вариант	Частота вибрации f, Гц	Уровень вибрации, создаваемый электродвигателем на заданной частоте, Lv, дБ	Статическая осадка пружин S ст, м	Рабочее место
1	15	105	0,010	Токарь
2	18	102	0,011	Наладчик
3	20	107	0,012	Мастер
4	22	110	0,013	Инженер
5	24	106	0,014	Слесарь
6	28	112	0,015	Бухгалтер
7	30	104	0,016	Литейщик
8	35	108	0,017	Лаборант
9	40	115	0,018	Сварщик

Порядок расчёта

- рассчитать частоту собственных колебаний;

- определить коэффициент передачи;

- определить эффективность виброизоляции;

- рассчитать уровень вибрации с применением виброизоляторов;

- определить СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» допустимый уровень вибрации;

-сделать вывод об эффективности виброизоляции.

Пояснения к решению задачи

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20...30 Гц, при горизонтальных –1,5...2 Гц. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3...3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4...6 Гц.

При действии на организм общей вибрации страдает, в первую очередь, нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.