Локальная импульсная вибрация, вибрирующий и виброопасный

Инструмент.

 

Локальную вибрацию делят на вибрацию от механизированного и немеханизированного ручного инструмента. Признак "постоянства" действия вибрации определен разностью уровней двух и более замеров в 6 дБ за время наблюдения. "Локальная импульсная вибрация" возникает на инструментах и рукоятках управления одноударного и/или редкоударного действия и поэтому оказывается как бы вне ранее обсуждённой классификации (молотки, кувалды и пр.). Тем не менее, л окальная импульсная вибрация широко распространена в промышленности, и особенно, в машиностроении при заготовительных, штамповочных и сборочных работах.

Ее источниками являются одноударные или редкоударные ручные машины, оборудование и ручные немеханизированные инструменты (слесарные и медницкие молотки, зубила и т.п.), используемые при ковке, штамповке, рихтовке, правке, выколотке, доводке и в других операциях.

Локальная импульсная вибрация возникает в результате кратковременного действия больших динамических сил. Чаще всего она проявляется в виде ударов, создаваемых машинами, оборудованием или инструментами и передаваемых рукам оператора через рукоятки, органы управления, обрабатываемые детали или приспособления для их удержания. Эта непостоянная вибрация характеризуется малой продолжительностью действия (менее 1 с, обычно 1-10 мс) за время работы. Отличается высокими пиковыми значения уровней виброскорости и виброускорения (порядка 120-140 дБ, а иногда 160 дБ и выше). Распространяется в широком диапазоне частот от единицы герц до десятков килогерц.

Как правило, в случае крупногабаритного инструмента и обрабатываемых деталей длительность вибрационного импульса больше, чем в случае легких инструментов и деталей.

Специфика локальной импульсной вибрации делает предпочтительным её анализ не по спектральному составу, а по временной оценке в одночисловых показателях (эквивалентно-корректированных уровнях).

Сложность оценки вредного действия этой вибрации в её непостоянстве и значительном разбросе интенсивностей по среднегеометрическим октавам, что требует замеров множества показателей и перевод их в однозначные оценки. Локальная импульсная вибрация представлена множеством разных форм, зависящих от инструмента и технологии и, поэтому характеризуется большим перечнем амплитудно-временных характеристик, которые представлены в таблице 10.

Шумовиброизмеритель, пригодный для измерения импульсной вибрации, должен иметь следующие шкалы измерений:

Обозначение шкалы	Длительность измерения
Медленно	Slow = 1 сек
Быстро	Fasten = 2 сек
Импульс	Imp = 40 ммсек
Пик	Pik = 20 мкс

 

Среднеквадратическое значение локальной импульсной вибрации измеряется по шкале "медленно", что обусловлено разнонаправленностью сотрясений рукоятки инструмента. Пиковые величины характеризуют начальную силу удара, наиболее интенсивную часть пиковой энергии. Квазипиковые параметры характеризуют силу удара за весь импульс.

Для локальной импульсной вибрации всех видов измеряемой величиной является · квазипиковое значение виброскорости (м/сек) или его логарифмический уровень (Vi, Lvi).

 

Таблица 10 – Отличительные особенности локальной импульсной вибрации

 

Наименование параметра	Обозначение характе-ристики	Амплитудно- временные характеристики
1. Квазипиковое значение
импульсной вибрации - значение,	Vi	а) Виброскорость
измеренное по временной характеристике "импульс" виброметра.	Lvi	б) Логарифмический уровень виброскорости
Определяется по максимальному	аi	в) Виброускорение
показанию за время измерения	Lai	г) Логарифмический уровень виброускорения
2. Пиковое значение импульсной	V p	а) Виброскорость
вибрации – это максимальное	Lvp	б) Логарифмический
значение, измеренное по времен-		уровень виброскорости
ной характеристике "пик" вибро -	ap	в) Виброускорение
метра или по осциллограмме.	Lap	г) Логарифмический
Определяется по максимальному		уровень виброускоре-
показанию за время измерения.		ния
3. Среднеквадратическое значение	Vc	а) Виброскорость
импульсной вибрации – это значе -	Lac	б) Логарифмический
ние, измеренное по временной		уровень виброскорости
характеристике "медленно"	ac	в) Виброускорение
виброметра или по приборам,	Lac	г) Логарифмический
измеряющим эквивалентное		уровень виброускоре -
(по энергии) значение. Определяется по среднему значению за		ния
время измерения.

 

Для определения квазипикового значения виброскорости требуется знать сумму импульсов за рабочее время (смену). Она определяется "выборочным хронометражем", "сплошным хронометражем" и/или по технической документации. В случае, если виброскорость будет Vi ≥ 5 * 10 ^-2 м / сек или L vi ≥ 120 дБ, то дополнительно определяют:

а) Пиковое значение виброскорости Vp или его логарифмический уровень Lvp, а также длительность пика (импульса) Т ₀₁;

б) Пиковое значение виброускорения ap или его логарифмический уровень Lap, а также длительность Т ₀₁.

Для квазистационарной (почти стационарной или постоянной) импульсной вибрации (серии импульсов с амплитудами и интервалами между ними, различающимися не более чем в 2 раза) рекомендуется дополнительно определять эквивалентный спектр в октавах 8 - 1000 Гц.

Замеры локальной импульсной вибрации производятся различными виброметрами: удароизмерительный прибор М-311, импульсный прецизионный шумовиброизмеритель П 2218, виброметр 2511 и другие.

Дополнительно к виброметрам применяют: универсальные (С1-48Б, С1-78, С1-82) и запоминающие (С8-9А, С8-11, С8-12) осциллографы, анализаторы уровня (тип 4426, фирмы "Брюль и Къер) для определения эквивалентных спектров.

В протоколе измерения локальной импульсной вибрации следует указать конкретный вид работ. Например: выполнение рихтовочных работ, правка дюралевого профиля № 129734-АМ массой 34 кг с помощью молотка комбинированного, массой 3 кг, замеры по оси У.

Также следует указать продолжительность работы: до обеда 2 часа 40 минут, после обеда 30 минут. Всего 190 минут или 3 часа 10 минут. За это время обработано 24 изделия с перерывами по 3 минуты. Необходимо указать, среднее (суммарное) число импульсов на каждую деталь (выборочный хронометраж) – 150 ударов молотком. Всего за 3 часа 10 минут работником получено 3600 импульсов (сделано 3600 ударов молотком).

После этого описания формируется таблица с перечнем полученных амплитудно-временных характеристик вибрации и соответствующих нормативов.

Данная методика применяется для оценки влияния вибрации в множестве профессий:

 

Точки контакта	Должности (профессии)
Вибрация передаётся на руки через рукоятки инструмента или управления:	Кузнец на молотах и прессах, кузнец ручной ковки, штамповщик, рихтовщик, обрубщик;
Вибрация передаётся через рукоятки управления машиной, оборудования	Машинисты, экскаваторщики, водитель большегрузных автомобилей, трактористы, машинисты несамоходных земснарядов и пр.
Вибрация передаётся через обрабатываемый предмет	Пробивщик, шлифовщик ручной шлифовки

 

Применение ручных инструментов повышает распространённость вибрационной патологии рук. Этому способствует недостаточно развитый уровень технического обеспечения, ошибки при оформлении заявок на утверждение вибрационных характеристик, непродуманность правил безопасной эксплуатации, нарушения эксплуатационных правил.

СанПин "Гигиенические требования к ручным инструментам и организация работ" обосновывает правила работы с вибрирующими инструментами, содержание технической документации на инструменты, нормы вибрации, передающейся на руки работника.

Вредными и опасными для человека факторами, для которых устанавливаются гигиенические нормы безопасности ручных инструментов и работ с ними, являются: вибрация; шум; силовые характеристики; эргономические характеристики трудового процесса, температура рукояток; теплопроводность материала рукояток; параметры создаваемого микроклимата, содержание вредных веществ в рабочей зоне.

Нормируемыми параметрами вибрации ручных инструментов являются абсолютные значения виброскорости (в м/сек) или виброускорения (в м/сек*сек), а также их логарифмические уровни (в дБ). Вибрационными характеристиками инструмента являются корректированные уровни вибрации и уровни нормируемых параметров в октавных полосах частот. Характеристикой вибрационного воздействия на оператора является эквивалентный корректированный уровень вибрации.

В гигиенической оценке локальной вибрации особое место занимают понятия: вибрирующий и виброопасный (виброактивный) инструмент. Эти понятия антагонисты, но разница между ними определяет вероятность развития вибрационной болезни:

А. Ручные инструменты относятся к вибрирующим (безопасным), если они генерируют вибрацию уровни которой составляют не менее 25 % от предельно допустимых уровней {СанПиН 2.2.2.540-96}.

Например, ПДУ для локальной вибрации 112 дБ по виброскорости.

Величина 25 % от этого числа составляет 28 дБ. Понятно, что "не опасным по вибрации" может считаться инструмент, генерирующий менее 25 % от ПДУ, то есть если вибрационная скорость на его рукоятке не более 28 дБ.

Б. Ручные инструменты относятся к виброопасным, если они генерируют вибрацию, уровни которой превышают ПДУ при оценке по корректированному уровню или абсолютному значению.

При использовании ручных инструментов, генерирующих вибрацию, превышающую ПДУ, но не более чем на 12 дБ при оценке по корректированному уровню, работы следует проводить с применением особых режимов труда, о чём будет сказано в дальнейшем тексте.

Применение ручных инструментов, генерирующих вибрацию более чем в 4 раза превышающую ПДУ (или на 12 дБ), запрещено указанными СанПин 2.2.2.540-96

Следует различать:

1. Не опасный вибрирующий инструмент (виброскорость на рукоятках которого менее 28 дБ, виброускорение менее 32 дБ),

2. Вибрирующий ручной инструмент (виброскорость на рукоятках которого от 28 дБ до 112 дБ, виброускорение от 32 дБ до 126 дБ).

3. Виброопасный ручной инструмент (виброскорость на рукоятках которого больше 112 дБ, виброускорение больше 126 дБ):

3.1. Виброопасный ручной инструмент, применяемый с ограничениями (если норматив нарушается до 12 ДБ: по виброскорости от 112 дБ до 124 дБ, по виброускорению от 126 дБ до 138 дБ);),

3.2. Виброопасный ручной инструмент, запрещённый к применению (если норматив нарушается больше чем на 12 дБ: по виброскорости >124 дБ, по виброускорению > 138 дБ).

Таким образом, согласно действующим нормам вибрации, ручной инструмент подразделяется на следующие градации:

ПДУ локальной	25 %	Не	Вибри-
вибрации	от	опасный	рующий	Виброопасный
	ПДУ	инструмент	инструмент	инструмент
а) По виброс-		Не более 25		> 112 дБ
рости не более		% или не	От 29 дБ	а) С ограничениями
112 дБ	28 дБ	более 28 дБ	до 112 дБ	применения от 112 дБ до
				124 дБ;
				б) Запрещённый к
				применению >124 дБ
б) По виброус-	31.5	Не более 25	От 32 дБ	> 126 дБ
корению: не бо-	дБ	% или не	до 126 дБ	а) С ограничениями
лее 126 дБ	(32)	более 32 дБ		применения от 126 дБ до
				138 дБ;
				б) Запрещённый к
				применению >139 дБ

В заключение подраздела, отметим, что локальная импульсная вибрация представляет собой особый вид непостоянной вибрации, возникающей в результате кратковременного действия больших динамических сил. Чаще всего она проявляется в виде ударов, создаваемых машинами, оборудованием или инструментами и передаваемых рукам оператора через рукоятки, органы управления, обрабатываемые детали или приспособления для их удержания.

Классификация ручного инструмента предусматривает три градации: не опасный, вибрирующий и виброопасный инструмент с подразделами: ограниченный к применению и запрещённый к использованию.