Вібрація. Нормування та захист

ібробезпечного називаються умови праці, при яких виробнича вібрація не чинить на працюючого несприятливих впливів, в крайніх своїх проявах призводять до професійного захворювання. Створення таких умов праці досягається нормуванням параметрів вібрацій, організацією праці, зниженням вібрацій в джерелі виникнення і на шляхах їх розповсюдження, застосуванням засобів індивідуального захисту.

Нормування вібрацій і організація праці. Основним нормативним документом, що регламентує параметри виробничої вібрації, є ГОСТ 12.1.012-2004 "ССБТ. Вібраційна безпека. Загальні вимоги" ^[1]

ГОСТ 12.1.012-04 поширюється на робочі місця, на яких людина піддається впливу вібрації, на машини й обладнання та технологічні процеси, які є джерелами вібрації; не поширюється на рухомий склад залізничного транспорту та повітряні судна.

Норми вібрації машин і устаткування повинні бути встановлені в нормативних документах, а також повинні забезпечуватися і гарантуватися їх виготовлювачами і засвідчуватися контрольними службами, уповноваженими перевіряти показники безпеки машин. Вимоги щодо обмеження несприятливого впливу вібрації на оператора встановлюються на основі санітарних норм та інших документів Мінздоровсоцрозвитку Росії.

Нормованими показниками вібраційного навантаження на робочих місцях є:

а) для постійної вібрації - корректированное по частоті середнє квадратичне значення віброприскорення (віброшвидкості) та його логарифмічний рівень, або спектр вібрації. При вираженні вібраційного навантаження через спектр вібрації нормованими показниками є середні квадратичні значення віброприскорення (віброшвидкості) або їх логарифмічні рівні в октавних і третьоктавних смугах частот;

б) для непостійній вібрації - еквівалентне корректированное значення віброприскорення (віброшвидкості) або його логарифмічний рівень.

Час впливу вібрації приймається рівним тривалості безперервного або сумарного впливу, вимірюваного у хвилинах або годинах. Норми вібраційного навантаження на робочих місцях встановлюють для тривалості 8:00, відповідної тривалості робочої зміни, залежно від часової структури робочої зміни.

Нормований діапазон частот встановлюється:

- Для локальної вібрації у вигляді октавних смуг з середньогеометричними частотами 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

- Для загальної вібрації у вигляді октавних і третьоктавних смуг з середньогеометричними частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80 Гц.

Норми вібраційного навантаження на робочих місцях встановлюються для кожного напрямку дії вібрації.

Організація робіт. З метою профілактики вібраційної хвороби для працюючих з вібруючим інструментом рекомендується режим праці та відпочинку, при якому фактичний час роботи в контакті з вібрацією не повинно перевищувати двох третин робочої зміни, а безперервна тривалість впливу вібрації, включаючи мікропаузи, - 15-20 хвилин. Крім обідньої перерви, встановлюються два регламентованих перерви для активного відпочинку і профілактичних процедур. У робочий цикл рекомендується включати технологічні операції, не пов'язані з впливом вібрації.

Вимірювання вібрації повинно проводитися на справних машинах, що від

проведення робіт. Машини або устаткування мають працювати в паспортному або типовому технологічному режимі і при проведенні реальних технологічних операцій. При контролі загальної вібрації повинні бути включені всі джерела, що передають вібрації на робоче місце. При вимірюванні вібрації машина чи устаткування мають працювати в сталому режимі. Рекомендується по можливості вибирати постійний тривалий режим роботи без зайвих ривків, ударів для отримання стійкого показання приладу і надійного їх відліку.

Контроль вібрації проводять в точках контакту працівника з вібруючою поверхнею. Допускається проводити вимірювання в інших, більш зручних для контролю точках робочого місця, машини, тіла працівника, якщо встановлені достовірні взаємозв'язки (аналітичні залежності, передавальні функції, коефіцієнти, поправки та інші показники) між обраним місцем вимірювання і точкою, для якої встановлено норми вібрації.

Якщо працівник в процесі виробничої діяльності переміщається в межах робочого місця (зони), то вимірювання виконують через кожен метр його шляху.

Технічні заходи захисту. Крім організаційних заходів вібробезпечного умови праці забезпечуються застосуванням вібробезпечних машин, засобів активної і пасивної віброзахисту, що знижують вплив вібрації на працюючих шляхах розповсюдження, а також проектуванням технологічних процесів та виробничих приміщень, що забезпечують неперевищення норм вібрації на робочих місцях. Також слід передбачати обмеження ультразвуку, що передається контактним шляхом.

Зниження вібрації машин може досягатися шляхом зниження віброактивності і внутрішньої віброзахистом джерела. Причиною низькочастотних вібрацій насосів, компресорів, електродвигунів є неврівноваженість обертових елементів. Дія неврівноважених динамічних сил посилюється поганим кріпленням деталей, їх зносом в процесі експлуатації. Усунення неврівноваженості обертових мас досягається балансуванням.

Для ослаблення вібрацій важливе значення має виключення резонансних режимів роботи, тобто зміна власних частот агрегату і його окремих вузлів і деталей від частоти змушує сили. Резонансні режими при роботі технологічного обладнання усуваються зміною системи маси і жорсткості або встановленням іншого але частоті робочого режиму (реалізується на стадії проектування обладнання). Жорсткість системи збільшується введенням ребер жорсткості, наприклад для тонкостінних елементів корпусу.

Другий спосіб внутрішньої віброзахисту - вібродемпфірованіє, тобто перетворення енергії механічних коливань системи в теплову енергію. Зниження вібрацій в системі досягається використанням конструкційних матеріалів з підвищеними демпфуючими властивостями (великим внутрішнім тертям); нанесенням на вібруючі поверхні в'язкопружних матеріалів; застосуванням поверхневого тертя (наприклад, в двошарових композиційних матеріалах), переведенням механічної енергії в енергію електромагнітного поля. Підвищеними демпфуючими властивостями володіють магнієві сплави і сплави марганцю з міддю, а також окремі марки чавуну і сталі. У деяких випадках в якості конструкційних матеріалів використовують пластмаси, гуму, поліуретан з високими демпфуючими властивостями.

Коли застосування полімерних матеріалів в якості конструкційних не представляється можливим, для зниження вібрацій пользуют вібродемпфірующім покриття: жорсткі - з багатошарових та одношарових матеріалів і м'які - листові і мастичні. В якості жорстких можливе застосування металевих покриттів на основі алюмінію, міді, свинцю. Добре демпфують коливання мастильні матеріали.

Зниження вібрації на шляху її поширення досягається віброізоляцією і Виброгашение.

Віброізоляція (у власному розумінні цього терміна) полягає у зменшенні передачі вібрації від джерела захищається (людина або інший агрегат) шляхом введення додаткової пружною зв'язку. Для віброізоляції стаціонарних машин з вертикальною збудливою силою застосовують віброізолятори твань пружних прокладок або пружин. При несприятливих умовах експлуатації (високі температури, наявність масел, парів кислот і лугів) і невисокій частоті збудження (<30 Гц) рекомендується встановлювати обладнання на пружинні (гумові) прокладки. На практиці часто використовують комбіновані пружинно-гумові віброізолятори. При розрахунку гумових прокладок визначаються їх товщина і площа, перевіряються відсутність в матеріалі прокладки зсувних деформацій в горизонтальній площині і резонансних явищ. Розрахунок пружинного виброизолятора полягає у визначенні діаметра і матеріалу дроту пружини, числа витків і кількості пружин.

Виброгашение в системі досягається за допомогою динамічних віброгасителів, що використовують ефекти інерції в'язкого, сухого тертя і т.п. Широке поширення одержали поглиначі коливань з сухим тертям, митників інерційні, пружинні інерційні та ін. Розширює можливості віброгасителів використання в системах динамічного гасіння елементів з власними джерелами живлення та встановлення обладнання на віброфундамент.

Радикальне вирішення проблеми зниження вібрацій може бути досягнуто автоматизацією виробництва і введенням дистанційного керування агрегатами і ділянками, а також модифікацією технологічних процесів (наприклад, пресування на гідравлічних пресах замість штампування на молотах, вальцювання замість ударної правки).

Планувальні рішення. Необхідно прагнути до оптимального з точки зору захисту від вібрації розташоване устаткування на перекритті; вібруючий обладнання необхідно змістити з середини прольоту до опор. При неможливості захистити персонал технічними заходами застосовують "плаваючі" підлоги в приміщенні управління, наприклад в компресорних або насосних станціях.

Засоби індивідуального захисту. При роботі з ручним механізованим електричним і пневматичним інструментом застосовують віброрукояткі та засоби індивідуального захисту: рукавиці з подвійним шаром (внутрішній бавовняний, зовнішній гумовий), виброгасящая взуття, антивібраційні пояса, гумові килимки. Враховуючи несприятливий вплив холоду на розвиток вібраційної хвороби, при роботі в зимовий час робітників забезпечу