ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ВИБРАЦИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ

Natalia Popova

1st year cadet, faculty of fire and technosphere safety Ural Institute of the state fire service EMERCOM of Russia

Russia, Yekaterinburg

Pavel Sidyakin

1st year cadet, faculty of fire and technosphere safety Ural Institute of the state fire service EMERCOM of Russia

Russia, Yekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В данной статье речь пойдет об измерении и контроле вибраций при производственном процессе.

ABSTRACT

This article will focus on measuring and controlling vibrations in the production process.

Ключевые слова: методы измерения параметров вибрации, основные нормируемые параметры вибрации, локальная и общая вибрация, допустимые уровни вибрации.

Keywords: methods for measuring vibration parameters, basic normalized vibration parameters, local and General vibration, acceptable vibration levels.

Современные технологии требуют непрерывного контроля многих параметров технологического процесса и контроля состояния оборудования. К числу важнейших параметров механического движения относятся виброперемещение (амплитуда вибрации) и виброскорость (частота вибрации).

Подобный контроль необходим в самых разных областях:

• В полупроводниковой электронике (контроль вибрации установок для выращивания кристаллов);
• В машиностроении (вибрация станков и биение деталей);
• В автомобильной промышленности (контроль вибрации отдельных узлов автомобилей и всего автомобиля в целом);
• На железнодорожном транспорте (датчики приближения поезда);
• В авиастроении (контроль биений турбин) и т.д.

Для этого применяются различные методы измерения параметров вибрации:

• Контактные методы, подразумевающие механическую связь датчика с исследуемым объектом
• Бесконтактные методы, т.е. не связанные с объектом механической связью.

Контроль предполагает сравнение первичной информации, полученной при измерениях, с нормативным значением параметра. В результате испытаний оборудования устанавливаются допустимые уровни вибрационных нагрузок на него и содержатся в соответствующей нормативно - технической документации.

При производственном процессе вибрация оказывает влияние и на человека, а не только на средства производства и средства измерения. В связи с этим контроль вибраций на производстве имеет еще одну из задач - обеспечение безопасных условий труда.

Целью данной статьи является изучение воздействия вибрации на организм человека, а также принципов нормирования уровня вибрационных нагрузок, возникающих при производственном процессе.

Основные нормируемые параметры вибрации: частота (Гц), амплитуда колебания (м), период колебания (с), виброскорость (м/с), виброускорение (м/с²).

В зависимости от характера контакта работника с вибрирующим оборудованием различают локальную и общую вибрацию.

Локальная вибрация передается через конечности рук и ног, имеет место при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием.

Общая - через опорно-двигательный аппарат, преобладает на транспортных машинах, в производственных цехах тяжелого машиностроения, лифтах и т.д.

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение «стоя») составляют 4 - 6 Гц, головы относительно плеч (положение «сидя») - 25 - 30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6 - 9 Гц. Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь.

При частоте колебаний, близкой к собственным частотам внутренних органов, возможны механические повреждения или даже разрывы. Систематическое воздействие общих вибраций, которые характеризуются высоким уровнем виброскорости, может привести к вибрационной болезни (нарушения физиологических функций организма, связанными с поражением центральной нервной системы, которые могут вызывать головные боли, снижение работоспособности, нарушения сердечной деятельности).

Местная вибрация малой интенсивности благоприятно воздействует на организм человека, улучшает функциональное состояние центральной нервной системы, ускоряет заживление ран и т.п.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия человек начинает заболевать так называемой вибрационной болезнью.

Ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни энергии (до 35 Гц), вызывают вибрационную патологию с поражением нервно-мышечного и опорно-двигательного аппарата. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии (выше 125 Гц), возникают сосудистые расстройства с наклонностью к спазму периферических сосудов. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8-10 лет, при воздействии высокочастотной вибрации - через 5 и менее лет.

Различают допустимые уровни вибрации: гигиеническое и техническое нормирование вибраций.

Гигиеническое нормирование вибраций ограничивает параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни.

Техническое нормирование вибраций ограничивает параметры вибрации не только с учетом указанных требований, но и исходя из достижимого на сегодняшний день для данного типа оборудования уровня вибрации.

Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и подразделяется на:

• Транспортную (возникает в результате движения машин по местности и дорогам);
• Транспортно-технологическую (возникает при работе машин, которые выполняют технологическую операцию в стационарном положении, а также при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке или на оптовых базах);
• Технологическую (возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибраций)

Высокие требования предъявляются при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного труда (диспетчерская, бухгалтерия и т.п.). Гигиенические нормы вибрации установлены для рабочего дня длительностью 8 ч (табл. 1).

Таблица 1.

Влияние вибрации на организм человека

Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в производственных помещениях предприятий (табл. 2).

Таблица 2.

Допустимые величины вибрации в производственных помещениях предприятий

Для снижения воздействия вибрирующих машин и оборудования на организм человека применяются следующие меры и средства:

• замена инструмента или оборудования с вибрирующими рабочими органами на невибрирующие в процессах, где это возможно (например, замена электромеханических кассовых машин на электронные);
• применение виброизоляции вибрирующих машин относительно основания (например, применение резиновых прокладок, пружин, амортизаторов);
• использование дистанционного управления в технологических процессах (например, использование телекоммуникаций для управления вибротранспортером из соседнего помещения);
• использование автоматики в технологических процессах, где работают вибрирующие машины (например, управление по заданной программе);
• использование ручного инструмента с виброзащитными рукоятками, специальной обуви и перчаток.

Таким образом, проведенный анализ позволил рассмотреть отрицательные стороны влияния вибрации и важность ее контроля и определить методы снижения воздействия вибрации на человека в качестве решения проблемы.

Список литературы:

1. ГОСТ ИСО 8041-2006 «Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений»
2. Измерение вибраций. Приборы для измерения вибраций. [Электронный ресурс]: http://www.eurolab.ru/izmerenie_vibracii_pribory
3. Производственная вибрация и ее воздействие на человека // Охрана труда и БЖД. [Электронный ресурс]: http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html