Vispārējā rūpnieciskā vibrācija: klasifikācija, veidi un to mijiedarbība

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ražošanas vibrācija rada draudus gan cilvēku veselībai, gan ēku konstrukcijām, procesu iekārtām. Mehānisko vibrāciju ietekmē paātrina mašīnu nodilumu, samazinās laika periods starp to remontdarbiem, samazinās mērinstrumentu un vadības iekārtu precizitāte. Vibrācija, kas tiek pārraidīta caur cietiem pamatiem, ietekmē arī citas telpas, kas nav ražotas, un apkopes personālu. Kaitīgo svārstību novērtējums ir iekļauts darba apstākļu sanitāri higiēniskās novērtēšanas sistēmā.

Vispārīga koncepcija

Ražošanas vibrācija rodas darba mašīnu mehāniskās vibrācijas, šķidrumu kustības un citu nelīdzsvarotu ietekmju rezultātā. Paaugstināts vibrācijas līmenis negatīvi ietekmē cilvēka veselību, samazinot tā veiktspēju, un ar ilgstošu iedarbību izraisa arodslimības. Tāpēc īpaši svarīgi ir jautājumi par mehānisko vibrāciju apkarošanu sanitārijā.

Vibrācijas var pārnest uz cilvēku, gan tieši saskaroties ar aprīkojumu vai instrumentiem,un netieši - caur ražošanas telpu elementiem. Prasības šī nelabvēlīgā faktora un tā maksimālo pieļaujamo vērtību kontrolei ir noteiktas vairākos normatīvajos dokumentos (SN 2.2.4-2.1.8.566-96, SP 1102-73, GOST 12.1.012-2004, SanPiN 2.2). 4.3359-16 un citi).

Skatījumi

Rūpnieciskās vibrācijas klasifikācija tiek veikta pēc vairākiem kritērijiem:

1. Pēc lokalizācijas:

• Vispārīgi. Šāda vibrācija ietekmē nervu, muskuļu un skeleta sistēmu, sirds un asinsvadu sistēmu, kuņģa-zarnu traktu (sāpes kuņģī vai apakšējā epigastrālajā reģionā). Ilgstošas iedarbības gadījumā var rasties vibrācijas slimība – neārstējama patoloģija.
• Lokāls (lokāls), tiek pārnests uz cilvēka ekstremitātēm, atpūšoties uz vibrējošas virsmas.

2. Pēc izcelsmes:

• Vietējām svārstībām: ar roku darbināmiem vai nemotorizētiem instrumentiem.
• Vispārējai vibrācijai: I, II un III kategorija (aprakstīts tālāk).

3. Virziens telpā: X, Y, Z-svārstības. Visbīstamākie ir tie, kas ir vērsti pa ķermeņa asi.

4. Spektrs:

• Šaura josla (vadāmās oktāvas trešdaļas vibrāciju līmenis ir par 15 dB augstāks nekā blakus esošajos tāda paša platuma posmos).
• Platjosla (to spektrs ir nepārtraukts vairāk nekā 1 oktāvu).

5. Biežums:

• Zemas frekvences (attiecīgi <4 un <16 Hz vispārējai un lokālai vibrācijai).
• Vidējā frekvence(<16 un <63 Hz); o augsta frekvence (attiecīgi <63 un <1000 Hz).

6. Pēc ilguma:

• Pastāvīgs.
• Periodiski (svārstīgi, intermitējoši, impulsīvi).

Vispārējās rūpnieciskās vibrācijas veidi

Vispārējās vibrācijas pēc avota ir iedalītas 3 veidos:

1. Transports (tādas mašīnas kā traktori, raktuvju transports, kombaini, kravas automašīnas, sniega tīrītāji ir visvairāk pakļauti tiem);
2. Transporta un tehnoloģiskā (rodas pārvietojoties pa rūpniecisko telpu virsmu - ekskavatori, celtņi, grīdu pildīšanas mašīnas lādiņa iekraušanai krāsnī, ritošais sastāvs dzelzceļa izbūvei un remontam, betona bruģakmeņi un citas iekārtas).
3. Tehnoloģijas, kas rodas no stacionārām iekārtām (mašīnām, presēm, sūkņiem, ventilatoriem, urbšanas, ķīmijas un naftas ķīmijas iekārtām un citām).

Funkcijas

Galvenie rādītāji, kas raksturo dažādus rūpnieciskās vibrācijas veidus, ir šādi:

• Cirkulārā frekvence (svārstību skaits sekundē). Mērot vibrācijas, vibrāciju spektrs tiek sadalīts frekvenču joslās, katrai no kurām tiek novērtēta intensitāte. Šim nolūkam tiek izmantoti oktāvas filtri, kuru nominālais joslas platums ir vienāds ar vienu oktāvu.
• Vibrācijas kustības amplitūda (maksimālā novirze).
• Vibrācijas ātruma un paātrinājuma augstākā jeb efektīvā vērtība.

Avoti

Vibrācijas avoti atkarībā no vispārējo vibrāciju veida ir:

• šaurā josla - celtniecības transportlīdzekļi, tramvaji, traktori, kombainari, tramvaji, dzelzceļa vagoni un lokomotīves;
• poliharmonisks (mainās pēc periodiska likuma) - metāla un kokapstrādes mašīnas, iekšdedzes dzinēji, hidrauliskās turbīnas un ģeneratori, kompresori, tekstilmašīnas, vibrokonveijeri;
• izlases un poliharmoniskas - urbjmašīnas, celtņi, domkrati un akmens urbji, zemes un ogļu ieguves mašīnas.

Vietējo vibrāciju ģenerē tādi instrumenti kā:

• rotācijas (slīpmašīnas un pulēšanas mašīnas, motorzāģi);
• rotācijas triecienuzgriežņu atslēgas;
• perkusīvs (šķembu āmuri, kniedes);
• trieciena rotācijas (ieguves mehanizētie instrumenti, perforatori);
• spiešana (šķēres ar vairāk nekā 500 sitieniem minūtē).

Šai vibrācijai ir pakļauti metāla šķeldotāji, kniedētāji, cirtēji, slīpmašīnas un citi darbinieki.

Iemesli

Vibrāciju cēlonis ir nelīdzsvaroti spēka efekti – abpusēji vai rotējoši; trieciena mijiedarbība zobratos, rites gultņos, dzinēja un kompresora vārstos, kloķa mehānismos. Mehāniskās vibrācijas var rasties arī robotizētajās rūpnīcās un līnijās.

Kā dizaina un tehnoloģiju faktori,vibrācijas izraisošās ražošanas telpas, var izšķirt:

• pareizs pamatu un iekārtu pamatu izvietojums;
• pārmērīga konstrukciju stingrība (darba platformu, sēdekļu, vadības ierīču un citu elementu stiprinājumi);
• iekārtu dizaina iezīmes;
• detaļu izgatavošanas tehnoloģiskās kļūdas (rotējošo spararatu, vārpstu disbalanss, kļūdas detaļu ražošanā);
• slikta aprīkojuma uzstādīšana uz vietas;
• palielināta slodze vai ātrums darbības laikā;
• Nelaikā plānotā aprīkojuma profilaktiskā apkope.

Ietekme uz cilvēka ķermeni

Rūpnieciskās vibrācijas ietekme uz cilvēka veselību ir sarežģīta:

• kaulu un locītavu bojājumi - mugurkaula distrofiski bojājumi (osteohondroze, spondiloze), samazināts kaulu blīvums (osteoporoze);
• šūnu un humorālās imunitātes pasliktināšanās;
• sirds un asinsvadu slimības (angiospasma - asinsvadu sašaurināšanās, traucēta asinsrite un audu barošanās, vēnu stāze);
• audu mikrotraumatizācija;
• samazināta antioksidantu aizsardzības enzīmu aktivitāte;
• neiropātija.

Pie ilgstošas lokālas vibrācijas jūtams pirkstu nejutīgums, attīstās locītavu slimības un ekstremitāšu neirozes. Vispārējā vibrācija ietekmē arī vestibulāro aparātu, kuņģa-zarnu traktu, orgānussajūtas (redzes asuma un dzirdes samazināšanās) un citas sistēmas. Viskaitīgākās vibrācijas ir tās, kuru frekvence ir 3-30 Hz diapazonā, jo to vērtības ir tuvas cilvēka orgānu dabiskajām vibrācijām (ir rezonanses parādība). Vibrācijas ar frekvenci 6-9 Hz var izraisīt iekšējo orgānu plīsumus.

Mehānisko vibrāciju ietekmes smagums ir atkarīgs no šādiem faktoriem:

• spektrālais sastāvs;
• virziens;
• ietekmes vietne;
• ilgums.

Vibrācijas slimība

Rūpnieciskās vibrācijas sistemātiskā ietekme veicina vibrācijas slimību rašanos. To var izārstēt tikai agrīnā stadijā. Pēc tam, ja iekšējos orgānos notiek neatgriezeniskas izmaiņas, no tām nav iespējams atbrīvoties.

Kā subjektīvas pazīmes šī patoloģija izpaužas kā šādi simptomi:

• reibonis, galvassāpes, mirgojošas "mušas" acīs;
• plīstošas sāpes rokās, stiprākas naktī;
• pirkstu nejutīgums, vēsums, b altums, pietūkums; dedzināšana, tirpšana tajos;
• slikts sapnis;
• jūtos sliktāk;
• veiktspējas samazināšanās.

Raksturīgas ir arī citas pazīmes:

• hipotensija;
• vairāku orgānu mazspēja, ko izraisa nepietiekama asins piegāde (dekompensācijas stadijā);
• samazināta sirdsdarbība;
• vielmaiņas traucējumi (hipotireoze un citas patoloģijas);
• samazinātjutīgums;
• angiodistonija;
• muskuļu un skeleta sistēmas patoloģijas (miofibroze, artroze) un citas.

Rating

Ražošanas vibrācijas normēšana tiek veikta, lai izslēgtu vibrācijas slimību iespējamību darbiniekiem un darbiniekiem. Kontrolējamos parametrus regulē GOST 12.1.012-90, kurā ir tabulas ar galveno rādītāju ierobežojošām vērtībām.

Vispārējā un lokālā tipa rūpnieciskās vibrācijas sanitārās normas tiek normalizētas atkarībā no svārstību frekvences ģeometriskām vidējām vērtībām. Ir vairākas bīstamības klases, kurās iespējama vibrācijas slimības rašanās. Pirmais atbilst minimālākajam līmenim (optimālie darba apstākļi), kurā nav saskares ar vispārējo un vietējo vibrāciju.

Sanitārie un higiēniskie pasākumi mehānisko vibrāciju negatīvo seku novēršanai ietver darba vietu sertifikāciju, iepriekšēju un kārtējo sanitāro uzraudzību, individuālo aizsardzības līdzekļu (vibrācijas slāpēšanas cimdu, apavu) lietošanas kontroli.

Metodes

Ir vairākas metodes rūpnieciskās vibrācijas novērtēšanai:

• frekvence - tiek mērīts vibrāciju spektrs (vibrācijas ātruma un paātrinājuma vidējās kvadrātiskās vērtības tiek aprēķinātas pilnās frekvenču joslās vai 1/3 diapazona);
• kopējais (integrālais) novērtējums pēc frekvences (koriģēta vibrācijas ātruma un paātrinājuma vērtība vai to logaritmiskie indikatori);

integrāli, ņemot vērā vibrācijas iedarbības ilgumu ar ekvivalentu vērtību

Svara koeficienti izvēlēti saskaņā ar CH 2.2.4/2.1.8.566-96 ieteikumiem.

Instrumenti

Mehānisko vibrāciju mērīšana darba apstākļos tiek veikta, izmantojot šādus instrumentus:

• vibrometri (IShV-1, Assistant, VShV-003, Brüel & Kjær un citi modeļi);
• svara un joslas caurlaides filtri;
• vibrācijas sensori (DN sērija, ko ražo Vibropribor, Brüel & Kjær un citi);
• skaņas līmeņa mērītāji (lai noteiktu līdzvērtīgus līmeņus kopējās frekvenču joslās);
• līmeņa ierakstītāji;
• magnetogrāfi vibrāciju reģistrēšanai, lai veiktu frekvences analīzi, aprēķiniet līdzvērtīgu līmeni.

Mērījumu punkti tiek izvēlēti uz virsmām, kas saskaras ar cilvēka ķermeni. Ja darba vieta nav pastāvīga, tad kontroli veic vismaz 3 punktos ar maksimālu vibrāciju. Vispārējās vibrācijas mērīšanai tiek izvēlēti instrumenti ar lielāku jutību. Vibrācijas sensori ir uzstādīti trīs savstarpēji perpendikulārās plaknēs.