ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ОБЩИХ ВИБРАЦИЙ

ОМСК 2007

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

–––––––––––––––––

ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ОБЩИХ ВИБРАЦИЙ

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к лабораторной работе по курсу

«Безопасность жизнедеятельности»

Омск 2007

УДК 331.45(07)

ББК 65.246.95я7

И37

Измерение и анализ общих вибраций: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности» / Л. Я. Уфимцева, Б. В. Мусаткина, О. В. Игнатов, А. А. Кообар; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 25 с.

В методических указаниях приводятся понятия о вибрации, ее физичес-кие и гигиенические характеристики, дана классификация вибраций, общие сведения об источниках вибрации на железнодорожном транспорте и о нормах предельно допустимых значений вибрации; описаны приборы для измерения общей вибрации на производстве и в лабораторных условиях; даны указания по выполнению анализа общей вибрации.

Методические указания предназначены для студентов четвертого и пятого курсов очной и заочной форм обучения.

Библиогр.: 8 назв. Табл. 6. Рис. 3. Прил. 4

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. В. Бородин;

начальник отдела охраны труда и промышленной безопас-

ности Омского отделения Западно-Сибирской железной

дороги П. В. Валицкий.

––––––––––––––––––––––––

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………………….	5
Лабораторная работа «Измерение и анализ общих вибраций»………………	6
1. Общие положения………………………………………………………….	6
1.1. Физические и гигиенические характеристики вибраций……………...	6
1.2. Классификация вибраций………………………………………………..	7
1.3. Нормирование вибраций…………………………………………………	8
1.4. Аппаратура для измерения вибрации………………….……………….	9
2. Измерение вибрации с помощью измерителя шума и вибрации
ВШВ-003-М2………………………………………………………………….	10
2.1. Описание измерителя ВШВ-003-М2……………………………………	10
2.2. Подготовка измерителя ВШВ-003-М2 к работе……………………….	12
2.3. Порядок измерения и анализ параметров вибрации…………………...	12
3. Расчет виброизоляторов из упругих материалов………….……………..…	16
4. Контрольные вопросы…………………………………………………..……	18
5. Содержание отчета……………………………………………………………	18
Библиографический описок……………………………………………..………	18
Приложение 1. Гигиенические нормы вибрации, воздействующей
на человека в производственных условиях………………………….………	20
Приложение 2. Режим труда и отдыха…………………………………………	22
Приложение 3. Допустимые уровни общей вибрации…………………..……	23
Приложение 4. Задание для расчета виброизоляторов из упругих
материалов……………………………………………………………….……	24

3

ВВЕДЕНИЕ

В общем случае под вибрацией понимают колебательный процесс механической системы, а в частном случае (с позиций охраны труда) под производственной вибрацией понимают механические колебания рабочего места оператора или ручного инструмента, с которым контактирует оператор.

Источниками вибрации на железнодорожном транспорте являются вентиляторы, двигатели, станки, пневмо- и электроинструмент, части подвижного состава и пр.

В результате воздействия вибрации машин и оборудования отдельные части тела (местная, или локальная вибрация) или весь организм человека (общая вибрация) подвергаются сотрясениям, которые могут вызвать в организме некоторые сосудистые расстройства (вплоть до атрофии мышц кистей рук), дрожание рук, потерю чувствительности кожи, расстройства костно-суставного аппарата. Производственные сотрясения при длительном воздействии на человека во время работы (месяцы, годы) вызывают профессиональное заболевание, называемое вибрационной болезнью.

Вибрационная болезнь и другие вредные воздействия вибрационной нагрузки могут возникнуть у человека только в тех случаях, когда параметры вибрации превышают предельно допустимые значения.

5

Лабораторная работа

ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ОБЩИХ ВИБРАЦИЙ

Ц е л ь р а б о т ы:

1) изучить основные сведения о вибрации как об опасном и вредном производственном факторе;

2) научиться измерять (оценивать) вибрацию на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции.

1. Общие положения

1.1. Физические и гигиенические характеристики вибрации

С физической точки зрения вибрация характеризуется частотой колебаний, амплитудой виброперемещения, а также их производными – колебательной скоростью и колебательным ускорением.

Частота колебаний f – число полных колебаний за единицу времени. Единица измерения частоты – герц (Гц) – одно колебание в секунду.

Амплитуда виброперемещения А – максимальное смещение колеблющейся точки от положения равновесия. Единицы измерения амплитуды – сантиметры, миллиметры, микроны.

Колебательная скорость (виброскорость), м/с,

. (1)

Колебательное ускорение (виброускорение), м/с²,

. (2)

Согласно стандарту [5] гигиеническими характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, является среднеквадратическое значение виброскорости или ее логарифмический уровень в октавных полосах частот.

6

В практике охраны труда вибрацию обычно измеряют в октавных полосах частот, т. е. в полосах, у которых отношение значений граничных частот равно двум ().

Октавная полоса характеризуется своей среднегеометрической частотой, которая рассчитывается по выражению:

. (3)

Октавные полосы стандартизованы международным соглашением. Среднегеометрические частоты октавных полос образуют следующий ряд: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000 Гц.

Среднеквадратическое значение виброскорости в октавных полосах частот определяется по формуле, мм/с:

, (4)

где V_ik – значение виброскорости в k-й октавной полосе при i-м наблюдении;

n – число наблюдений.

Логарифмический уровень виброскорости, дБ,

, (5)

где V – среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с;

V_о – опорное значение виброскорости, V_о = 5·10^-5 мм/с.

Заключение о вредности воздействия вибрации на организм человека можно сделать путем сопоставления измеренных во время работы параметров вибрации с их предельно допустимыми значениями.

1.2. Классификация вибраций

Вибрации классифицируются по виду источника, по способу передачи ее на человека и по направлению действия [5].

По виду источника вибрации делятся:

на транспортные, которые возникают в результате движения машин (виб-

7

рации грузовых автомобилей, тракторов, самоходных машин, строительно-дорожных комплексов и др.);

транспортно-технологические, которые возникают при работе машин, выполняющих технологические операции в стационарном положении или при перемещении по производственному помещению, строительной площадке или горной выработке (вибрации напольного транспорта производственных цехов, бетоноукладчики, погрузчики, путевые машины, экскаваторы и краны);

технологические, которые возникают при работе стационарных машин или передаются на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, насосные агрегаты и вентиляторы).

В зависимости от способа передачи вибрации на человека различают общую вибрацию, которая передается человеку через его опорные поверхности (поверхности тела, воспринимающие вес корпуса в положении сидя или стоя), и локальную вибрацию, которая передается через руки человека.

По направлению действия вибрации подразделяются:

на действующие вдоль осей X, Y, Z ортогональной системы координат (для общей вибрации), где Z – вертикальная ось, а X и Y – горизонтальные оси;

действующие вдоль осей X_р, Y_р, Z_р ортогональной системы координат (для локальной вибрации), где ось X_р совпадает с осью мест охвата руками рабочего (рукоятки рулевого колеса и др.), а ось Z_р лежит в плоскости, образованной осью X_р и направлением подачи или приложения силы Y_р.