Вопросы для самопроверки (зачетные, экзаменационные вопросы)

1. Основные виды воздействия электрического тока на организм человека.

2. Виды электротравм.

3. Влияние величины электрического тока на тяжесть поражения.

4. Характеристика сопротивления тела человека.

5. Первая помощь человеку, пораженному электрическим током.

6. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током.

7. Требования по электробезопасности к электрооборудованию.

8. Основные мероприятия по защите от поражения электрическим током.

9. Защитное заземление и зануление электрооборудования.

10. Требования к изоляции электрооборудования.

Литература

1. Охрана труда в машиностроении под / ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова. – М.: Машиностроение, 1983. – с.283

2. Фоменко И.А. Охрана труда при обработке металлов резанием / Фоменко И.А., Коваленко В.А., Стародуб Н.П. – К.: Техника, 1989. – 139 с.

Раздел 5 шум и вибрация в цехах механической обработки

5.1 Основные источники шума и вибрации в машиностроении

Работа крупных токарных, револьверных, фрезерных и карусельных станков, а также токарных многошпиндельных прутковых автоматов особенно при резании заготовок из твердых сплавов сопровождается высокими уровнями шума и вибрации. это оказывает вредное влияние на организм человека, снижает производительность труда и качество выпускаемой продукции. Воздействуя на нервную систему работающих, шум и вибрация вызывают быстрое утомление, увеличивают число ошибок при работе, способствуют повышению травматизма. защита от шума и вибрации является важной задачей охраны труда в цехах с металлорежущим оборудованием.

5.2 Характеристики шума и вибрации

Механические колебания, которые сопровождают работу оборудования, приводят к изменению давления воздуха и к распространению звуковых волн. человеческое ухо преобразует звуковые волны с частотой 20-20000 Гц в электрические сигналы, которые затем воспринимаются мозгом как звук. Интенсивность звука изменяется средним количеством звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения волны, и определяется по следующей зависимости:

/,

где p – мгновенное значение звукового давления, Па;

- плотность среды, кг/м³; с – скорость звука в среде, м/с.

Человеческое ухо неодинаково реагирует на звуки разных частот. Оно обладает слабой чувствительностью к звукам низких и очень высоких частот (рис. 5.1, 5.2).

Рисунок 5.1 – Зона слышимости Рисунок 5.2 – Частотная

человеческого уха характеристика шумомера

Слуховые ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. поэтому для анализа шума, его нормирования, а также для проведения расчетов вводят логарифмические величины уровней звукового давления и его интенсивности, измеряемых в децибелах.

Логарифмический уровень интенсивности звука определяется по зависимости L_I = 10 Lg/L₀, где L₀ – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости на частоте 1000 Гц, L₀ = 10^-12 Вт/м². Логарифмический уровень звукового давления находят из выражения L=20 Lg p/₀, где p – среднеквадратичная величина величина звукового давления; ₀ – пороговое звуковое давление, выбранное таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интенсивности, на частоте 1000 Гц ₀ = 2 ^. 10^-5 Па.

Важной характеристикой шума является его частотный спектр. Спектры получают с помощью анализаторов шума, которые представляют собой набор электрических фильтров, пропускающих сигналы определенной полосы частот. Для измерения шума частотный диапазон 45 – 11200 Гц разбивается на восемь октавных полос. Каждая из них характеризуется среднегеометрической частотой f, где f₁ – нижняя, f₂ – верхние граничные частоты октавы.

Для построения спектра выполняют замеры уровня звукового давления в октавных полосах частот. Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос приведены ниже в табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Граничные и среднегеометрические частоты октавных

полос

Граничные частоты октавных полос, Гц	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Граничные частоты октавных полос, Гц	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
45-90	63	710-1400	1000
90-180	125	1400-2800	2000
180-335	250	2800-5600	4000
335-710	500	5600-11200	8000

Изменение спектра шума в октавных полосах частот необходимо проводить для сравнения шума оборудования, нормирования и других целей. спектр шума представляют либо в виде таблицы, либо в виде графика.

Различают низко-, средне- и высокочастотный спектры шума. низкочастотный спектр имеет максимальный уровень звукового давления на частотах до 400 Гц, среднечастотный – 400 – 1000 Гц, высокочастотный – свыше 1000 Гц. Шум большинства металлорежущих танков имеет средне- и высокочастотный спектр в диапазоне частот 500 – 2000 Гц.

Для ориентировочной оценки шума уровень звука измеряют в децибелах по шкале А шумомера (рис. 5.2). Этот метод позволяет оценить громкость, так как спектр в этом случае не анализируется.

Шумы классифицируют согласно ГОСТ 12.1.003 – 83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» по их спектру и временным характеристикам. в зависимости от характера спектра различают тональные и широкополосные шумы. спектры тональных шумов имеют слышимые дискретные тона. широкополосные шумы имеют непрерываемый спектр в частном диапазоне более одной октавы. Например, шум дисковой пилы является тональным, а шум выхлопа сжатого воздуха из пневмосистемы – широкополосным. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. У постоянных шумов уровень звука изменяется за восьмичасовой рабочий день не более чем на 5 дБА, а у непостоянных – превышает 5 дБА.

Вибрация производственного оборудования возникает из-за неуравновешенных силовых воздействий в результате возвратно-поступательных движений деталей, имеющих дисбаланс; упругих деформаций зубчатых колес, подшипников, валов, металлорежущего инструмента, деталей приспособлений, заготовок; ударов, обусловленных наличием зазоров в подвижных соединениях; сил трения, сопровождающих работу тормозов и муфт; электромагнитных сил, обусловленных перемагничиванием ферромагнитных масс элементов электропривода, а также сил, возникающих при динамических процессах в пневмо- и гидросистемах оборудования.

К основным параметрам вибрации, происходящей по синусоидальному закону, относят амплитуду виброперемещения х_т, амплитуду колебательной скорости v_m, амплитуду колебательного ускорения a_m, период колебаний Т и частоту f.

Поскольку абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в очень широком диапазоне, на практике используют понятие логарифмического уровня колебаний. Логарифмический уровень виброскорости определяется по зависимости

L_v=20 LgV/V₀ ,

где V – действующее значение виброскорости, м/с, равное среднеквадратичному мгновенных значений скорости за время усреднения; V₀ – пороговое значение виброскорости, V₀ = 5^. 10^-8 м/с.

Основной характеристикой вибрации металлорежущего оборудования является спектр уровня виброскорости. Для его построения весь диапазон частот разбивают на октавные полосы со стандартизованными среднегеометрическими частотами.

Общие вибрации (передаются на организм человека через опорную поверхность, например через пол) анализируются по осям X, Y и Z, а местные вибрации (передаются на руки человека через инструмент или органы управления оборудованием) анализируются по осям X_p и Z_p. При этом измеряются и строятся спектры уровня виброскорости для общей вибрации (оси X, Y, Z) и для местной вибрации (оси X_p и Z_p). Направление указанных осей, по которым необходимо производить замеры уровня виброскорости, представлены на рис. 5.3. Для общей вибрации уровни виброскорости измеряются в октавных полосах со следующими стандартизованными среднегеометрическими частотами: 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; Гц, для местной вибрации – со среднегеометрическими частотами 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Рисунок 5.3 – Оси для измерения уровня виброскорости:

а – общая вибрация; б – локальная