1. Общие сведения

Вибрация – это механические колебания упругих тел, машин и аппаратов, зданий и сооружений. В зависимости от характера контакта тела работающего с оборудованием, которое подвержено вибрации, различают локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация – это вибрация, передаваемая через руки работающего. Общая вибрация – это вибрация рабочих мест, вызывающая общее сотрясение человека. В зависимости от источника возникновения общая вибрация может быть транспортной, транспортно-технологической и технологической. Основными гигиеническими параметрами вибрации являются: среднеквадратическое значение виброскорости, логарифмические уровни виброскорости, частота. Спектр частот вибраций, воспринимаемых человеком, разделен на октавные полосы со среднегеометрическими частотами 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000 Гц. Гигиеническими характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, являются среднеквадратическое значение виброскорости (в м/с) или ее логарифмические уровни в октавных полосах частот (в дБ). Логарифмический уровень виброскорости L_V определяется по формуле:

, (3)

где:      v –среднеквадратическое значение виброскорости, м/с; v₀ – пороговая (опорная) виброскорость; v₀ = 5·10^-8 м/с. Вибрация не только ухудшает самочувствие человека, но и снижает производительность труда. Проводится санитарно-гигиени­ческое нормирование вибрации согласно ГОСТу 12.1.012–90. «Вибрация. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.566–96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданиях». Для защиты от вибрации применяют следующие методы защиты: – устранение причин вибрации или ее существенное ослабление в источнике образования – архитектурно-технические мероприятия, связанные с рациональным размещением технологического оборудования; – применение средств индивидуальной защиты; – профилактические мероприятия медицинского характера. Основным методом защиты, дающим наибольший эффект, является первый. Уменьшение уровня вибрации за счет превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии называется вибродемпфированием. При защите от вибрации большое применение находят вибропоглощающие и виброизолирующие материалы. Виброизоляция – это уменьшение уровня вибрации, достигаемое путем снижения передачи колебаний от источника. Уменьшение уровня вибрации за счет введения в колебательную систему дополнительных реактивных сопротивлений называется виброгашением. Метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию, называется вибропоглощением. Для защиты работающих от локальной вибрации применяют рукавицы, перчатки с виброгасящей поверхностью, виброзащитные прокладки, виброзащитную обувь.

2. Применяемые приборы и оборудование

Шумомер ВШВ-003 (рис. 2) состоит из измерительного прибора и преобразователя пьезоэлектрического виброизмерительного ДН-3. Прибор построен на принципе преобразования механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые усиливаются и измеряются с помощью измерительного прибора. Общий вид вибропреобразователя ДН-3 приведен на рис. 3.

Рис. 2. Панель управления прибором ВШВ-003

1 – гнездо для подключения датчиков к прибору; 2 – гнездо для подачи калибровочного сигнала на вход предусилителя; 3 – кнопка «Калибр»; 4 – потенциометр; 5 – прибор показывающий; 6 – механический корректор; 7 – переключатель dB-1; 8 – кнопка «V»; 9 – переключатель dB-2; 10 – кнопка «1 kHz»; 11 – переключатель «Фильтры октавные»; 12 – кнопка «Фильтры октавные»; 13 – переключатель «Фильтры»; 14 – светодиод «Перегрузка»; 15 – переключатель «Род работы»; 16 – светодиоды; 17 – шкала dB M101 для отсчета уровней звукового давления; 18 – шкала m·S^-2 для измерения виброускорения с вибропреобразователя­ми ДН-3 и ДН-4; 19 – шкала mm·S^-1 для измерения виброскорости с вибропреобразователями ДН-3 и ДН-4

Р ис. 3. Общий вид вибропреобразователя 1 – основание; 2 – пьезоэлементы; 3 – гайка пружинная; 4 – крышка; 5 –масса инерционная; 6 – втулка; 7 – контакт

Принцип работы вибропреобразователя основан на прямом пьезоэффекте. При воздействии механических колебаний на основание вибропреобразователя с ускорением Q инерционная масса M испытывает действие силы P:

, (4)

Пьезоэлементы вибропреобразователя испытывают деформации сжатия - растяжения, в результате чего на гранях пьезоэлементов возникают электрические заряды, пропорциональные действующему ускорению. Установка вибропреобразователя на рабочих местах производится с помощью щупа (рис. 4). При работе со щупом необходимо установить острие щупа перпендикулярно к вибрирующей поверхности. При измерении необходимо следить, чтобы острие щупа име­ло надежный контакт с вибрирующей поверхностью. Измерение со щупом рекомендуется производить в диапазоне частот от 10 до 600 Гц. Натяжение кабеля недопустимо. Специальных мер безопасности вибропреобразователь не требует.

Рис. 4. Установка вибропреобразователя с помощью щупа