САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕ-ЗАОЧНЫЙ
КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИХЗВОДСТВЕННЫХ ВИБРАЦИЙ
Выполнил ст. гр. УИТ-51в
Швецов А.А.
Принял
Русин С.А.__________
«____» ___________2008г.
2008
Цель работы: ознакомиться с приборами и методами измерения параметров вибрации, научиться производить санитарно-гигиеническую оценку опасности воздействия вибраций и эффективность инженерных решений по защите от вибраций.
Основные понятия:
Вибрация представляет собой механические колебательные движения частей машин, технологического оборудования, коммуникаций, сооружений, вызванные динамической неуравновешенностью вращающихся деталей, пульсацией давления при транспортировании жидкостей и газов. Соприкосновение с колеблющимися частями оборудования приводит к колебательным движениям отдельных частей тела человека (руки, ноги, грудь, живот, спина, бедра) или всего организма в целом.
Анализ производственных вибраций представляет большие трудности, т. к. колебания машин и другого оборудования являются сложными апериодическими колебаниями несинусоидального характера (например, импульсные или толчкообразные). Однако, вибрации несинусоидального характера всегда можно представить в виде суммы составляющих с помощью разложения в ряд Фурье.
Основными параметрами, характеризующими вибрации гармонического (синусоидального) вида, являются:
-
амплитуда вибросмещения А, м;
-
амплитуда колебательной скорости V, м/с;
-
амплитуда колебательного ускорения W, м/с2;
-
линейная (или круговая) частота вынужденных колебаний f , Гц.
Между собой указанные параметры связаны соотношениями:
V=2*f*A=w*A (1)
W=(2*f)2*A=w2*A (2)
По способу передачи на человека вибрация классифицируется на:
-общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека:
-локальную (местную), передающуюся через руки человека.
В свою очередь, общая вибрация по источнику ее возникновения подразделяется нa:
-
транспортную (1 категория);
-
транспортно-технологическую (2 категория);
-
технологическую (3 категория).
По направлению действия вибрация подразделяется на:
-
действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, У, Z для общей вибрации;
-
действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xp, Yp, Zp.
Здесь X, У, Z - соответственно вертикальная и горизонтальные оси координат;
ось Xр - совпадает с осью охвата (рукоятки, рулевого колеса, ложемента и т.п.), Zp - лежит в плоскости, образованной осью Хр с направлением подачи или приложения силы.
Нормирование вибраций
Основным, нормативным документом в области вибрации является ГОСТ 12.1.012-90 "ССБТ. Вибрационная безопасность". В соответствии с ним гигиеническая оценка воздействия вибрации на человека производится одним из следующих методов:
-
частотный (спектральный);
-
интегральный; - метод доз.
При частотном (спектральном) методе нормируемыми параметрами в пределах каждой октавной полосы частот являются:
- среднеквадратичные значения виброскорости V (м/с) или их логарифмические уровни Lv (дБ) для» общей вибрации;
- среднеквадратичные значения виброскорости W (м/с2);
В соответствии с международными стандартами октавные полосы частот составляют следующий ряд: 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 25О, 500, 1000 Гц. Из этого ряда общая вибрация включает в себя полосы частот 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц; соответственно локальная вибрация - 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней fВ/fн = 2, называется октавой. Среднегеометрическая частота в октаве определяется из выражения:
(3)
Логарифмические уровни виброскорости Lv (ДБ) определяются по выражению:
Lv = 20*lg(v/v0) (4)
где V0 = 5*10-8 м/с - пороговое значение виброскорости.
При интегральном методе нормируемыми параметрами являются корректированные значения виброскорости Vк (м/с) или их логарифмические уровни Lvk (дБ), намеряемые с помощью специальных фильтров или вычисляемые по формулам на ГОСТ 12.1.012-90:
(5)
Для определения логарифмического уровня следует подставить значение Vк вместо V в формуле (4).
Эквивалентное корректированное значение Vэ:
(6)
где V - допустимое значение виброскорости, определяемое по вышеприведенным методам из условия воздействия вибрации в течение всей смены (tсм = 480 мин.);
t - фактическое время воздействия вибрацию за рабочую смену, мин.
Для определения логарифмического уровня следует подставить значение Vэ вместо V в формуле (4).