3. Исследование вибрации

Классификация вибрации. Вибрации  механические колебания упругих тел, характеризующиеся периодичностью изменения параметров. Вибрации возникают при неправильной балансировке валов, шкивов в машинах и станках, воздействии динамических нагрузок; при работе машин и механизмов ударного действия, например, прессов, ткацких станков, пневматического инструмента и т.д.

Воздействие вибрации на человека (оператора) классифицируют следующим образом:

 по способу передачи вибрации  на общую и локальную. Общая вибрация передается телу сидящего или стоящего человека через опорные поверхности, локальная вибрация, как правило,  через руки или ноги сидящего человека, через предплечья, контактирующие с вибрирующими рабочими поверхностями;

 по направлению действия  относительно ориентации осей ортогональной системы координат (рис.6). Для общей вибрации, передаваемой телу человека, направления осей следующие: Z_o  вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности, Х_o  горизонтальная от спины к груди; Y_o – горизонтальная от правого плеча к левому (рис.6, а, б). При локальной вибрации ось Х_л совпадает или параллельна оси места охвата рукой источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, обрабатываемого и удерживаемого в руках изде­лия), ось Z_л лежит в плоскости, образованной осью Х_л и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья, ось Y_л направлена от ладони вниз (рис.6, в-е). Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации;

Z_о

Y_о

Х_о

а

б

Z_о

Y_о

Х_о

Рис.6. Ориентация осей ортогональной системы координат при общей ( а, б) и локальной (в-е) вибрации: а и б – в положении стоя и сидя соответственно; в и г – при охвате цилиндрических, торцовых и близких к ним поверхностей; д и е – при охвате сферических поверхностей

 по временнóй характеристике  на постоянную (за период наблюдения изменяется не более чем в 2 раза или на 6 дБ) и периодическую.

Нормирование вибрации. Показателями вибрационной нагрузки являются виброускорение (виброскорость), диапазон частот и время воздействия вибрации.

К нормируемым показателям вибрационной нагрузки при производственном контроле относятся средние квадратические значения виброускорения а или виброскорости V, а также их уровни (логарифмы), измеряемые в децибелах.

Виброскорость

,

где f – частота, Гц; А – амплитуда, м.

Логарифмические уровни виброскорости в децибелах

,

где V_с – среднее квадратическое значение виброскоросги, м/с.

Логарифмические уровни виброускорения в децибелах

,

где а – среднее квадратическое значение виброускорения, м/с².

Нормируемый диапазон частот технологической вибрации на рабочих местах для работников умственного труда устанавливается в октавных полосах со следующими среднегеометрическими значениями частот: 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц для локальной вибрации и 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц для общей.

Время воздействия вибрации принимается равным длительности непрерывного или суммарного воздействия в минутах или часах.

К нормируемым показателям вибрационной нагрузки на оператора на рабочем месте относятся доза вибрационной нагрузки, эквивалентная значениям контролируемых параметров или спектральный состав вибрационного воздействия (табл.4-7).

Таблица 4