bezopasnost_zhiznedeyatelnosti_uchebnik_bezopasnost_truda_na_zheleznodorozhnom_transporte_2014

Рис. 9.4. Глушитель шума трансформатора преобразователя напряжения:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — прокладка крышки верхняя; 4 — прокладка; 5 — гайка; 6 — винт; 7 — прокладка корпуса боковая; 8 — прокладка корпуса нижняя

ного телеграфирования. Глушители на трансформаторы

изготавливаются из пористой резины — материала с большим внутренним трением (рис. 9.4). С глушителем шум трансформаторов не прослу-

шивается даже в непосредственной близости от стоек.

В телетайпном зале основными источниками шума служат телетайпы, при рабо-

те которых шум создается за счет работы его двигателя, передающего и наборного ме-

ханизма, при ударах типовых рычагов по резиновому валику. Изоляция телетайпов в зале с помощью специальной выгородки позволяет снизить шум непосредственно на рабочих местах операторов.

В тех случаях, когда ослабление шума в источнике или изоляция источника оказывается невозможной либо не

приводит к требуемому эффекту, необходимо выполнять облицовку внутренних поверхностей помещения ВЦ звукопоглощающими материалами:

–минераловатными акустическими плитами ПА/с, ПА/о, ПА/Д;

–плитами «Акменит» и «Акмигран», изготовляемыми из гранул или клочков минеральной ваты на крахмальном связующем;

–плитами акустическими гипсовыми перфорированными (с обратной стороны плит подклеена бязь) типов АГЛ, АРШ.

Выбор индивидуального средства защиты от шума зависит от характера шума, его интенсивности, требуемой разборчивости речи

ивосприятия полезных сигналов. Зная превышение норм шума,

401

можно подобрать средства защиты от него, руководствуясь данными из табл. 9.9.

Таблица 9.9

Индивидуальные средства защиты от шума

	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
Защитные средства	63	125	250	500	1000	2000	4000		8000
		Снижение уровня звукового давления, дБ
Тампоны:
из хлопковой ваты;	—	3	3	4	8	15	15		16
из ультратонкого	—	8	10	15	22	25	32		—
стекловолокна
ФПП-15
Неопреновые втулки	—	29	29	34	36	37	31		41
У-30
Противошумные
вкладыши завода	—	10	10	14	19	21	25		25
«Металлическая иг-
рушка»
Наушники:
ВЦНИИОТ-2;	—	7	11	14	22	35	47		38
ВЦНИИОТ-4;	—	—	2	10	15	15	26		40
ПАС-80	—	10	8	20	25	28	38		48
Шумозащитные	—	7	13	17	29	44	50		47
шлемы

9.3. Основные параметры вибрации

Колебания частей аппаратов, машин, коммуникаций и сооружений, вызываемые динамической неуравновешенностью вращающихся деталей, пульсацией давления при транспортировке жидкостей и газов принято называть вибрацией. Ощущение ее людьми возникает при непосредственном соприкосновении с колеблющимися предметами. Различают общую и локальную вибрации.

Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, локальная передается через руки человека. В ряде случаев работающий может подвергаться одновременно воздействию общей и локальной — комбинированной вибрации.

Систематическое воздействие общих вибраций вызывает расстройство центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

402

У человека возникают головные боли, появляется головокружение, нарушаются сон, цветоощущение, координация движений и т.п. Особую опасность представляют вибрации, частоты которых совпадают с собственными частотами колебаний отдельных частей тела. Установлено, что для головы относительно плеч такими частотами являются 25—30 Гц, для большинства внутренних органов — 6—9 Гц. Колебания рабочих мест с указанными частотами весьма опасны, так как могут вызвать механическое повреждение пли даже разрыв органов работающего.

Локальная вибрация вызывает спазмы кровеносных сосудов, что приводит к ухудшению снабжения конечностей кровью. В результате происходит интенсивное отложение солей, возникают боли в суставах, их деформация и уменьшение подвижности. Производственные вибрации могут быть причиной тяжелого, трудно излечимого профессионального заболевания — виброболезни. Ее главный симптом — нарушение физиологических функций организма. Развитию вибрационной болезни способствуют низкая погодная температура окружающей среды, тяжесть физического труда и интенсивный шум.

Следует иметь в виду, что общая вибрация оказывает большее вредное действие на организм человека, чем локальная.

В любом случае действие вибрации приводит к преждевременному утомлению людей, отсюда снижение производительности труда. В условиях интенсивного развития средств транспорта, механизации производственных процессов, расширения области применения ручных машин и механизмов вибрационная технология борьбы с вредными воздействиями вибрации становится одной из наиболее актуальных задач охраны труда.

Степень воздействия вибрации на человека определяется параметрами колебательного процесса:

–частотой f, Гц;

–смещением х, м;

–скоростью v, м/с;

–ускорением а, м/с2;

–продолжительностью действия.

При гармонических колебаниях вибросмещение определяется по формуле

х = A sin(ω + ϕ),

403

где А — амплитуда колебаний, м; ω — угловая частота, рад/с;

ϕ — начальная фаза (в большинстве задач охраны труда начальная фаза значения не имеет и может не учитываться);

t — время, с.

Угловая частота ω (рад/с) связана с частотой колебаний f (Гц) и периодом колебаний Т (с–1) соотношением

ω = 2πf,

где f = T1 .

Виброскорость и виброускорение определяются как первая и вторая производные от смещения по времени

V = dx/dt; а = d 2x/dt 2.

При синусоидальных колебаниях v и а также являются гармоническими.

В общем случае параметр, характеризующий вибрацию, например виброскорость, является некоторой сложной функцией времени V(t) (рис. 9.5).

По теореме Фурье любое сложное колебание v(t) можно представить в виде суммы простейших синусоидальных колебаний, число амплитуды и частоты которых зависят от вида функции v(t).

Представление сложного колебательного процесса в виде суммы гармонических частотных составляющих называется спектром вибрации, а соответствующее графическое изображение — спектрограммой (рис. 9.6).

Рис. 9.5. Осциллограмма вибро-	Рис. 9.6. Спектрограмма уровней
скорости сложного периодиче-	виброскорости
ского колебательного процесса

404

Построение спектров параметров вибрации производится в октавных или третьоктавных полосах частот f.

В октавном диапазоне частот верхняя граничная частота вдвое больше нижней:

fв / fн = 2.

В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется

среднегеометрическая частота fср = fв fн . Среднегеометрические частоты октавных полос частот вибраций стандартизированы и составляют: 1; 2, 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Учитывая, что абсолютные значения параметров вибрации изменяются в очень широких пределах, для удобства измерений часто используют относительные единицы — логарифмические уровни в децибелах:

U

Lv = 20lg U д , дБ, (8.29)

0

где Uд — действующее значение виброскорости, м/с;

U0 = 5·10–8 м/с — пороговое значение виброскорости, стандартизованное в международном масштабе.

9.3.1. Санитарно-гигиеническое нормирование вибрации

Нормируемыми параметрами при гигиенической оценке вибрации являются среднеквадратичные значения виброскорости Uд (м/с) и их логарифмические уровни Lv (дБ) в октавных полосах частот (табл. 9.10).

Вибрации, воздействующая на человека, нормируется отдельно для каждого установленного направления в каждой октавной полосе. Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на вибрацию:

–транспортную образуется при работе тракторов, автомобилей, строительно-дорожных и других самоходных машин;

–транспортно-технологическую — образуется при работе экскаваторов, подъемных кранов, путевых машин, напольного производственного транспорта;

–технологическую — возникает при работе стационарных машин (станки, электрические машины, вентиляторы и др.).

405

Санитарно-гигиеническая оценка вибрации состоит в сопоставлении фактических параметров вибрации с нормируемыми. Для этого данные, полученные измерением и взятые из норм табл. 9.10, заносятся в сводный протокол наблюдений и на основе сопоставления дается заключение о соответствии исследуемого объекта тре-

бованиям.

Таблица 9.10

Гигиенические нормы вибрации, воздействующие на человека в производственных условиях

		Направ-	Среднеквадратичные значения виброскорости, м/с
		ления, по
	Вид виб-						10–2, не более.
		которым	Логарифмические уровни виброскорости, дБ, в октав-
	рации	норми-
			ных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
		руется
		вибрация	1	2	4	8	16	315	63	125	250	500	1000
	Общая	Верти-
	вибрация:		2,0	7,1	2,5	1,3	1,1	1,1	1,1
		кальная								—	—	—	—
	транс-		132	123	114	1108	1 107	1107	107
		по оси Z
	портная
		Горизон-
		тальная	6,3	3,5	3,2	3,2	3,2	3,2	3,2	—	—	—	—
		по осям Х	122	1117	116	116	116	116	116
		и Y
	Транс-	По всем	—	3,5	1,3	0,63	0,56	0,56	0,56	—	—	—	—
	портно-	осям Z		117	108	102	101	1101	101
	техноло-	или по
	гическая	осям Х
		и Y
	Техноло-
	гическая:
	в произ-	То же	—	1,3	0,45	0,22	0,2	0,2	0,2	—	—	—	—
	водствен-			108	99	93	92	92	92
	ных поме-
	щениях
	в админи-
	стратив-	>> >>	—	0,18	0,06	0,03	0,028	0,0028	0,028	—	—	—	—
	ных зда-			91	82	76	75	75	75
	ниях
	Локальная	По каж-				5,0	5,0	3,5	2,5	1,8	1,3	0,9	0,65
	вибрация	дой из	—	—	—	1120	120	117	114	111	108	105	102
		осей

406

9.3.2. Виброизоляция

Виброизоляция является одним из эффективных способов уменьшения передачи динамических сил от машины к основанию (рабочим местам). Осуществляется путем введения упругих элементов (виброизоляторов) между вибрирующим агрегатом и рабочим местом. Виброизоляторы выполняются в виде стальных пружин, рессор, резиновых прокладок различной формы, пружиннорезиновых опор, пневмоамортизаторов типа воздушная подушка и др.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи (КП), который показывает, какая доля динамической силы работающей машины передается через виброизоляторы на основание:

	КП =	Fосн	=		U		,	(9.30)
		F		U		1
		маш

где Fосн, U — сила и виброскорость, действующие на основание при установленных виброизоляторах;

Fмаш, U1 — сила и виброскорость, создаваемые машиной и действующие на основание при жесткой связи.

Очевидно, чем меньше КП, тем выше эффективность виброизоляции (ВИ), которую обычно определяют в децибелах по формуле

	1			F
				маш		дБ.	(9.31)
	ВИ = 20 lg КП =			F	,
				осн

Коэффициент передачи КП без учета трения в виброизоляторах может быть определен по известной из теории колебаний формуле

КП =	1	,	(9.32)
	( f / f0 )2 −1

где f — частота вынужденных колебаний машины, Гц;

f0 — частота собственных колебаний машины на виброизоляторах, Гц.

Зависимость КП при одной степени свободы колебаний от отношения частот f /f0 представлена на рис. 9.7.

Из формулы (9.32) видно, что режим виброизоляции (КП < 1) имеет место при f /f0 > 2 .

407

При f/f0 ≤ 2

виброизо-

ляторы полностью передают

вибрации основанию или да-

же усиливают их в резонанс-

ном и околорезонансном ре-

жимах (f = f0).

Оптимальным

считается

отношение f/f0

= 2,5 — 5,

Pис. 9.7. Зависимость коэффициента пе-

что обеспечивает

поглоще-

ние виброизоляторами от 87

редачи от соотношения частот f/f0

до 93 % энергии вибрации.

Стремиться получить большее значение отношения f/f0 не следует, так как значительно усложняются конструкции виброизоляторов и может возникнут неустойчивость машины. Частота вынужденных колебаний f зависит от режима работы самой машины и изменяться не может. Поэтому желаемое отношение достигается за счет создания необходимой частоты собственных колебаний f0. Она может быть определена по формуле

f		=	1		с	,	(9.33)
	0		2π		m

где c — жесткость виброизоляторов, н/м; m — масса машины, кг.

Поскольку масса машины постоянна, необходимое значение f0 может быть обеспечено за счет выбора виброизоляоров с соответствующей жесткостью. Жесткость виброизоляторов определяет степень их деформации под действием внешней силы. Деформация, возникающая под давлением массы машины, получила название статической осадки Хст:

Хст =	mg	,	(9.34)
	c

где g = 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения.

Статическая осадка Хст определяется путем измерения высоты виброизолятора в свободном состоянии Н и под нагрузкой Ннагр

408

Хст = Н – Ннагр,

а частота собственных колебаний

fo =	0,5	.	(9.35)
	X ст

Таким образом, собственная частота определяется статической осадкой Хст. Расчет виброизоляторов в большинстве случаев выполняется только для вертикальных колебаний и сводится к определению необходимой жесткости виброизоляторов.

Глава 10. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

10.1. Основные понятия, величины и единицы измерения

Основную информацию из внешнего мира человек получает через зрительный канал. Поэтому освещение играет большую роль в правильном восприятии этой информации. Безопасность и здоровые условия труда в большей степени зависят от освещенности рабочих мест и помещений. Неудовлетворительное освещение утомляет не только зрение, но и вызывает утомление всего организма. Неправильное освещение может быть причиной травматизма: плохо освещенные зоны, слепящие лампы, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации человека в пространстве.

Человеческий глаз воспринимает лучистую энергию в пределах длин волн от 380 до 770 нм. Этот участок спектра электромагнитных колебаний называют видимым. Видимые излучения в пределах узких интервалов спектра создают ощущение определенного цвета, плавно переходящего один в другой. Красный (770—630 нм), оранжевый (630—600 нм), желтый (600—570 нм), зеленый (570— 490 нм), синий (490—430 нм) фиолетовый (430—380 нм). Средний (среднестатистический) человеческий глаз обладает избирательной чувствительностью к разным участкам спектра. Наибольшая чувствительность проявляется для излучения с длиной волны 555 нм. На концах спектра чувствительность глаза резко падает. Поэтому для обеспечения одинакового зрительного ощущения надо, чтобы мощность красного излучения была в 9,35 раза, а мощность синего — в 16,6 раза больше мощности желто-зеленого.

Мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощу-

щению, которое она производит на человеческий глаз, называют световым потоком Ф. Единицей измерения светового потока яв-

ляется люмен (лм). Международным светотехническим словарем (МСС) единица светового потока определена как световой поток, излучаемый в единичном телесном угле (стерадиан) равномерным точечным источником с силой света I в 1 канделу (кд):

410