Методы и средства защиты от вибрации

ОРЕНБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра рискаи безопасности жизнедеятельности
Курсоваяработа на тему:
«Методы исредства защиты от вибрации»
 
Выполнила:студентка
экономического
факультетаИванова Е.А.
22 гр
Проверила:старший
преподаватель
СемибратоваТ.В.
Оренбург 2007

Содержание
Введение                                                                                 3
1.Понятие о производственнойвибрации                               4
2.Действие вибрации на организмчеловека                           5
3.Нормирование и средства оценкивибраций                       10
4.Методы и средства защиты отвибрации                             13
Заключение                                                                            16
Список литературы                                                                17

Введение.
В условиях становления рыночной экономики проблемыбезопасности жизнедеятельности становятся одним из самых острых социальныхпроблем. Связано это с травматизмом и профессиональными заболеваниями,приводящими в ряде случаев к летальным исходам, притом что более половиныпредприятий промышленности и сельского хозяйства относится к классумаксимального профессионального риска.
Рост профессиональныхзаболеваний и производственного травматизма, числа техногенных катастроф и аварий,неразвитость профессиональной, социальной и медицинской реабилитациипострадавших на производстве отрицательно сказываются на жизнедеятельноститрудящихся, их здоровье, приводят к дальнейшему ухудшению демографическойситуации в стране.
Подтверждением этогослужат следующие факторы: высокий удельный вес работников, занятых на рабочихместах, не отвечающих эргономическим и санитарно-гигиеническим требованиям иправилам техники безопасности; быстрый рост уровня профессиональнойзаболеваемости и производственного травматизма; увеличение тяжестипроизводственного травматизма и его уровня с летальным исходом.
В своей работе я расскажувам об одном из неблагоприятных производственных факторов — вибрации,отрицательно влияющем на производительность труда и здоровье самих работников.

1.Понятиео производственной вибрации
Вибрация — механические колебания механизмов, машин или всоответствии с ГОСТ 12.1.012-78 вибрацию классифицируют следующим образом.
По способу передачи на человека вибрацию подразделяют наобщую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящегочеловека, и локальную, передающуюся через руки человека.
По направлению различают вибрацию, действующую вдоль осейортогональной системы координат для общей вибрации, действующую вдоль всейортогональной системы координат для локальной вибрации.
По источнику возникновения вибрацию подразделяют натранспортную (при движении машин), транспортно-технологическую (при совмещении движенияс технологическим процессом, мри разбрасывании удобрений, косьбе или обмолотесамоходным комбайном и т. д.) и технологическую (при работе стационарных машин)
Вибрация характеризуется частотой f, т.е. числом колебаний и секунду (Гц), амплитудой А, т.е.смещением волн, или высотой подъема от положения равновесия (мм), скоростью V (м/с) и ускорением. Весь диапазончастот вибраций также разбивается на октавные полосы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Абсолютные значения параметров, характеризующихвибрацию, изменяются в широких пределах, по этому используют понятие уровняпараметров, представляющего собой логарифмическое отношение значения параметрак опорному или пороговому его значению.

2. Действие вибрации на организмчеловека.
При работе в условиях вибраций производительность труда снижается,растет число травм. На некоторых рабочих мес­тах в сельскохозяйственномпроизводстве вибрации превышают нормируемые значения, а в некоторых случаях ониблизки к предельным. Не всегда соответствуют нормам уровни вибраций на органахуправления. Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные вибрацииотрицательно действующие на организм. Некоторые виды вибрации неблагоприятновоздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы, вестибулярный аппарат.Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частотакоторой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов, примерныезначения которых следующие (Гц): желудок — 2...3; почки — 6...8; сердце — 4...6; кишечник- 2...4; вестибулярный аппарат — 0,5… Л,3; глаза — 40...100 ит.д.
Воздействие на мускульные рефлексы достигает 20 Гц; нагру­женноемассой оператора сиденье на тракторе имеет собственную частоту вибрации1,5...1,8 Гц, а задние колеса трактора — 4 Гц. Организму человека вибрацияпередается в момент контакта с вибрирующим объектом: при действии на конечностивозникает локальная вибрация, а на все тело — общая. Локальная вибрацияпоражает нервно-мышечные ткани и опорно-двигательный аппарат и приводит кспазмам периферических сосудов. При длительных и интенсивных вибрациях внекоторых случаях развивается профессиональная патология (к ней чаще приводитлокальная вибрация): периферическая, церебральная илицеребрально-периферическая вибрационная болезнь. В последнем случае наблюдаютсяизменения сердечной деятельности, общее возбуждение или, наоборот, торможение,утомление, появление болей, ощущение тряски внутренних органов, тошнота. В этихслучаях вибрации влияют и на костно-суставной аппарат, мышцы, периферийноекровообращение, зрение, слух. Местные вибрации вызывают спазмы сосудов, которыеразвиваются с концевых фаланг пальцев, распространяясь на всю кисть,предплечье, и охватывают сосуды сердца.
Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругимиэлементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника итазом, в другом – верхняя часть туловища в сочетании с верхней частьюпозвоночника, наклоненной вперед. Для стоящего на вибрирующей поверхностичеловека существуют 2 резонансных пика на частотах 5…12 и 17…25 ГЦ, длясидящего на частотах 4…6 ГЦ. Для головы резонансные частоты находятся в области20…30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышатьамплитуду колебаний плеч в 3 раза.Колебания внутренних органов, грудной клеткии брюшной полости обнаруживают резо­нанс на частотах 3,0...3,5 Гц.
Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдаетсяна частотах 7...8 Гц. С увеличением частоты колебаний их амплитуда при передачепо телу человека ослабляется. В положении стоя и сидя эти ослабления на костяхтаза равны 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и голове — 12дБ, на плече-12...14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, привоздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательнойскорости.
В производственных условиях ручные машины, вибрация которыхимеет максимальные уровни энергии (максимальный уровень виброскорости) вполосах низких частот (до 36 Гц), вызывают вибрационную патологию спреимущественным поражением нервно-мышечной ткани и опорно-двигательногоаппарата. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальныйуровень энергии в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникаютглавным образом сосудистые расстройства. При воздействии вибрации низкойчастоты заболевание возникает через 8… 10 лет, а при воздействиивысокочастотной вибрации — через 5 лет и раньше. Общая вибрация разныхпараметром вызывает различную степень выраженности изменений нервно и системы(центральной и вегетативной), сердечнососудистой системы и вестибулярногоаппарата.
В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрацияможет как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организмв целом. Вибрацию используют при лечении некоторых заболеваний, но чаще всеговибрацию (производственную) считают вредно влияющим фактором. Поэтому важнознать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияниевибрации на человека. Впервые на полезное значение вибрации обратил вниманиефранцузский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734 г. сконструировал вибрирующеекресло для домоседов, повышающее мышечный тонус и улучшающее циркуляцию крови.В начале XX в. в России профессорВоенно-медицинской академии А. Е. Щербак доказал, что умеренная вибрацияулучшает питание тканей и ускоряет заживление ран.
Производственная вибрация, характеризующаяся значительнойамплитудой и продолжительностью действия, вызывает у работающихраздражительность, бессонницу, головную боль, ноющие боли в руках людей, имею­щихдело с вибрирующим инструментом. При длительном воз­действии вибрацииперестраивается костная ткань: на рентгено­граммах можно заметить полосы, похожиена следы перелома — участки наибольшего напряжения, где размягчается костнаяткань. Возрастает проницаемость мелких кровеносных сосудов, нарушается нервнаярегуляция, изменяется чувствительность кожи. При работе с ручныммеханизированным инструментом может возникнуть акроасфиксия (симптом мертвыхпальцев) — потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. Привоздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральнойнервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти,нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение.
Основные параметры вибрации: частота и амплитуда колебаний.Колеблющаяся с определенной частотой и амплитудой точка движется с непрерывноменяющимися скоростью и ускорением: они максимальны в момент ее прохождениячерез исходное положение покоя и снижаются до нуля в крайних позициях. Поэтомуколебательное движение характеризуется также скоростью и ускорением,представляющими собой производные от амплитуды и частоты. Причем органы чувствчеловека воспринимают не мгно­венное значение параметров вибрации, адействующее.
Вибрацию часто измеряют приборами, шкалы которыхотградуированы не в абсолютных значениях скорости и ускорения, а вотносительных — децибелах. Поэтому характеристиками вибрации служат такжеуровень колебательной скорости и уровень колебательного ускорения. Рассматриваячеловека как сложную динамическую структуру с изменяющимися во временипараметрами, можно выделить частоты, вызывающие резкий рост амплитуд колебанийкак всего тела в целом, так и отдельных его органов. При вибрации ниже 2 Гц,действующей на человека вдоль позвоночника, тело движется как единое целое.Резонансные частоты мало зависят от инди­видуальных особенностей людей, так какосновной подсистемой, реагирующей на колебания, являются органы брюшнойполости, вибрирующие в одной фазе. Резонанс внутренних органов наступает причастоте З...3,5 Гц, а при 4...8 Гц они смещаются.
Если вибрация действует в горизонтальной плоскости по оси,перпендикулярной позвоночнику, то резонансная частота тела обусловленасгибанием позвоночника и жесткостью тазобедренных суставов. Область резонансадля головы сидящего человека соответствует 20…30 Гц. В этом диапазоне амплитудавиброускорения головы может втрое превышать амплитуду колебаний плеч. Качествозрительного восприятия предметов значительно ухудшается при частоте 60…70 Гц,что соответствует резонансу глазных яблок.
Исследователи Японии установили, что характер профессииопределяет некоторые особенности действия вибрации. Например, у шоферовгрузовых машин широко распространены желудочные заболевания, у водителейтрелевочных тракторов на лесозаготовках – радикулиты, у пилотов, особенно работающихна вертолетах, наблюдается снижение остроты зрения. Нарушения нервной исердечнососудистой деятельности у летчиков возникают в 4 раза чаще, чем упредставителей других профессий.

3. Нормирование и средства оценкивибраций.
Нормирование. Цель нормирования вибраций — предотвращение функциональных расстройстви заболеваний, чрезмерного утомления и снижения работоспособности. В основегигиенического нормирования лежат медицинские показания. Нормированиемустанавливают допустимую суточную или недельную дозы, предупреждающие вусловиях трудовой деятельности функциональные расстройства или заболеванияработающих.
Для нормирования воздействия вибрации установлены четырекритерия: обеспечение комфорта, сохранение работоспособности, сохранениездоровья и обеспечение безопасности. В последнем случае используются предельнодопустимые уровни для рабочих мест.
Применительно к вибрациям существует техническое (распространяетсяна источник вибрации) и гигиеническое нормирование (определяет ПДУ вибрации нарабочих местах). Последнее ограничивает уровни вибрационной скорости иускорения в октавных или третьоктавных полосах среднегеометрических частот.
При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрамиявляются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмическиеуровни) или виброускорения как в пределах отдельных октав, так и третьеоктавныхполос. Для локальной вибрации нормы вводят ограничения только в пределахоктавных полос. Например, когда устанавливают регулярные перерывы в течениерабочей смены при локальной вибрации, допустимые значения уровня виброскоростиувеличивают.
При интегральной оценке по частоте нормируемым параметромявляется корректированное значение контролируемого параметра вибрации, измеряемоепри помощи специальных фильтров. Локальную вибрацию оценивают, используясреднее за время воздействия корректированное значение.
Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют для каждогоустановленного направления. Гигиенические нормы вибрации при частотном(спектральном) анализе установлены для длительности воздействия 480 мин.Гигиенические нормы в логарифмических уровнях среднеквадратических значенийвиброскорости для общей локальной вибрации в зависимости от категории (1,2, За,б, в, г) приведены в ГОСТ 12.1.012-78; там же указаны нормы при интегральнойоценке по частоте нормируемого параметра. Эти значения положены в основу нормСН 245-71 и требований в рамках ССБТ.
Вибрацию классифицируют по следующим признакам: по способувоздействия на человека — общая и локальная; по источнику возникновения — транспортная (при движении машин), транспортно-технологическая (при совмещениидвижения с технологическим процессом, например при косьбе или обмолотесамоходным комбайном, рытье траншей экскаватором и т. п.) и технологическая(при работе стационарных машин, например насосных агрегатов);
по частоте колебаний — низкочастотная (менее 22,6 Гц),среднечастотная (22,6...90 Гц) и высокочастотная (более 90 Гц); характеруспектра — узко- и широкополосная; времени действия — постоянная и непостоянная;последнюю, в свою очередь, делят на колеблющуюся во времени, прерывистую иимпульсную.
Нормы вибрации установлены для трех взаимно перпендикулярныхнаправлений вдоль осей ортогональной системы координат. При измерении и оценкеобщей вибрации необходимо помнить, что ось X расположена в направлении от спины к груди человека, ось Y- от правого плеча к левому, ось Z- вертикально вдоль туловища. Приизмерении локальной вибрации следует учитывать, что ось Z нaпpaвлeнa вдоль ручного инструмента, а оси Х Y- перпендикулярно к ней.
Стандартом установлены нормы отдельно для транспортнойвибрации (категория 1), транспортно-технологической (категория 2) итехнологической (категория 3); причем нормы для третьей категории подразделенына подкатегории: За — для вибрации, действующей на постоянных рабочих местахпроизводственных помещений; 3б — на рабочих местах складов, бытовых, дежурных иподсобных помещений, в которых отсутствуют гене­рирующие вибрацию машины; Зв -впомещениях для работников умственного труда.
Средства оценки. Вибра­ции измеряют виброметрами типов НВА-1 и ИШВ-1.Аппаратура НВА-1 в комплекте с пьезометрическими датчиками Д-19, Д-22, Д-26позволяет определять низкочастотную виброскорость и виброускорения.Виброизмерительный комплекс представляет собой измерительный преобразователь(датчик), усилитель, полосовые фильтры и регистрирующий прибор. Контролируемыепараметры — действующие значения виброскорости, ускорения или их уровней (дБ) воктавных полосах частот. Параметры вибрации определяют в том направлении, гдеколебательная скорость наибольшая.

4. Методы и средства защиты отвибрации.
Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижениевиброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродем- пфирование;виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты.
Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин стакими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемыеударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например,заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкоймеханизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей;применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например,шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипниковкачения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов сповышенным внутренним трением.
Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимовработы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственнойчастоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с напримерустановкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путемзакрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование — это метод снижения вибрации путем усиления в конструкциипроцессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимогопреобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, изкоторых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесениемна вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большимипотерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9,мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы,стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения(например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкойспециальных демпферов.
Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов намассивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высокихчастотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелогооборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).
Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этотспособ эффективен только при низких частотах вибрации.
Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника кзащищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Длявиброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругихпрокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оцениваюткоэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения,виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силык соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в томслучае снижает вибрацию, когда КП
Профилактические меры по защите от вибраций заключаются вуменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также вприменении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных иорганизационных мероприятий.
Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигаютизменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона,резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий исмазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоровв сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию зданияослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбыи с шумом.
В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используютмастики № 579, 580, типа БД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенныебитумом или синтетическим клеем).
Если методы коллективной защиты не дают результата или ихнерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. Вкачестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментомприменяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационныеполусапоги имеют многослойную резиновую подошву.
Длительность работы с вибрирующим инструментом не должнапревышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобыпродолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, непревышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2чпосле начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.
Во время перерывов следует выполнять специальный комплексгимнастических упражнений и гидропроцедуры — ванночки при температуре воды 38°С, а также самомассаж конечностей.
Если вибрация машины превышает допустимое значение, то времяконтакта работающего с этой машиной ограничивают.
Для повышения защитных свойств организма, работоспособности итрудовой активности следует использовать специальные комплексы производственнойгимнастики, витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В,никотиновую кислоту), спецпитание.

Заключение.
От неудовлетворительногосостояния дел с безопасностью жизнедеятельности страна ежегодно несет большиечеловеческие, финансово-экономические, материальные и моральные потери.Обеспечение безопасности производства и охраны труда работников – одна из самыхглавных проблем национальной безопасности страны. На данный момент в нашейстране на многих предприятиях не соблюдается техника безопасности, а условиятруда благоприятными не назовешь

Список литературы:
1. «Охрана трудаот «А» до «Я»» С.А. Андреев, О.С. Ефремова, М. 2006 г.
2. «БЖД» Б.И.Зотов, В.И. Курдюмов, М. КолосС 2004 г.
3. «БЖД» С.В.Белов, М. Высш. шк. 2002 г.
4. «БЖД всельскохозяйственном производстве» В.С. Шкрабак, М. КолосС 2004 г.
5. «БЖД» Ю.Т.Сапронов, А.Б. Сыса, В.В. Шахбазян.