Измерение и анализ общих вибраций
Лабораторная работа № 1
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Студенты гр.18 А
______________ Д.В. Конев
______________ В.В. Финк
______________ Е.В. Пепеляев
______________ Т. Н. Цуркан
Руководитель –
преподаватель каф. «БЖ и Э»
______________
______________
Омск 2011
Ц е л ь р а б о т ы:
1) изучить основные сведения о вибрации как об опасном и вредном производственном факторе;
2) научиться измерять (оценивать) вибрацию на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции.
1 Сведения из теории
С физической точки зрения вибрация характеризуется частотой колебаний, амплитудой виброперемещения, а также их производными – колебательной скоростью и колебательным ускорением.
Частота колебаний f – число полных колебаний за единицу времени. Единица измерения частоты – герц (Гц) – одно колебание в секунду.
Амплитуда виброперемещения А – максимальное смещение колеблющейся точки от положения равновесия. Единицы измерения амплитуды – сантиметры, миллиметры, микроны.
Колебательная скорость (виброскорость), м/с,
. (1)
Колебательное ускорение (виброускорение), м/с2,
. (2)
Вибрации классифицируются по виду источника, по способу передачи ее на человека и по направлению действия.
Существует два вида нормирования вибраций – технические и гигиенические нормы.
Технические нормы применяют для оценки вибрационных свойств машин при контроле их качества. Значения технических норм приведены в стандартах и технических условиях на конкретные машины.
Гигиенические нормы применяются для контрольных испытаний и инспекторских проверок эксплуатируемых машин и оборудования. Гигиенические нормы предназначены для оценки гигиенических характеристик производственной вибрации при контроле состояния условий труда на рабочем месте.
2 Описание измерителя ВШВ-003-М2
Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 предназначен для измерения уровня звука, уровня звукового давления в диапазоне частоты от 2 Гц до 8 кГц и среднеквадратичных значений виброскорости и виброускорения.
Съем информации о шуме осуществляется пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями (вибропреобразователями) ДН-3-М1, ДН-4-М1. Вибропреобразователь присоединяется к измерительному прибору с помощью соединительного кабеля.
Прибор ВШВ-003-М2 является агрегатным комплексом средств измерения шума и вибрации и может работать в лабораторных, производственных и полевых условиях (на батареях). В приборе используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются. В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-3-М1 и ДН-4-М1.
Измерительный прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе и для удобства переноса помещен в футляр.
Измеритель ВШВ-003-М2 может работать от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, и от батарей, отсек для которых расположен на задней стенке измерительного прибора.
2 Экспериментальная часть
2.1 Измерение виброскорости и виброускорения
Т а б л и ц а 1 - Измерение параметров вибрации
| Номер замера | Вид амортизационного материала | Показание прибора | Расчетное значение уровня виброскорости, дБ | Предельно допустимое значение | Эффективность применения амортизационных средств, % | ||
| вибро- ускорение, м/с2 | виборо-скорость, мм/с | вибро- скоро-сти, мм/с | уровня виброс- коро-сти, дБ | ||||
| Без средств амортизации | 0,036 | 0,6 | 81,58 | 230,26 | – | ||
| 0,05 | 0,67 | 82,54 | 230,26 | -2121,67 | |||
| 0,15 | 13,33 | 108,52 | 230,26 | -345 | |||
| паралон | 0,03 | 2,67 | 94,55 | 230,26 | -11,67 |
2.2 Измерение виброускорения в октавных полосах частот
Т а б л и ц а 2 – Измерение виброускорения в октавных полосах
| Виброускорение | Значение виброускорения, м/с2, в октавных полосах со среднегеометри-ческой частотой, Гц | ||||||
| Измеренное | 0,6 | 0,004 | 0,08 | 0,03 | 0,012 | 0,0054 | 0,0048 |
| Допустимое | - | 0,14 | 0,10 | 0,10 | 0,20 | 0,40 | 0,80 |
Вывод: величина виброускорения на рабочем месте не превышает допустимые значения, т.е. оптимальна.
3 Контрольные вопросы
1) Как классифицируются и нормируются вибрации?
Вибрации классифицируются по виду источника, по способу передачи ее на человека и по направлению действия.
По виду источника вибрации делятся:
– на транспортные, которые возникают в результате движения машин (вибрации грузовых автомобилей, тракторов, самоходных машин, строительно-дорожных комплексов и др.);
– транспортно-технологические, которые возникают при работе машин, выполняющих технологические операции в стационарном положении или при перемещении по производственному помещению, строительной площадке или горной выработке (вибрации напольного транспорта производственных цехов, бетоноукладчики, погрузчики, путевые машины, экскаваторы и краны);
– технологические, которые возникают при работе стационарных машин или передаются на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, насосные агрегаты и вентиляторы).
В зависимости от способа передачи вибрации на человека различают общую вибрацию, которая передается человеку через его опорные поверхности (поверхности тела, воспринимающие вес корпуса в положении сидя или стоя), и локальную вибрацию, которая передается через руки человека.
По направлению действия вибрации подразделяются:
– на действующие вдоль осей X, Y, Z ортогональной системы координат (для общей вибрации), где Z – вертикальная ось, а X и Y – горизонтальные оси;
– действующие вдоль осей Xр, Yр, Zр ортогональной системы координат (для локальной вибрации), где ось Xр совпадает с осью мест охвата (рукоятки рулевого колеса и др.), а ось Zр лежит в плоскости, образованной осью Xр и направлением подачи или приложения силы. Yр
Существует два вида нормирования вибраций – технические и гигиенические нормы.
Технические нормы применяют для оценки вибрационных свойств машин при контроле их качества. Значения технических норм приведены в стандартах и технических условиях на конкретные машины.
Гигиенические нормы применяются для контрольных испытаний и инспекторских проверок эксплуатируемых машин и оборудования. Гигиенические нормы предназначены для оценки гигиенических характеристик производственной вибрации при контроле состояния условий труда на рабочем месте.
Нормативные значения общей вибрации регламентированы государственным стандартом и санитарными нормами. Гигиенические нормы представляют собой предельные спектры (ПС) для каждого вида вибрации в зависимости от направления их действия. ПС вибрации – среднеквадратические значения виброскорости в октавных полосах частот или их логарифмические уровни, соотношение которых учитывает значимость воздействия вибрации различных частот на человека.
2) Какие формулы используются для расчета параметров вибрации?
Колебательная скорость (виброскорость), м/с,
. (1)
Колебательное ускорение (виброускорение), м/с2,
. (2)
3) Какие приборы существуют для измерения вибрации и каковы принципы их действия?
Для оценки вибрации применяются приборы:
– измеряющие вибрацию неэлектрическим методом – механические вибрографы-щупы ВР-1 и ВР-2;
– с преобразованием механических колебаний в электрические – виброметры типа ВИП-2; аппаратура УБП-1, УБП-1А, УБП-2; комплексы НВА-1 и ИШВ-1, ВШВ-003-М2 .В приборе используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются.; комплекты приборов фирмы RFT (ГДР), датской фирмы «Бюль и Кьер» и др. Все приборы этой группы снабжены вибродатчиками различных конструкций.
4) Каковы основные методы борьбы с вибрациями?
Применение амортизационных средств (виброизоляторов).