Обоснование и расчётные формулы, определение логарифмического уровня виброускорения
При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (v) и виброускорения (а) или их логарифмические уровни (Lv, La), измеряемые в 1/1 и 1/3 октавных полосах частот.
Логарифмические уровни виброускорения (La), в дБ, определяют по формуле:
(5)
где а - среднеквадратическое значение виброускорения, м/с2; 1·10-6 - опорное значение виброускорения, м/с2.
Среднеквадратическое значение виброускорения определяется по соотношению:
(6)
где
(7),
i – порядковый номер измерения, n – число измерений.
Соотношение между логарифмическими уровнями виброускорения в дБ и его значениями в м/с2 приведены в таблице 1, предельно допустимые значения виброускорений в м/с2 приведены в таблице 5.
Таблица 4 - Соотношение между логарифмическими уровнями виброускорения в дБ и его значениями в м/с2
| Десятки, | Единицы, дБ | |||||||||
| дБ | ||||||||||
| 3,2 ∙10-3 | 3,2 ∙10-3 | 4,0 ∙10-3 | 4,5 ∙10-3 | 5,0 ∙10-3 | 5,6 ∙10-3 | 7,0 ∙10-3 | 7,9 ∙10-3 | 7,9 ∙10-3 | 8,9 ∙10-3 | |
| 1,0 ∙10-2 | 1,1 ∙10-2 | 1,3 ∙10-2 | 1,4 ∙10-2 | 1,6 ∙10-2 | 1,8 ∙10-2 | 2,0 ∙10-2 | 2,2 ∙10-2 | 2,5 ∙10-2 | 2,8 ∙10-2 | |
| 3,2 ∙10-2 | 3,5 ∙10-2 | 4,0 ∙10-2 | 4,5 ∙10-2 | 5,0 ∙10-2 | 5,6 ∙10-2 | 6,3 ∙10-2 | 7,0 ∙10-2 | 7,9 ∙10-2 | 8,9 ∙10-2 | |
| 0,1 | 0,11 | 0,13 | 0,14 | 0,16 | 0,18 | 0,2 | 0,22 | 0,25 | 0,28 | |
| 0,32 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,50 | 0,56 | 0,63 | 0,70 | 0,79 | 0,89 | |
| 1,0 | 1,1 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,5 | 2,8 | |
| 3,2 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,6 | 6,3 | 7,0 | 7,9 | 8,9 | |
Таблица 5 -Предельно допустимые величины нормируемых параметров производственной локальной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч)
| Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | *Предельно допустимые значения по осям XЛ, YЛ, ZЛ | |||
| виброускорения | виброскорости | |||
| м/с2 | дБ | м/c·10-2 | дБ | |
| 1,4 | 2,8 | |||
| 1,4 | 1,4 | |||
| 31,5 | 2,8 | 1,4 | ||
| 5,6 | 1,4 | |||
| 11,0 | 1,4 | |||
| 22,0 | 1,4 | |||
| 45,0 | 1,4 | |||
| 89,0 | 1,4 | |||
| Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни | 2,0 | 2,0 | ||
| * Работа в условиях воздействия вибрации с уровнями, превышающими настоящие санитарные нормы более чем на 12 дБ (в 4 раза) по интегральной оценке или в какой-либо октавной полосе, не допускается. |
Предельно допустимые величины нормируемых параметров вибрации рабочих мест при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в таблицах СН 2.2.4/2.1.8.566 96, в зависимости от категории источника вибрации. В данной работе – категория 3, технологическая вибрация типа «в». ПД нормирумемые параметры приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест категории 3 - технологической типа "в"
| Среднегеометрические частоты полос, Гц | Предельно допустимые значения по осям XО, YО, ZО | |||||||
| виброускорения | виброскорости | |||||||
| м/с2 | дБ | м/c·10-2 | дБ | |||||
| 1/3 окт | 1/1окт | 1/3 окт | 1/1окт | 1/3 окт | 1/1окт | 1/3 окт | 1/1окт | |
| 1,6 | 0,0130 | 0,130 | ||||||
| 2,0 | 0,0110 | 0,020 | 0,089 | 0,180 | ||||
| 2,5 | 0,0100 | 0,063 | ||||||
| 3,15 | 0,0089 | 0,045 | ||||||
| 4,0 | 0,0079 | 0,014 | 0,032 | 0,063 | ||||
| 5,0 | 0,0079 | 0,025 | ||||||
| 6,3 | 0,0079 | 0,020 | ||||||
| 8,0 | 0,0079 | 0,014 | 0,016 | 0,032 | ||||
| 10,0 | 0,0100 | 0,016 | ||||||
| 12,5 | 0,0130 | 0,016 | ||||||
| 16,0 | 0,0160 | 0,028 | 0,016 | 0,028 | ||||
| 20,0 | 0,0200 | 0,016 | ||||||
| 25,0 | 0,0250 | 0,016 | ||||||
| 31,5 | 0,0320 | 0,056 | 0,016 | 0,028 | ||||
| 40,0 | 0,0400 | 0,016 | ||||||
| 50,0 | 0,0500 | 0,016 | ||||||
| 63,0 | 0,0630 | 0,110 | 0,016 | 0,028 | ||||
| 80,0 | 0,0790 | 0,016 | ||||||
| Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни | 0,014 | 0,028 |
Приборы и оборудование, используемые в работе
1) Источники вибрации: мельницы, электродрель ручная.
2) Шумомер-вибромер ШИ-01В.
Экспериментальная установка
Используемый шумомер выполнен в виде малогабаритного блока с автономным питанием. Конструктивно прибор состоит из блока измерительного (БИ), микрофонного предусилителя (ПУ), МК, адаптера вибропреобразователя (АВП) для ШИ-01В или адаптера-коммутатора вибропреобразователя (АКВП) для ШИ-01В(03), вибропреобразователя (ВП). На лицевой панели АКВП расположен переключатель каналов ВП. Переключатель имеет три положения, соответствующие оси, вдоль которой измеряется виброускорение. Маркировка положения переключателя соответствует маркировке осей ВП. При измерении уровней звука и звукового давления к БИ кабелем соединительным предусилителя подключается ПУ с МК. При измерении уровней виброускорения к БИ подключается ВП через АВП (АКВП). Внешний вид БИ представлен на рисунке 6.
Рисунок 6 - Внешний вид БИ
В режиме измерения локальной вибрации VhaX, VhaY, WhaZ одновременно измеряются уровни виброускорения в октавных полосах частот 8-4000 Гц и корректированный уровень виброускорения Wh. Для ШИ-01В(03) режим измерения должен соответствовать положению переключателя АКВП. Например, при установке переключателя в положение «Y» выбирается режим измерения VhaY Для всех величин измеряются среднеквадратичные значения уровней с постоянными усреднения 1 с, 5 с или 10 с и эквивалентные уровни. Определяются максимальные и минимальные значения за время измерения. Результаты измерения представлены в виде числовых значений и аналоговых индикаторов. Индикаторы с 1 по 8 отображают уровни в октавных полосах частот, индикатор 9 отображает корректированный уровень. В цифровом виде представлены значение эквивалентного уровня (крупный шрифт), постоянная времени усреднения, текущее, максимальное и минимальное значения среднеквадратичного уровня, значение средней геометрической частоты (для фильтров) или обозначение Wh (для корректированного уровня).
В режимах измерения общей вибрации VwbX, VwbY, VwbZ одновременно измеряются уровни виброускорения в третьоктавных полосах частот 0,8-80 Гц и корректированный уровень виброускорения Wk в режиме VwbZ или Wd в режимах VwbX, VwbY. Положение оси ВП должно соответствовать режиму измерения. Режим VwbZ предполагает, что ось ВП направлена по оси Z. Режим VwbY предполагает, что ось ВП направлена по оси Y. Для всех величин измеряются среднеквадратичные значения уровней с постоянными усреднения 1 с, 5 с или 10 с и эквивалентные уровни. Определяются максимальные и минимальные значения за время измерения. Результаты измерения представлены в виде числовых значений и аналоговых индикаторов. Так как число третьоктавных фильтров в режимах VZ и VXY равно 21 на ЖКИ показан участок третьоктавного спектра, шириной в 9 фильтров из 21. Числовые данные относятся к полосе, на которую установлен маркер. При перемещении маркера вывода правее или левее крайних полос в окне происходит сдвиг спектра относительно окна индикатора. Таким образом в окно индикатора для просмотра можно установить любой участок третьоктавного спектра. Шаг сдвига спектра относительно окна составляет 4 полосы. Если в окне установлен крайний правый участок спектра то последний аналоговый индикатор отображают значение Wd или Wk. Соответственно, при установке на него маркера вывода, вместо значения центральной частоты выводится обозначение Wd или Wk. В цифровом виде представлены значение эквивалентного уровня (крупный шрифт), постоянная времени усреднения, текущее, максимальное и минимальное значение среднеквадрати чного уровня с указанной постоянной времени усреднения.
Интерфейсы работы ЦСП с АЦП, ЖКИ и другими периферийными устройствами реализованы на ПЛМ. Для хранения результатов измерений и калибровок используется энергонезависимая память. Вывод результатов измерений в ПК осуществляется через порт.
Порядок выполнения работы