Allmän industriell vibration: klassificering, typer och dess interaktion

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Vibrationer i produktionen utgör en fara både för människors hälsa och för byggnadskonstruktioner, processutrustning. Under påverkan av mekaniska vibrationer accelereras slitaget på maskiner, tiden mellan deras reparationer reduceras och noggrannheten hos mätinstrument och styrutrustning reduceras. Vibrationer överförs genom solida grunder och påverkar även andra icke-produktionslokaler och underhållspersonal. Bedömning av skadliga fluktuationer ingår i systemet för sanitär och hygienisk bedömning av arbetsförhållanden.

Allmänt koncept

Produktionsvibrationer uppstår som ett resultat av mekaniska vibrationer från arbetsmaskiner, vätskors rörelser och andra obalanserade influenser. En ökad vibrationsnivå har en negativ inverkan på människors hälsa, minskar dess prestanda och med långvarig exponering orsakar yrkessjukdomar. Därför är frågorna om att bekämpa mekaniska vibrationer i sanitet av särskild vikt.

Vibrationer kan överföras till en person både direkt genom kontakt med utrustning eller verktyg,och indirekt - genom elementen i industriella lokaler. Kraven för att kontrollera denna ogynnsamma faktor och dess maxim alt tillåtna värden anges i ett antal regulatoriska dokument (SN 2.2.4-2.1.8.566-96, SP 1102-73, GOST 12.1.012-2004, SanPiN 2.2. 4.3359-16 och andra).

Visningar

Klassificering av industriella vibrationer görs enligt flera kriterier:

1. Efter lokalisering:

• General. Sådan vibration påverkar nervsystemet, muskuloskeletala, kardiovaskulära systemet, mag-tarmkanalen (smärta i magen eller i den nedre epigastriska regionen). Vid långvarig exponering kan vibrationssjukdom uppstå - en obotlig patologi.
• Lokal (lokal), överförs till en persons lemmar när den vilar på en vibrerande yta.

2. Efter ursprung:

• För lokala fluktuationer: från handdrivna eller icke-motordrivna verktyg.
• För allmänna vibrationer: Kategori I, II och III (beskrivs nedan).

3. Riktning i rymden: X, Y, Z-svängningar. De farligaste är de som är riktade längs kroppens axel.

4. Spektrum:

• Smalband (vibrationsnivån på en tredjedel av en oktav som ska kontrolleras är 15 dB högre än i närliggande sektioner med samma bredd).
• Bredband (deras spektrum är kontinuerligt i mer än 1 oktav).

5. Frekvens:

• Lågfrekvens (<4 och <16 Hz för allmänna respektive lokala vibrationer).
• Mellanfrekvens(<16 och <63 Hz); o högfrekvens (<63 respektive <1000 Hz).

6. Efter varaktighet:

• Permanent.
• Periodisk (fluktuerande, intermittent, impulsiv).

Typer av allmänna industriella vibrationer

Allmänna vibrationer per källa är indelade i tre typer:

1. Transport (maskiner som traktorer, gruvtransporter, skördetröskor, lastbilar, snöplogar är mest mottagliga för dem);
2. Transport och teknologisk (förekommer när man förflyttar sig längs ytan av industrilokaler - grävmaskiner, kranar, golvfyllningsmaskiner för att ladda laddning i ugnen, rullande materiel för konstruktion och reparation av järnvägen, betongbeläggningar och annan utrustning).
3. Teknologisk, som härrör från stationär utrustning (maskiner, pressar, pumpar, fläktar, borrning, kemiska och petrokemiska installationer och andra).

Funktioner

De huvudsakliga indikatorerna som beskriver olika typer av industriella vibrationer är följande:

• Cirkulär frekvens (antal svängningar per sekund). Vid mätning av vibrationer delas vibrationsspektrat in i frekvensband, för vart och ett av vilka intensiteten uppskattas. För detta används oktavfilter, vars nominella bandbredd är lika med en oktav.
• Amplitud (maximal avvikelse) för vibrationsrörelse.
• Det högsta eller effektiva värdet för vibrationshastighet och acceleration.

Källor

Vibrationskällor för produktion, beroende på typen av allmänna vibrationer, inkluderar:

• narrow-band - entreprenadfordon, spårvagnar, traktorer, skördare, spårvagnar, järnvägsvagnar och lokomotiv;
• polyharmonisk (förändras enligt en periodisk lag) - metall- och träbearbetningsmaskiner, förbränningsmotorer, hydrauliska turbiner och generatorer, kompressorer, textilmaskiner, vibrotransportörer;
• slumpmässiga och polyharmoniska – borrmaskiner, kranar, hammare och bergborrar, jord- och kolbrytningsmaskiner.

Lokal vibration genereras av instrument som:

• roterande (slipmaskiner och polermaskiner, motorsågar);
• roterande slagnycklar;
• percussive (spånhammare, nitar);
• impact rotary (mekaniserade gruvverktyg, stansare);
• pressning (sax med mer än 500 slag per minut).

Metalflismaskiner, nitar, avverkare, slipmaskiner och andra arbetare utsätts för denna vibration.

Reasons

Orsaken till vibrationer är obalanserade krafteffekter - fram- och återgående eller roterande; stötsamverkan i växlar, rullager, motor- och kompressorventiler, vevmekanismer. Mekaniska vibrationer kan också förekomma i robotanläggningar och linjer.

Som design- och teknikfaktorer,vibrationsframkallande industrilokaler kan följande särskiljas:

• felaktigt arrangemang av baser och utrustningsfundament;
• överdriven styvhet hos strukturer (fastsättning av arbetsplattformar, säten, reglage och andra element);
• designfunktioner för utrustning;
• tekniska fel vid tillverkning av komponenter (obalans mellan roterande svänghjul, axlar, fel vid tillverkning av delar);
• dålig installation av utrustning på plats;
• ökad belastning eller hastighet under drift;
• Otidigt schemalagt förebyggande underhåll av utrustning.

Effekt på människokroppen

Inverkan av industriella vibrationer på människors hälsa är komplex:

• ben- och ledstörningar - dystrofiska lesioner i ryggraden (osteokondros, spondylos), minskad bentäthet (osteoporos);
• försämring av cellulär och humoral immunitet;
• kardiovaskulära sjukdomar (angiospasm - förträngning av blodkärl, försämrad blodcirkulation och vävnadsnäring, utveckling av venös stas);
• mikrotraumatisering av vävnader;
• minskad aktivitet hos antioxidantförsvarsenzymer;
• neuropati.

Vid långvarig lokal vibration känns domningar i fingrarna, ledersjukdomar och nervoser i extremiteterna utvecklas. Allmän vibration påverkar också den vestibulära apparaten, mag-tarmkanalen, organsinnen (minskning av synskärpa och hörsel) och andra system. De mest skadliga vibrationerna är de vars frekvens ligger i intervallet 3-30 Hz, eftersom deras värden ligger nära naturliga vibrationer av mänskliga organ (det finns ett resonansfenomen). Vibrationer med en frekvens på 6-9 Hz kan orsaka bristning av inre organ.

Svårigheten av påverkan av mekaniska vibrationer beror på följande faktorer:

• spektral komposition;
• direction;
• påverkanswebbplats;
• duration.

Vibrationssjuka

Den systematiska påverkan av industriella vibrationer bidrar till uppkomsten av vibrationssjukdomar. Det går bara att bota i de tidiga stadierna. Därefter, om irreversibla förändringar inträffar i de inre organen, är det omöjligt att bli av med det.

Som subjektiva tecken visar sig denna patologi i form av följande symtom:

• yrsel, huvudvärk, blinkande "flugor" i ögonen;
• sprängsmärta i armarna, värre på natten;
• domning, kylighet, vithet, svullnad av fingrarna; brännande, stickande i dem;
• bad dream;
• känsla sämre;
• minskning i prestanda.

Andra tecken är också karakteristiska:

• hypotension;
• fel av flera organ orsakat av otillräcklig blodtillförsel (vid dekompensationsstadiet);
• sänkt puls;
• metaboliska störningar (hypotyreos och andra patologier);
• minskningkänslighet;
• angiodystonia;
• patologier i muskuloskeletala systemet (myofibros, artros) och andra.

Ransonering

Ransonering av produktionsvibrationer utförs för att utesluta risken för vibrationssjukdom hos arbetare och anställda. Kontrollerade parametrar regleras av GOST 12.1.012-90, som innehåller tabeller med restriktiva värden för huvudindikatorerna.

Sanitära normer för industriell vibration av allmän och lokal typ är normaliserade beroende på de geometriska medelvärdena för oscillationsfrekvensen. Det finns flera riskklasser där uppkomsten av vibrationssjukdom är möjlig. Den första motsvarar den minsta nivån (optimala arbetsförhållanden), där det inte finns någon kontakt med allmänna och lokala vibrationer.

Sanitära och hygieniska åtgärder för att förhindra negativa konsekvenser av mekaniska vibrationer inkluderar certifiering av arbetsplatser, preliminär och aktuell sanitär övervakning, kontroll över användningen av personlig skyddsutrustning (vibrationsdämpande handskar, skor).

Methods

Det finns flera metoder för att bedöma industriella vibrationer:

• frekvens - vibrationsspektrumet mäts (kvadratmedelvärdena för vibrationshastighet och acceleration beräknas i hela frekvensband eller 1/3 av intervallet);
• total (integral) uppskattning av frekvens (justerat värde för vibrationshastighet och acceleration eller deras logaritmiska indikatorer);

integral, med hänsyn till varaktigheten av vibrationseffekten med motsvarande värde

Viktfaktorer väljs enligt rekommendationerna i CH 2.2.4/2.1.8.566-96.

Instrument

Mätning av mekaniska vibrationer under arbetsförhållanden utförs med följande instrument:

• vibrometrar (IShV-1, Assistant, VShV-003, modeller från Brüel & Kjær och andra);
• vikts- och bandpassfilter;
• vibrationssensorer (DN-serien tillverkad av Vibropribor, Brüel & Kjær och andra);
• ljudnivåmätare (för att upptäcka motsvarande nivåer i vanliga frekvensband);
• nivåinspelare;
• magnetografer för att registrera vibrationer för att utföra frekvensanalys, beräkna motsvarande nivå.

Mätpunkter väljs på ytor i kontakt med människokroppen. Om arbetsplatsen inte är permanent utförs kontrollen åtminstone vid 3 punkter med maximal vibration. För att mäta generell vibration väljs instrument med högre känslighet. Vibrationssensorer är installerade i tre inbördes vinkelräta plan.