12691

ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ВШВ–003–М2

Лабораторная работа

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Закрепить основные теоретические положения о производственной вибрации как об опасном и вредном производственном факторе; научиться оценивать вибрации на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции

Русский

2015-01-27

251 KB

22 чел.

Лабораторная работа  № 5

по теме ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ОБЩИХ ВИБРАЦИЙ

Цель работы:

закрепить основные теоретические положения о производственной вибрации как об опасном и вредном производственном факторе;

научиться оценивать вибрации на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В общем случае под вибрацией понимают колебательный процесс механической системы, а в частном случае, с позиций охраны труда, под производственной вибрацией понимают механические колебания рабочего места оператора или ручного инструмента, с которым контактирует оператор. Источниками вибрации на железнодорожном транспорте являются вентиляторы, двигатели, станки, пневмо- и электроисполнительннй инструмент, части подвижного состава и прочее.

В результате воздействия вибрации машин и оборудования отдельные части тела (местная иди локальная вибрация) или весь организм человека (общая вибрация) подвергаются сотрясениям, эти сотрясения могут вызвать в организме некоторые сосудистые расстройства, вплоть до атрофии мышц, кистей рук;  дрожание рук; потерю чувствительности кожи; расстройства костно-суставного аппарата. При длительном воздействии на человека во время работы (месяцы, годы) производственные сотрясения вызывают профессиональное заболевание, называемое вибрационной болезнью.

Вибрационная болезнь и другие вредные воздействия сотрясений могут возникать только в тех случаях, когда параметры вибраций превышают предельно допустимые нормы.

ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ВШВ–003–М2

ВШВ-003-М2 предназначен для измерения уровня звука, уровня звукового давления в диапазоне частот от 2 ГЦ до I8 кГц; среднеквадратичных значений виброускорения и виброскорости. Съем информации о вибрации осуществляется пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями ДН-3-М1, ДН-4-Ш (в дальнейшем - вибропреобразователи ДН-3-М1, ДН-4-Ш). Вибропреобразователь присоединяется к измерительному прибору с помощью соединительного кабеля. ВШВ-003-М2 относится к агрегатному комплексу средств измерения вибрации и может работать в лабораторных, производственных и полевых условиях. ВШВ-003-М2 используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигнала, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом. В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-З-М.

Измерительный прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе, для удобства переноса прибор помещен футляр (рис. 1).

Рисунок 1 – Общий вид прибора ВШВ-003-М2

  1.  - переключатель "род работы";                8  - переключатель "ФЛТ,Н2";
  2.  - показывающий прибор; 9  - переключатель "ФЛТ, Нг";
  3.  - переключатель "ДЛТ1,d В"; 10 - кнопка "кНг , Нг п;
  4.  - переключатель "ДЛТ2, d В"; 11 - кнопка "10 ВД? , "4 кHг ";
  5.  - единичные индикаторы; 12 - кнопка "СB, ДЙФ";
  6.  - индикатор ПРГ; 13 - гнездо "50mVп;
  7.  - кнопка " d, V "; 14 - гнездо "--©"

Подготовка ВШВ-003-М2 к работе

Установить прибор ВШВ-003-М2  в рабочее положение (горизонтальное или вертикальное) и механическим корректором нуля установить стрелку измерителя на отметку "0" шкалы "0 - 0db " установить переключатели измерительного прибора в положения: "род работы" - в "╤ ";

"ДЛТ1, db " - в "80"; "ДЛТ2, db " - в "50";

Зафиксировать показание показывающего прибора, оно должно быть в пределах сектора "6 - 10 d8 " ,  указанного на шкале  прибора. Если это требование не выполняется, то необходимо заменить батареи.

Каждый раз перед началом измерений необходимо производить калибровку прибора. Для калибровки переключатель "род работы" установить в положение   "> ". Резистором «» установить стрелку измерителя на отметку " * шкалы «О – I».

Порядок измерения и анализ параметров вибрации

Измерение параметров вибрации производятся на столе, где установлен электродвигатель, в указанной преподавателем точке.

При измерении виброускорения переключатель "Род работы" установить в положение «F» если при измерениях возникнут флуктуации (колебания) стрелки измерителя, следует перевести переключатель "Род работы" в положение "S*; если флуктуация не прекращаются - в положение "10 S".

Переключатель "ФЛТ, На" установить в положение «1» или "10" в зависимости от частотного диапазона измерения; нажать или отжать кнопку "10 кHz "

Произвести измерения, делая отсчет показаний по шкале показывающего прибора в mmS-2. Если при измерении стрелка находится в начале шкалы или периодически загорается индикатор "ПРГ", то следует сначала переключить переключатель "ДЛТ1, db " на более высокий уровень (влево), пока не погаснет индикатор "ПРГ", затем при необходимости "ДЛТ2, db ". При работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 показания измерителя необходимо умножить на 10.

Для изменения виброускорения в октавных полосах частот установить переключатель "ФЛТ, НZ" в положение "QKT*. Включить необходимый октавный фильтр кнопкой "кНz, Нz" и переключателем "ФЛТ ОКТ". Произвести отсчет показаний по шкале показывающего прибора.

Для измерения виброскорости нажать кнопку " d,V " и повторить операции с переключателями "Род работы", "ФЛТ, Нz" "ДЛТ1, db " "ДЛТ2, db ", отсчитывая показания по шкале показывающего прибора в мм/с.

Измерения параметров вибрации (виброускорения и виброскорости) в соответствии произвести дважды: при непосредственном воздействии электромотора на поверхность стола (через жесткие связи) и при применении амортизаторов

Подсчитать величину уровня виброускорения в децибелах.

,

где     V – среднеквадратичное значение виброскорости, мм/с;

Vо – опорное значение виброскорости, Vо=5×10-5 мм/с.

Эффективность применения амортизационных средств

,

где     V1 – виброскорость без применения средств амортизации, мм/с;

 V2 – виброскорость с применением их.

Данные замеров и расчетов сводим в табл. 1.

Таблица 1 – Измерение параметров вибрации

№ замера

Место и ось измерения

Вид амортизационного материала

Показания прибора

Расчетное значение уровня виброскорости, дБ

Предельно допустимые значения

Эффективность применения амортизационных средств, %

вибро-

ускорение,

м/с2

виборо-скорость, мм/с

вибро-

скорости, мм/с

уровня виброскорости, дБ

1

Стол, вертик. ось

0,183

2,17

2

Стол, вертик. ось

параллон

0,156

2

7,8

1

0,032

0,18

92

2

0,12

0,33

85

3

0,078

0,2

91

Таблица 2 – Измерение виброускорения в октавных полосах

Значение

Виброускорение, м/с2, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

1

2

4

8

16

31

63

Измеренное

0,00015

0,0018

0,003

0,0042

0,126

0,12

0,0186

Допустимое

0.14

0.1

0.1

0.2

0.4

0.8

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы закрепил основные теоретические положения о производственной вибрации как об опасном и вредном производственном факторе; научился оценивать вибрации на рабочих местах и определять эффективность виброизоляции.


Ответы на контрольные вопросы

 1) Классификация и нормирование вибраций.

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.

– транспортно-технологические, которые возникаю при работе машин, выполняющих технологические операции в стационарном положении или при перемещении по производственному помещению.

– технологические, которые возникают при работе стационарных машин   или передаются на рабочие места, на имеющие источников вибраций (станки металлообрабатывающие, деревообрабатывающие и вентиляторы).

В зависимости от способа передачи вибрации на человека различают общую вибрацию, которая передается человеку через его опорные поверхности, и локальную вибрацию, которая передается через руки человека.

По направлению действия вибрации подразделяются:

– на действующие вдоль косой ортогональной системы координат – X, У, Z (для общей вибрации), где Z  - вертикальная ось, а X и У – горизонтальные оси;

– действующие вдоль осей ортогональной системы координат Xр, Ур, Zр (для локальной вибрации), где ось Хр совпадает с осью мест охвата (рукоятки, рулевого колесе и др.) а ось Zр лежит в плоскости, образованной осью Xр и направлением подачи или приложения силы.

Существуют два вида нормирования вибраций - технические и гигиенические.

Технические нормы применяют для оценки вибрационных свойств машин при контроле их качества. Их значения приведены в стандартах и технических условиях на конкретные машины.

Гигиенические нормы применяются для контрольных испытаний и инспекторских проверок эксплуатируемых машин и оборудования. Они предназначены для оценки гигиенических характеристик производственной вибрации при контроле состояния условий труда на рабочем мосте.

Нормативные значения общей вибрации регламентированы. Гигиенические нормы  представляют собой предельные спектры (ПС) для каждого вида вибрации в зависимости от направления их действия. ГП вибрации - среднеквадратические значения виброскорости в октавных полосах частот или их логарифмические уровни, соотношение которых учитывает значимость воздействия вибрации различных частот на человека.

2) Основные формулы для расчета параметров вибрации.

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 частоты (герц) - одно колебание в секунду. Амплитуда виброперемещения (А) - максимальное смещение колеблющейся точки от положения равновесия, или, иначе говоря, полуразмах колебаний. Измеряется А в сантиметрах, миллиметрах, микронах.

Колебательная скорость (виброскорость), м/с,

Колебательное ускорение (виброускорение), м/с,

Гигиеническими характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, являются среднеквадратичные значения виброскорости или ее логарифмические уровни в октавных полосах частот.

Среднеквадратичное значение виброскорости, мм/с,

Логарифмические уровни виброскорости,

где:    V –среднеквадратичное значение виброскорости. мм/с;

            V0 - опорное значение виброскорости, мм/с.

3) Приборы для измерения вибрации и принципы их действия.

Для измерения вибрации применяются приборы:

– измеряющие вибрация неэлектрическими методами - механические вибрографы-щупы BP-I и НР-2;

– с преобразованием механических колебаний в электрические - виброметры типа ВИП-2; аппаратура УБП-1, УБП1-1А, УБП-2; комплексы HBA-I и ИШВ- I, ВШВ–003–И2, комплекты приборов фирмы RFT,  и др. Все приборы этой группы снабжены вибродатчиками различных конструкций.

Общие требования к проведении измерений механических колебаний содержатся в ГОСТах и санитарных правилах и нормах.

Для измерения, колебаний на транспорте требуется размещать датчики на сидениях и на полу у ног пассажиров и обслуживающего персонала. При определении эффективности виброизоляции датчик устанавливается на конструкции, на которой смонтировано сиденье. При измерении колебаний ручных машин, рукояток управления механизмами и обрабатываемых изделий (местная вибрация) датчики устанавливаются в местах контакта с руками рабочего.

4) Основные методы борьбы с вибрациями

Необходимо стремиться к уменьшению величины возмущающей силы, так как при этом автоматически во столько же раз снижается колебательная скорость. Добиться этого можно уравновешиванием вращающихся масс при помощи статической или динамической балансировки, повышением точности обработки деталей, уменьшением всякого рода зазоров и люфтов, применением косозубых или шевронных шестерен вместо прямозубых; подшипников скольжения вместо подшипников качения, надлежащим конструированием кулачковых механизмов и т. п. На железнодорожном транспорте большое значение имеет уменьшение возбуждения вибраций на стыках рельсов, возникающего вследствие плохого состояния пути, бандажей колес и т. п.

Режим совпадения частот возмущающей силы и собственной частоты колебаний системы называется резонансом. Колебательная скорость при этом имеет наибольшее значение. Поэтому необходимо стремиться отстроить систему от резонанса, что достигается изменением частоты возмущающей силы со или частоты резонанса. Последнее достигается либо увеличением жесткости системы, либо увеличением ее массы. Этой же цели служат всякого рода виброгасители, укрепляемые на вибрирующей детали и снижающие ее колебания, а также амортизаторы (нельзя смешивать с виброизоляторами).

Нередко колебательная система имеет большое число резонансов (при широком частотном спектре возмущающей силы или множестве форм собственных колебаний системы, как, например, при ударах по листовому металлу), от которых практически не удается отстроиться. Для снижения вибраций необходимо увеличивать трение в таких системах. Для этого применяют вибропоглощающие материалы в виде мастик или наклеиваемых на поверхность вибрирующей детали пластмассовых листов, заменяют сталь на материалы с большим внутренним трением (текстолит, капрон, пластмасса и т. п.), используют всякого рода демпферы колебаний, амортизаторы и т. д.

Виброизолирующие устройства подвижного состава железных дорог (рессорное подвешивание, демпфирующие приборы и т. п.) являются обязательными элементами конструкции, и задача снижения вибраций решается методами, рассматриваемыми в курсах динамики и проектирования локомотивов, вагонов, сцепных и тормозных устройств.

Дополнительную защиту от вибраций машинистов локомотивов, операторов путевых и дорожных машин осуществляют при помощи виброизоляции кресел.

Эффективной дополнительной мерой защиты, например трактористов, служат виброизоляторы, устанавливаемые между кабиной и рамой, а также между органами управления и кабиной.

Агрегаты, способные вызвать нежелательные вибрации конструкций зданий ( вентиляторы, насосы, компрессоры, холодильные установки, станки и т. п.), следует устанавливать на виброизолирующие основания. Вопрос о необходимости такого способа установки нужно решать в зависимости от конкретных условий. Так, нет смысла предусматривать виброизоляцию металлообрабатывающих станков, установленных на массивные фундаменты в нижнем этаже здания, если передача звуковой вибрации в другие помещения не имеет значения. Наоборот, эти же станки в помещениях, расположенных рядом с лабораторией или КБ, обязательно изолируют. Виброизоляция практически не снижает шума в том помещении, в котором установлен агрегат, но может иметь решающее значение для улучшения условий труда или отдыха в других помещениях здания или в рядом расположенных зданиях, куда вибрация передается по конструкциям или через грунт.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6757. Биохимические основы наследственности человека 30.86 KB
  Биохимические основы наследственностичеловека Химические основы наследственности. Несмотря на то, что ДНК была известна с 1869 г. и наличие её в хромосомах было хорошо доказано, эту молекулу считали слишком простой для передачи наследственной ...
6758. Закономерности наследование признаков человека 33.83 KB
  Закономерности наследование признаков человека Основные закономерности наследования признаков в поколениях были открыты чешским исследователем Г. Менделем, опубликовавшим в 1866 году Опыты над растительными гибридами. Статья не привлекла внимания ...
6759. Взаимодействие генов. Изменчивость 38.64 KB
  Взаимодействие генов. Изменчивость Взаимодействие генов. Признаки появляются в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой. Различают взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Взаимодействие аллельных генов. Полное доминирование...
6760. Генеалогический метод исследования наследственности человека 38.62 KB
  Генеалогический метод исследования наследственности человека В настоящее время медицинская генетика располагает огромным количеством методов исследования, позволяющих решать подавляющее большинство практических и теоретических вопросов. Ряд из этих ...
6761. Наследственность и патология. Хромосомные болезни человека 30.53 KB
  Наследственность и патология. Хромосомные болезни человека Наследственные факторы могут принимать самое непосредственное участие в формировании патологических процессов. Наследственность может быть этиологическим фактором или играть роль в патогенез...
6762. Клинические синдромы при аномалиях аутосом 36.82 KB
  Клинические синдромы при аномалиях аутосом. Нарушения нервно-психического и физического развития особенно характерны для изменений, затрагивающих количество или структуру аутосомных хромосом. Среди них чаще всего встречаются трисомии, в первую очере...
6763. Клинические синдромы при аномалиях половых хромосом 35.75 KB
  Клинические синдромы при аномалиях половых хромосом. Синдром Шерешевского-Тернера. В 1925 году Н.А.Шерешевский описал сочетание низкого роста, кожной складки и нарушения полового развития. В 1938 году Н. Тернер дал полное описание этого заболевания,...
6764. Клинические синдромы при структурных аномалиях хромосом 29.24 KB
  Клинические синдромы при структурных аномалиях хромосом. Структурные аномалии хромосом обычно сопровождаются меньшим генным дисбалансом, чем полные трисомии, поэтому они описаны у живорожденных детей для всех типов аутосом. Клинически и цитогенетиче...
6765. Генные болезни человека. Нарушение обмена аминокислот и других соединительных тканей 45.96 KB
  Генные болезни человека Генные болезни - это разнообразная по клинической картине группа заболеваний, обусловленная мутациями единичных генов. Число известных в настоящее время моногенных наследственных заболеваний составляет около 4500. Встреч...