6) Анализ последствий воздействия вибраций, встречающихся на предприятиях, свидетельствует об отрицательном влиянии их на физиологические функции организма работающих. Длительно и интенсивно воздействуя на человека, она приводит к нарушению деятельности нервной системы, головокружениям и головной боли, расстройствам зрения, онемению и отечности пальцев рук, заболеванию суставов, снижению чувствительности и другим патологическим изменениям. Эти изменения могут прогрессировать и привести к вибрационной болезни и полной потере трудоспособности.
Амплитуда и частота вибрации существенно влияют на тяжесть заболевания и при определенных величинах вызывают вибрационную болезнь.
Методы снижения уровня вибраций машин и оборудования.
Причинами вибрации могут быть неправильная установка и эксплуатация машин и оборудования, неравномерный износ отдельных узлов.
Основные методы борьбы с вибрациями:
- снижение вибраций воздействием на источник возбуждения путем снижения или ликвидации побуждающих сил;
- устранение режима резонанса посредством рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы;
- вибродемпфирование за счет использования конструкционных материалов с большим коэффициентом трения, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких покрытий с большими потерями на трение, преобразованием механической колебальной в другие ее виды (чаще всего в тепловую);
- динамическое гашение колебаний путем присоединения источника вибрации к защищающему объекту, который уменьшает размах вибрации;
- изменение конструктивных элементов машин и различных конструкций (замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т. п.).
Снижение вибрации воздействием на источник возбуждения возможно на стадии проектирования при разработке таких кинематических и технологических схем оборудования которые исключали бы или сводили до минимума динамические нагрузки, вызванные ударами, резкими ускорениями, дисбалансом и другими причинами. Например, замена кулачковых и кривошипно-шатунных механизмов, механизмами с гидроприводом позволяет существенно снизить уровень вибрации.
Вибродемпфирование производится с помощью использования композиционных материалов: сталь – алюминий, сталь – медь, а также пластмасс, древесины или резины. Широкое распространение получили вибродемпфирующие покрытия, которые в зависимости от величины динамического модуля упругости подразделяются на жесткие (Е = 108 – 109 Па) и мягкие (Е < 107 Па). Первые эффективны в области низких частот, вторые – высоких.
Наиболее эффективны покрытия из вязкоупругих материалов, к которым относятся твердая пластмасса, рубероид, изол, битуминизированный войлок со слоем фольги. Коэффициент потерь таких слоистых покрытий составляет 0,15 – 0,40.
В качестве жестких применяются металлические покрытия на основе алюминия, меди, свинца, олова и гальванических покрытий, их эффективность значительно ниже, чем у слоистых.
К мягким вибродемпфирующим покрытиям относятся пластмассы, резины, пенопласт и др. Коэффициент потерь таких покрытий составляет 0,05 – 0,5.
Если обрабатываемая поверхность имеет сложную форму, то для демпфирования вибрации применяют мастические покрытия, представляющие собой смесь синтетических смол и наполнителей, а также мастику «Антивибрит» на основе эпоксидных смол. Коэффициент потерь составляет 0,3 – 0,45, а температура эксплуатации 20 – 100 оС. Динамическое гашение вибрации осуществляется несколькими способами, например, установка агрегатов на фундаменты, масса которых рассчитывается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1 – 0,2мм, в особо ответственных случаях – 0,005 мм.
Эффективный способ виброгашения – установка динамических виброгасителей, уменьшающих уровень вибраций защищаемого объекта. Недостатком такого способа гашения колебаний является то, что он эффективен только при определенной частоте, соответствующей резонансной частоте колебаний агрегата.
Для снижения колебаний часто используются также ударные виброгасители: маятниковые, пружинные и плавающие. В них происходит преобразование кинетической энергии относительного движения конструктивных элементов в энергию деформации, которая распространяется по объему соударяющихся элементов и рассеивается за счет действия сил внутреннего и внешнего трения. Маятниковые виброгасители применяют для гашения колебаний с частотой 0,4 – 2 Гц, пружинные – 2 – 10 Гц, плавающие – выше 10 Гц.
К техническим мероприятиям, снижающим виброизоляцию, относится создание новых конструкций инструментов и машин, вибрация которых не должна выходить за пределы безопасной для человека, а усилие, прикладываемое руками работающего к ручной машине, должно быть в пределах 15 – 20кг. В таких конструкциях снижение вибрации достигается за счет увеличения жесткости системы с помощью введения ребер жесткости.
Виброизоляция обеспечивает снижение вибрации за счет уменьшения передачи колебаний от агрегата к защищаемому объекту путем установки между ними дополнительных устройств.
Кроме виброизоляторов в качестве средств виброзащиты используют гибкие вставки в коммуникациях воздуховодов, разделение гибкой связью перекрытий и несущих конструкций зданий; устройство «плавающих» полов, в которых настил пола отделяется от перекрытия упругими прокладками; ручной механизированный инструмент с виброзащищенными рукоятками; перфораторы с качающейся виброгасящей рукояткой; установки виброзадерживающих масс; виброизолирующие опоры в виде упругих прокладок в сочетании с пружинами и другие устройства.
При эксплуатации машин и оборудования для устранения вибрации применяют изоляцию из дерева, резины, войлока, пробки, пружин, рессор, которые помещают между машинами и оборудованием и их опорными основаниями.
Важным условием уменьшения или ослабления вибрации является жесткое соединение машин и аппаратов с их опорными основаниями, Балансировка движущихся частей машин. Правильное размещение и установка оборудования снижает действие вибрации.
Вибрацию измеряют виброметры. Наиболее распространенным является ручной виброграф ВР-1, измеряющий вибрации неэлектрическим методом. С помощью этого вибрографа измеряют колебания с амплитудой от 0,5 до 5 мм и частотой от 5 до 100 Гц.
Существуют приборы с превращением механических колебаний в электрические, приемной частью которых являются специальные датчики, а регистрирующей – осциллографы.
Гигиенические и лечебно-профилактические мероприятия при вибрации.
В соответствии с положением о труда работников виброопасных профессий общее контакта с вибрирующими машинами, вибрация которых соответствует санитарным нормам, не должна превышать 2/3 длительности рабочего дня. Операции должны распределятся между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15 – 20 мин. Рекомендуется при этом два регламентированных перерыва (для активного отдыха, проведения производственной гимнастики по специальному комплексу, гидропроцедур): 20 мин (через 1 – 2 ч. после начала смены) и 30 мин. – через 2 ч. после обеденного перерыва.
К работе с вибрирующими машинами и оборудованием допускаются лица не моложе 18 лет, получившие соответствующую квалификацию, сдавшие технический минимум по правилам безопасности и прошедшие медицинский осмотр.
Работа с вибрирующим оборудованием, как правило, должна проводиться в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее 16 оС, при влажности 40 – 60% и скорости движения не более 0,3 м/с. При невозможности создания подобных условий (работа на открытом воздухе, подземные работы и т. п.) для периодического обогрева должны быть предусмотрены специальные отапливаемые помещения с температурой воздуха не менее 22 оС, относительной влажностью 40 – 60% и скоростью движения воздуха 0,3 м/с.
Снижению уровня отрицательного воздействия вибрации на здоровье способствует применение индивидуальных средств защиты от вибрации (гасящие вибрацию перчатки, рукавицы и специальная обувь). В настоящее время требования к защитным рукавицам и обуви с применением упругодемпфирующих материалов регламентированы в специальных ГОСТах. Они содержат нормативы эффективности гашения вибрации, толщину упругодеформирующего материала, в них указывается назначение и область применения и другие требования к индивидуальным средствам защиты.
Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминопрофилактику (2 раза в год комплекс витаминов В, С, никотиновая кислота), спецпитание. Целесообразно также проводить в середине или в конце рабочего дня 5 – 10-минутные гидропроцедуры, сочетающие ванночки при температуре воды 38 оС и самомассаж верхних конечностей.
В качестве индивидуальных средств защиты работающих используют обувь на массивной резиновой подошве, а для защиты рук – рукавицы, перчатки и прокладки, которые изготовляют из вибродемпфированных материалов или резиновые рукавицы.
7) Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:
- устранение причины шума или существенное его ослабление в самом источнике при разработке технологических процессов и проектировании оборудования;