4549 (567122), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вибрация по способу передачи телу человека подразделяется на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на отдельные части тела - руки или ноги).
Общую вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории (ГОСТ 12.1 012-90 Вибрационная безопасность. Общие требования):
Категория 1 - транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофону и дорогам, в том числе при их строительстве; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации.
Категория 2 - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации.
Категория 3а-технологическая вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.
Категория 3б - вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом. К ней относятся рабочие места на промышленных кранах, у станков металлов и деревообрабатывающих, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин и другого стационарного технологического оборудования.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев рук и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца. Диапазон частот 35...250 Гц является наиболее критическим для развития вибрационной болезни.
Локальная вибрация по источнику возникновения подразделяется на:
передающуюся от ручных машин (с двигателями), органов ручного управления машин и оборудования;
передающуюся от ручных инструментов (без двигателей) и обрабатываемых деталей.
При гигиенической оценке двух видов вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и правила в первом случае включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а во втором - в документацию на технологию проведения работ. Вибрация рабочих мест операторов транспортных средств и оборудования носит преимущественно низкочастотный характер с высокими уровнями в октавах 1...8 Гц и зависит от технологической операции, скорости передвижения, типа сиденья, виброзащиты, степени изношенности машины, профиля дорог и т.д. Характер спектров широкополосный, при этом максимум энергии лежит в диапазоне 1...2 Гц;
4... S Гц. На операторов транспортных средств обычно воздействует переменная по уровням и спектрам вибрация, включающая микро - и макропаузы, причем операторы имеют возможность (в известных пределах) регулировать вибрационную экспозицию. Спектры вибраций рабочих мест технологического оборудования носят низко - и среднечастотный характер с максимумом энергии в октавах 4...16 Гц.
Благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов и особенностей конфигурации, тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит от диапазона частот, предопределяя последующие физиологические эффекты.
Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах (ГОСТ 12.1 012-90).
Для измерения вибрации применяются виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением - предусилителем, устанавливаемым вместо микрофона. Широкое распространение получили приборы ВШВ-ЗМ2 - измерители шума и вибраций.
Виброизоляция, защита сооружений, машин, приборов и людей от вредного воздействия вибрации путем введения демпферов между источниками вибрации и защищаемыми объектами
Индивидуальные средства защиты от вибрации это перчатки, демпферы, специальные костюмы и обувь.
Возможные опасности, связанные с явлениями электризации и атмосферного электричества. Конструкция молниеотвода, расчетные схемы и применяемые меры защиты
Возникновение и сохранение зарядов статического электричества (СтЭ) называют электризацией тел.
Заряды СтЭ образуются при деформации (изгибе, растяжении, резании и т.п.) и дроблении твердых тел, разбрызгивании жидкостей, при относительном перемещении (трении) твердых тел, слоев сыпучих и жидких тел, при испарении, сублимации и кристаллизации веществ, при облучении тел ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами и атомными частицами, при химических реакциях между веществами.
Атомы химических элементов электрически нейтральны, так как содержат одинаковое количество отрицательно заряженных электронов (на орбитах) и положительно заряженных протонов (в ядре атома). Нейтральными в обычных условиях являются все физические тела. Заряды СтЭ образуются в результате перераспределения заряженных частиц (электронов) в телах. В основе механизма перераспределения заряженных частиц лежит явление экзоэлектронной эмиссии (ЭЭ) - вылет электронов за пределы тела.
Общим во всех явлениях, приводящих к возникновению зарядов статического электричества (СтЭ), является сообщение (передача) телам избыточной внутренней энергии; явления различаются только способом передачи энергии. Появление в телах избыточной внутренней энергии приводит к повышению температуры тел относительно окружающей среды.
Процессу электризации тел способствуют такие факторы, как увеличение силового взаимодействия контактирующих тел, увеличение скоростей перемещения твердых, сыпучих и жидких тел, увеличение различия в электросопротивлении тел.
Двойной электрический слой возникает в результате принудительного перераспределения заряженных частиц и в силу этого является неустойчивым образованием. Близкое расположение зарядов противоположных знакдв создает постоянную тенденцию к их релаксации. Движущими силами процесса релаксации являются как силы отталкивания между зарядами одного знака, так и силы притяжения между отрицательными и положительными зарядами. Эти силы можно рассчитать по формуле Кулона
F=q,q2/R2,
где q\ и qi - заряды; R - расстояние между ними. Релаксация зарядов СтЭ происходит преимущественно за счет перемещения электронов, образующих отрицательные заряды.
Релаксация зарядов статического электричества происходит в следующих формах:
1) растекание зарядов по поверхности тела;
2) распределение зарядов в объеме тела;
3) стекание зарядов с поверхности тела в воздух (образование стримеров); при этом в промежутке между телами происходит ионизация воздуха, благодаря чему создаются условия для прохождения искрового разряда;
4) искровые разряды между отрицательными и положительными зарядами на поверхностях тел; эта форма релаксации наиболее эффективна, так как сопровождается массовой рекомбинацией заряженных частиц с образованием нейтральных атомов.
Сохранение зарядов СтЭ во времени зависит в основном от удельного объемного электрического сопротивления р тел. Материалы с р 105 Ом-м (например, капрон, р = 10'2 Ом-м) относятся к полупроводникам и диэлектрикам; они способны долго сохранять заряды на своей поверхности.
Искровые разряды между контактирующими телами могут иметь большую энергию и могут быть источником зажигания горючих газо-, паро- и пылевоздушных смесей. Именно в этом заключается основной опасный фактор статического электричества. По статистическим данным искровые разряды СтЭ являются причиной примерно 60% всех взрывов на взрывопожароопасных производствах.
Согласно ГОСТ 12.1 018-86 "ССБТ. Пожарная безопасность. Электростатическая искробезопасность.0бщие требования", характеристиками зажигающей способности разрядов СтЭ являются минимальная энергия и минимальный заряд зажигания.
Степень электризации тела характеризуется величиной его электрического потенциала ср (В) относительно земли. Потенциалы тел измеряют статическим киловольтметром. Электрический заряд тела q (Кл) равен произведению потенциала на электрическую емкость тела С (Ф) относительно земли:
q = Сср.
К первой группе мероприятий по защите относятся: уменьшение силового воздействия при работе с материалами и изделиями, уменьшение скоростей перемещения твердых, сыпучих и жидких тел, изготовление контактирующих тел из одного материала или из материалов с близкими электросопротивлениями, добавление в объем диэлектрических материалов токопроводящих примесей (алюминиевая пудра, графитный порошок), нанесение на поверхность тел токопроводящих лакокрасочных покрытий или пленок, добавление в электризующиеся жидкости антистатических добавок (слабых электролитов, например олеата натрия), обработка пленочных материалов антистатиками.
Во вторую группу включаются три мероприятия.
1. Заземление металлического и электропроводного неметаллического производственного оборудования. Заземление обеспечивает отвод образующихся зарядов в землю. Оборудование присоединяют к заземлителю не менее чем в двух точках; сопротивление заземлителя не должно превышать 100 Ом; практически используют готовые заземлители электроустановок. Корпуса автоцистерн заземляют с помощью металлической цепи, постоянно соприкасающейся с землей; во время заправки автоцистерны на базе топлива ее корпус соединяют со стационарным заземлите-
Для защиты человека и исключения разрядов СтЭ с него используются антистатическая одежда и обувь, токопроводящие полы (с удельным сопротивлением не более 10 Ом-м), а также токопроводящая обивка стульев и легкосъемные электропроводные браслеты; обивка стульев и браслеты должны быть заземлены.
Атмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках - образованиях из мелких водяных частиц, находящихся в жидком и твердом состоянии.
Степень взрывопожароопасности объектов оценивается по классификации Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты СН 305 - 77 устанавливает три категории устройства молниезащиты (I, II, III) и два типа (А и Б) зон защиты объектов от прямых ударов молнии. Зона защиты типа А обеспечивает перехват на пути к защищаемому объекту не менее 99,5% молний, а типа Б - не менее 95%.
По I категории организуется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов B-I и В-П (см. гл. 20).
По II категории осуществляется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов B-Ia, B-I6 и В-Па.
По III категории организуется защита объектов, относимых по ПУЭ к пожароопасным зонам классов П-1, П-П и П-Па. Импульсное электросопротивление заземлителя для каждого токоотвода на объектах 1 категории защиты должно быть не более 10 Ом. Типовые конструкции заземлителей, удовлетворяющие этому требованию, приведены в инструкции СН 305-77. Защита объектов 111 категории от прямых ударов молнии организуется так же, как для объектов 11 категории, но требования к заземлителям ниже: импульсное электросопротивление каждого заземлителя не должно превышать 20 Ом, а при защите дымовых труб, водонапорных и силосных башен, пожарных вышек-50 Ом.
Задача 4
Рассчитать толщину резиновых прокладок под энергетическую установку для защиты фундамента и рабочего места от динамических воздействий.
| Масса энергетической установки, кг | 160 |
| Число оборотов вала электродвигателя, об/мин | 3000 |
| Масса железнодорожной плиты, кг. | 350 |
| Допустимая нагрузка на прокладку, кгс/см | 4 |
| Динамический модуль упругости, кгс/см | 200 |
Решение:
Найдем частоту вынужденных колебаний:
Y = Q/m = 8,6.
Найдем статическую осадку амортизаторов:
S = Dm/Dn = 50.
Определим частоту собственных колебаний установки на амортизаторах:















