Файл: Общие сведения о чрезвычайных ситуациях (ЧС), причины чс.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
КОМБИНИРОВАННАЯ ВИБРАЦИЯ
Комбинированная вибрация – вибрационная болезнь, обусловленная комбинированным воздействием локальной и общей вибраций. Вибрационная болезнь этого типа развивается у рабочих, которые подвергаются одновременному воздействию общей и локальной вибраций. Так, при работе на вибрирующих площадках, виброуплотнителях бетона, у бурильщиков шахт с использованием вертикального бурения помимо воздействия
на организм общей вибрации имеет место преимущественное ее воздействие на ноги. Признаки заболевания могут появляться значительно раньше, чем при воздействии местной вибрации (уже через 1–2 года).
Вибрационную болезнь, обусловленную воздействием общей вибрации, выделяют как особую форму патологии, наблюдаемую у шоферов тяжелых и гоночных машин, кондукторов, трактористов, водителей бульдозеров, рабочих производства сборных железо-бетонных конструкций.
В климатической картине преобладают нарушения со стороны центральной нервной системы. Больные предъявляют жалобы на головную боль, головокружение, шум в ушах, сонливость. Нередко они ощущают боли в икроножных мышцах, в области поясницы, мышечных группах спины. Уже в ранних стадиях заболевания довольно характерны явления пассивного торможения, повышенной раздражительности, составляющие синдром так называемой раздражительной слабости.
Значительные отклонения отмечаются в функциональном состоянии вегетативной нервной системы, вестибулярного аппарата, периферических сосудов. Расстройства сосудистой регуляции обусловливают спастикотоническое состояние периферических со-судов, неустойчивость артериального давления.
Изменяется кожная болевая и температурная чувствительность, снижаются сухожильные рефлексы. Имеют место нестойкие нарушения координации, сочетающиеся с резко выраженным тремором пальцев рук. У лиц, подвергающихся общей вибрации в положении сидя, возможно развитие дизурических явлений.
В ряде случаев нарушается зрение. Колебания глазного яблока во время вибрации сопряжены со смещением видимых объектов на сетчатке. Нарушение физиологической фиксации глаза особенно резко выражено при воздействии вертикальной вибрации на сидящего человека, что обусловливает снижение остроты зрения. Довольно характерно, особенно для шоферов крупных грузовых машин и кондукторов в поездах дальнего следования, развитие соляритов, функциональных расстройств желудка. Весьма часты у больных этой группы радикулиты. Изменения в костной ткани позвоночника вызываются рядом факторов.
Воздействие вибрации сочетается с большой нагрузкой на спину водителя крупных машин. Сильное напряжение прямых мышц спины при отсутствии опоры, резких толчках и постоянной вибрации приводит к деструктивным изменениям в позвоночнике, вторичным радикулитам. Повреждение тел позвонков, межпозвоночных дисков и связочного аппарата чаще всего происходит в люмбальной области.
Таким образом, при действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуловегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40 %, субъективно – потемнением в глазах. Влиянию ло-кальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов. Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот – спазм сосудов. Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы вибрации в течение рабочей смены. К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические усло-вия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональ-ный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибра-ционной болезни за счет усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а воз-можно, и потенцирования.
МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ
Разработка мероприятий по снижению производственных вибраций должна производиться одновременно с решением основной задачи современного машиностроения комплексной механизации и автоматизации производства. Введение дистанционного управле-ния цехами и участками позволит полностью решить проблему защиты от вибраций.
В неавтоматизированных производствах осуществляют следующие методы по уменьшению вибраций: в источнике возникновения, по снижению их на путях распространения, по снижению вредного воздействия вибраций на работающих путем соответствующей организации труда, а также применения средств индивидуальной защиты и лечебно-профилактических мероприятий.
Методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, описывающих колебания машин и агрегатов в условиях производства. Эти уравнения сложны, так как любой вид технологического оборудования, так же как и его отдельные конструктивные элементы, является системой со многими степенями подвижности и обладает рядом резо-нансных частот.
Прежде всего следует снижать вибрацию вблизи резонансов. В этом случае задача упрощается, так как машины и агрегаты можно рассматривать как колебательные системы с одной степенью свободы. При определении основных направлений борьбы с вибраци-ей следует ограничиться анализом уравнений вынужденных колебаний такой системы, которую можно представить в виде массы, покоящейся па пружине, другой конец ее жестко закреплен. Система, кроме того, обладает трением. В этой системе с сосредо-точенными параметрами элементы упругости, массы и трения отделены друг от дру-га. Для простоты анализа будем считать, чти на систему воздействует переменная воз-мущающая сила, изменяющаяся по синусоидальному закону. С увеличением частоты со сопротивление системы г возрастает и виброскорость снижается. Система как бы стре-мится к неподвижности. Систему с инерционным сопротивлением широко используют при защите от вибраций в различных областях машиностроения.
Таким образом, из проведенного анализа решения уравнения вынужденных коле-баний системы с одной степенью свободы следует, что основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:
1) Снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);
2) Отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы;
3) Вибродемпфирование — увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;
4) Динамическое гашение колебаний — присоединение к защищаемому объекту
системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присоеди-нения системы;
5) Изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций. Методы вибрационной защиты могут быть также разделены на методы, снижаю-
щие параметры вибраций воздействием на источник возбуждения, и методы, снижающие параметры вибраций на путях ее распространения от источника. Последние включают методы 2, 3, 4 приведенной выше классификации, а также виброизоляцию и применение средств индивидуальной защиты. Приведенная классификация методов борьбы с вибра-цией на путях распространения справедлива для любого вида возбуждения вибраций: силового, кинематического, параметрического и т. Д. Возможна также классификация методов борьбы с вибрацией по наличию контакта оператора с вибрирующим объектом.
Борьба с вибрацией воздействием на источник возбуждения. При конструировании машин и проектировании технологических процессов предпочтение должно отдаваться таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вызванные ударами, резкими ускорениями и т. П., были бы исключены или пре-дельно снижены. Так, замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерно вращающимися, а также механизмами с гидроприводами в значительной мере способ-ствует снижению вибраций. К этому же приводит замена ковки и штамповки прессова-нием, ударной правки — вальцовкой, пневматической клепки и чеканки — гидравлической клепкой и сваркой.
В настоящее время разработаны модификации известных технологических про-цессов, которые позволяют снижать вибрацию (прессование на гидравлических прес-сах вместо обработки на листоштамповочных молотах, применение гвоздильных прес-сов вместо гвоздильных станков и т. Д.). При конструировании машин и агрегатов необ-ходимо изыскивать конструктивные решения для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками (скошенные штампы у кузнечно-прессового оборудования, ножевые валы с винтообразной режущей кромкой станков, за-мена трансмиссионных приводов машин и агрегатов электродвигателями и т. Д.). Для снижения уровня вибраций редукторов целесообразно применять шестерни со специ-альными видами зацеплений — глобоидным, шевронным, двухшевронным, конхоидаль-ным вместо обычных шестерен с прямым зубом. Большое значение при этом имеет по-вышение класса точности обработки и уменьшение шероховатости поверхности шесте-рен. С этой же целью производят подбор зубчатых пар, что позволяет дополнительно снизить уровень вибраций на 3—4 дб.
Большое значение для снижения негативного влияния вибрации имеет выбор режимов работы оборудования. Одно из основных требований при приёме техниче-ских систем в эксплуатацию, состоит в том, что подбор рабочих режимов должен осуществляться с учетом соблюдения требований безопасности на рабочих местах.
Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, двигателей является неуравновешенность вращающихся элементов. Это относится к современным быстро-ходным машинам относительно небольшой массы с уменьшенной жесткостью основных несущих деталей. Действие неуравновешенных динамических сил усугубляется плохим креплением деталей, их износом в процессе эксплуатации. Устранение неуравновешен-ности вращающихся масс достигается балансировкой.
При кинематическом возбуждении вибраций применяются следующие методы борьбы, снижающие вибрацию воздействием на источник возбуждения:
– изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций; – уменьшение неровностей профиля пути самоходных и транспортных машин;
– повышение нивелирующей способности опорных элементов самоходных и транспортных машин.
Отстройка от режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет исключение резонансных режимов работы, т. Е. Отстройки собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяют либо расчетным путем, либо экспериментально на специальных стендах. В первом случае расчет производится по из-вестному значению массы и жесткости системы.
Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняют двумя путями: либо изменением характеристик системы (массы или жесткости), либо установ-лением нового рабочего режима (отстройка от резонансного значения угловой частоты вынуждающей силы). Второй метод осуществляют на стадии проектирования, так как в условиях эксплуатации режимы работы определяются условиями технологического про-цесса. Жесткость системы изменяют введением в конструкцию ребер жесткости или из-менением ее упругих характеристик.
Вибродемпфирование. Это процесс уменьшения уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся си-стемы в тепловую энергию.
Увеличение потерь энергии в системе может производиться: использованием в ка-честве конструкционных материалов с большим внутренним трением, нанесением на вибрирующие поверхности слоя различных упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, применением поверхностного трения (напри-мер, при колебаниях изгиба двух скрепленных и плотно прилегающих друг к другу пла-стин), переводом механической колебательной энергии в энергию токов Фуко, или элек-тромагнитного поля.
