Мероприятия по защите от вибрации

Имеются две основные группы методов снижения вибрации оборудования в производственных зданиях и помещениях – в источнике ее возникновения и на пути распространения. Необходимо правильно сочетать эти средства.

Снижение вибрации в источнике ее возникновения. При проектировании зданий снижение вибрации в источнике обеспечивают применением малошумного оборудования и выбором правильного (расчетного) режима его работы; при строительстве и эксплуатации зданий – технической исправностью оборудования. Снижение вибрации на пути ее распространения (виброизоляция оборудования, виброизоляция воздуховодов, виброизолирующие площадки, коврики, сиденья) достигается комплексом архитектурно-планировочных и акустических мероприятий.

Архитектурно-планировочные мероприятия предусматривают такую планировку помещений в зданиях, при которой источники вибрации максимально удалены от защищаемых объектов. Снижение вибрации в защищаемых помещениях может быть достигнуто целесообразным размещением оборудования в здании. Оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, рекомендуется устанавливать в подвальных этажах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. При установке оборудования на перекрытия желательно размещать его в местах, наиболее удаленных от защищаемых объектов.

Акустические мероприятия. К ним относится виброизоляция инженерного оборудования. Для виброизоляции агрегата (машины) необходимо его устанавливать на виброизоляторы и изолировать подходящие к нему коммуникации. Применяют однозвенную, двухзвенную, а иногда и трехзвенную схему виброизоляции, когда между агрегатом и виброизоляторами располагают массивную плиту (обычно железобетонную) или жесткую опорную раму массой. Поддерживающую конструкцию, на которую опирается виброизолированная машина, называют фундаментом. Это может быть плита перекрытия, железобетонный блок, балки и т.д.

Рисунок 1

Виброизолирующие элементы могут быть представлены:

а) в виде отдельных опор:

· пружинные виброизоляторы, основным рабочим элементом которых являются одна или несколько стальных винтовых пружин;

· упругие прокладки, нередко имеющие сложную форму;

б) в виде слоя упругого материала, укладываемого между машиной и фундаментом;

в) в виде плавающего пола на упругом основании. Пол на упругом основании представляет собой железобетонную стяжку, устроенную на упругом основании поверх несущей плиты перекрытия здания. Обычно применяется в двухзвенной схеме с другими виброизоляторам.

Рисунок 2

Виброзащитные системы на пневмогидравлических опорах. Данные системы предназначены для защиты конструкций, фундаментов и обслуживающего персонала от гар-монических вибраций машин. Это пассивные виброзащитные системы основаны на антивибраторах с линейными упругими элементами, масса которых не более 2% массы машины. Пассивноактивные системы основаны на пневмогидравлических опорах. Данные опоры, помимо гидравлического устройства имеют упругие элементы. Расход жидкости через гидравлическое устройство определяется производительностью насоса объемного действия и, вследствие этого, не зависит от противодавления в полости опоры. Во время динамического сжатия в гидравлическом устройстве возникает сила гидравлического сопротивления. Упругий элемент обеспечивает сопротивление опоры при статическом сжатии и восстановление при снижении сжимающего усилия. В качестве упругого элемента можно использовать пружины или газовые камеры, в которых газ своим давлением уравновешивает внешнюю нагрузку. Общая жесткость опоры зависит от жесткости газа и жесткости гидравлического компенсатора. Виброзащитные системы позволяют снижать вибрацию фундамента в 3 – 5 раз.

Организационные мероприятия (защита «временем»). С этой целью применяются специально разработанные режимы труда, которые предусматривают специальные перерывы. Рекомендуется использовать режимы труда с ограничением времени работы с виб-рацией не более 2/3 рабочей смены, а также внедрение технологических процессов, предусматривающих микропаузы в ходе выполнения виброопасных операций, 2 – 3 перерыва по 20 – 30 минут за смену. Они устраиваются через 1 – 2 ч после начала смены и через 2 ч после обеденного перерыва (продолжительность которого должна быть не менее 40 мин) и используются для активного отдыха, проведения специального комплекса производственной гимнастики, физиотерапевтических процедур.

Режимы труда для конкретных виброопасных профессий должны включаться в технологическую документацию. Режимы труда являются профилактическим мероприя-тием, направленным на рациональную организацию работ с вибрирующим оборудованием, а в случаях превышения санитарных норм, и на сокращение времени неблагоприятного воздействия вибрации на работников виброопасных профессий.

Средства коллективной защиты. К ним относятся в том числе следующие (см. ниже).

· Виброизолирующие площадки и коврики.

· Виброизолированные сидения. Виброизолированное кресло оператора является одним из основных средств индивидуальной защиты от вибрации. Современные конструкции кресел выполняются по двум схемам. Пассивная нерегулируемая виброизоляция, использует винтовые пружины, в сочетании с демпферами сухого трения, установленными под сиденьем. В этом случае удается снизить вредное действие вибрации в 1,5 – 2 раза на частотах выше 63 Гц. На низких частотах эффективность пассивных средств значительно снижается ввиду близости резонансов. Преодолеть это ограничение практически невозможно, поскольку на пониженной жесткости теряется устойчивость оператора и возможно появление укачивания. Кроме того, большие смещения оператора опасны как источник ошибок управления. Частично эта проблема решается, если использовать направляющие механизмы, например параллелограмм в сочетании с упругими элементами. Однако в этом случае наблюдается резкое снижение эффективности на высоких частотах вибрации.

Рисунок 3

Средства индивидуальной защиты:

· Средства защиты верхних конечностей (виброзащитные перчатки, рукавицы, вкладыши).

· Средства защиты нижних конечностей (виброзащитные сапоги, стельки, вкладыши).