Методы и средства коллективной защиты от вибраций разделяют на 2 группы:
Первая группа предусматривает защиту работающего при контакте с вибрирующим объектом.
Вторая группа предусматривает защиту работающего путем исключения контакта с вибрирующим объектом. Это дистанционное управление, автоматический контроль и сигнализация, ограждение опасных зон.
Методы первой группы подразделяются на три вида мероприятий:
Воздействие на источник возбуждения вибраций;
Защита от вибраций на пути их распространения;
Защита с помощью СИЗ.
Воздействие на источник возбуждения вибраций достигается с помощью:
Динамического уравновешивания;
Антифазной синхронизации (отстройка от резонанса);
Изменение конструкции источника.
Защита от вибраций на путях распространения достигается с помощью средств:
Виброизоляции машин или рабочих мест;
Виброгашения, в т.ч. динамического;
Вибродемпфирования.
Виброизоляция это метод защиты от вибраций введением в колебательную систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины к основанию или другим элементам конструкций. Или же для ослабления передачи вибраций от вибрирующего основания человеку (т.н. пассивная виброизоляция рабочих мест).
Виброизоляция достигается установкой оборудования без фундаментов и анкерного крепления агрегатов непосредственно на упругих виброизолирующих опорах. Это удешевляет установку оборудования, снижает уровень шума, сопутствующего интенсивным вибрациям. Виброизолирующие опоры могут применяться и при наличии фундаментов: либо между агрегатом – источником вибрации и фундаментом, либо между фундаментом и грунтом.
В качестве виброизоляторов используются резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, комбинированные (пружинно-резиновые), стандартные изоляторы и пневматические виброизоляторы («воздушные подушки»)
Виброизоляция предусматривается также в конструкциях ручного механизированного инструмента.
Виброгашение связано с введением в колебательную систему реактивных сопротивлений, что достигается увеличением массы или жесткости. С этой целью виброопасное оборудование, а также вентиляторы, насосы устанавливаются на опорные плиты и виброгасящие основания. Расчет фундаментов с увеличением эффективной жесткости ведется в соответствии с ГОСТ 12.4.093-80. Динамические виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему, характеризуемую массой m и жесткостью q . Ее собственная частота должна быть настроена на основную гармонику агрегата f 0 .
Необходимо выполнить условие:
Виброгасители по принципу действия подразделяются на:
Динамические (пружинные, маятниковые, эксцентриковые);
Ударные (маятниковые, пружинные, плавающие).
Виброгаситель динамического типа (см. рис. 3) жестко крепится на агрегате, возбуждаемые в нем колебания находятся в противофазе с колебаниями агрегата. Эффективен при резонансном режиме.
Ударные вибросистемы действуют по принципу перехода кинетической энергии в энергию деформации, рассеивающуюся под действием сил трения.
Вибродемпфирование (вибропоглощение) –это процесс снижения вибрации путем превращения энергии механических колебаний в другие виды: тепловую, электрическую, электромагнитную.
В основу данного метода положено увеличение активных потерь в колебательных системах путем:
Использования вибродемфилирующих мягких или жестких покрытий с толщиной равной 2-3 толщины защищаемой стенки для снижения вибраций, распространяющихся, например, по воздуховодам систем вентиляции, а также газопроводам компрессорных станций.
Изготовления конструкций материалов с большими внутренними потерями.
Использование контактного трения двух материалов;
Соединения элементов конструкций мягкой обмоткой.
Организационные мероприятия (защита временем).
При работе с вибрирующим оборудованием в рабочий цикл рекомендуется включать операции, не связанные с воздействием вибрации. При обнаружении признаков виброболезни рабочего до решения МСЭК необходимо перевести на другую работу, не связанную с вибрацией, значительным мышечным напряжением и с охлаждением рук.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) от вибраций :
Перчатки, рукавицы, вкладыши, прокладки по ГОСТ 12.4.010-75 «Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования». Зимой выдаются теплые рукавицы;
Спецобувь в виде сапог, полусапог, полуботинок с упругодемпфилирующим низом (для защиты от действия общей вибрации) по ГОСТ 12.4.024-76 «Обувь специальная виброзащитная».
2. Защитные меры в электроустановках: применение малых напряжений, электрическое разделение сетей.
Основными техническими способами и средствами защиты от поражения электрическим током, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом, являются:
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для соприкосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Областью применения защитного заземления являются трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и сети напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали.
Защитное зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. В сети с занулением нужно различать нулевой защитный проводник и нулевой рабочий проводник. Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой обмотки источника тока. Нулевой рабочий проводник используют для питания током электроприемников и тоже соединяют с заземленной нейтралью трансформатора или генератора. Защита человека от поражения электрическим током в сетях с занулением осуществляется тем, что при замыкании одной из фаз на зануленный корпус в цепи этой фазы возникает ток короткого замыкания, который воздействует на токовую защиту (плавкий предохранитель, автомат), в результате чего происходит отключение аварийного участка от цепи.
Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Принцип защиты человека в этом случае заключается в ограничении времени протекания через тело человека опасного тока. Устройство защитного отключения (УЗО) постоянно контролирует сеть и при изменении её параметров, вызванном подключением человека в сеть, отключает сеть или её участок.
Применение малого напряжения . Малое напряжение - это номинальное напряжение не более 42 В, применяемое для уменьшения опасности поражения током при работах в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных. Однако электроустановки и с таким напряжением представляют опасность при двухфазном прикосновении. Малое напряжение используют для питания электроинструмента, светильников стационарного освещения, переносных ламп в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных. Источниками малого напряжения могут быть специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12 - 42 В.
Электрическое разделение сети - это разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью специальных разделяющих трансформаторов. В результате изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли, за счет чего значительно улучшаются условия безопасности.
Двойная изоляция - это электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции. Рабочую изоляцию используют для изоляции токоведущих частей электроустановки, обеспечивая её нормальную работу и защиту от поражения электрическим током. Дополнительная изоляция предусматривается дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Двойную изоляцию широко применяют при создании ручных электрических машин.
Оградительные устройства применяются для того, чтобы исключить даже случайные прикосновения к токоведущим частям электроустановок. К ним относятся временные переносные ограждения: щиты, клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки.
Предупредительная сигнализация бывает световая и звуковая. Световая сигнализация предупреждает о наличии или отсутствии напряжения, штатном режиме автоматических линий. К сигнализирующим устройствам относятся приборы-указатели: вольтметры, амперметры.
Блокировка - это совокупность методов и средств, обеспечивающих закрепление рабочих органов аппаратов, машин или элементов электрических схем в определенном состоянии, которое сохраняется и после снятия блокирующего воздействия. Широко используется электрическая блокировка, осуществляемая с помощью электрических связей цепей управления, контроля и сигнализации блокируемого оборудования. Электрическая блокировка сравнительно просто решается установкой конечных выключателей.
Знаки безопасности. Человек хорошо воспринимает и запоминает зрительные образы и различные цвета. На этом основано широкое применение на предприятиях цвета в качестве закодированного носителя информации об опасности. Цвета сигнальные и знаки безопасности регламентированы ГОСТ 12.4.026 - 76.
Наиболее распространенными техническими средствами защиты являются защитное заземление и зануление. Рассмотрим способы организации и проектирования защитного заземления.
Короткий путь http://bibt.ru
§ 4. Средства индивидуальной защиты от вибраций.
Для защиты работающего от воздействия общей вибрации применяют обувь с амортизирующими подошвами.
Общие технические требования на специальную виброзащитную обувь введены ГОСТ 12.4.024-76. Такую обувь изготовляют из кожи, искусственных, синтетических, текстильных материалов и комбинированной (из данных материалов). Она предназначена для защиты работающих от воздействия общей производственной вертикальной вибрации в диапазоне частот свыше 11 Гц и выпускается в виде сапог, полусапог и полуботинок мужских и женских. Она предназначена для индивидуальной защиты от вибраций и ударов энергией 5 Дж. Одновременно с защитой от вибраций спецобувь защищает ноги работающего от нетоксичной пыли и ударов энергией до 50 Дж (сапоги и полусапоги).
Применение специальной конструкции подошвы с использованием упругодемпфирующих материалов делает обувь эффективной при виброзащите.
Значительное внимание уделено защите рук от вибраций, мероприятия по которой изложены в ряде стандартов. Например, требования ГОСТ 12.4.002-74, ГОСТ 12.4.20-75 распространяются на средства индивидуальной защиты рук работающего от вибрации, защитные свойства которых обеспечиваются применением упругодемпфирующих материалов. Это могут быть рукавицы с упругодемпфирующими вкладышами; рукавицы и перчатки с мягкими наладонниками; упруго-демпфирующие прокладки и пластины для обхвата вибрирующих рукояток и деталей и т. п.
Эффективность этих средств определяется степенью снижения уровня вибрации, передаваемой на руки. Она равна разности уровней (или отношению абсолютных значений) колебательных скоростей при замере без применения средств индивидуальной защиты и с их использованием.
Неофициальная редакция
ГОСТ 12.4.002-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Система стандартов безопасности труда
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РУК ОТ ВИБРАЦИИ
Технические требования и методы испытаний
Дата введения 1998-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 320 "Средства индивидуальной защиты", Научным Центром социально-производственных проблем охраны труда (МИОТ)
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации.
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11-97 от 25 апреля 1997 г.)
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 26 ноября 1997 г. № 376 межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.002-97 введен в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1998 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 12.4.002-74 и ГОСТ 18728-73
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на средства индивидуальной защиты рук (далее - изделие), работающих в условиях воздействия локальной вибрации и других производственных факторов, усиливающих ее неблагоприятное действие на человека (влага, охлаждение и другие), и устанавливает технические требования и методы испытаний защитных свойств изделий.
Обязательные требования к качеству изделий, обеспечивающих их безопасность для жизни и здоровья работающих, изложены в 4.3, 4.7, 4.9.4, 4.9.6, 4.11.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.4.020-82 ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук. Номенклатура показателей качества
ГОСТ 12.4.094-88 ССБТ. Метод определения динамических характеристик тела человека при воздействии вибрации
ГОСТ 12.4.103-83 ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 12.4.183-91 ССБТ. Материалы для средств защиты рук. Технические требования
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 11358-89 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия
ГОСТ 12807-88 Изделия швейные. Классификация стежков, строчек и швов.
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения.
ГОСТ 25051.4-83 Установки испытательные вибрационные электродинамические. Общие технические условия
ГОСТ 29122-91 Средства индивидуальной защиты. Требования к стежкам, строчкам и швам.
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 коэффициент эффективности вибрационной защиты: Отношение среднего квадратического значения виброскорости, виброускорения защищаемого объекта до введения виброзащиты к значению той же величины после введения виброзащиты;
3.2 логарифмический уровень колебаний: Характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные физические величины, пропорциональная десятичному логарифму отношения оцениваемого и исходного значения величины;
3.3 локальная вибрация: Вибрация, передающаяся на человека-оператора через его руки при работе с ручными машинами или органами управления машин и оборудования;
3.4 виброизмерительный преобразователь: Измерительный преобразователь, предназначенный для выработки сигнала измерительной информации о значениях измеряемых параметров вибрации;
3.5 виброметр: Измерительный прибор или измерительная установка, предназначенные для измерения параметров вибрации.
4 Технические требования
4.1 Средства защиты рук допускается изготовлять различных конструкций в соответствии с приложением А, с защитными прокладками, усилительными накладками и подкладками различной формы и местом расположения.
4.2 Для изготовления оснований и накладок изделий следует использовать ткани, трикотажные полотна, искусственные и натуральные кожи.
4.3 Защитные прокладки могут иметь различные конфигурации, должны быть изготовлены из упругодемпфирующих материалов и должны исключать контакт руки с вибрирующей поверхностью.
Упругодемпфирующие материалы не должны выделять раздражающих кожу или токсичных веществ.
4.4 Для подкладки изделий следует использовать трикотажные, нетканые и различные текстильные полотна.
4.5 Конструкция изделия должна обеспечивать возможность использования утеплительных вкладышей при работах на открытых площадках в зимний период.
4.6 Изделия, предназначенные для работ в условиях повышенной влажности, должны иметь бесшовное полимерное покрытие.
4.7 Показатели качества материалов (тканей, искусственных кож и т.д.), используемых для изготовления основания и накладок средств защиты рук, должны соответствовать ГОСТ 12.4.183.
4.8 Номенклатура показателей качества средств защиты рук от вибрации - по ГОСТ 12.4.020.
4.9 Показателем защитных свойств изделий является коэффициент эффективности вибрационной защиты (коэффициент эффективности) или его логарифмический уровень (эффективность).
4.9.1 Коэффициент эффективности рассчитывают по формуле
Эффективность , дБ, равна
4.9.2. Контролируемыми параметрами вибрации при определении коэффициента эффективности являются средние квадратические значения виброскорости (м/с) или виброускорения (м/с), а при определении эффективности - их логарифмические уровни или (дБ).
Логарифмические уровни можно определить для любых опорных значений. Стандартные опорные значения по ГОСТ 12.1.012 равны для виброскорости м/с, для виброускорения .
4.9.3 Защитные свойства изделий следует устанавливать в диапазоне нормирования локальной вибрации на частотах 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 1000 Гц.
Допускается устанавливать показатели защитных свойств конкретных типов изделий в сокращенном частотном диапазоне, исключая верхние или нижние значения указанных частот (например, начиная только с частоты 31,5 Гц или 63 Гц и т.д., или только до частоты 250 Гц или 500 Гц и т.д.).
Для специализированных изделий, предназначенных для защиты от вибрации в ограниченном (более узком) диапазоне частот, защитные свойства устанавливают только для нормируемых частот, входящих в этот диапазон.
4.9.4 Основным конструктивным параметром изделия, для которого устанавливаются значения показателей защитных свойств, является толщина ладонной части (упругодемпфирующей прокладки и других материалов), обеспечивающей виброизолирующие свойства изделий. Упругодемпфирующий материал используют в виде секций, закрепленных строчкой между основанием и подкладкой.
Максимальная толщина ладонной части изделия с защитной прокладкой (в ненапряженном силой нажатия состоянии) не должна превышать 8 мм.
4.9.5 Характеристикой условий применения изделий, для которых устанавливают защитные свойства, является сила нажатия, прикладываемая рукой через изделие к источнику вибрации.
Для различных типов изделий и условий их применения устанавливают в качестве верхней границы значений прикладываемой силы нажатия не более 50, 100, 200 Н.
4.9.6 Показатели защитных свойств изделий должны соответствовать указанным в таблице 1.
Изделия, имеющие на отдельных частотах отрицательную эффективность (повышающую передаваемую на руку вибрацию), допускается применять в конкретных условиях, когда уровень воздействующей на руку вибрации на этих частотах ниже санитарных норм, превышающих по абсолютным значениям эту отрицательную эффективность.
Таблица 1 - Показатели защитных свойств изделий
| Тип изделия | Толщина защитной прокладки, мм, не более | Усилие нажатия, Н, не более |
Эффективность, дБ, на частотах Гц, не менее |
|||||||
| 8 | 16 | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | |||
| 1а | 5 | 50 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 8 |
| 1б | 5 | 100 | + | + | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 6 |
| 2а | 8 | 100 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2б | 8 | 200 | + | + | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 5 |
| Примечание - Знак "+" означает, что эффективность должна быть положительной. | ||||||||||
4.9.7 Частоты, принятые для характеристики и контроля эффективности, выбранный контролируемый параметр при определении эффективности (скорость или ускорение), прикладываемые усилия нажатия и значения эффективности, обеспечиваемые при этих условиях, следует указывать в нормативной документации на конкретные изделия.
4.10 Различные виды изделий следует выбирать в зависимости от их защитных свойств, усилий нажатия при применении ручных машин и особенностей работы конкретных виброопасных профессий.
Рекомендации по применению изделий приведены в приложении Б. Для производственных ситуаций (профессий и/или ручных машин), не указанных в приложении Б, рекомендации по применению изделий устанавливают по аналогии с приведенными примерами.
4.11 Изделия следует изготавливать в соответствии с ГОСТ 29122 и промышленной технологией; классификация и виды стежков, строчек и швов - по ГОСТ 12807. Основание и подкладка ладонной части изделий должны быть выкроены из целых кусков материалов.
4.12 Маркировка изделий по защитным свойствам - по ГОСТ 12.4.103.
4.13 Средства защиты рук от вибрации следует хранить в закрытых отапливаемых помещениях при температуре не выше 25°С, на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.
Срок хранения изделий не должен превышать 1 года со дня выпуска упругодемпфирующего материала, использованного для прокладок.
5 Методы испытаний
5.1 Определение эффективности
Эффективность изделий определяют по разности результатов измерений логарифмических уровней контролируемого параметра на входе в ладонную поверхность кисти оператора-испытателя без применения изделия и с ним при создании вибрационного воздействия с помощью вибрационных стендов.
5.1.1. Аппаратура
Для проведения испытаний применяют:
Вибростенд - по ГОСТ 25051.4;
Виброизмерительную аппаратуру - по ГОСТ 12.4.012;
Силоизмерительные устройства.
5.1.1.1 Вибростенд должен обеспечивать:
Толкающую силу в зависимости от типа испытываемого изделия не менее 50, 100 и 200 Н;
Виброускорение в рабочем диапазоне частот под нагрузкой - не ниже 85 м/кв.с;
Массу нагрузки не менее 3 кг.
5.1.1.2. Виброизмерительная аппаратура должна обеспечивать:
Рабочий диапазон частот 5-1000 Гц;
Диапазон измеряемых виброскоростей от до м/с;
Диапазон измеря, ем, ых виброускорений от до ;
Предел допускаемой основной погрешности в измеряемом частотном диапазоне ±15%.
Масса вибропреобразователя должна быть не более 13 кг. В качестве основного вибропреобразователя, измеряющего вибрацию на входе в руку, рекомендуются миниатюрные вибропреобразователи массой до 5 кг.
5.1.1.3 Силоизмерительные устройства должны обеспечивать измерение и визуальное наблюдение испытателем статической силы нажатия, прикладываемой руками к стенду, от 0 до 200 Н. Точность контроля силы нажатия по индикаторам не менее ±10 Н.
Тензометрические схемы, размещаемые в системе крепления рукоятки к стенду или непосредственно на стенде;
Измерители мышечных усилий на базе индуктивных датчиков силы, располагаемые под ладонью испытателя;
Динамометрические тележки, на которых стоит испытатель при горизонтальном направлении силы нажатия.
5.1.1.4 Применяемые измерительные приборы должны иметь свидетельство о Государственной поверке.
5.1.2 Подготовка к испытанию
Для проведения испытаний собирают установку, обеспечивающую:
Задание на стенде на установленных частотах контролируемого диапазона синусоидальных колебаний фиксированного уровня (значения);
Контроль за поддерживаемыми (задаваемыми) вибростендом уровнями (значениями) вибрации;
Измерение уровней контролируемого параметра вибрации на входе в руку;
Участие операторов-испытателей в определении эффективности изделий;
Обхват оператором-испытателем рукоятки с испытываемым изделием и без него. Блок-схема испытательной установки приведена на рисунке 1.
5.1.2.1 Задание установленных частот и уровней (значений) колебаний на этих частотах производят системой управления вибростендом, входящей в комплект поставки, или с помощью отдельных генератора сигналов и усилителя мощности. Для контроля частоты, создаваемой вибростендом, может быть применен и частотомер, присоединяемый к системе управления.
5.1.2.2 Контроль за задаваемыми вибростендом уровнями вибрации осуществляют по виброметру.
Допускается использовать отдельные виброметры для измерений вибрации на стенде и на входе в руку или многоканальные (двухканальные) виброметры, или один одноканальный виброметр для поочередного измерения вибрации с обоих объектов. В системе измерения вибрации на входе в руку может использоваться регистрируемый прибор (самописец и др.).
Для контроля задаваемых вибростендом уровней вибрации контрольный виброизмерительный преобразователь крепят на столе стенда или на применяемой рукоятке с помощью резьбовой шпильки.
Измерительная ось вибропреобразователя должна быть ориентирована параллельно оси стенда.
Собственная частота закрепленного вибропреобразователя должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.012 и быть не ниже 2000 Гц или не ниже удвоенной максимальной измеряемой частоты.
5.1.2.3 Для измерения уровня контролируемого параметра вибрации на входе в руку основной измерительный преобразователь крепят с помощью резьбовой шпильки на адаптерах, предусмотренных ГОСТ 12.1.012 для измерения локальной вибрации на рабочих местах. Допускается применять другие конструкции переходных элементов (адаптеров) и способы крепления к ним виброизмерительных преобразователей (например на клее, мастиках, в зажимах и т.п.).
1 - вибростенд; 2 - усилитель мощности; 3 - генератор сигнала; 4 - рукоятка; 5 - контрольный вибропреобразователь; 6 - испытываемое изделие; 7 - адаптер; 8 - основной вибропреобразователь; 9 - виброметр для измерения эффективности; 10 - виброметр для контроля вибростенда; 11 - силоизмерительное устройство;
12 - оператор-испытатель (прикладывает усилие нажатия Р)
Переходные элементы изготавливают из легких сплавов массой не более 10 г. Применяемая измерительная система установки преобразователя под ладонью должна обеспечивать в рабочем диапазоне частот нелинейность амплитудно-частотной характеристики не более 12%. При невозможности обеспечения линейности в указанных пределах и диапазоне частот вводят поправки в результате измерений.
Основной виброизмерительный преобразователь крепят на адаптере (или перед дном элемента) в направлении, обеспечивающем измерение вибрации вдоль оси стенда (с учетом способа установки и захвата рукоятки оператором-испытателем).
Для испытания изделие подготавливают таким образом, чтобы под ладонной поверхностью руки разместился адаптер с основным преобразователем и обеспечивался выход измерительного кабеля к виброметру. Для этого изделия может быть разрезано или в нем сделаны отверстия любым способом, не затрагивающим целостность защитных прокладок (элементов) на ладонной части (в зоне обхвата рукоятки). Допускается для испытаний использовать только пакет с защитными прокладками (элементами), образующий ладонную часть изделия.
5.1.2.4 К испытаниям в качестве операторов-испытателей привлекают практически здоровых мужчин в возрасте от 20 до 50 лет, допущенных по состоянию здоровья к работе с вибрирующими ручными машинами и по характеру основной работы не подвергающихся постоянному воздействию вибрации.
Операторов подбирают по массе, которая должна быть от 65 до 80 кг (согласно ГОСТ 12.4.094).
Положение вибростенда должно обеспечивать естественную и удобную позу оператора. Оператор может находиться в положении стоя или сидя.
Возможные положения оси вибростенда: вертикальное, горизонтальное и наклонное (предпочтительными являются горизонтальное и наклонное положения).
Высота расположения рукоятки по отношению к площадке, на которой находится оператор-испытатель, должна быть на уровне (1±0,2) м.
Индикатор усилия нажатия должен располагаться перед глазами оператора-испытателя в удобном для наблюдателя месте.
Перед началом испытаний проводят тарировку индикатора силы нажатия с участием оператора-испытателя и отмечают на индикаторе необходимое для поддержания значение.
Оператор-испытатель предварительно должен тренировать умение и способность поддерживать установленную силу нажатия и должен контролировать ее по индикатору с требуемой точностью (стабильностью) за время одного измерения (наблюдения) вибрации.
5.1.2.5 На вибростенд должна быть прикреплена рукоятка, позволяющая имитировать захват оператором ручной машины.
В конструкции рукоятки или ее крепления на столе вибростенда могут быть включены элементы (датчики) силоизмерительного устройства.
Рукоятка должна иметь размеры и диаметр, удобный для обхвата ее рукой в испытываемом изделии и без него. Оптимальный, эргономически обоснованный диаметр рукоятки должен быть 25-30мм. В месте установки контролируемого виброизмерительного преобразователя к рукоятке или элементам ее крепления к столу необходимо обеспечить ровную площадку диаметром не менее 20 мм и в центре ее резьбовое отверстие, соответствующее размерам применяемых для крепления шпилек.
5.1.3 Проведение испытаний
Процедура испытаний должна обеспечивать получение статистически достоверных значений параметров, необходимых для определения эффективности изделий для каждого участвующего в испытаниях оператора-испытателя.
5.1.3.1 Для испытаний одного типоразмера изделия должно быть отобрано не менее трех экземпляров.
5.1.3.2 Каждый экземпляр изделия должны испытывать не менее трех операторов-испытателей.
Для каждого оператора-испытателя необходимое число измерений с каждым изделием и без него следует обеспечивать измерительный интервал ±30 дБ с доверительной вероятностью 0,95.
5.1.3.3 Каждый оператор-испытатель принимает позу, установленную для измерений, и охватывает рукоятку рукой. С каждым испытателем проводят необходимое число измерений сначала без изделия, а затем с изделием. Силу нажатия устанавливают равной верхней границе усилия нажатия, указанной для испытываемого типа изделия в таблице 1.
При измерениях испытатель поддерживает установленную (указанную ему) силу нажатия, контролируя ее визуально по показывающему прибору силоизмерительного устройства.
5.1.3.4 На каждой -й частоте, установленной для контроля эффективности испытываемого изделия, на стенде задается значение контролируемого параметра , равное
Допускается задавать в качестве максимальное значение, обеспечиваемое применяемым вибростендом в его рабочем диапазоне на данной частоте при принятой нагрузке.
Задаваемое значение контролируемого параметра проверяют по виброизмерительному гранту (виброметру), связанному с контрольным преобразователем.
Допускается автоматическое задание (поддержание) постоянного для всех частот значения контролируемого параметра (например с применением системы обратной связи при использовании самописца уровня).
5.1.3.5 Необходимое число измерений контролируемого параметра вибрации, обеспечивающее установленную достоверность, на каждой частоте для одного оператора-испытателя (с изделием и без него) определяют в соответствии с приложением 9 ГОСТ 12.1.012.
5.1.4 Обработка результатов измерений
Обработку результатов измерений на каждой частоте ведут для каждого экземпляра изделий и для результатов измерений контролируемого параметра вибрации по каждому оператору-испытателю.
Для определения эффективности одного экземпляра изделий сначала по обработанным результатам измерений с участием одного оператора-испытателя вычисляют эффективность по этому испытателю, а затем полученные для отдельных испытателей эффективности усредняют.
Эффективность типоразмера изделия определяют усреднением результатов, рассчитанных для всех испытанных экземпляров.
5.1.4.1 Обработку результатов контролируемого параметра вибрации следует вести для абсолютных величин виброскорости или виброускорения.
При измерениях логарифмических уровней для обработки результатов их следует перевести в абсолютные величины виброскорости или виброускорения.
При определении средних значений при разнице усредняемых уровней не более 5 дБ допускается проводить усреднение логарифмических уровней (без перевода их в абсолютные величины).
5.1.4.2 В качестве результата измерения вибрации, воздействующей на руку, не каждой частоте с изделием и без него для одного испытателя принимают среднее значение контролируемого параметра, определяемое по формулам:
| где | значение контролируемого параметра на -й частоте при -м наблюдении для одного испытателя без изделия, |
| число наблюдений на данной частоте для каждого испытателя без изделия, | |
|
|
|
| где | значение контролируемого параметра на -й частоте при -м наблюдении для одного испытателя с изделием; |
| число наблюдений на данной частоте для каждого испытателя с изделием. | |
(5)5.1.4.3 Для каждой -й частоты определяют коэффициент эффективности для -го экземпляра изделия для одного -го испытателя по формуле
Значения эффективности определяют по разности соответствующих уровней и
= 
5.1.4.4 В качестве результата определения коэффициента эффективности для каждой -й частоты одного -го экземпляра изделия принимают среднее значение результатов, полученных для всех участвующих в испытаниях операторов-испытателей, вычисляемое по формуле
При разбросе усредняемых логарифмических уровней не более 5 дБ допускается для каждой -й частоты определять эффективность по формуле
5.2 Толщину пакета материалов ладонной части изделия с упругодемпфирующей прокладкой измеряют линейкой - по ГОСТ 427 или индикаторным толщиномером - по ГОСТ 11358.
Виды средств защиты рук
Таблица Б.1
| Характер труда (работ) | Профессия | Применяемые ручные машины | Средства защиты рук (конструкция) | Тип изделий по таблице 1 | |||||||
| Грубые работы, требующие простого удержания рукоятки или нажатия на нее, работы рукой в целом и корпусом | Горнорабочие, проходчики, строительные рабочие, формовщики | Перфораторы, горные сверла, отбойные молотки, бетоноломы, сверлильные машины для отверстий большого диаметра* | Рукавицы однопалые, перчатки трехпалые | 2б | |||||||
| ________________ | |||||||||||
| Работы, требующие обхвата профильных рукояток, переключения органов управления, удержания ручных машин в различном пространственном положении; пространственная работа кистью и нажатие пусковых устройств пальцами | Обрубщики, слесари-сборщи- ки, шлифовщики, полировщики, плотники | Рубильные молотки, гайковерты.
Шлифовальные машины с цилиндрическим и (или) плоскими кругами, сверлильные машины для средних и малых отверстий.* Электрорубанки и пилы |
Рукавицы однопалые, перчатки трехпалые, полурукавицы, полуперчатки | 1а, 1, 2а, 2 | |||||||
| ________________
* При работах применять средства защиты с максимально достижимой эффективностью на средних частотах (от 63 до 250 Гц). |
|||||||||||
| Точные работы, требующие манипулирования малогабаритными предметами в пространстве, мелкие, сложные и точные движения пальцев рук | Клепальщики, слесари-сборщики | Клепальные авиационные молотки, зачистные малогабаритные молотки.*
Высокоскоростные шлифмашины и бормашины с фигурными шлифовальными камнями, шуруповерты, пневмоотвертки** |
Полуперчатки, перчатки | 1а | |||||||
| ________________
* При работе применять средства защиты с максимально достижимой эффективностью на низких частотах (ниже 63 Гц). ** При работе применять средства защиты с высокой эффективностью на высоких частотах (выше 250 Гц). |
|||||||||||
Приложение В
(справочное)
Форма протокола испытаний
Организация, проводящая испытания
Протокол №______
испытаний_____________________________________________________________________
наименование изделий
"____"________________19___г.
1 Характеристика изделий________________________________________________________
наименование, вид, тип
______________________________________________________________________________
материал, толщины (размер), конструктивное исполнение
____________________________________________________________________________
защитных прокладок, элементов
2 Вибростенд___________________________________________________________________
тип, номер, сведения о государственной поверке
3 Сведения об операторах-испытателях_____________________________________________
фамилия, имя, отчество, возраст, масса
4 Результаты
| Номер наблю- дений | Поряд- ковый номер испыты- ваемого изделия | Оператор- испытатель | Частота, Гц | Измеренные значения контролируемого параметра вибрации, воздействующего на руку, дБ | Эффектив- ность, дБ | ||||||
| без изделия | с изделием | ||||||||||
| Руководитель подразделения, проводившего испытания | личная подпись | Расшифровка подписи | |||||||||
| Ответственный исполнитель испытаний | личная подпись | Расшифровка подписи | |||||||||
Приложение Г
(справочное)
Библиография
СН № 3041-81 Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих
1 Область применения
3 Определения
4 Технические требования
5 Методы испытаний
Рисунок 1 - Блок-схема испытательной установки для определения эффективности изделий
Приложение В (справочное) Форма протокола испытаний
Приложение Г (справочное) Библиография
К средствам индивидуальной защиты оператора относятся платформы, сидения, рукоятки.
Виброзащитные платформы
Виброзащитные платформы (площадки) - наиболее приемлемые средства защиты от общей вибрации при работе стоя. Основной частью подставки является опорная плита, на которой стоит и выполняет работу оператор. Средства виброизоляции могут размещаться сверху плиты, снизу плиты или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные платформы изготавливают с опорными, встроенными, накладными или комбинированными виброизоляторами. На практике применяются различные конструктивные схемы платформ: с резиновыми, пневмобаллонными и пружинными виброизоляторами.
Виброзащитные сиденья
Виброзащитные сиденья применяют, если оператор выполняет работу сидя. Рабочие места, расположенные на транспортных средствах, оснащают подрессоренными сиденьями. Для эффективной виброзащиты в диапазоне частот 2-20 Гц собственная частота системы сиденье-человек должна быть около 1 Гц, что соответствует статическому перемещению такой системы под собственным весом порядка 25 см.
Такие сиденья наряду с упругими и демпфирующими элементами, как правило, направляющие механизмы, обеспечивающие снижение вибрации в одном, обычно вертикальном направлении. Широкое распространение получили сиденья с параллелограммным направляющим механизмом в подвеске, когда упругие и демпфирующие элементы шарнирно закреплены на поворотных рычагах по диагонали параллелограмма.
Собственная частота таких систем лежит в диапазоне 1,5-2,5 Гц, а от-носительное демпфирование изменяется в пределах 0,2-0,5.
Виброзащитные рукоятки
Виброзащитные рукоятки предназначены для защиты от локальной вибрации рук оператора.
Так для снижения действия вибрации, передаваемой на руку человека отбойным молотком, он оснащается виброгасящей рукояткой. Она содержит пружинный упругий элемент и подшипники качения, располагаемые между поверхностью корпуса и рукояткой для уменьшения трения. Это позволяет в несколько раз снизить уровень передаваемой вибрации.
Эффективным способом виброзащиты оператора пневмошлифовальных машин является использование рукояток из эластичных материалов на воз-душной подушке. При этом исключается непосредственный контакт рукоятки с вибрирующим корпусом и достигается существенное снижение уровня вибрации, действующей на человека.
В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации также используются: для рук - виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки; для ног - виброизолирующая обувь, стельки, подметки.
Виброзащитные рукавицы
Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем, что на их ладонной части или в накладке закреплен упругодемпфирующий элемент. Этот элемент выполняется из поролона, однако более эффективно использование пеноэласта, губчатой резины. Применяются рукавицы сэластично-трубчатыми элементами. На рукавице имеются трубчатые элементы, закрепленные накладками и расположенные вертикальными рядами параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы. Также рукавицы могут выполняться с накладным карманом, в который вставляется накладка с эластично-трубчатыми элементами.
Общие методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, которые описывают колебание машин в производственных условиях и классифицируются следующим образом:
Снижение вибраций в источнике возникновения путем снижения или устранения возбуждающих сил;
Регулировка резонансных режимов путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы, которая колеблется;
Вибродемпферрвание - снижение вибрации за счет силы трения демпферного устройства, то есть перевод колебательной энергии в тепловую;
Динамическое гашение - введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы;
Виброизоляция - введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту;
Использование индивидуальных средств защиты. Более детализированная классификация методов и средств защиты от вибрации приводится на рис.
.Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание.
Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены.
Снижение вибрации может быть достигнуто уравновешиванием массы, изменением массы или жесткости, уменьшением технологических допусков при изготовлении и сборке, применением материалов с большим внутренним трением. Большое значение имеет повышение точности обработки и снижение шероховатости трущихся поверхностей.
Регулировка режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет предотвращение резонансных режимов работы с целью исключения резонанса с частотой принуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяются расчетным методом по известным значениям массы и жесткости или же экспериментально на стендах.
Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются двумя путями:
Изменением характеристик системы (массы или жесткости)
Установлением другого режима работы (наладка резонансного значения угловой частоты принуждающей силы).
Вибродемпферование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс, металлорезины, сплавов марганца и меди, никелетитанових сплавов, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, которые имеют большие потери на внутреннее трение. Наибольший эффект при использовании вибродемпферных покрытий достигается в области резонансных частот, поскольку при резонансе значение влияния сил трения на уменьшение амплитуды возрастает.
Виброгашение. Для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители:
- пружинные,
- маятниковые,
Эксцентриковые,
гидравлические.
Недостатком динамического гасителя является то, что он действует только при определенной частоте, которая отвечает его, резонансному режиму колебаний.
Динамическое виброгашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте. Масса фундамента подбирается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1-0,2 мм.
Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту, который защищается, путем введения в колебательную систему дополнительной упругой связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям,которыезащищаются.
Виброизоляция осуществляется путем установки источника вибрации на виброизоляторы. В коммуникациях воздуховодов располагают гибкие вставки. Применяются упругие прокладки в узлах крепления воздуховодов, в перекрытиях, в несущих конструкциях зданий, в ручном механизированном инструменте.
Средства индивидуальной защиты от вибрации применяют в случае, когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы.
Для защиты рук – рукавицы, вкладыши, прокладки.
Для защиты ног - специальная обувь, подметки, наколенники.
Для защиты тела - нагрудники, пояса, специальные костюмы.
С целью профилактики вибрационной болезни для работников рекомендуется специальный режим труда. Например, при работе с ручными инструментами общее время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочего времени. При этом длительность непрерывного влияния вибрации, включая микропаузы, не должна превышать 15-20 мин. Предусматривается еще два регламентированных перерыва для активного отдыха.
Все, кто работает с источниками вибрации, должны проходить медицинские осмотры перед поступлением на работу и периодические, не реже 1 раза в год.
Классификация шумов.
Шум как гигиенический фактор - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.
Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.
Производственным шумом называется шум на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий, который возникает во время производственного процесса.
Следствием вредного действия производственного шума могут быть:
Повышение общей заболеваемости,
Снижение работоспособности,
Повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов,
Нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования,
Снижение производительности труда.
По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на:
Такой, который мешает (препятствует языковой связи),
Раздражающий (вызывает нервное напряжение и вследствие этого - снижения работоспособности, общее переутомление),
-вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка),
- травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).
Характер производственного шума зависит от вида его источников.
Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом.
Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах.
Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей.
Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.).
Шум как физическое явление - это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16-20 000 Гц.