Algemene industriële trillingen: classificatie, typen en de interactie ervan

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Productietrillingen vormen een gevaar voor zowel de menselijke gezondheid als voor bouwconstructies en procesapparatuur. Onder invloed van mechanische trillingen wordt de slijtage van machines versneld, de tijd tussen hun reparaties verkort en de nauwkeurigheid van meetinstrumenten en regelapparatuur verminderd. Trillingen worden overgedragen via solide funderingen en hebben ook invloed op andere, niet-productielocaties en onderhoudspersoneel. Beoordeling van schadelijke schommelingen is opgenomen in het systeem van hygiënische en hygiënische beoordeling van arbeidsomstandigheden.

Algemeen concept

Productietrillingen treden op als gevolg van de mechanische trillingen van werkende machines, de beweging van vloeistoffen en andere onevenwichtige invloeden. Een verhoogd trillingsniveau heeft een negatief effect op de menselijke gezondheid, vermindert de prestaties en veroorzaakt bij langdurige blootstelling beroepsziekten. Daarom zijn de problemen van het bestrijden van mechanische trillingen in sanitaire voorzieningen van bijzonder belang.

Trillingen kunnen op een persoon worden overgedragen, zowel rechtstreeks door contact met apparatuur of gereedschappen,en indirect - door de elementen van industriële gebouwen. De vereisten voor het beheersen van deze ongunstige factor en de maximaal toegestane waarden zijn uiteengezet in een aantal regelgevende documenten (SN 2.2.4-2.1.8.566-96, SP 1102-73, GOST 12.1.012-2004, SanPiN 2.2. 4.3359-16 en anderen).

Beelden

Classificatie van industriële trillingen is gemaakt volgens verschillende criteria:

1. Door lokalisatie:

• Algemeen. Dergelijke trillingen beïnvloeden het zenuwstelsel, het bewegingsapparaat, het cardiovasculaire systeem, het maagdarmkanaal (pijn in de maag of in het lagere epigastrische gebied). Bij langdurige blootstelling kan vibratieziekte optreden - een ongeneeslijke pathologie.
• Lokaal (lokaal), doorgegeven aan de ledematen van een persoon wanneer deze op een trillend oppervlak rust.

2. Op herkomst:

• Voor lokale schommelingen: van met de hand aangedreven of niet-aangedreven gereedschappen.
• Voor algemene trillingen: Categorie I, II en III (hieronder beschreven).

3. Richting in de ruimte: X, Y, Z-oscillaties. De gevaarlijkste zijn die welke langs de as van het lichaam zijn gericht.

4. Spectrum:

• Smalband (het te regelen trillingsniveau van een derde van een octaaf is 15 dB hoger dan in aangrenzende secties van dezelfde breedte).
• Breedband (hun spectrum is continu voor meer dan 1 octaaf).

5. Frequentie:

• Lage frequentie (<4 en <16 Hz voor respectievelijk algemene en lokale trillingen).
• Middenfrequentie(<16 en <63 Hz); o hoge frequentie (respectievelijk <63 en <1000 Hz).

6. Op duur:

• Permanent.
• Periodiek (fluctuerend, intermitterend, impulsief).

Soorten algemene industriële trillingen

Algemene trillingen per bron zijn onderverdeeld in 3 soorten:

1. Transport (machines zoals tractoren, mijntransport, maaidorsers, vrachtwagens, sneeuwploegen zijn er het meest vatbaar voor);
2. Transport en technologisch (komt voor bij het verplaatsen over het oppervlak van industriële gebouwen - graafmachines, kranen, vloervulmachines voor het laden van lading in de oven, rollend materieel voor de aanleg en reparatie van de spoorweg, betonklinkers en ander materieel).
3. Technologisch, voortkomend uit stationaire apparatuur (machines, persen, pompen, ventilatoren, boorinstallaties, chemische en petrochemische installaties en andere).

Kenmerken

De belangrijkste indicatoren die verschillende soorten industriële trillingen beschrijven, zijn de volgende:

• Cirkelfrequentie (aantal trillingen per seconde). Bij het meten van trillingen wordt het trillingsspectrum opgedeeld in frequentiebanden, waarvan voor elk de intensiteit wordt geschat. Hiervoor worden octaaffilters gebruikt, waarvan de nominale bandbreedte gelijk is aan één octaaf.
• Amplitude (maximale afwijking) van trillingsbeweging.
• De hoogste of effectieve waarde van trillingssnelheid en versnelling.

Bronnen

Productiebronnen van trillingen, afhankelijk van het type algemene trillingen, zijn onder meer:

• smalband - bouwvoertuigen, trams, tractoren, oogstmachines, trams, treinwagons en locomotieven;
• polyharmonisch (veranderend volgens een periodieke wet) - metaal- en houtbewerkingsmachines, verbrandingsmotoren, hydraulische turbines en generatoren, compressoren, textielmachines, vibrotransporteurs;
• willekeurig en polyharmonisch – boormachines, kranen, drilboor- en steenboren, grond- en kolenmijnmachines.

Lokale trillingen worden gegenereerd door instrumenten zoals:

• roterend (slijp- en polijstmachines, kettingzagen);
• roterende slagmoersleutels;
• percussie (hakhamers, klinkhamers);
• impact rotary (gemechaniseerde mijnbouwgereedschappen, ponsmachines);
• persen (schaar met meer dan 500 slagen per minuut).

Metaalversnipperaars, klinkhamers, fellers, slijpmachines en andere arbeiders worden blootgesteld aan deze trillingen.

Redenen

De oorzaak van trillingen zijn ongebalanceerde krachteffecten - heen en weer gaand of roterend; schokinteracties in tandwielen, wentellagers, motor- en compressorkleppen, krukmechanismen. Mechanische trillingen kunnen ook voorkomen in robotinstallaties en -lijnen.

Als ontwerp- en technologiefactoren,trillingsveroorzakende bedrijfsruimten, kan het volgende worden onderscheiden:

• onjuiste opstelling van bases en apparatuurfunderingen;
• buitensporige stijfheid van constructies (bevestiging van werkplatforms, stoelen, bedieningselementen en andere elementen);
• ontwerpkenmerken van apparatuur;
• technologische fouten bij de fabricage van componenten (onbalans van roterende vliegwielen, assen, fouten bij de fabricage van onderdelen);
• slechte installatie van apparatuur ter plaatse;
• verhoogde belasting of snelheid tijdens bedrijf;
• Ontijdig gepland preventief onderhoud van apparatuur.

Effect op het menselijk lichaam

De impact van industriële trillingen op de menselijke gezondheid is complex:

• bot- en gewrichtsaandoeningen - dystrofische laesies van de wervelkolom (osteochondrose, spondylose), verminderde botdichtheid (osteoporose);
• verslechtering van de cellulaire en humorale immuniteit;
• hart- en vaatziekten (angiospasme - vernauwing van bloedvaten, verminderde bloedcirculatie en weefselvoeding, ontwikkeling van veneuze stasis);
• microtraumatisering van weefsels;
• verminderde activiteit van antioxidante verdedigingsenzymen;
• neuropathie.

Bij langdurige lokale trillingen wordt gevoelloosheid van de vingers gevoeld, ontwikkelen zich gewrichtsaandoeningen en neurosen van de ledematen. Algemene trillingen beïnvloeden ook het vestibulaire apparaat, het maagdarmkanaal, organenzintuigen (afname van gezichtsscherpte en gehoor) en andere systemen. De meest schadelijke trillingen zijn trillingen waarvan de frequentie in het bereik van 3-30 Hz ligt, omdat hun waarden dicht bij natuurlijke trillingen van menselijke organen liggen (er is een resonantiefenomeen). Trillingen met een frequentie van 6-9 Hz kunnen scheuren van inwendige organen veroorzaken.

De ernst van de invloed van mechanische trillingen hangt af van de volgende factoren:

• spectrale compositie;
• richting;
• impactsite;
• duur.

Trillingsziekte

De systematische invloed van industriële trillingen draagt bij aan het ontstaan van trillingen. Het is alleen in de vroege stadia te genezen. Als er vervolgens onomkeerbare veranderingen optreden in de interne organen, is het onmogelijk om er vanaf te komen.

Als subjectieve symptomen manifesteert deze pathologie zich in de vorm van de volgende symptomen:

• duizeligheid, hoofdpijn, knipperende "vliegjes" in de ogen;
• barstende pijn in de armen, erger 's nachts;
• gevoelloosheid, kilte, bleekheid, zwelling van de vingers; brandend, tintelend in hen;
• slechte droom;
• zich slechter voelen;
• afname in prestatie.

Andere tekens zijn ook kenmerkend:

• hypotensie;
• meervoudig orgaanfalen veroorzaakt door onvoldoende bloedtoevoer (in het stadium van decompensatie);
• hartslag verlaagd;
• stofwisselingsstoornissen (hypothyreoïdie en andere pathologieën);
• verlagengevoeligheid;
• angiodystonie;
• pathologieën van het bewegingsapparaat (myofibrose, artrose) en andere.

Rantsoenering

Rantsoenering van productietrillingen wordt uitgevoerd om de mogelijkheid van trillingen bij werknemers en werknemers uit te sluiten. Gecontroleerde parameters worden geregeld door GOST 12.1.012-90, die tabellen bevat met beperkende waarden van de hoofdindicatoren.

Sanitaire normen voor industriële trillingen van algemeen en lokaal type worden genormaliseerd, afhankelijk van de geometrische gemiddelde waarden van de oscillatiefrequentie. Er zijn verschillende gevarenklassen waarin het optreden van vibratieziekte mogelijk is. De eerste komt overeen met het meest minimale niveau (optimale werkomstandigheden), waarbij er geen contact is met algemene en lokale trillingen.

Sanitaire en hygiënische maatregelen om negatieve gevolgen van mechanische trillingen te voorkomen, omvatten certificering van werkplekken, voorlopig en actueel sanitair toezicht, controle op het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen (trillingsdempende handschoenen, schoenen).

Methoden

Er zijn verschillende methoden om industriële trillingen te beoordelen:

• frequentie - het trillingsspectrum wordt gemeten (de gemiddelde kwadratische waarden van trillingssnelheid en versnelling worden berekend in volledige frequentiebanden of 1/3 van het bereik);
• totale (integrale) schatting op frequentie (aangepaste waarde van trillingssnelheid en versnelling of hun logaritmische indicatoren);

integraal, rekening houdend met de duur van het effect van trillingen met de equivalente waarde

Gewichtsfactoren worden gekozen volgens de aanbevelingen van CH 2.2.4/2.1.8.566-96.

Instrumenten

Meting van mechanische trillingen onder werkomstandigheden wordt uitgevoerd met behulp van de volgende instrumenten:

• vibrometers (IShV-1, Assistant, VShV-003, modellen van Brüel & Kjær en anderen);
• gewichts- en banddoorlaatfilters;
• vibratiesensoren (DN-serie vervaardigd door Vibropribor, Brüel & Kjær en anderen);
• geluidsniveaumeters (om equivalente niveaus in gemeenschappelijke frequentiebanden te detecteren);
• niveaurecorders;
• magnetografen voor het opnemen van trillingen om frequentieanalyses uit te voeren, bereken het equivalente niveau.

Meetpunten worden geselecteerd op oppervlakken die in contact komen met het menselijk lichaam. Als de werkplek niet permanent is, wordt de controle uitgevoerd op minimaal 3 punten met maximale trilling. Om algemene trillingen te meten, wordt gekozen voor instrumenten met een hogere gevoeligheid. Trillingssensoren zijn geïnstalleerd in drie onderling loodrechte vlakken.