ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2019
Просмотров: 9340
Скачиваний: 1
Досить простий за конструкцією віброізолятора (мал. 2.15, б), що являє
собою гумовий брусок 2, розміщений між металевими пластинами 1 та 3, які
можуть бути приклеєні до бруска. Висоту H вибирають за величиною потріб2
ного статичного стиску з урахуванням забезпечення стійкості та міцності
гумового бруска, а розмір l, визначають виходячи з допустимого навантажен2
ня на один віброізолятор. В міру збільшення розміру l порівняно з H швидко
зростає жорсткість віброізолятора, тому що при деформації обсяг гуми майже
не змінюється, і необхідно забезпечити її бокове розширення при повздов2
жньому стисканні. З тієї ж причини неефективні віброізолятори, які склада2
ються з суцільних тонких гумових листів. Замість них краще використовува2
ти гумові килимки з гофрованої гуми, що випускаються промисловістю.
Гумові та гумово2металеві віброізолятори мають багато модифікацій, де
використовується властивість гуми добре приклеюватися при вулканізації до
металу.
На рис. 2.15, в, зображено чашковий віброізолятор, який складається із
гумової втулки 1, укріпленої на металевому держаку 2. Цей віброізолятор
використовують у приладах.
Перевагами гумових віброізоляторів є простота конструкції та невисока
вартість, а недоліками – швидке старіння гуми, руйнування її нафтопродук2
тами, важкість конструювання для ізоляції від низькочастотних вібрацій.
У ряді випадків добрий ефект дає застосування пневматичних або гідра2
влічних віброізоляторів.
Ефективність віброізоляції залежить від відношення частоти збудження
(f
з
) та власної частоти(f
0
) коливань системи. Віброізолятори знижують пере2
дачу динамічних сил на об’єкт, що захищається, за умови: (f
з
/f
0
) > √2.
Коефіцієнт передачі (КП), яка вказує на співвідношення сили діючої на
об’єкт у разі існування гнучкого зв’язку (віброізолятора) і без нього, при гар2
монійних коливаннях визначається виразом:
КП = 1/[(f
з
/f
0
)
2
– 1].
(2.45)
Оптимальна віброізоляція досягається при КП=1/8…1/15.
Віброізоляцію людини забезпечують за допомогою віброзахисних
крісел, віброізоляційних кабін та платформ. Одна з конструкцій
віброзахисного крісла показана на рис. 2.16.
Для захисту від низькочастотних вібрацій використовують пружини 4, які
забезпечують необхідну величину статичного стискання та низьку власну
частоту системи. Амортизатор 1 вносить тертя у коливальну систему і
пом’якшує передачу поштовхів та ударів завдяки забезпеченню в ньому нелі2
нійної залежності сили тертя від швидкості деформації. Для забезпечення
комфорту та захисту людини від високочастотної вібрації застосовується
м’яке сидіння 2 та спинка 3.
Ефективною додатковою мірою захисту, наприклад трактористів, є
віброізолятори, що встановлюються між кабіною та рамою, а також
між органами керування та кабіною.
226
227
Агрегати, які можуть викли2
кати небажані вібрації конструк2
цій будинків (наприклад, венти2
лятори, насоси, компресори, хо2
лодильні установки, верстати і
т. ін.), слід встановлювати на
віброізолюючі основи. Питання
про необхідність такого способу
установки треба вирішувати за2
лежно від конкретних умов. Так,
немає сенсу передбачати вібро2
ізоляцію металообробних вер2
статів, які встановлено на масив2
ні фундаменти на нижньому
поверсі будинку, якщо передача
звукової вібрації в інші примі2
щення не має значення. Навпаки,
ці ж верстати в приміщеннях,
розташованих поряд з лаборато2
рією чи КБ, обов’язково ізолю2
ють. Віброізоляція практично не
зменшує шуму в тому приміщенні, в якому встановлено агрегат, але
може мати вирішальне значення для покращання умов праці або від2
починку в інших приміщеннях будівлі чи в будинках розташованих
поряд, куди вібрація передається по конструкціях або через ґрунт.
На рисунку 2.17 показана, як
типовий випадок, віброізоляція
насосної установки.
Насосний агрегат 5 монтують на
залізобетонній плиті 4 товщиною
100–250 мм, яка збільшує масу уста2
новки, що полегшує завдання знижен2
ня власної частоти і зменшення вібра2
ції агрегату. В свою чергу плиту вста2
новлюють на віброізолятори 3. Фун2
дамент 1 не є обов’язковим – невеликі
агрегати можна встановлювати прямо
на підлогу або перекриття 2. Гнучкі
вставки 6 використовуються для
зменшення передачі вібрацій по кому2
нікаціях (у даному випадку трубопро2
водах), а також для роз’єднання в
Рис. 2.16. Віброзахисне крісло
машиніста
Рис. 2.17. Віброізоляція насосної
установки
силовому відношенні насосної установки та приєднаних до неї трубопрово2
дів. Гнучкі вставки є обов’язковою складовою частиною віброізоляції уста2
новки будь2якого розміру. В місцях проходу трубопроводів через конструкції
огородження будинків передбачають їх ізоляцію 8 від цих конструкцій. Тру2
бопровід ізолюють також від підвісок за допомогою пружних прокладок 7.
У випадках, коли технічними засобами не вдається зменшити
рівень вібрацій до норми, передбачають забезпечення працівників
засобами індивідуального захисту. Засоби індивідуального захисту
(ЗІЗ) можуть застосовуватися як для всього тіла людини, так і окре2
мо для ніг та рук.
У якості таких засобів використовують віброізолюючі рукавиці і
віброізолююче взуття, які мають пружні прокладки, що захищають
працівника від впливу високочастотної місцевої вібрації. Ефектив2
ність таких рукавиць та взуття не дуже висока, тому що товщина вка2
заних прокладок не може бути дуже великою. Через це вони не дають
помітного зменшення вібрацій на низьких частотах, а на високих
(більш 100 Гц ) їх ефективність зменшується за рахунок хвильових
властивостей тканин людського тіла. Засоби індивідуального захисту
(взуття, рукавиці і т. ін.) від шкідливого впливу загальної та локаль2
ної вібрації повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.4.024276. «ССТБ.
Обувь специальная виброзащитная» та ГОСТ 12.4.002274 «ССБТ.
Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие техничес2
кие требования». Для зниження впливу локальної вібрації, що діє під
час роботи з перфораторами та відбійними молотками використову2
ють спеціальні пристрої до ручки керування (з елементами пружності,
які згинаються, стискуються або скручуються, з телескопічними або
шарнірними елементами).
2.8. З
АХИСТ ВІД ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ
РАДІОЧАСТОТНОГО ДІАПАЗОНУ
2.8.1. Основні положення
Життя на нашій планеті виникло в тісній взаємодії з електромаг2
нітними випромінюваннями (ЕМВ) і, насамперед, з електромагніт2
ним полем Землі. Людина пристосувалася до земного поля в процесі
свого розвитку, і воно стало не тільки звичною, але й необхідною умо2
вою нашого життя. Як збільшення, так і зменшення інтенсивності
діючих на людину електромагнітних полів відносно природного зем2
ного поля здатні позначитися на біологічних процесах в її організмі.
228
229
Електромагнітна сфера нашої планети визначається, в основному, елек2
тричним (Е = 120–150 В/м) і магнітним (Н = 24–40 А/м) полями Землі,
атмосферним електричним радіовипромінюванням Сонця і галактик, а також
полями штучних джерел. Діапазон природних і штучних полів дуже широ2
кий: починаючи від постійних магнітних і електростатичних полів і кінчаючи
рентгенівським і гамма2випромінюванням частотою 3 · 10
21
Гц і вище. Кож2
ний з діапазонів електромагнітних випромінювань по2різному впливає на
розвиток живого організму. На відміну від світлового, інфрачервоного й ульт2
рафіолетового випромінювань ще не знайдено відповідних рецепторів для
ЕМВ інших діапазонів. Є деякі факти про безпосереднє сприйняття клітина2
ми мозку ЕМВ радіочастотного діапазону, про вплив низькочастотних ЕМВ
на функції головного мозку, які вимагають додаткового підтвердження.
Джерелами електромагнітних випромінювань радіочастот є могутні ра2
діостанції, генератори надвисоких частот, установки індукційного і діелек2
тричного нагрівання, радари, вимірювальні і контролюючі пристрої, дослід2
ницькі установки, високочастотні прилади і пристрої в медицині й у побуті.
Джерелом електростатичного поля й електромагнітних випромінювань у
широкому діапазоні частот (понад – та інфранизькочастотному, радіочастот2
ному, інфрачервоному, видимому, ультрафіолетовому, рентгенівському) є
персональні електронно2обчислювальні машини (ПЕОМ і відеодисплейні
термінали (ВДТ) на електронно2променевих трубках, які використовуються
як у промисловості та наукових дослідженнях, так і в побуті. Небезпеку для
користувачів представляє електромагнітне випромінювання монітора в
діапазоні частот 20 Гц – 300 МГц і статичний електричний заряд на екрані.
Джерелами електромагнітних полів промислової частоти є будь2які елек2
троустановки і струмопроводи промислової частоти. Що більша напруга, то
вище інтенсивність полів.
В цей час визнаються джерелами ризику в зв'язку з останніми
даними про вплив електромагнітних полів промислової частоти: елек2
троплити, електрогрилі, праски, холодильники (при працюючому
компресорі). Джерелом підвищеної небезпеки з погляду електромаг2
нітних випромінювань є також мікрохвильові печі, телевізори будь2
яких модифікацій, мобільні телефони.
2.8.2. Основні характеристики електромагнітного поля
Електромагнітне поле (ЕМП) – особлива форма матерії. Будь2яка
електрична заряджена частка оточена електромагнітним полем, що
складає з нею єдине ціле. Але електромагнітне поле може існувати й
у відділеному від заряджених часток вигляді, як випромінювання
фотонів, що рухаються зі швидкістю, близькою до 3 · 10
8
м/с, або
випромінювання у вигляді електромагнітного поля (електромагніт2
них хвиль).
Електромагнітне поле (електромагнітне випромінювання) харак2
теризується векторами напруженості електричного Е (В/м) і магніт2
ного Н (А/м) полів, що характеризують силові властивості ЕМП. При
поширенні в провідному середовищі вони зв'язані співвідношенням:
230
Таблиця 2.20
Характеристика спектру електромагнітних випромінювань
Назва
діапазону частот
Номер
діапазону
Діапазон
частот
Діапазон
довжин хвиль
Назва діапазону
довжин хвилі
Дуже низькі частоти,
ДНЧ
1
2
3
4
0,003...0,3 Гц
0,3...3,0 Гц
3...300 Гц
300 Гц...30 кГц
10
7
...10
6
км
10
6
...10
4
км
10
4
...10
2
км
10
2
...10 км
Інфра низькі
Дуже низькі
Промислові
Звукові
Низкі частоти, НЧ
5
30...300 кГц
10...1 км
Довгі
Середні частоти, СЧ
6
300 кГц…3 МГц
1 км...100 м Середні
Високі частоти, ВЧ
7
3...30 МГц
100...10 м
Короткі
Дуже високі частоти,
ДВЧ
8
30...300 МГц
10...1 м
Метрові
Ультрависокі часто2
ти, УВЧ
9
300 МГц...3 ГГц
100...10 см Дециметрові
Надвисокі частоти,
НВЧ
10
3...30 ГГц
10...1 см
Сантиметрові
Надзвичайно високі
частоти, НЗВЧ
11
30...300 ГГц
10...1 мм
Міліметрові
де ω – кругова частота електромагнітних коливань, с
21
;
μ – магнітна проникність середовища, Г/м;
σ – електрична провідність середовища, (Ом · м)
21
;
k – коефіцієнт загасання;
r – відстань до розглянутої точки, м.
В електромагнітній хвилі вектори Е і Н завжди взаємно перпенди2
кулярні. У вакуумі і повітрі Е = 377 Н. Довжина хвилі λ, частота коли2
вань f і швидкість поширення електромагнітних хвиль у повітрі с зв'я2
зані співвідношенням c = Δf. Наприклад, для промислової частоти
f = 50 Гц довжина хвилі = 3 · 10
8
/50 = 6000 км, а для ультракоротких
частот f = 3 · 10
8
Гц довжина хвилі дорівнює 1 м.
e
2k r
, В/м,
(2.46)
Е = Н √
ωμ
σ