ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.02.2020
Просмотров: 932
Скачиваний: 4
Примеры использования виброзащитных рукояток в современных ручных машинах приведены в п. 6.7.
6.5. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ВИБРОЗАЩИТЫ
Особенность средств индивидуальной защиты состоит в том, что они предназначены для использования одним человеком. Они должны подбираться или изготовляться для каждого отдельного человека с учетом его антропометрических данных, характера выполняемой работы, вкусовых и эстетических требований. Основу индивидуальной защиты работающих составляет спецодежда — костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки и другие ее виды. Она защищает тело человека от воздействия вредных факторов окружающей среды. Дополняют защиту рабочие рукавицы и обувь, а также средства защиты глаз, органов дыхания и слуха.
На машиностроительных предприятиях используют главным образом обычные (универсальные) средства индивидуальной защиты. Однако в ряде случаев, когда один или несколько вредных и опасных факторов, достигая повышенных уровней, оказывают превалирующее воздействие, средства индивидуальной защиты видоизменяются в сторону усиления защитных качеств от этих факторов. Таковы, например, средства защиты от электротока, излучений, вибрации и др.
Средства индивидуальной защиты от вибрации рук и ног оператора отличаются от обычных образцов спецодежды и спецобуви наличием в них специальных упруго-демпфирующих элементов, поглощающих вибрацию.
По числу видов производственной вибрации — локальной и общей — различают два вида средств индивидуальной виброзащиты — для рук и ног (тела) оператора.
Как уже отмечалось, основная роль в борьбе с вибрацией в машиностроении принадлежит организационным и техническим способам. Однако в ряде случаев, при эксплуатации отдельных образцов техники, средства индивидуальной виброзащиты служат неплохой дополнительной мерой, а иногда единственно возможной и экономически целесообразной.
Индивидуальную защиту рук от контактной вибрации, передающейся оператору, обеспечивают с помощью виброзащитных рукавиц и перчаток, которые одновременно защищают руки от охлаждения, загрязнения, увлажнения и других факторов производственной среды, усугубляющих вредное действие вибрации.
Виброзащитные рукавицы разрабатываются в соответствии с ГОСТ 12.4.002—74 ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования».
Возможны два варианта изготовления виброзащитных рукавиц. Первый состоит в оснащении обычной рабочей рукавицы упругодемпфирующим элементом, который пришивается, приклеивается или иначе крепится к ладонной стороне рукавицы. Второй вариант предполагает изготовление рукавицы полностью из упругодемпфирующего материала (литьем, формованием и т. п.).
Толщина упругодемпфирующего материала для рукавиц, используемых операторами при обрубке отливок, зачистке сварных швов, сверлении отверстий соответствующими ручными машинами, не должна превышать 10 мм. При выполнении более точных работ, таких как окончательная зачистка заготовок легкими рубильными молотками, клепка в авиастроении, сборка пневмоотверками и т. п., толщина прокладок должна быть до 5 мм.
Показателем эффективности виброзащитных рукавиц служит степень снижения уровня контактной вибрации, воспринимаемой руками оператора, в результате применения рукавиц. Рассчитывается она по формулам (6.10) и (6.11) для модели, показанной на рис. 6.3, б. В зависимости от величины эффективности (дБ) виброзащитные рукавицы (перчатки) могут быть отнесены к группе А или Б, характеристики которых приведены в табл. 6.1.
Отечественная промышленность выпускает антивибрационные рукавицы, которые отличаются от обычных рабочих рукавиц тем, что на их ладонной стороне и в напалке закреплен упругодемпфирующий элемент, который размещается при работе между рукой и поверхностью контакта источника вибрации. В указанных рукавицах этот элемент выполнен из поролона, однако более эффективно использование пенопласта, губчатой резины [12].
Можно выделить две главные проблемы, связанные с разработкой и использованием виброзащитных рукавиц. Первая из них является общей для рабочих рукавиц всех типов и касается их низкой долговечности. Исследования показывают, что стойкость рукавиц при норме один месяц составляет несколько рабочих смен, а то и часов. По этой причине расход рукавиц в 2—3 раза превышает установленные нормы. Глобальное решение этой части проблемы нужно искать в создании новых, обладающих повышенной износостойкостью материалов для изготовления рабочих рукавиц, в том числе и виброзащитных.
Вторая проблема касается упругодемпфирующих элементов виброзащитных рукавиц. Согласно общим концепциям теории виброзащиты, чем больше толщина упругих прокладок одинаковой жесткости, тем выше их эффективность. Однако увеличение толщины прокладки или увеличение ее жесткости неизбежно ведет к увеличению усилия на ее деформацию и расхода мышечной энергии рабочего при удержании рукоятки. Увеличение толщины прокладки, кроме того, затрудняет манипулирование рукой и управление ручной машиной или рукояткой.
С этой точки зрения толщина прокладки должна быть минимальной и необходим поиск как оптимальных размеров прокладок, так и материалов для них.
Выпускаемые промышленностью виброзащитные рукавицы оснащаются поролоновой прокладкой толщиной до 10 мм. Известны рукавицы, содержащие прокладку из пенопласта толщиной до 12 мм с поперечными рефлениями, которые снижают усилие, необходимое для деформации рукавицы при сгибе.
В работе [12] установлено, что эффективность виброзащиты, определяемая по стандартной методике, для рукавиц с поролоновой прокладкой толщиной до 10 мм не превышает 1 дБ при усилиях нажатия 50 Н. Максимальная эффективность прокладок из пенопласта при толщине 10 мм составляет 1 ... 2 дБ при частоте 16 ... 32 Гц и до 6 ... 7 дБ при частоте 250 ... 50 Гц. Увеличение нажатия на прокладку снижает ее эффективность.
Повышение эффективности виброзащитных рукавиц может быть достигнуто применением упругодемпфирующих прокладок, выполненных из отдельных эластичных элементов.
В результате проведенных исследований и опытно-конструкторских изысканий удалось создать принципиально новые виброзащитные рукавицы с эластично-трубчатыми элементами [591. На рис. 6.17 показана рукавица (А. с. 772523, СССР), на ладонной части которой и на напалке имеются трубчатые элементы 2, закрепленные накладками 8 и расположенные вертикальными рядами параллельно один другому и перпендикулярно продольной оси корпуса 1. При этом трубчатые элементы соседних рядов расположены в шахматном порядке. Такое расположение трубчатых элементов придает необходимую эластичность рукавице, так как образующиеся расстояния между рядами и между самими трубчатыми элементами обеспечивают беспрепятственную деформацию корпуса рукавицы как в продольном, так и в поперечном направлениях по линиям естественного сгиба кисти рук. Это позволяет сгибать кисть руки без особых усилий, причем контакт между рукой и рукояткой виброинструмента происходит только через виброгасящий материал с трубчатыми элементами, которые обеспечивают надежную преграду прохождению контактной вибрации.
В зависимости от частотного спектра контактной вибрации, ее амплитуды и требуемого усилия нажатия на рукоятку диаметр трубчатых элементов, материал и толщина их стенок, а также число рядов трубчатых элементов могут изменяться для достижения наибольшей степени виброзащиты.
Для изготовления рукавиц могут быть использованы традиционные материалы. Трубчатые элементы лучше изготовлять из эластичных резиновых трубок диаметром 3 ... 6 мм с толщиной стенки 0,5 ... 1,5 мм, например по ГОСТ 5496—78*. Накладки целесообразно делать из более прочного, хорошо работающего на истирание материала, так как от его стойкости зависит долговечность рукавиц.
Усовершенствованный вариант виброзащитной рукавицы (А. с. 961646, СССР) приведен на рис. 6.18. Такими рукавицами целесообразно пользоваться в тех случаях, когда в процессе работы создаются значительные нажимные усилия на виброинструмент. Рукавица снабжена накладным карманом 1, скрепленным по периферии с ладонной частью и напалком. В нем установлена съемная опорная пластина 3, форма и размеры которой в плане соответствуют форме и внутренним размерам накладного кармана. Пластина выполнена из плотного эластичного материала, например дерматина, кожзаменителя или резины к ней прикреплены накладками 2 трубчатые виброзащитные элементы 4, расположенные в шахматном порядке вертикальными рядами. Пластина фиксировано сочленяется с ладонной частью и накладным карманом продольным швом, причем крайний поперечный шов закрывает вход в накладной карман.
Поскольку поперечная жесткость пластины больше поперечной жесткости эластичных трубок, локализованное давление каждой трубки воспринимается и поглощается пластиной, а ладонь при этом воспринимает равномерно распределенную нагрузку, возникающую при охвате и удержании рукоятки ручной машины.
В наибольшей степени износу и истиранию подвержен накладной карман, который можно легко заменить. В случае полного износа рукавицы кассету-вкладыш извлекают из накладного кармана путем удаления швов и используют ее для реставрации другой рукавицы.
Технологичность изготовления рукавицы повышается, если кассету-вкладыш делать из двух частей, каждая из которых содержит один ряд эластичных трубок.
Возможны и другие конструктивные варианты виброзащитных рукавиц, например с накладными трубками, с полукруглыми подкладками под ними, а также варианты модернизации стандартных рабочих рукавиц путем оснащения их эластично-трубчатыми виброизоляторами.
На рис. 6.19 приведен принципиально иной вариант вкладыша виброзащитной рукавицы. Он выполнен в виде пакета тонких эластичных пластин 1, перфорированных отверстиями в шахматном порядке. Шаг отверстий поперечных рядов 4 Sо = (1,2 ... 1,5)d, где d = 6 ... 8 мм — диаметр отверстий. Расстояния между поперечными рядами изменяется по соотношению SрSо+2(n1), где n — порядковый номер последующего поперечного ряда, начиная от противоположной напалку 2 стороны. Расстояния между продольными 3 рядами составляют половину шага Sо. Пластины между собой скреплены шнурками-завязками 5. Такая конструкция вкладыша обеспечивает переменную жесткость по его длине, что снижает его сопротивляемость деформации при охвате рукоятки.
Пластины могут быть изготовлены из любого эластичного материала, например резины, дерматина, полотна, других тканей
как иcкуccтвенных, так и еcтественных. В пакете пластины располагают так, чтобы более жесткие из них были внешними, а более мягкие внутренними. Толщина пластин 0,5 ... 1,5 мм.
Эффект виброзащиты в таком вкладыше суммируется потерями колебательной энергии, происходящими как в материале пластины, так и воздушных прослойках между ними и в отверстиях. Общая толщина пакета не должна превышать 8 ... 10 мм.
Рассчитать эффективность виброзащиты, создаваемой рукавицами, можно по формуле (6.11), принимая при этом нулевое значение подпружиненной массы. На рис. 6.5 показана эффективность виброзащитной рукавицы, рассчитанная при следующих значениях параметров; М = 6 кг, m= 0; Св = 2 кН/м; Rв = 200 Нс/м. Однако реальная эффективность серийно выпускаемых виброзащитных рукавиц оказывается на низких и средних частотах менее значительной и не превышает 1 ... 2 дБ [121.
Необходимо учитывать также, что полезность применения виброзащитных рукавиц состоит не только в снижении уровней воспринимаемой рукой вибрации, но и в тепловом эффекте. Утепление рук обусловливает расширение кровеносных сосудов и улучшение их кровоснабжения, что предупреждает развитие виброболезни.
Производственные испытания виброзащитных рукавиц с резиновыми трубчатыми и пластинчатыми упругими элементами проводились на участке очистки отливок в литейном цехе. Обрубщики литья применили их для защиты от вибрации рубильных молотков. Оценка качества виброзащиты проводилась по субъективным ощущениям в сравнении с различными моделями виброзащитных рукавиц, выпускаемых серийно. Испытатели отмечали удобство в применении предлагаемых рукавиц и повышенную эффективность виброзащиты. Они могут применяться для индивидуальной виброзащиты в тех случаях, когда подавление локальной вибрации техническими мерами трудно осуществить, например для защиты левой руки оператора рубильного молотка.
Виброзащитная обувь разрабатывается в соответствии с ГОСТ 12.4.024—76* ССБТ. Обувь специальная виброзащитная. Общие технические требования». Изготовляется она в виде сапог, полу сапог и полуботинок как мужских, так и женских, которые от обычной рабочей обуви отличаются наличием подошвы или вкладыша из упругодемпфирующего материала.
Размеры такой спец обуви и ее деталей, масса, а также сроки носки устанавливаются нормативно-технической документацией на каждый конкретный вид спец обуви. Однако срок носки не должен быть менее 6 месяцев.
Среди основных требований, предъявляемых к виброзащитной обуви, следует выделить такие, как комплексность защиты, т. е. обеспечение защиты не только от вибрации, но и от других вредных факторов, например пыли, холода, механических воздействий, исключение скольжения ходовой части подошвы и маслостойкость и бензостойкость ее материалов; гибкость не более 28 Н/см; не токсичность материалов обуви по отношению к организму человека и др. Защитные свойства этой категории спец обуви приведены в табл. 6.2.
Виброзащитные свойства спецобуви характеризуются коэффициентом передачи виброзащиты, по величине которого виброзащитная обувь делится на группы А и Б; ее защитные свойства указаны в табл. 6.3.
Применяемость виброзащитной обуви определяется характером выполняемой работы и спецификой условий труда рабочих виброопасных профессий. Как показывает опыт, стационарные и подвижные рабочие места с общей вибрацией лучше оснащать виброзащитными подставками или сиденьями, чем рекомендовать ношение обслуживающему персоналу виброзащитной обуви.