ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.02.2020
Просмотров: 314
Скачиваний: 2
ОХРАНА ТРУДА
.1 ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ НА ЧЕЛОВЕКА
Темой дипломного проекта является рассмотрение первичных вибропреобразователей, таких как пьезоэлектрические датчики, в системе диагностирования механических колебаний. Возникающие при вибрациях и ударах инерционные силы могут вызвать напряжения, превышающие предел прочности конструкции, или относительные перемещения деталей в недопустимых пределах. Особое место в производстве занимает оценка условий труда по вибрационному фактору, то есть влиянию вибрации на человеческий организм.
Вследствие этого в рамках дипломного проекта, раздела “охрана труда”, необходимо рассмотреть действие вибрации на человека и методы борьбы с ней в производстве.
Производственной вибрацией принято называть наиболее распространенный вид механических колебаний, обусловленный работой машин и агрегатов. Вклад машиностроительных предприятий в это негативное явление весьма значителен и по числу случаев заболеваний вибрационной болезнью, и по возросшему в последние годы контингенту рабочих виброопасных профессий. Особого внимания в этом отношении заслуживают условия труда формовщиков, обрубщиков литья, слесарей механосборочных работ, клепальщиков, операторов кузнечно-прессового и другого виброактивного оборудования.
При создании, производстве и эксплуатации машин исходят из предпосылок, что вибрация является вредным фактором и для самой машины — ее источника, и для человека-оператора, а также окружающей среды (так как порождает шум), строительных конструкций, сооружений. Она значительно ускоряет износ деталей машин, в подавляющем большинстве случаев (восемь из десяти) служит основной причиной их поломок, аварий; снижает технико эксплуатационные характеристики машин.
Проблема защиты от вибрации существует практически на каждом машиностроительном предприятии, с одной стороны, по отношению к выпускаемой продукции, а с другой — в связи с необходимостью защиты производственных объектов и улучшения условий труда работающих. Ее успешное решение во многом зависит от умелого использования приемов управления колебательными процессами, возникающими в машинах, реализации эффективных способов и средств виброзащиты.
Рассмотрим вибрацию как фактор человеко-машинной системы, влияющий на условия труда работающих. С этой точки зрения производственную вибрацию целесообразно подразделять на контактную и неконтактную. Контактная распространяясь от источника образования через промежуточные элементы, достигает поверхностей машин, агрегатов, строительных конструкций, соприкасающихся с человеком-оператором (рисунок 1.). Неконтактная не достигает опорных поверхностей, человеку не передается и не влияет на его здоровье. Это разграничение имеет важное, практическое значение при оценке виброопасности труда и служит одним из условий выявления виброопасных машин. Из этого также следует, что не всякая виброактивная машина является виброопасной для работающих.
Рисунок 1 Схема передачи вибрации человекуоператору
Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний; по направлению действия вибрации; по временной характеристике вибрации.
Знание механизма и последствий воздействия вибрации на организм человека необходимо специалистам и врачам для того, чтобы предусматривать надежные меры виброзащиты человекаоператора и осуществлять профилактические и лечебные мероприятия.
При изучении этих вопросов нужно учитывать, что колебательные процессы присущи живому организму и человеку, прежде всего, потому, что они в них постоянно протекают. В основе сердечной деятельности и кровообращения, биотока мозга лежат ритмические колебания. Внутренние органы человека можно рассматривать как колебательные системы с упругими связями.
Производственная вибрация, имея широкий частотный диапазон (от десятых долей до нескольких тысяч Герц) колебаний, воздействует посредством раздражения периферических нервных окончаний в местах контакта, вызывая изменение как физиологического, так и функционального состояния организма человека.
При определенных условиях действие вибрации становится опасным для здоровья работающих, снижаются производительность и качество труда, может возникнуть профессиональное заболевание, называемое вибрационной болезнью. Общая характеристика негативного влияния вибрации на работающих приведена в таблице 1.
Дальнейшие исследования показали, что систематическое воздействие производственной вибрации обусловливает сосудистые нарушения, существенные сдвиги в функциональном состоянии различных систем организма. В основе этих нарушений лежат рефлекторные воздействия, оказываемые вибрацией на нервную систему, особенно ее вегетативные отделы.
Установлено, что вибрация является раздражителем периферических нервных окончаний, расположенных на участках тела человека, воспринимающих внешние колебания.В результате воздействия вибрации возникают нервно-сосудистые расстройства, поражение косносуставной и других систем организма. Отмечаются, например, изменения функции щитовидной железы, мочеполовой системы и др.
Таблица 1 Общая характеристика негативного влияния вибрации на работающих.
Современная медицина рассматривает производственную вибрацию как мощный cтреcc-фактор, оказывающий отрицательное влияние на психомоторную работоспособность, эмоциональную сферу и умственную деятельность человека, повышающий вероятность возникновения различных заболеваний и несчастных случаев. Особенно опасно длительное воздействие вибрации для женского организма. Этот широкий комплекс патологических отклонений, вызванных воздействием вибрации на организм человека, и назван вибрационной болезнью.
Принято различать две основные формы вибрационной болезни: периферическую — возникающую от воздействия вибрации на руки, и церебральную — возникающую от преимущественного воздействия вибрации на весь организм человека. Возможна также смешанная форма — от совокупного воздействия общей и локальной вибрации.
Вибрационная болезнь может длительное время протекать компенсированно, когда больные сохраняют трудоспособность и не обращаются за врачебной помощью. С течением времени систематическое воздействие вибрации обусловливает усугубление болезни, которая может иметь три стадии (степени).
Единая классификация вибрационной болезни, разработана на основании современных представлений об этом заболевании. В основу классификации положен синдромный принцип, и выделяются три стадии проявления вибрационной болезни: начальная (I стадия), умеренно выраженная (II стадия) и выраженная (III стадия).
Необходимо иметь в виду, что вибрационная болезнь относится к группе профессиональных заболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжелых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.
Рабочие виброопасных профессий машиностроительных предприятий работают, как правило, в сложных производственных условиях, где кроме вибрации имеют место и другие вредные и опасные факторы. Наиболее характерными из них являются шум, загрязнение воздуха рабочей зоны, отклонения от нормы параметров микроклимата, неудобные рабочие позы, опасность травмирования движущимися агрегатами и заготовками, электротоком, получение ожогов и др.
.2 ВИБРОЗАЩИТНЫЕ ПОДСТАВКИ, СИДЕНЬЯ, КАБИНЫ,
РУКОЯТКИ
Эти средства предназначены для защиты от общей вибрации, Устанавливают их непосредственно на рабочих площадках, т. е. на тех ограниченных участках рабочих мест, где в основном находится человек-оператор, выполняющий работу.
Рабочие площадки стационарных рабочих мест располагают в непосредственной близости от орудий и предметов труда (у металлообрабатывающих станков, формовочных машин, прессов и т. д.). Такими площадками служат обычно участки пола, фундаменты машин или неподвижные части самих машин и других конструкций.
Общая вибрация рабочих площадок воспринимается оператором через обувь или сиденье. Применение виброзащитных подставок, сидений, кабин позволяет снизить уровни общей вибрации до безопасных значений.
Виброзащитные подставки — наиболее приемлемое средств виброзащиты от общей вибрации при выполнении работы стоя Основной частью такой подставки служит опорная плита, на ко торой стоит при выполнении работы оператор. Средства виброизоляции могут размещаться как сверху этой плиты, так и снизу или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные подставки изготовляют с опорными, встроенными, накладными или комбинированными виброизоляторами
(рисунок 3).
Общая компоновка виброзащитной подставки должна обеспечивать не только эффективное снижение контактной вибрации, но устойчивость при перемещении по ней оператора, исключать опрокидывание, зыбкость конструкции. Высота подставки должна быт небольшой, так как на виброопасных рабочих местах, как правило исключается возможность ее заглубления, а смещение опорной поверхности вверх нарушает эргономичность общей компоновочной схемы рабочего места. Виброзащитные подставки, должны быть простыми по устройству, технологичными, дешевыми в изготовлении, удобными в эксплуатации.
а) б) в) г)
Рисунок 3 Схемы виброзащитных подставок для виброизоляторов:
а) Опорного; б) Встроенного; в) Накладного; г) Комбинированного;
На стадии предварительной конструкторской проработки должны быть проверены условия, определяемые зависимостями
(1)
где
m0
—-
суммарная подпружиненная масса, состоящая
из массы опорной плиты m,
массы тела человека mт
и массы приспособлений и предметов
труда, размещенных на плите mп,
т. е
m0=
m+
mт
+ mп;
Δh
—
статическая осадка опорной плиты; f
и fо
— вынужденная
и собственная частота, Гц; Св
— жесткость
средства виброизоляции.
Конечная цель расчета виброзащитных подставок сводится к выбору оптимальных конструктивных параметров средств виброизоляции, отвечающих, кроме того, указанным выше требованиям по габаритным размерам, надежности, простоте.
Стационарные рабочие места оснащают виброзащитными сиденьями, если характер трудовых операций позволяет оператору выполнять работу сидя, а контактная вибрация имеет опасные уровни. Подвижные рабочие места, расположенные на транспортирующих и перемещающихся технологических агрегатах, а также транспортных средствах, как правило, оснащают сиденьями, встроенными в их конструкции.
Превращение обычного сиденья в виброзащитное достигается вводом в его конструкцию средств виброизоляции. Не отступая от общих эргономических требований, отдельные конструктивные элементы сиденья заменяют виброзащитными.
Отдельные конструктивные варианты виброзащитных сидений приведены на рисунке 5. Выбор подходящего сиденья для конкретного рабочего места производится с учетом частотных характеристик и уровней контактной вибрации, воздействующей на оператора.
а) б) в) г)
Рисунок 5. Виброзащитные сиденья с виброизоляторами:
аупругая накладка; бупругие опоры; впружины, встроенные в опору; гупругие подвески
Принципы расчета виброзащитных сидений те же, что используются при проектировании виброзащитных подставок; в расчетную схему вводятся лишь дополнительная масса и упругие элементы.
Виброзащитные кабины целесообразно использовать в тех случаях, когда на человека-оператора одновременно воздействуют не только вибрация, но и другие вредные факторы, например шум, запыленность или загазованность воздуха рабочей зоны, его высокая или низкая температура, излучения и т. п.
В отличие от обычных кабин, защищающих человека-оператора от воздействия вредных факторов, виброзащитная кабина устанавливается на виброизолирующих опорах. Расчет виброизоляторов выполняется с учетом массы кабины, а также количества людей, одновременно пребывающих в ней по условиям работы. Кабины могут быть одноместные и многоместные. Для каждого из операторов предусматривается сиденье. Виброзащитные кабины в зависимости от действующих одновременно с вибрацией вредных факторов могут быть шумовиброзащитными, пылевиброзащитными и т. п.
Традиционным средством конструктивного воплощения виброзащиты в ручных машинах являются виброзащитные рукоятки, ограничивающие контактную вибрацию.
Известно, что рукоятки ручных машин служат для восприятия их массы руками рабочего и маневрирования ими; через рукоятки сообщается нажимное усилие, обеспечивающее движение подачи рабочего инструмента; в них, как правило, размещаются пусковой механизм и другие конструктивные элементы ручных машин. Если рукоятка виброзащитная, то в ней должны размещаться или примыкать к ней элементы, ограничивающие прохождение вибрации на поверхности контакта.
Основная задача при создании виброзащитных рукояток состоит в том, чтобы, сохраняя функциональное назначение, вписать их в габаритные размеры, массу и форму существующих типоразмеров ручных машин, обеспечив требуемое снижение контактной вибрации, или же вписать средства виброизоляции в существующие типы рукояток, значительно не видоизменяя их в сторону усложнения и увеличения массы.
Вибозащитные рукоятки должны быть эргономичны, удобными в применении, не увеличивать габаритные размеры и массу ручной машины против существующих, обладать требуемой надежностью и долговечностью.
.3 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.