Колебательных скоростей
Пример З. Расчет уровней звукового давления на рабочем месте станочников. На современных машиностроительных предприятиях наблюдается тенденция увеличения мощности производственного оборудования, скорости движения его частей, повышения степени механизации производственных процессов, а также внедрения в технологию производства различных колебательных процессов. Все это приводит к увеличению интенсивности и времени воздействия шума на человека.
Переменные напряжения в конструкциях возникают как от непосредственного приложения внешних нагрузок, так и в результате колебательных процессов в объекте от различных кинематических возмущений. Изменяющиеся со временем нагрузки различного происхождения, действующие на многие объекты в колебательном режиме, называются циклическими. Циклические нагрузки могут быть детерминистическими или случайными. Примерами простейших детерминистических нагрузок являются периодические или гармонические нагрузки.
Годы после второй мировой войны характеризовались как в Советском Союзе, так и за рубежом резко возросшим интересом к инженерным вопросам вибраций, в том числе к совершенствованию измерительной техники для изучения амплитудно-частотного состава и статистического анализа сложных колебательных процессов, возникающих в различных условиях их возбуждений. Изучаются вопросы усталостной прочности материалов и конструкций, подвергающихся интенсивной вибрации. Разрабатываются теории и способы виброизоляции и вибродемпфирования. Развивается новая отрасль машиностроения— вибрационная техника, использующая колебательные процессы в технологических целях. Исследуются динамические характеристики тела человека. Изучается динамика нарушений физиологических функций организма человека, возникающих в процессе его трудовой деятельности от действия вибрационного фактора. Разрабатываются схемы электрических измерений и анализа быстро меняющихся механических величин и создаются различные конструкции измерительных комплексов для замеров и регистрации колебательных процессов как в узком диапазоне частот — для задач частных исследований или нужд контроля продукции производственных предприятий, так и в широком частотном
диапазоне — для целей анализа колебательных процессов.
В 1947 г. на мировом рынке появляется получившая широкое распространение продукции датской фирмы «Брюль и Кьер» — транспортабельная прецизионная виброакустическая аппаратура для измерения, регистрации и последовательного полосового спектрального анализа колебательных процессов, а позднее — и для статистического анализа шумов и вибраций.
В СССР в это же время организуется выпуск стационарных спектрометров для полосового анализа колебательных процессов в звуковом, инфра- и ультразвуковом диапазоне частот.
Эти положения предопределяли необходимость рассмотрения в физико-биологическом аспекте как воздействующих на человека характерных колебательных процессов, так и явлений, вызываемых при колебании тела человека как механической колебательной системы. Кроме того, анализ колебательных процессов и колебаний механических систем при характерных условиях их возбуждения мог способствовать как объяснению основных причин некоторых характерных нарушений физиоло-. гических функций и раскрытию патогенеза вибрационной патологии, так и уточнению программы экспериментальных исследований по проверке адекватности выбранного критерия. В проведении последних нашей задачей было получение относительных показателей зависимости между изменением физической характеристики воздействующего колебательного процесса и ответной реакцией адекватной системы организма без детального изучения механизма этих реакций, относящегося к компетенции общей физиологии и биохимии. Такой методический прием, как известно, широко распространен в практике физиолого-гигиенических исследований и апробирован многолетним опытом развития в СССР науки о гигиене труда.
Учитывая, что вопросы анализа колебательных процессов и колебаний механических систем, лежащие в основе воздействия вибраций на организм человека, являются наиболее сложными разделами механики и мало знакомы врачам, биологам, физиологам и инженерам по технике безопасности, мы считали целесообразным рассмотреть некоторые основные понятия и определения и стремились к более доступной и простой форме математического изложения.
В этой главе мы рассмотрим физические и главным образом энергетические характеристики различных колебательных процессов, в том числе вибраций, воздействующих на человека, отмечая все то, что является существенным или может представлять частный интерес как в применении к измерению вибраций и их гигиеническому нормированию, так и в оценке особенностей биологического действия вибраций на организм человека. В общем случае вибрации, возникающие при работе технологического оборудования и механизированного инструмента, движении средств транспорта или сотрясении зданий, представляют собой сложные колебательные процессы, характеризующиеся широким диапазоном частот и флюктуирующих во времени амплитуд. В частных случаях экспериментального изучения действия вибраций на организм человека обычно пользуются синусоидальными колебаниями, создаваемыми механическими, электродинамическими или гидравлическими стендами, поэтому рассмотрение колебательных процессов следует начать с простейшего случая гармонического колебания, являющегося физической основой любого сложного колебательного процесса.
Среди колебательных процессов особый интерес представляют периодические колебания, когда движение тела или его частиц полностью повторяется через равные промежутки времени Т, называемые периодом колебаний.
Но тогда правомочен вопрос, почему же мы уделили этому процессу Столько внимания. Ответ заключается в.том, что, во-первых, в подавляющем большинстве колебательных процессов, исключая колебания в резонансном режиме, влияние трения на характер колебаний не столь велико, а пренебрежение им позволяет упростить анализ поведения сложных колебательных систем; во-вторых, любой сложный колебательный процесс, как мы увидим далее, можно представить состоящим из . суммы простых гармонических колебаний.
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.
определяется величинами колебательных скоростей и ускорений.
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.
В системах без трения эти силы обусловливают возникновение двух разных колебательных скоростей:
Для характеристики низкочастотных импульсных вибраций, кроме того, целесообразно проводить статистический анализ распределения амплитуд в частотных полосах спектра и измерять квазипиковые величины колебательных скоростей с постоянной времени не более 100 мс. Так как частотный диапазон вибраций, воздействующих на человека, колеблется в широких пределах, а ощущение вибраций как колебательного процесса ограничивается диапазоном около 2000 Гц, то за верхний предел частот следует принимать частоту не менее 2800 Гц, а за ее нижний предел частоты не менее чем на две октавы ниже низшего числа оборотов машин вращательного действия или числа циклов машин возвратно-поступательного движения. Поскольку, как мы увидим далее, пороги восприятия вибраций практически не изменяются при изменении ширины полосы частот от одной трети до одной октавы, весь частотный диапазон измеряемых параметров вибраций следует разделять на полосы шириной в одну октаву, т. е. полосы, конечная
Измеряемые величины колебательных скоростей в ок-тавных полосах частот следует относить к среднегеометрическим частотам полос, определяемым равенством:
Поскольку величины колебательных скоростей в зоне контакта в зависимости от источников вибрации могут изменяться в 1000 и более раз, пользование линейной шкалой их измерений практически невозможно, поэтому для сопоставимости результатов замеров в качестве единого измеряемого показателя следует принимать уровни колебательной скорости, измеряемые в логарифмических единицах — децибелах, в диапазоне от 60 до 140 дБ с точностью не менее ±1,5 дБ. Напомним, что децибелом называют десятикратный десятичный логарифм отношения двух любых величин, из которых одна принимается за единицу сравнения и называется пороговой величиной. Уровни среднеквадратичных колебательных скоростей в децибелах определяют по формуле:
Следует указать, что выбор величины пороговой скорости принципиально безразличен, так как с ее изменением уровни измеряемых колебательных скоростей изменяются на одну и ту же постоянную величину AL. Но принятую пороговую величину следует указывать:
Датчик (приемник) вибраций должен обеспечивать надежные измерения в выбранном направлении и иметь вес, практически не влияющий на изменение колебательных скоростей вибрирующих поверхностей в месте замеров. Для гигиенической оценки вибраций этот вес должен быть не более 100 г при измерении вибрации рабочих мест, не более 60 г при измерении вибрации механизированного инструмента и рычагов управления и не должен превышать 3 г для измерения вибраций, распространяющихся по телу человека. Датчик должен быть снабжен: экранированным удлинительным кабелем с катодным повторителем для замера в неудобных местах. При этом емкость кабеля не должна искажать замеряемых величин.
Прибор-усилитель для измерения уровней колебательных скоростей в пределах от 60 и до 140 дБ должен иметь стрелочный указатель, градуированный в децибелах с ценой деления шкалы в 1 дБ и выход для возможности присоединения к нему самописца уровней или электронного осциллографа.
Амплитудно-частотные и вероятностные характеристики вибраций механизированного инструмента. С целью определения области, охватываемой амплитудно-частотными характеристиками наиболее распространенных видов механизированного инструмента, были проведены измерения спектров среднеквадратичных значений уровней колебательных скоростей, возникающих в процессе работ инструментом на их рукоятках или вставных рабочих органах, для: пневматических трамбовок типа ПТ, перфораторов марки ПР; рубильно-чеканных (Р, МР) и клепальных (57КМП) молотков; шлифовальных машин (ПШМ, ЭП, У), бензомоторных пил «Дружба» и др.
 Читайте далее:
 Количество выделившегося
Канцерогенной опасности
Коллективных договорах
Коллективным договорам
Коллектор транзистора
Кандидатская диссертация
Комбинированного освещения
Капитальными затратами
Кровельных материалов
Комитетами соответствующих профессиональных
Комитетов профсоюзов
Капитальному строительству
Коммуникаций необходимо
Коммутационными аппаратами
Компьютерные программы
|
