ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРАЦИИ
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ
ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВИБРАЦИИ
Увеличение скоростных и силовых параметров современных машин и механизмов приводит к возрастанию динамических нагрузок, а значит и их вибрационной активности. Контакт человека с вибрирующими объектами отрицательно сказывается на его здоровье и работоспособности: повышается утомляемость, снижается производительность и качество труда. Может развиться профессиональное заболевание – вибрационная болезнь, которая в последние годы во всех развитых странах занимает второе место после болезней от пыли.
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРАЦИИ
Под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание обычно во времени значений какой – либо величины, его характеризующей (в соответствии с ГОСТ 24346–80).
Причинами возникновения вибрации являются: возвратно-поступательное движение механизмов; неуравновешенные вращающиеся массы; неоднородность материала вращающегося тела; деформация деталей от неравномерного нагрева.
Вибрацию, происходящую по синусоидальному закону, характеризуют: амплитуда виброперемещения Aа – величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия; амплитуда виброскорости Vа – максимальное значение скорости колеблющейся точки; амплитуда виброускорения аа – максимальное значение ускорения колеблющейся точки; период Т и частота колебаний f =Т-1. Виброскорость и виброускорение связаны с виброперемещением и частотой колебаний соотношениями:
V = 2p × f × A и a = (2p × f)2 × A. (12.1)
В инженерных расчетах используют логарифмические уровни колебаний L оцениваемые по следующей формуле:
L = 20 lg(b × b0-1), (12.2)
где b – оцениваемое значение величины (скорость, ускорение и т.п.);
b0 – исходное значение величины (скорости, ускорения и т.п.).
Например, уровни виброскорости LV и виброускорения La вычисляются как:
LV = 20 × lq (V × Vo-1) и La = 20 × lq (a × ao-1), (12.3)
где V и а – значения соответственно виброскорости и виброускорения;
V0 = 5 × 10-8 м/с и а0 = 3 × 10-4 м/с2 – исходные (пороговые) значения виброскорости и виброускорения принятые согласно международным соглашениям.
Уровни колебаний (вибрации) измеряются в децибелах (дБ).
В общем случае вибрация зависит от времени: V = V(t) и является периодической функцией при определенных условиях, которую можно представить в виде бесконечных гармонических колебаний, частоты которых этих составляющих кратны основной частоте колебаний (процесса):
fn = n × f1, (12.4)
где n = 1,2,3,..;
f1 – основная частота колебаний.
Важнейшей характеристикой вибрации является ее спектр. Периодическим и почти периодическим колебаниям соответствует дискретный спектр, непериодическим – непрерывный спектр. В общем случае спектр имеет смешанный характер.
Интенсивность вибрационных воздействий на человека, зависит от их частоты. Поэтому весь диапазон частот колебаний принято разбивать на отрезки (полосы частот) и определять уровни вибрации для каждой полосы в отдельности. При оценке вибрационной безопасности в качестве стандартных частотных полос принимают октавные полосы, для которых отношение верхних граничных частот к нижним частотам равно 2. Каждую из октавных полос принято определяют среднегеометрическим значением fc ее граничных частот, по формулам:
fc = (fmax × fmin) 0,5 = 2 0,5 fmin @ 1,41 fmin , fmax = 2 fmin. (12.5)
где fmin – нижняя граничная частота;
fmax – верхняя граничная частота, Гц.
При необходимости октавные полосы делят на третьоктавные, для которых
fmax = 21/3fmin @1,26 fmin. Например, первая октавная полоса имеет граничные частоты 0,7 и 1,4 Гц, а ее среднегеометрическая частота fc = 1 Гц; вторая соответственно - 1,4….2,8 Гц и 2 Гц и т. д.
Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 2360;