Vibrace, jejich příčiny a fyzikální vlastnosti.

V souladu s GOST 12.1.012-90 „Vibrační bezpečnost. Všeobecné požadavky“ definují vibrace jako pohyb bodu nebo mechanického systému, při kterém dochází ke střídavému nárůstu nebo poklesu v čase hodnot alespoň jedné souřadnice.

Hlavní příčinou vibrací jsou nevyvážené silové účinky. K vibracím dochází v důsledku nesprávného vyvážení hřídelů, řemenic a při provozu rázových strojů.

Zdrojem vibrací jsou nejčastěji mechanismy a agregáty, jejichž činnost je založena na vratném nebo rotačním pohybu, nárazové a nárazově rotační stroje a také různé vibrační mechanismy.

Nárůst rychlosti a nosnosti lodí je spojen se zvýšením jejich výkonu. Moderní nádoba je naplněna mechanismy a zařízeními, jejichž provoz generuje vibrace širokého rozsahu frekvencí.

Zdroje vibrací na lodích jsou: hlavní a pomocné motory a mechanismy, ventilační a kompresní jednotky, hřídele lodních šroubů, lodní šrouby atd.

1.2. Základní parametry vibrací.

Velikost vibrací je charakterizována:

A – amplituda – největší posunutí bodu kyvného článku z polohy rovnovážného stavu, mm;

ƒ — frekvence kmitů – počet kmitů tělesa nebo bodu za sekundu, Hz;

U — rychlost kmitavého pohybu spojená s amplitudou výchylky a frekvencí kmitů poměrem:

U = 2 πƒA (m/s)

α – oscilační zrychlení

α = ( 2 πƒ) 2 A (m/s 2 )

Kruhová frekvence kmitů se také používá:

Vibrace se často posuzují podle úrovně vibrací měřené v logaritmických jednotkách nazývaných decibely:

kde: U a a jsou efektivní hodnoty rychlosti a zrychlení;

U = 5-10 m/s; A 5 · 10 -4 m/s 2 – prahové (nulové) hodnoty rychlosti vibrací a zrychlení vibrací.

V praxi se často musíme vypořádat se složitými vibracemi – několika nebo mnoha oscilacemi různých amplitud a frekvencí. Pro boj s vibracemi je nutné znát frekvenční složení oscilačního procesu.

Analýza frekvenčního složení komplexních vibrací je prováděna analyzátory, které vyřazují každou frekvenci nebo konkrétní frekvenční pásmo ve studovaném frekvenčním rozsahu. V praxi vibroakustického výzkumu je celý rozsah vibračních frekvencí rozdělen do oktávových pásem. V oktávovém pásmu je horní mezní frekvence dvojnásobkem spodní:

Analýzu a konstrukci spekter parametrů lze také provádět ve třetinooktávových frekvenčních pásmech:

V tomto případě je frekvenční pásmo charakterizováno geometrickou střední hodnotou:

kde ƒ₂ a ƒ₁, respektive spodní a vyšší hranice oktávových pásem.

Podle způsobu přenosu na člověka se vibrace dělí na:

— obecný, přenášený opěrnými plochami na tělo sedící nebo stojící osoby;

– místní, přenášené lidskou rukou.

Podle směru působení se vibrace dělí na:

– působící podél horizontálních os X, Y a vertikální Z ortogonálního souřadnicového systému – pro obecné kmitání;

— působící podél os Xp, Ur, Zp pro místní kmitání, kde osa Xp se shoduje s osou míst pokrytí a osa Zp leží v rovině tvořené osou Xp a směrem působení nebo působení síly.

Podle zdroje výskytu se obecné vibrace dělí do kategorií:

I – Doprava, ke které dochází v důsledku pohybu vozidel po terénu, komunikacích (auta, kombajny) atd.

II – Dopravní a technologické, ovlivňující obsluhu strojů s omezeným prostorem pouze na speciálně upravených plochách výrobních zařízení, průmyslových areálů (bagry, jeřáby, nakladače).

III – Technologická, která vzniká při provozu stacionárních strojů nebo je přenášena na pracoviště, která nemají zdroje vibrací (stroje, elektrické stroje, ventilátory, kompresory, čerpadla, hlavní motory atd.).

Vibrace mají škodlivý vliv na lidský organismus. V závislosti na frekvenci, amplitudě a zrychlení jsou vibrace lidským tělem vnímány odlišně. Při oscilačních frekvencích nižších než 1 Hz se lidské tělo pohybuje jako jeden celek, což způsobuje pocit houpání. Oscilace dosahující 15-20 Hz už člověk nevnímá izolovaně jako otřesy, ale jako celek – jako vibrace.

Při posuzování vibrací se bere v úvahu i zrychlení kmitavých pohybů nebo jejich rychlost.

Dlouhodobé vystavení vibračním faktorům vede k nemoci z povolání – nemoci z vibrací, která postihuje pohybový aparát, způsobuje nepříznivé změny v nervovém systému, poruchy vidění, snížení svalové síly, cévní křeče. Vyznačuje se zvýšenou citlivostí na chlad, únavou, podrážděností a závratěmi. Pozoruje se necitlivost prstů, bolest v rukou, krátkodobá slabost rukou a křeče v prstech.

Vibrace mohou způsobit destrukci základů konstrukcí, strojů a zařízení a urychlit opotřebení dílů a součástí.

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:

Vibrace je složitý oscilační proces, ke kterému dochází, když se těžiště tělesa periodicky posouvá z rovnovážné polohy, a také když se tvar tělesa periodicky mění ve srovnání s tím, co má ve statickém stavu.

Příčina buzení vibrací jsou nevyvážené silové účinky, které vznikají při provozu strojů: • rázová zatížení; • vratné pohyby; • nevyváženost – příčinou nerovnováhy je: • heterogenita materiálu; • nesoulad těžišť a os rotace; • deformace.

Dynamika kmitů, vnímaná člověkem jako vibrace, nastává přímo při kontaktu s kmitající plochou a pohybuje se od 12 Hz do 8 kHz. Oscilace s frekvencí do 12 Hz jsou vnímány jako jednotlivé rázy.

Hlavní fyzikální parametry vibrací jsou:

• perioda oscilace T, s;

• amplituda výchylky A, m;

• amplituda rychlosti kmitání V, m/s;

• amplituda oscilačního zrychlení W, m/s2.

Podle směru působení se vibrace dělí na ty, které působí podél os ortogonálního souřadnicového systému X, Y, Z. Obecná vibrace se dělí podle zdroje svého vzniku:

1. O dopravě, která vzniká v důsledku pohybu vozidel po terénu a komunikacích.

2. Dopravní a technologické, ke kterému dochází při provozu strojů provádějících technologickou operaci ve stacionární poloze a při pohybu po speciálně upravené části výrobního areálu nebo průmyslového areálu.

3. Technologické, které vznikají při provozu stacionárních strojů nebo se přenášejí na pracoviště, která nemají zdroje vibrací. Generátory technologických vibrací jsou zařízení: pily, dřevozpracující závody, na výrobu technologických třísek, kovoobrábění, kování a lisování, dále kompresory, čerpací agregáty, ventilátory a další zařízení.

VSTUPENKA

Vliv vibrací na člověka. Regulace vibrací a osobní ochranné prostředky proti vibracím.

Vibrace – obecný biologický škodlivý faktor vedoucí k nemocem z povolání – nemoci z vibrací, jejichž léčba je možná pouze v raných stádiích. Onemocnění je provázeno přetrvávajícími poruchami v lidském těle (muskuloskeletální systém, nevratné změny kostí a kloubů, posuny v dutině břišní, neuropsychická sféra). Člověk částečně nebo úplně ztrácí schopnost pracovat.

Podle charakteru distribuce v lidském těle se vibrace dělí na: obecnou a místní (lokální). Obecné vibrace – oscilační pohyby jsou přenášeny na celé tělo přes opěrné plochy (sed nebo stoj).

na lokální vibrace vibrace se přenášejí pouze na určité části těla. Do jisté míry je toto rozdělení podmíněné, protože lokální vibrace také v konečném důsledku ovlivňují celé tělo a v některých případech mohou mít vibrace kombinovaný účinek. Vibrace se šíří po celém lidském těle. V určitých výrobních procesech se vibrace mohou blížit přirozené frekvenci lidského těla a jeho vnitřních orgánů (frekvence vnitřních vibrací je od 4 do 400 Hz) a mohou způsobit rezonanci v lidském těle, která může v konečném důsledku vést ke smrti ( prasknutí sleziny aj. orgánů).

Pod vlivem vibrací se snižuje zraková ostrost a teplotní citlivost a narušuje se rovnováha takových základních nervových procesů, jako je excitace a inhibice. V tomto ohledu se u člověka rozvíjí podrážděnost, bolesti hlavy, zhoršuje se pozornost, paměť, spánek a zvyšuje se pravděpodobnost vzniku neuróz, hypertenze, onemocnění žaludku atd. Kromě toho mohou mít vibrace negativní účinky na kosti a klouby. Při porušování režimu práce a odpočinku, stejně jako při práci s ručním mechanizovaným nářadím, může dojít k onemocnění z vibrací, charakterizované cévními a nervovými poruchami, které se typicky projevují bolestí rukou, necitlivostí rukou a prstů a výskyt křečí.

Vibrační onemocnění mohou provázet i celkové bolestivé jevy, jako jsou bolesti hlavy a závratě, poruchy látkové výměny, zvýšená únava. Vliv vibrací může být zhoršen přítomností dalších nepříznivých faktorů: hypotermie, hluk, zvýšená svalová námaha.

Datum přidání: 2018-04-15 ; zobrazení: 3325 ; Pomůžeme vám napsat vaši práci!