การสั่นของอุตสาหกรรมทั่วไป: การจำแนกประเภท ประเภท และการโต้ตอบ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

แรงสั่นสะเทือนจากการผลิตก่อให้เกิดอันตรายทั้งต่อสุขภาพของมนุษย์และต่อโครงสร้างอาคาร อุปกรณ์ในกระบวนการผลิต ภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางกล การสึกหรอของเครื่องจักรจะเพิ่มขึ้น ระยะเวลาระหว่างการซ่อมแซมจะลดลง และความแม่นยำของเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ควบคุมลดลง แรงสั่นสะเทือนยังส่งผลกระทบกับสถานที่อื่นๆ ที่ไม่ใช่การผลิต และบุคลากรด้านการบำรุงรักษาซึ่งส่งผ่านฐานรากที่มั่นคง การประเมินความผันผวนที่เป็นอันตรายรวมอยู่ในระบบการประเมินสภาพการทำงานด้านสุขอนามัยและสุขอนามัย

แนวคิดทั่วไป

การสั่นของการผลิตเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนทางกลของเครื่องจักรทำงาน การเคลื่อนที่ของของเหลว และอิทธิพลที่ไม่สมดุลอื่นๆ ระดับการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ ลดประสิทธิภาพการทำงาน และหากสัมผัสเป็นเวลานานจะทำให้เกิดโรคจากการทำงาน ดังนั้น ปัญหาของการต่อต้านการสั่นสะเทือนทางกลในการสุขาภิบาลจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ

ความสั่นสะเทือนสามารถส่งไปยังบุคคลได้โดยตรงผ่านการสัมผัสกับอุปกรณ์หรือเครื่องมือและทางอ้อม - ผ่านองค์ประกอบของสถานที่อุตสาหกรรม ข้อกำหนดสำหรับการควบคุมปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์นี้และค่าที่อนุญาตสูงสุดนั้นระบุไว้ในเอกสารกำกับดูแลจำนวนหนึ่ง (SN 2.2.4-2.1.8.566-96, SP 1102-73, GOST 12.1.012-2004, SanPiN 2.2 4.3359-16 และอื่นๆ)

ดู

การจำแนกประเภทของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมเป็นไปตามเกณฑ์หลายประการ:

1. ตามการแปล:

• ทั่วไป. การสั่นสะเทือนดังกล่าวส่งผลต่อระบบประสาท, กล้ามเนื้อและกระดูก, ระบบหัวใจและหลอดเลือด, ระบบทางเดินอาหาร (ความเจ็บปวดในกระเพาะอาหารหรือในบริเวณส่วนล่างของกระเพาะอาหาร) หากสัมผัสเป็นเวลานาน อาจเกิดโรคจากการสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นพยาธิสภาพที่รักษาไม่หาย
• ท้องถิ่น (ท้องถิ่น) ถูกส่งไปยังแขนขาของบุคคลเมื่อพักบนพื้นผิวที่สั่นสะเทือน

2. โดยต้นทาง:

• สำหรับความผันผวนในท้องถิ่น: จากเครื่องมือที่ขับเคลื่อนด้วยมือหรือเครื่องมือที่ไม่ได้ใช้พลังงาน
• สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป: หมวดหมู่ I, II และ III (อธิบายด้านล่าง)

3. ทิศทางในอวกาศ: X, Y, Z-oscillations อันตรายที่สุดคือตัวที่พุ่งไปตามแกนของร่างกาย

4. สเปกตรัม:

• Narrowband (ระดับการสั่นสะเทือนของหนึ่งในสามของอ็อกเทฟที่จะควบคุมนั้นสูงกว่าในส่วนข้างเคียงที่มีความกว้างเท่ากัน 15 เดซิเบล)
• บรอดแบนด์ (สเปกตรัมของพวกเขามีความต่อเนื่องมากกว่า 1 อ็อกเทฟ)

5. ความถี่:

• ความถี่ต่ำ (<4 และ <16 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไปและในพื้นที่ตามลำดับ)
• ความถี่กลาง(<16 และ <63 Hz); o ความถี่สูง (<63 และ <1000 Hz ตามลำดับ)

6. ตามระยะเวลา:

• ถาวร
• เป็นช่วงๆ (ผันผวน ไม่ต่อเนื่อง หุนหันพลันแล่น)

ประเภทของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมทั่วไป

การสั่นทั่วไปตามแหล่งที่มาแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:

1. ขนส่ง (เครื่องจักรเช่นรถแทรกเตอร์, การขนส่งในเหมือง, รถรวม, รถบรรทุก, เครื่องกวาดหิมะ อ่อนไหวต่อพวกเขามากที่สุด);
2. การคมนาคมและเทคโนโลยี (เกิดขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของสถานที่อุตสาหกรรม - รถขุด, รถเครน, เครื่องบรรจุพื้นสำหรับโหลดเข้าเตาหลอม, ลูกกลิ้งสำหรับการก่อสร้างและซ่อมแซมทางรถไฟ, เครื่องปูผิวทางคอนกรีตและอุปกรณ์อื่น ๆ).
3. เทคโนโลยีที่เกิดจากอุปกรณ์เครื่องเขียน (เครื่องจักร เครื่องอัด ปั๊ม พัดลม เจาะ ติดตั้งเคมีและปิโตรเคมี และอื่นๆ)

คุณสมบัติ

ตัวชี้วัดหลักที่อธิบายการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ มีดังนี้:

• ความถี่วงกลม (จำนวนการแกว่งต่อวินาที). เมื่อวัดการสั่นสะเทือน สเปกตรัมการสั่นจะแบ่งออกเป็นแถบความถี่ ซึ่งแต่ละแถบจะประมาณความเข้ม ด้วยเหตุนี้จึงใช้ตัวกรองอ็อกเทฟ ซึ่งแบนด์วิดท์ที่ระบุจะเท่ากับหนึ่งอ็อกเทฟ
• แอมพลิจูด (ค่าเบี่ยงเบนสูงสุด) ของการเคลื่อนที่แบบสั่น
• ค่าสูงสุดหรือ rms ของความเร็วและความเร่งของการสั่นสะเทือน

แหล่งที่มา

แหล่งผลิตของการสั่นสะเทือน ตามประเภทของการสั่นสะเทือนทั่วไป ได้แก่:

• วงแคบ - ยานพาหนะก่อสร้าง รถราง รถแทรกเตอร์ รถเกี่ยวข้าว รถราง รถรางและหัวรถจักร
• polyharmonic (เปลี่ยนตามกฎเป็นระยะ) - เครื่องจักรโลหะและงานไม้, เครื่องยนต์สันดาปภายใน, กังหันไฮโดรลิกและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, คอมเพรสเซอร์, เครื่องจักรสิ่งทอ, เครื่องสั่น;
• สุ่มและโพลีฮาร์โมนิก – เครื่องเจาะ, เครน, แม่แรงและสว่านหิน, เครื่องจักรทำเหมืองดินและถ่านหิน

การสั่นในเครื่องเกิดจากเครื่องดนตรี เช่น:

• โรตารี่ (เครื่องบดและขัดเงา เลื่อยโซ่ยนต์);
• ประแจกระแทกแบบหมุน;
• เพอร์คัสซีฟ (ค้อนทุบ ตอกหมุด);
• โรตารี่กระแทก (เครื่องมือเครื่องจักรสำหรับการขุด, เครื่องเจาะ);
• กด (กรรไกรที่มีจังหวะมากกว่า 500 ครั้งต่อนาที)

เครื่องย่อยโลหะ ตอกหมุด เครื่องตัด เครื่องบด และคนงานอื่นๆ ต้องเผชิญกับการสั่นสะเทือนนี้

เหตุผล

สาเหตุของการสั่นคือผลของแรงที่ไม่สมดุล - ลูกสูบหรือการหมุน; ปฏิกิริยาการกระแทกในเกียร์ แบริ่งกลิ้ง วาล์วเครื่องยนต์และคอมเพรสเซอร์ กลไกข้อเหวี่ยง การสั่นสะเทือนทางกลสามารถเกิดขึ้นได้ในโรงงานหุ่นยนต์และสายการผลิต

เนื่องจากการออกแบบและเทคโนโลยีสถานที่อุตสาหกรรมที่ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนสามารถแยกแยะได้ดังต่อไปนี้:

• การจัดเรียงฐานและฐานรากอุปกรณ์ไม่ถูกต้อง
• ความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่มากเกินไป (การยึดแท่นทำงาน ที่นั่ง ระบบควบคุม และองค์ประกอบอื่นๆ)
• คุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์;
• ความผิดพลาดทางเทคโนโลยีในการผลิตส่วนประกอบ (ความไม่สมดุลของมู่เล่หมุน เพลา ข้อผิดพลาดในการผลิตชิ้นส่วน);
• ติดตั้งอุปกรณ์ในเว็บไซต์ไม่ดี;
• เพิ่มภาระหรือความเร็วระหว่างการใช้งาน;
• บำรุงรักษาเชิงป้องกันอุปกรณ์ตามกำหนดเวลา

ผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์

ผลกระทบของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมต่อสุขภาพของมนุษย์นั้นซับซ้อน:

• ความผิดปกติของกระดูกและข้อ - รอยโรค dystrophic ของกระดูกสันหลัง (osteochondrosis, spondylosis), ความหนาแน่นของกระดูกลดลง (โรคกระดูกพรุน);
• การเสื่อมสภาพของภูมิคุ้มกันของเซลล์และร่างกาย
• โรคหัวใจและหลอดเลือด (angiospasm - หลอดเลือดตีบ, การไหลเวียนโลหิตบกพร่องและโภชนาการของเนื้อเยื่อ, การพัฒนาของหลอดเลือดดำชะงักงัน);
• การทำให้เนื้อเยื่อเล็กลง;
• กิจกรรมของเอ็นไซม์ป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระลดลง
• โรคประสาท

ด้วยการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นเป็นเวลานานทำให้รู้สึกชาที่นิ้วมือโรคของข้อต่อและโรคประสาทของแขนขาพัฒนา การสั่นสะเทือนทั่วไปยังส่งผลต่ออุปกรณ์ขนถ่าย, ทางเดินอาหาร, อวัยวะความรู้สึก (ลดลงในการมองเห็นและการได้ยิน) และระบบอื่น ๆ การสั่นสะเทือนที่อันตรายที่สุดคือความถี่ที่อยู่ในช่วง 3-30 Hz เนื่องจากค่าของมันอยู่ใกล้กับการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของอวัยวะมนุษย์ (มีปรากฏการณ์การสั่นพ้อง) การสั่นสะเทือนที่มีความถี่ 6-9 Hz อาจทำให้อวัยวะภายในแตกได้

ความรุนแรงของอิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางกลขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

• องค์ประกอบสเปกตรัม;
• ทิศทาง;
• ไซต์ผลกระทบ;
• duration.

โรคสั่น

อิทธิพลที่เป็นระบบของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมมีส่วนทำให้เกิดโรคจากการสั่นสะเทือน สามารถรักษาได้เฉพาะในระยะแรกเท่านั้น ต่อจากนั้น หากอวัยวะภายในเปลี่ยนแปลงไปอย่างถาวร จะไม่สามารถกำจัดมันได้

เป็นสัญญาณอัตนัย พยาธิวิทยานี้แสดงออกในรูปแบบของอาการต่อไปนี้:

• เวียนหัว ปวดหัว มี "แมลงวัน" แวบเข้าตา
• ปวดแขนแตก ตอนกลางคืนแย่ลง
• ชา, เย็น, ขาว, นิ้วบวม; แสบร้อน เสียวซ่าน
• ฝันร้าย;
• รู้สึกแย่ลง;
• ประสิทธิภาพลดลง

สัญญาณอื่นๆ ก็มีลักษณะเช่นกัน:

• ความดันเลือดต่ำ;
• อวัยวะหลายส่วนล้มเหลวเนื่องจากปริมาณเลือดไม่เพียงพอ (ในระยะ decompensation);
• อัตราการเต้นของหัวใจลดลง;
• เมแทบอลิซึม (พร่องและโรคอื่น ๆ);
• ลดลงความไว;
• angiodystonia;
• พยาธิสภาพของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (myofibrosis, arthrosis) และอื่นๆ

ปันส่วน

ปันส่วนการสั่นสะเทือนในการผลิตเพื่อไม่ให้เกิดโรคจากการสั่นสะเทือนในคนงานและพนักงาน พารามิเตอร์ควบคุมถูกควบคุมโดย GOST 12.1.012-90 ซึ่งมีตารางที่มีค่าจำกัดของตัวบ่งชี้หลัก

บรรทัดฐานสุขาภิบาลของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมของประเภททั่วไปและแบบท้องถิ่นจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยขึ้นอยู่กับค่าเฉลี่ยทางเรขาคณิตของความถี่การสั่น มีอันตรายหลายประเภทที่อาจเกิดโรคการสั่นสะเทือนได้ ระดับแรกสอดคล้องกับระดับที่น้อยที่สุด (สภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด) ซึ่งไม่มีการสัมผัสกับการสั่นสะเทือนทั่วไปและในพื้นที่

มาตรการด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยในการป้องกันผลกระทบด้านลบจากการสั่นสะเทือนทางกล ได้แก่ การรับรองสถานที่ทำงาน การดูแลเบื้องต้นและสุขอนามัยในปัจจุบัน การควบคุมการใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (ถุงมือลดแรงสั่นสะเทือน รองเท้า)

วิธีการ

การประเมินการสั่นสะเทือนของอุตสาหกรรมมีหลายวิธี:

• ความถี่ - วัดสเปกตรัมการสั่นสะเทือน (ค่ากำลังสองเฉลี่ยของความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งคำนวณในแถบความถี่เต็มหรือ 1/3 ของช่วง)
• รวม (อินทิกรัล) ประมาณการตามความถี่ (ค่าที่ปรับแล้วของความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งหรือตัวบ่งชี้ลอการิทึม);

อินทิกรัล โดยคำนึงถึงระยะเวลาของผลกระทบของการสั่นสะเทือนด้วยค่าที่เท่ากัน

ปัจจัยน้ำหนักถูกเลือกตามคำแนะนำของ CH 2.2.4/2.1.8.566-96.

เครื่องมือ

การวัดการสั่นสะเทือนทางกลภายใต้สภาพการทำงานโดยใช้เครื่องมือต่อไปนี้:

• ไวโบรมิเตอร์ (IShV-1, Assistant, VShV-003, รุ่นจากBrüel & Kjær และอื่นๆ);
• ตัวกรองน้ำหนักและแบนด์พาส;
• เซ็นเซอร์สั่นสะเทือน (ซีรีย์ DN ผลิตโดย Vibropribor, Brüel & Kjær และอื่นๆ);
• เครื่องวัดระดับเสียง (เพื่อตรวจจับระดับที่เทียบเท่าในแถบความถี่ทั่วไป);
• เครื่องบันทึกระดับ;
• แม่เหล็กสำหรับบันทึกการสั่นเพื่อดำเนินการวิเคราะห์ความถี่ คำนวณระดับที่เทียบเท่า

วัดจุดบนพื้นผิวที่สัมผัสกับร่างกายมนุษย์ หากสถานที่ทำงานไม่ถาวร การควบคุมจะดำเนินการอย่างน้อย 3 จุดโดยมีการสั่นสะเทือนสูงสุด ในการวัดการสั่นสะเทือนทั่วไป จะเลือกเครื่องมือที่มีความไวสูงกว่า เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนได้รับการติดตั้งในระนาบตั้งฉากสามระนาบ