Предмет: Охрана труда или инженерная экология
Раздел: Вибрационная безопасность и виброзащита
Задача: Задание направлено на проверку виброакустической безопасности производственного оборудования с точки зрения защиты от вибрации. Необходимо оценить параметры вибрации оборудования и определить, соответствует ли оно нормативным значениям (СанПиН, ГОСТ и т.д.). При превышении нормативных значений нужно подбирать виброизоляторы для снижения вибрации.
Для вашего задания рассмотрим вариант 27.
Дано:
- Тип вибрации: Технологическая
- Частота колебаний \( f_1 = 24.2 \) Гц
- Виброускорение \( a = 2.35 \) м/с²
- Особенности эксплуатации: -
Задача состоит из двух подзадач:
- Проверить выполнение нормативных требований по вибрации.
- Подобрать виброизоляторы и рассчитать их эффективность, если требуется.
Шаг 1. Проверка нормативных требований по вибрации
Сначала нужно убедиться, что параметры вибрации соответствуют нормативам. Согласно санитарно-гигиеническим нормам (например, ГОСТ 12.1.012-90 или СанПиН), для различных типов вибрации установлены предельно допустимые значения виброускорения и частоты колебаний.
- Для Технологической вибрации обычно предельное допустимое значение виброускорения (в зависимости от частоты колебаний):
- На частоте от 20 до 30 Гц максимальное виброускорение не должно превышать 1.3–2.0 м/с² (зависит от конкретных условий эксплуатации).
В нашем случае виброускорение равно \( a = 2.35 \) м/с², что превышает указанный диапазон (1.3–2.0 м/с²). Следовательно, вибрация превышает нормативные значения.
Шаг 2. Подбор виброизоляторов и расчет эффективности
Теперь нужно подобрать виброизоляторы, которые снизят вибрационное воздействие до допустимого уровня.
Подбор параметров виброизолятора:
- Коэффициент виброизоляции \( K_i \) определяется как отношение виброускорений:
\[ K_i = \frac{a_{\text{без виброизоляции}}}{a_{\text{с виброизоляцией}}} \]
Так как целевое виброускорение хотим снизить до допустимого уровня \( a_{\text{норматив}} = 2.0 \) м/с², то:
- Частота собственных колебаний системы с виброизолятором должна быть меньше, чем частота принуждающей вибрации. Обычно выбирается такая, чтобы частота собственных колебаний была меньше на порядок. Для данной задачи частота собственных колебаний должна варьироваться в диапазоне 2.0–3.0 Гц.
- Параметры демпфирующих материалов для виброизоляции:
- Для технологической вибрации используют резиновые или пружинные виброизоляторы, которые эффективно поглощают вибрацию в требуемом диапазоне частот.
Итоги решения:
- Виброускорение \( a = 2.35 \) м/с² превышает нормативные значения для технологической вибрации на частоте \( f_1 = 24.2 \) Гц.
- Рекомендуется установить виброизоляторы с коэффициентом виброизоляции не менее 1.175 и частотой собственных колебаний в диапазоне 2.0–3.0 Гц.