Paramètres de base et caractéristiques des vibrations. Caractéristiques des principaux paramètres vibratoires Mission de travail

1. Qu’est-ce que les vibrations ?

La vibration est un mouvement oscillatoire mécanique de pièces de machines, d'équipements technologiques, de communications, de structures, provoqué par un déséquilibre dynamique des pièces en rotation, une pulsation de pression lors du transport de liquides et de gaz.

2. Quels paramètres caractérisent les vibrations ?

Les principaux paramètres caractérisant la vibration harmonique (sinusoïdale) sont :

1) amplitude du déplacement vibratoire A, m ; 2) amplitude de la vitesse oscillatoire, V, m/s ; 3) amplitude de l'accélération oscillatoire W, m/s 2 ; 4) fréquence linéaire (ou circulaire) des oscillations forcées, Hz ;

3. Qu'est-ce que la vitesse vibratoire et le niveau de vitesse vibratoire ?

Vitesse de vibration – niveau logarithmique de la vitesse de vibration,

Où v 0 = 5 × 10 -8 m/s – valeur seuil de la vitesse de vibration.

4. Quel paramètre évalue la qualité de la protection contre les vibrations ?

Le principal indicateur qui détermine la qualité de la protection contre les vibrations est le coefficient de transmission de la boîte de vitesses, dont la signification physique est le rapport entre l'amplitude de déplacement des vibrations (vitesse de vibration V in, accélération des vibrations W in, force F in, base isolée des vibrations A in à l'amplitude de déplacement vibratoire (vitesse vibratoire V et, accélération vibratoire W et, force F et ) dans la source vibratoire A et :

5. À quoi est égal le CP en mode résonance ? Comment réduire les vibrations en mode résonance ?

6. Quelles méthodes existent pour l'évaluation hygiénique de l'impact des vibrations sur l'homme et en quoi diffèrent-elles les unes des autres ?

L'une des méthodes permettant de protéger les lieux de travail contre les effets des vibrations est l'isolation vibratoire de la source et de la personne. La réduction des vibrations est ici obtenue en installant des éléments élastiques (amortisseurs) entre la source de vibrations et le lieu de travail. Les amortisseurs sont constitués de ressorts en acier, de divers types de caoutchouc, de plastiques élastiques, de coques élastiques avec air comprimé, etc.

7. Qu'est-ce que la fréquence moyenne géométrique et qu'est-ce que cela signifie ?

La bande de fréquences dans laquelle le rapport entre la fréquence limite supérieure et la fréquence inférieure f B / fн = 2 est appelée une octave. La fréquence moyenne géométrique dans une octave est déterminée à partir de l'expression :

8. De quoi dépend la fréquence des oscillations naturelles ? Fréquence d'oscillation forcée ? Que se passera-t-il si ces fréquences coïncident ?

La fréquence naturelle des vibrations d'une machine isolée des vibrations installée derrière des amortisseurs à ressorts en acier, avec une erreur de 4 à 8 %, est déterminée par la formule :

Ainsi, pour calculer la fréquence des oscillations naturelles, il suffit de déterminer la valeur X St. La fréquence des vibrations naturelles dépend de : K – rigidité de l'amortisseur, N/m 2 ; M – masse de la machine isolée des vibrations, kg. Le coefficient de transmission dans les systèmes où le frottement peut être négligé (ressorts en acier) peut être calculé à l'aide de la formule : KP = 1/[(f/f 0) 2 -1], où f est la fréquence des oscillations forcées de la source, Hz ;

f 0 - fréquence des vibrations naturelles de la base isolée des vibrations, Hz. Ainsi, si les fréquences coïncident, le CP tendra vers l'infini - il n'y a pas d'isolation vibratoire.

9. Que signifie physiquement KP = 1 ? Vibration à la source, pas d'isolation vibratoire

10. Quelle est la préparation d'un vibromètre pour son fonctionnement ?

1) Connectez le transducteur de vibrations à l'appareil de mesure à l'aide d'un câble de connexion. 2) Réglez les commutateurs LIMITES DE MESURE sur la position CONTROLE DE PUISSANCE. Dans ce cas, la flèche de l'appareil de mesure doit être installée entre les repères 7 et 10 de l'échelle, ce qui indique une valeur normale de la tension d'alimentation. Sinon, vous devrez remplacer les piles.

Protection contre le bruit industriel.

Les mesures de lutte contre le bruit industriel peuvent être divisées en une protection collective pour tous les salariés de l'entreprise et une protection individuelle pour chaque travailleur. La priorité est toujours la protection collective, qui peut inclure des mesures telles que, par exemple, l'entretien et le remplacement en temps opportun des mécanismes défaillants, l'encapsulation des équipements bruyants, l'installation d'écrans insonorisants, etc. Si les mesures de protection collective ne donnent pas de résultat satisfaisant, il est nécessaire d'assurer une protection individuelle à chaque salarié de l'entreprise.

Bouchons d'oreilles anti-bruit ou boules Quies recommandé pour une utilisation dans les cas où les travailleurs sont exposés à un bruit accru pendant une longue période. Bouchons d'oreilles anti-bruit sont installés à l’intérieur des conduits auditifs et réduisent le niveau de bruit audible. Il existe deux types boules Quies: jetable et réutilisable. Bouchons d'oreilles jetables, le plus souvent, sont constitués de mousse de polyuréthane qui, après compression, reprend sa forme d'origine. Tel bouchons d'oreilles anti-bruit Généralement assez doux et confortables, ils peuvent être utilisés pour se protéger des bruits irritants même pendant le sommeil. Bouchons d'oreilles réutilisables sont fabriqués à partir de copolymères souples qui peuvent conserver leurs caractéristiques pendant longtemps. Ils sont souvent équipés d'un ruban à porter autour du cou lors des pauses d'utilisation et d'un étui pour un rangement hygiénique. Bouchons d'oreilles réutilisables facile à nettoyer avec de l'eau et du savon.

Pour des séjours fréquents mais courts dans des zones bruyantes, ils sont les mieux adaptés casque anti-bruit. Il faut faire attention à la courte durée d'utilisation des écouteurs - tous, même les plus confortables casque anti-bruit Ils ne peuvent pas être portés longtemps, car ils exercent une certaine pression sur la tête et de la sueur se forme sous les bonnets isolants.

Tous équipement de protection individuelle contre le bruit ont leurs propres caractéristiques d'isolation phonique. Le degré de réduction du bruit dans certaines plages de fréquences, exprimé en dB, peut varier considérablement selon les différents équipements de protection. L'objectif est d'offrir une protection suffisante mais pas excessive (le niveau de bruit à l'intérieur de l'oreille protégée doit être compris entre 70 et 75 dB). Une isolation phonique excessive peut provoquer un sentiment d'isolement et d'anxiété ; une personne peut ne pas entendre les signaux d'avertissement des mécanismes en mouvement.

Infra et échographie.

Ultrason sont appelées vibrations mécaniques d'un milieu élastique avec une fréquence dépassant la limite supérieure d'audibilité -20 kHz.

Les ultrasons ont un effet principalement local sur le corps, car ils sont transmis par contact direct avec un instrument à ultrasons, des pièces ou des environnements où les vibrations ultrasonores sont excitées. Les vibrations ultrasoniques générées par les équipements industriels ultrasoniques à basse fréquence ont un effet néfaste sur le corps humain. L'exposition systématique à long terme aux ultrasons aéroportés provoque des modifications des systèmes nerveux, cardiovasculaire et endocrinien, des analyseurs auditifs et vestibulaires. Le plus caractéristique est la présence d'une dystonie végétative-vasculaire et d'un syndrome asthénique. Le degré de gravité des changements dépend de l'intensité et de la durée de l'exposition aux ultrasons et augmente en présence de bruit haute fréquence dans le spectre, auquel s'ajoute une perte auditive prononcée. Si le contact avec les ultrasons se poursuit, ces troubles deviennent plus persistants. Les mesures visant à prévenir les effets néfastes des ultrasons sur le corps des opérateurs d'installations technologiques et du personnel des salles de traitement et de diagnostic consistent principalement à mettre en œuvre des mesures d'ordre technique. Il s’agit notamment de la création d’équipements à ultrasons automatisés et télécommandés ; utiliser autant que possible des équipements de faible puissance, ce qui permet de réduire l'intensité du bruit et des ultrasons sur le lieu de travail de 20 à 40 dB ; placement des équipements dans des locaux insonorisés ou télécommandés ; équipement de dispositifs d'insonorisation, boîtiers, écrans en tôle d'acier ou en duralumin, recouverts de caoutchouc, de mastic anti-bruit et d'autres matériaux. Lors de la conception d'installations à ultrasons, il est conseillé d'utiliser les fréquences de fonctionnement les plus éloignées de la plage audible - pas inférieures à 22 kHz.

Infrasons sont appelées vibrations acoustiques avec une fréquence inférieure à 20 Hz. Cette gamme de fréquences se situe en dessous du seuil d'audibilité et l'oreille humaine n'est pas capable de percevoir les vibrations de ces fréquences. Les infrasons industriels se produisent en raison des mêmes processus que le bruit des fréquences audibles. Des études sur les effets biologiques des infrasons sur le corps ont montré qu'à des niveaux de 110 à 150 dB ou plus, ils peuvent provoquer des sensations subjectives désagréables et de nombreux changements réactifs chez les personnes, notamment des modifications des systèmes nerveux central, cardiovasculaire et respiratoire, et l'analyseur vestibulaire . Il existe des preuves que les infrasons provoquent une perte auditive principalement aux basses et moyennes fréquences. La gravité de ces changements dépend du niveau d'intensité des infrasons et de la durée du facteur. Les niveaux de pression acoustique acceptables sont de 105 dB dans les bandes d'octave de 2, 4, 8, 16 Hz et de 102 dB dans la bande d'octave de 31,5 Hz. Dans ce cas, le niveau de pression acoustique total ne doit pas dépasser 110 dB Lin. Le moyen le plus efficace et pratiquement le seul de lutter contre les infrasons est de les réduire à la source. Lors du choix des conceptions, il convient de privilégier les machines de petite taille et à haute rigidité, car dans les structures présentant des surfaces planes de grande surface et une faible rigidité, des conditions sont créées pour la génération d'infrasons.

Caractéristiques physiques des vibrations.

La cause des vibrations réside dans les effets de force déséquilibrés qui se produisent lors du fonctionnement des machines et des unités. Dans certains cas, leurs sources sont des pièces mobiles alternatives (mécanisme à manivelle dans les moteurs et compresseurs, percuteur dans les marteaux manuels, mécanismes vibrants pour le compactage du béton et des mélanges asphalte-béton, pilonneuses vibrantes, unités de vibroformage dans les fonderies, unités pour forger des joints soudés, etc. .); dans d'autres cas, des masses tournantes déséquilibrées (meuleuses électriques et pneumatiques portatives, outils coupants de machines-outils, etc.). Parfois, les vibrations sont créées par les impacts de pièces (engrenages de la boîte de vitesses, paliers, accouplements, etc.).

La présence d'un balourd entraîne dans tous les cas l'apparition de forces centrifuges déséquilibrées, provoquant des vibrations. La cause du déséquilibre peut être une inhomogénéité du matériau du corps en rotation, une inadéquation entre le centre de masse du corps et l'axe de rotation, une déformation des pièces due à un échauffement inégal lors des atterrissages chauds et froids, etc.

Les principaux paramètres caractérisant les vibrations se produisant selon une loi sinusoïdale sont : l'amplitude de déplacement xm - l'ampleur du plus grand écart du point oscillant par rapport à la position d'équilibre ; amplitude de la vitesse oscillatoire vm - la valeur maximale de la vitesse du point oscillant ; amplitude de l'accélération oscillatoire am - le maximum des valeurs d'accélération du point oscillant ; période d'oscillation T - l'intervalle de temps entre deux états successifs identiques du système ; fréquence f en hertz, liée à la période par la relation connue f = 1/T.

Le déplacement dans le cas d'oscillations sinusoïdales est déterminé par la formule x=xm sin (wt + φ), où w est la fréquence circulaire (w = 2πf) ; φ – phase initiale. Dans la plupart des problèmes de sécurité au travail, la phase initiale n'est pas importante et peut ne pas être prise en compte.

La relation entre déplacement, vitesse et accélération est donnée par les expressions suivantes : v = x = jwx ; a = x = v = -w2x, où j = √-1 opérateur pour faire tourner le vecteur d'oscillation d'un angle π/2 dans le temps.

Dans le cas général, une grandeur physique caractérisant la vibration (par exemple, la vitesse d'oscillation) est une fonction du temps : v = v (t). La théorie mathématique montre qu'un tel processus peut être représenté comme une somme d'oscillations sinusoïdales d'une durée indéfinie avec des périodes et des amplitudes différentes. Dans le cas d'un processus périodique, les fréquences de ces composantes sont des multiples de la fréquence fondamentale du processus : fn = nf1, où n = 1, 2, 3, ..., f1 est la fréquence fondamentale du processus, et les amplitudes des harmoniques sont déterminées à l'aide des formules connues de développement en série de Fourier. Si le processus n'a pas une certaine période (processus uniques aléatoires ou à court terme), alors le nombre de ces composantes sinusoïdales devient infiniment grand et leurs fréquences sont distribuées en continu, tandis que les amplitudes sont déterminées par l'expansion selon l'intégrale de Fourier. formule.

Ainsi, le spectre d'un processus oscillatoire périodique ou quasi-périodique est discret (Fig. 27a) et le spectre d'un processus unique aléatoire ou à court terme est continu (Fig. 27, b). Le plus souvent, la fréquence d'oscillation fondamentale due au fonctionnement du variateur est exprimée le plus clairement dans le spectre discret. Si le processus est l'addition de plusieurs processus périodiques, les fréquences des composants individuels de son spectre ne peuvent pas être des multiples les unes des autres, c'est-à-dire qu'un processus quasi-périodique a lieu (Fig. 27, a). Si le processus est la somme de plusieurs processus périodiques et aléatoires, son spectre est mélangé, c'est-à-dire qu'il est représenté sous la forme de spectres continus et discrets superposés les uns aux autres (Fig. 27, c).

Riz. 27. Spectres de vibration : a - discret ; b - solide ; en - mixte

En matière de protection du travail, en raison des propriétés spécifiques des organes des sens, les valeurs efficaces des paramètres caractérisant les vibrations sont déterminantes. Ainsi, la valeur efficace de la vitesse oscillatoire est la moyenne quadratique des valeurs de vitesse instantanées pendant le temps de moyenne

Ainsi, pour caractériser les vibrations, on utilise les spectres des valeurs efficaces des paramètres ou les carrés moyens de ces derniers. Lors de l'évaluation de l'impact total des oscillations de diverses fréquences ou sources individuelles sur une personne, il convient de garder à l'esprit que lors de l'ajout d'oscillations incohérentes, la vitesse d'oscillation résultante (accélération, déplacement) est trouvée par sommation énergétique des puissances des composants individuels de le spectre (ou les sources individuelles) ou, ce qui revient au même, la somme des carrés moyens, où n est le nombre de composants du spectre.

Conformément à cela, la valeur efficace résultante du processus est déterminée par l'expression

L'image d'un spectre continu nécessite une réservation obligatoire sur la largeur Δf des bandes de fréquences élémentaires auxquelles appartient l'image. Si f1 est la fréquence limite inférieure d'une bande de fréquences donnée, f2 est la fréquence limite supérieure, alors la moyenne géométrique est considérée comme la fréquence caractérisant la bande dans son ensemble.

fréquence fсг=√f1f2

Dans la pratique de la recherche vibroacoustique, toute la gamme des fréquences de vibration est divisée en plages d'octaves. Dans la plage d'octave, la fréquence limite supérieure est le double de la fréquence inférieure f2/f2 = 2.

L'analyse vibratoire peut également être effectuée en tiers d'octave Bandes de fréquence. Dans une troisième octave .

Les fréquences moyennes géométriques des bandes de fréquences de vibration d'octave sont standardisées et sont : 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.

Considérant que les valeurs absolues des paramètres caractérisant la vibration varient dans une très large plage, la notion de niveau de paramètre est utilisée dans la pratique de la recherche vibroacoustique.

Le niveau d'un paramètre est le rapport logarithmique de la valeur absolue du paramètre à une certaine valeur de celui-ci, choisie comme point de référence (valeur de référence ou seuil). Les niveaux sont mesurés en décibels (dB).

Niveau de taux de vibration (dB)

où le carré moyen de la vitesse d'oscillation v2 est pris dans la bande de fréquence correspondante ; v0 - référence ou valeur seuil de la vitesse oscillatoire (m/s), sélectionnée par accord international :

v0 = 5*10-8.

En comparant deux processus oscillatoires caractérisés par les niveaux de vitesse de vibration Lv1 et Lv2 (dB), nous avons respectivement l'expression de la différence de ces équations

Les spectres des niveaux de vitesse de vibration sont les principales caractéristiques des vibrations.

Il existe des vibrations générales et locales (locales). Les vibrations générales provoquent des tremblements de tout le corps, les vibrations locales impliquent les vibrations provenant d'autres types d'équipements. Ceux qui travaillent avec des outils électriques et pneumatiques mécanisés portatifs (nettoyage des soudures, détourage des pièces moulées, rivetage, meulage, etc.) sont exposés à des vibrations locales. Dans certains cas, un travailleur peut être exposé simultanément à des vibrations générales et locales (vibrations combinées), par exemple lorsqu'il travaille sur des engins et des véhicules de construction routière.

Les vibrations générales d'une fréquence inférieure à 0,7 Hz (roulage), bien que désagréables, n'entraînent pas de maladie vibratoire. Le corps humain et ses organes internes individuels se déplacent dans ce cas comme un tout, sans subir de mouvements mutuels. La conséquence d'une telle vibration est le mal de mer, qui survient en raison d'une perturbation du fonctionnement normal des organes de l'équilibre.

Divers organes internes et parties individuelles du corps (par exemple, la tête ou le cœur) peuvent être considérés comme des systèmes oscillatoires avec une certaine masse concentrée, reliés entre eux par des « ressorts » dotés de certaines propriétés élastiques et incluant des résistances parallèles. Il est évident qu’un tel système présente un certain nombre de résonances dont les fréquences (perception subjective des vibrations) dépendent également de la position du corps du travailleur (« debout » ou « assis »).

La résonance aux fréquences de 4-6 Hz correspond aux vibrations de la ceinture scapulaire, des hanches (en position « debout ») et de la tête par rapport à la base (en position « debout ») ; à des fréquences de 25-30 Hz - tête par rapport aux épaules (position assise). Pour la plupart des organes internes, les fréquences naturelles se situent entre 6 et 9 Hz. Les vibrations des lieux de travail aux fréquences indiquées sont très dangereuses, car elles peuvent provoquer des dommages mécaniques et même la rupture de ces organes. L'exposition systématique aux vibrations générales dans la zone de résonance ou de quasi-résonance peut être à l'origine d'une maladie vibratoire - des troubles persistants des fonctions physiologiques du corps, causés principalement par l'impact des vibrations sur le système nerveux central. Ces troubles se manifestent sous la forme de maux de tête, d’étourdissements, d’un mauvais sommeil, d’une diminution des performances, d’une mauvaise santé et d’un dysfonctionnement cardiaque.

Les vibrations locales provoquent des spasmes vasculaires qui, partant des extrémités des phalanges des doigts, se propagent à l'ensemble de la main, de l'avant-bras et recouvrent les vaisseaux du cœur. En conséquence, il y a une perturbation de l'apport sanguin périphérique - une détérioration de l'apport sanguin aux extrémités. Dans le même temps, on observe l'effet des vibrations sur les terminaisons nerveuses, les tissus musculaires et osseux, qui se traduisent par une altération de la sensibilité cutanée, une ossification des tendons musculaires, des douleurs et des dépôts de sel dans les articulations des mains et des doigts, ce qui entraîne des déformations. et une diminution de la mobilité des articulations. Tous ces changements augmentent pendant la saison froide et diminuent pendant la saison chaude. Dans le même temps, des perturbations de l'activité du système nerveux central sont observées, ainsi que des vibrations générales.

La maladie due aux vibrations appartient au groupe des maladies professionnelles dont le traitement efficace n'est possible que dans les premiers stades, et la restauration des fonctions altérées se déroule très lentement et, dans les cas particulièrement graves, des changements irréversibles se produisent dans le corps, entraînant une invalidité.

Information utile:

PROCÉDÉS ET MOYENS DE PROTECTION CONTRE LES VIBRATIONS INDUSTRIELLES

Une augmentation des paramètres de vitesse et de puissance des machines et mécanismes modernes entraîne une augmentation des charges dynamiques, et donc de leur activité vibratoire. Le contact humain avec des objets vibrants affecte négativement sa santé et ses performances : la fatigue augmente, la productivité et la qualité du travail diminuent. Une maladie professionnelle peut se développer : la maladie due aux vibrations, qui s'est classée ces dernières années au deuxième rang dans tous les pays développés après les maladies causées par la poussière.

CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES DES VIBRATIONS

Sous vibration fait référence au mouvement d'un point ou d'un système mécanique, dans lequel il y a une augmentation et une diminution alternées, généralement au fil du temps, des valeurs d'une certaine quantité qui le caractérise (conformément à GOST 24346-80).

Les causes des vibrations sont : le mouvement alternatif des mécanismes ; masses tournantes déséquilibrées ; hétérogénéité du matériau du corps tournant ; déformation des pièces due à un chauffage inégal.

Les vibrations se produisant selon une loi sinusoïdale sont caractérisées par : l'amplitude du déplacement vibratoire Un un– l'ampleur de la plus grande déviation du point oscillant par rapport à la position d'équilibre ; amplitude de la vitesse de vibration V un– valeur maximale de la vitesse du point oscillant ; amplitude d'accélération des vibrations un un– valeur maximale de l'accélération du point oscillant ; période T et fréquence d'oscillation f =T- 1 . La vitesse et l’accélération des vibrations sont liées au déplacement et à la fréquence des vibrations par les rapports :

V= 14h × f × A Et une =(2p ×f) 2 ×A. (12.1)

Dans les calculs techniques, des niveaux de vibration logarithmiques sont utilisés L estimé à l’aide de la formule suivante :

L= 20 journal( b × b 0 - 1), (12.2)

Où b– la valeur estimée de la grandeur (vitesse, accélération, etc.) ;

b 0 – valeur initiale de la grandeur (vitesse, accélération, etc.).

Par exemple, les niveaux de vitesse de vibration LV et accélération des vibrations L a sont calculés comme suit :

LV= 20 × lq (V × V o- 1) et L a = 20 × lq (une × une o - 1), (12.3)

Où V Et UN– les valeurs de vitesse de vibration et d'accélération de vibration, respectivement ;

V 0 = 5 × 10 - 8 m/s et UN 0 = 3 × 10 - 4 m/s 2 – valeurs initiales (seuil) de vitesse de vibration et d'accélération de vibration adoptées conformément aux accords internationaux.

Les niveaux d'oscillation (vibration) sont mesurés en décibels (dB).

En général, la vibration dépend du temps : V = V(t) et est une fonction périodique sous certaines conditions, qui peut être représentée sous la forme d'oscillations harmoniques sans fin, dont les fréquences sont des multiples de la fréquence principale des oscillations (processus) :

f n = n × f 1 , (12.4)

Où n = 1,2,3,..;

F 1 – fréquence d'oscillation fondamentale.

La caractéristique la plus importante de la vibration est son spectre. Les oscillations périodiques et quasi périodiques correspondent à un spectre discret, les oscillations non périodiques correspondent à un spectre continu. En général, le spectre est mixte.

L'intensité des effets des vibrations sur une personne dépend de leur fréquence. Par conséquent, il est d'usage de diviser toute la gamme de fréquences de vibration en segments (bandes de fréquences) et de déterminer les niveaux de vibration pour chaque bande séparément. Lors de l'évaluation de la sécurité contre les vibrations, les bandes d'octave sont considérées comme des bandes de fréquences standard, pour lesquelles le rapport des fréquences limites supérieures aux fréquences inférieures est égal à 2. Chacune des bandes d'octave est généralement déterminée par la valeur moyenne géométrique f c ses fréquences limites, selon les formules :

f c = (f max × f min) 0,5 = 2 0,5 fmin @ 1,41 fmin , fmax = 2 fmin. (12.5)

Où fmin– fréquence limite inférieure;

f max– fréquence limite supérieure, Hz.

Si nécessaire, les bandes d'octave sont divisées en bandes de tiers d'octave, pour lesquelles

Vibration– mouvement de points ou d'un système mécanique, dans lequel les valeurs d'au moins une coordonnée augmentent et diminuent alternativement dans le temps.

Causes des vibrations : apparition d'effets de force déséquilibrés lors du fonctionnement des machines et des unités - leurs sources peuvent être des mouvements alternatifs du système, des masses rotatives déséquilibrées, des impacts de pièces.

La présence d'un déséquilibre entraîne l'apparition de forces déséquilibrées qui provoquent des vibrations. La cause du déséquilibre peut être l'hétérogénéité du matériau du corps en rotation, l'écart entre le centre de masse du corps et l'axe de sa rotation, la déformation des pièces due à un échauffement inégal, etc.

Les principaux paramètres caractérisant les vibrations sont :

1.valeur d'amplitude du déplacement X M ;

2. valeur d'amplitude de la vitesse de vibration V M ;

3. valeur d'amplitude de l'accélération vibratoire a M ;

4.période d'oscillation T ;

5.fréquence f.

En raison de la spécificité des organes des sens, les valeurs quadratiques moyennes sont déterminantes pour l'impact des vibrations sur une personne.

Niveau de vitesse de vibration (dB) : L V = 10 lg (V 2 /V 0 2) = 20 lg (V/V 0)

V 0 = 5*10 -8 m/s – valeur seuil de la vitesse de vibrationV, provoquée par l'action des valeurs instantanées de la vitesse de vibration V(τ) et déterminée pendant le temps de moyenne T y par la formule

Niveau de vitesse de vibration (dB) : L v = 10 lg (v/v 0)

Niveau de déplacement des vibrations : L X = 20 lg (X/X 0)

X 0 = 8*10 -12 m – valeur seuil du déplacement vibratoire

Niveau d'accélération des vibrations : L a = 20 lg (a/a 0)

a 0 = 3*10 -4 m/s 2 – valeur seuil de l'accélération vibratoire

Dans la pratique de la vibroacoustique, toute la gamme de fréquences de vibration est divisée en gammes d'octaves. Dans chaque plage d'octave, la fréquence limite supérieure est deux fois la fréquence inférieure : f B / f H = 2. Fréquence moyenne géométrique :
.

Les fréquences moyennes géométriques des bandes d'octave sont les mêmes et égales à : 1 Hz ; 2 Hz ; 4 Hz ; 8 Hz ; 16 Hz ; 31,5 Hz ; 63 Hz ; 125 Hz ; 250 Hz ; 500 Hz ; 1 000 Hz ; 2000Hz.

Les paramètres vibratoires dépendent de la fréquence de vibration ; cette dépendance est complexe. Pour le décrire, des spectres de vibration sont utilisés, qui sont présentés sous la forme d'une dépendance graphique du niveau de vitesse de vibration L v sur la fréquence de vibration moyenne géométrique
.

Le spectre d'un processus périodique et quasi-périodique est discret et le spectre d'un processus unique aléatoire ou à court terme est continu. Si un processus est le résultat de la sommation de plusieurs processus périodiques et aléatoires, son spectre est mélangé, c'est-à-dire qu'il est représenté sous la forme de spectres continus et discrets superposés les uns aux autres.

Pour augmenter la précision de la représentation du spectre vibratoire, la mesure du niveau de vitesse de vibration doit être effectuée dans des bandes de fréquences d'un tiers d'octave, pour lesquelles il est vrai

=.

La réduction du niveau de vibration est déterminée par ΔLv=L v 1 -L v 2, où L v 1,2 sont les niveaux de vibration avant et après les mesures visant à les réduire.

Les mesures de vibrations sont effectuées conformément à GOST.

39. Impact des vibrations sur le corps humain. Son rationnement

Par la nature de l'impact : sont communs Et locale.

Sont communs– basse fréquence (0,7 - 30) Hz. Appliqué sur les surfaces d'appui d'une personne en position debout ou assise, lorsque la vibration provoque un choc sur l'ensemble du corps. Les plus dangereux pour l'homme sont 6-9 Hz, du fait qu'ils coïncident avec la fréquence absolue naturelle des vibrations des organes internes humains (résonance). Ils peuvent provoquer des dommages mécaniques et la rupture des organes humains. Lorsqu'une personne est systématiquement exposée à des vibrations générales supérieures à 1 Hz, des troubles persistants du système musculo-squelettique, des perturbations du système nerveux central, du système digestif, etc. peuvent survenir. Ils se manifestent par des maux de tête, des étourdissements, un mauvais sommeil, une diminution des performances, un dysfonctionnement cardiaque et l'apparition d'une radiculite.

Locale– plus de 30-1000 Hz. Ils affectent des parties individuelles du corps (bras, jambes, tête). Les personnes travaillant avec des outils manuels sont exposées. Provoque des spasmes vasculaires (engourdissement des mains et des pieds) commençant au niveau des doigts, s'étendant à toute la main, à l'avant-bras et recouvrant les vaisseaux du cœur, perturbant ainsi l'apport sanguin. Elle affecte les tissus musculaires, osseux et nerveux, ce qui entraîne une diminution de la sensibilité cutanée, une ossification des tendons musculaires et des dépôts de sel dans les articulations des doigts et des mains. Les influences les plus négatives se produisent sous l'influence des vibrations lors du travail à basse température.

L'ensemble des changements douloureux dans le corps provoqués par l'exposition aux vibrations est appelé maladie des vibrations. Cette maladie ne peut être traitée efficacement qu’à un stade précoce. Les formes graves de maladies vibratoires entraînent un handicap.

L'interaction du corps humain avec des conditions environnementales changeantes conduit toujours à une restructuration de son équilibre énergétique et matériel, accompagnée d'une transformation de l'énergie interne du corps et d'un changement dans les processus métaboliques qui s'y déroulent, qui forment finalement la réponse du corps humain. l'organisme tout entier à l'action d'un stimulus extérieur.

La vibration, étant un facteur d'influence physique, fait vibrer les particules corporelles, provoquant un changement de leur état sous la forme d'un déplacement du centre de gravité, d'une déformation et de l'apparition de contraintes internes, qui s'accompagnent de dépenses mécaniques. énergie reçue de la source de vibrations dans la zone de contact du corps avec des surfaces vibrantes.

La quantité d'énergie reçue est déterminée par la durée d'exposition aux vibrations et l'ampleur de la puissance instantanée du processus oscillatoire affectant, ou la zone de contact et l'intensité des vibrations, puisque l'intensité du processus oscillatoire est numériquement égale à sa puissance par unité de surface perpendiculaire à la direction de propagation des vibrations.

Dans des conditions de fréquences et d'amplitudes de vibrations différentes, des changements dans les seuils de perception sous l'influence des vibrations se produisent selon la loi de proportionnalité de l'énergie vibratoire affectant. Cela signifie que le critère physique adéquat pour l'évaluation hygiénique des vibrations, toutes choses égales par ailleurs, est la vitesse d'oscillation, et non le déplacement ou l'accélération.

Il existe des différences entre la réglementation hygiénique et technique des vibrations industrielles.

Dans 1 cas, les paramètres vibratoires des lieux de travail et la surface de contact avec les mains des travailleurs sont limités, sur la base d'exigences physiologiques qui excluent l'apparition de maladies vibratoires.

Dans le cas 2, les paramètres de vibration sont limités, compte tenu non seulement des exigences spécifiées, mais également du niveau de vibration techniquement atteignable aujourd'hui pour ce type de machine.

La valeur normalisée pour les vibrations locales et générales selon GOST est le niveau de vitesse de vibration dans les bandes de fréquences d'octave.

Tennologique - 108 99 93 92 92 92 - - - -

Des normes de vibrations hygiéniques sont établies pour un quart de travail de 8 heures.

Les vibrations générales sont normalisées en tenant compte des propriétés de la source de leur apparition et sont divisées en vibrations :

Le transport, qui résulte du mouvement de véhicules sur le terrain et les routes (y compris pendant la construction)

Transport et technologique, qui se produisent lors du mouvement des grues et des excavatrices

Technologique, qui se produit lors du fonctionnement de machines fixes, d'installations, de ventilateurs, d'unités de compresseur et de pompage ou est transféré vers des lieux de travail dépourvus de sources de vibrations.

Pour les vibrations générales et locales, la dépendance de la valeur admissible de la vitesse de vibration sur le temps d'exposition réelle aux vibrations, n'excédant pas 480 minutes, est déterminée par la formule v r =v 480.

Avec des pauses régulières d'exposition aux vibrations locales pendant un quart de travail, les valeurs admissibles du niveau de vitesse de vibration doivent être augmentées des valeurs indiquées ci-dessous.