Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
КОСТРОМСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной экологии и безопасности
И.В. Сусоева, Г.К. Букалов, И.М. Шапкина
ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ
И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ
Методические указания
к выполнению лабораторной работы
Кострома
КГТУ
2012
УДК 658.343.24
Сусоева, И.В. Оценка параметров вибрации и эффективности виброизоляции / И.В. Сусоева, Г.К. Букалов, И.М. Шапкина. – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2012. – 28 с.
Лабораторная работа «Оценка параметров вибрации и эффективности виброизоляции» соответствует учебным планам по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов вузов всех специальностей и факультетов.
Рецензенты: к.т.н., доцент кафедры БЖДиТ ФГБОУ ВПО Костромская ГСХА С.Н. Румянцев; заведующий каф. ПЭиБ к.т.н., доцент В.Б. Соколов
Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом КГТУ.
Костромской государственный технологический университет, 2012
К лабораторным работам допускаются студенты, прошедшие инструктаж по охране труда и изучившие методические указания.
В лабораторной работе используются приборы и устройства, питающиеся электроэнергией. Опасными местами являются клеммы и соединения.
Напряжение 220В, подаваемое на приборы и устройства, представляет опасность для жизни.
Убедиться в исправности всех приборов и устройств путем внешнего осмотра.
Подготовить лабораторный стенд к работе, включить приборы.
1.3. Требования безопасности во время работы
Включать источник вибрации только после полного уяснения порядка работы с прибором и только на время замеров.
При обнаружении неисправностей прибора или лабораторного стенда отключить их от сети питания и сообщить преподавателю. При выключении шнуров питания из сети браться только за вилку, а не за шнур.
Измерительный прибор не закреплен на лабораторном столе. Соблюдать осторожность, чтобы не скинуть прибор на пол.
Электрическое оборудование и приборы немедленно отключить в следующих случаях:
Поставить преподавателя или лаборанта в известность об обнаруженных неисправностях.
Отключить измерительный прибор и лабораторный стенд.
Привести в порядок рабочее место.
Доложить об окончании работы преподавателю.
2. Цель работы
Целью работы является исследование параметров вибрации, ознакомление с приборами измерения вибрации, нормативными требованиями к параметрам вибрации и расчетам эффективности виброизоляции.
3. План выполнения работы
1. Произвести оценку уровня виброскорости общей вибрации на рабочем месте.
1.1. Определить уровни виброскорости в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 с виброизолятором и без него. Результаты занести в таблицу отчета.
1.2. Рассчитать корректированный уровень виброскорости с виброизолятором и без него методом энергетического сложения. Результаты занести в таблицу отчета.
1.3. Сравнить фактические значения виброскорости с виброизолятором и без него с нормативными. Выписки из нормативной документации находятся в Приложении 1.
1.4. Оценить уровень виброскорости на рабочем месте.
2. Определить влияние вида виброизолятора и частоты вынужденных колебаний на коэффициент амортизации.
3. Определить влияние величины нагрузки на виброизолятор и частоты вынуждающей силы на коэффициент амортизации.
4. Краткие теоретические сведения
Вибрацией называются механические колебания материальных частиц, характеризующиеся периодичностью изменения параметров. Вибрация оказывает вредное воздействие на организм человека, обусловливая возникновение профессиональных заболеваний и снижение производительности труда.
Вибрационная характеристика – количественный показатель вибрационной активности машины, устанавливаемый и контролируемый для оценки ее технических свойств с позиции обеспечения вибрационной безопасности труда. Степень вредности и опасности условий труда при воздействии на работающих вибрации (общей или локальной) устанавливается с учетом ее временных характеристик. В зависимости от изменения во времени вибрация бывает постоянной и непостоянной.
Постоянная вибрация – вибрация, величина нормируемых параметров которой изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения.
Непостоянная вибрация – вибрация, величина нормируемых параметров которой изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения.
По способу передачи на человека различают общую, т.е. воздействующую на опорно-двигательную систему, и локальную, т.е. воздействующую на конечности вибрацию.
По источнику возникновения вибраций различают:
- локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;
- локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей;
- общую вибрацию 1 категории – транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве). К источникам транспортной вибрации относят: тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки и т.д.); снегоочистители, самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт;
- общую вибрацию 2 категории – транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные, машины для загрузки (завалочные) мартеновских печей в металлургическом производстве; горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки; путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт;
- общую вибрацию 3 категории – технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят: станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки), оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности и др.
Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:
а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;
б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;
в) на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда;
- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников: городского рельсового транспорта (мелкого залегания и открытые линии метрополитена, трамвай, железнодорожный транспорт) и автотранспорта; промышленных предприятий и передвижных промышленных установок (при эксплуатации гидравлических и механических прессов, строгальных, вырубных и других металлообрабатывающих механизмов, поршневых компрессоров, бетономешалок, дробилок, строительных машин и др.);
- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников: инженерно-технического оборудования зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные системы, насосные, пылесосы, холодильники, стиральные машины и т.п.), а также встроенных предприятий торговли (холодильное оборудование), предприятий коммунально-бытового обслуживания, котельных и т.д.
По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.
Для общей вибрации направление осей Хо, Yo, Zo и их связь с телом человека показаны на рисунке 1а. Ось Zo – вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности, ось Хо – горизонтальная от спины к груди; ось Yo – горизонтальная от правого плеча к левому.
а
б
Рис. 1. Направление координатных осей при действии вибрации:
а – общая вибрация; 2 – локальная вибрация
Для локальной вибрации направление осей Хл, Yл, Zл и их связь с рукой человека показаны на рисунке 1б. Ось Xл – совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, обрабатываемого изделия, удерживаемого в руках). Ось Zл лежит в плоскости, образованной осью Xл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья. Ось Yл направлена от ладони.
Вибрация – это колебательные движения системы с упругими связями.
Величина вибраций характеризуется амплитудой, частотой колебаний, скоростью и ускорением колебательного движения.
Амплитуда упругих колебаний – наибольшее смещение точки колеблющегося звена от положения равновесного состояния.
Частота колебаний показывает число колебаний тела или точки в секунду. Измеряется частота в герцах.
Для защиты работающих от вредного воздействия вибраций используется большое количество методов и средств. Для защиты от вибрации необходимо применять следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование; виброгашение – для высоких и средних частот; повышение жесткости системы; виброизоляция; применение индивидуальных средств защиты.
К конструктивным и технологическим мероприятиям в борьбе с колебаниями в машиностроении относятся совершенствование кинематических схем, применение безударного воздействия деталей, плавное обтекание преград воздушными потоками, изменение жесткости или массы элементов конструкции машин для уменьшения амплитуды колебаний и устранения резонансных явлений, применение материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию, использование прокладок, затрудняющих передачу колебаний от одной детали к другим.
Необходимо заменять возвратно-поступательное движение деталей агрегатов – вращательным; ковку, штамповку – прессованием.
Следует предусматривать минимальные допуски в сочленениях и тщательную балансировку трущихся деталей; агрегаты, вызывающие колебания, устанавливают на амортизаторы или на фундаменты, виброизолированные от конструкций зданий. Для уменьшения колебаний применяют амортизаторы и упругие прокладки, отделяющие вибрирующие машины и оборудование от строительных конструкций. Для виброизоляции применяют виброизолирующие опоры, в конструкцию которых входят пружинные и резиновые виброизоляторы. Показателем качества какого-либо виброизолятора является коэффициент амортизации m, показывающий, какая доля динамической силы агрегата передается через виброизоляторы к основанию. Виброизоляция тем лучше, чем меньше значение коэффициента амортизации.
Коэффициент амортизации определяют по формуле
m = 1/[(f/f0)2 - 1], (1)
где f частота вынужденных колебаний, Гц; f0 частота собственных колебаний виброизолированной системы, Гц.
Собственная частота колебаний (вибрации) линейной системы – любая из частот свободных колебаний (вибрации) линейной системы.
Свободные колебания (вибрация) – колебания (вибрация) системы, происходящие без переменного внешнего воздействия и поступления энергии извне.
Как видно из приведенной формулы, только при f/f0 > m < 1, т.е. снижает передачу вибрации на защищаемый объект. По конструктивным и экономическим соображениям существует оптимальное значение f/f0 = 3…4. Чем больше статическая осадка виброизоляторов под действием веса машины, тем меньше f0, а значит меньше m и лучше виброизоляция.
Если частота собственных и вынужденных (возмущающих) колебаний совпадает (f = f0) или отношение частот приближается к 1, наступает резонанс, коэффициент m резко возрастает и амплитуды колебаний принимают большие значения, происходит разрушение конструкций. Система должна быть выполнена так, чтобы возможность резонанса исключалась.
Частота возмущающей силы определяется показаниями табло генератора колебаний. Частота собственных колебаний определяется экспериментально как частота, при которой возникает резонанс.
5. Измерение параметров вибрации
Для оценки вибрационной нагрузки на оператора точки измерения выбирают в местах контакта оператора с вибрирующей поверхностью.
При измерении общей вибрации вибропреобразователь устанавливают:
- на промежуточной платформе около ног оператора, работающего стоя;
- на промежуточном диске, размещаемом на сиденье над опорными поверхностями оператора, работающего сидя.
Вибропреобразователь устанавливают на промежуточной платформе или диске на резьбовой шпильке. Конструкция промежуточной платформы приведена на рисунке 2.
Конструктивно промежуточная платформа представляет собой металлический диск 1 диаметром 80 мм, высотой 30 мм с тремя точечными металлическими опорами 4 для установки на исследуемый рабочий виброобъект у ног стоящего оператора. В диске расположены крепежные отверстия М5 для установки вибропреобразователя 3 в направлении осей X, Y, Z.
Вибросигнал через промежуточную платформу передается на вибропреобразователь, который преобразует вибросигнал в электрический сигнал. Электрический сигнал по соединительному кабелю (входящему с состав вибропреобразователя) передается в измерительный прибор.
При измерении локальной вибрации с участием человека – оператора вибропреобразователь устанавливают на переходном элементе – адаптере. Применяемая конструкция адаптера приведена на рисунке 3.
Измерения уровней виброскорости проводят в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами:
- для локальной вибрации: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц;
- для общей вибрации: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц.
6. Нормируемые параметры
Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должна производиться следующими методами:
- частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
- интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
- интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.
При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются cредние квадратические значения виброскорости v и виброускорения a или их логарифмические уровни Lv, La, измеряемые в октавных полосах частот.
Логарифмические уровни виброскорости Lv, дБ определяют по формуле:
, (2)
где v – среднее квадратическое значение виброскорости, м/с; 5·10-8 – опорное значение виброскорости, м/с.
При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения U или их логарифмические уровни Lu, измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:
(3)
или
, (4)
где Lvi – уровни виброскорости в i-й октавной полосе, дБ; n – число октавных полос частот в нормируемом диапазоне частот; Lki – валовые коэффициенты для i-й октавной полосы частот для уровней виброскорости для локальных и общих вибраций (табл. 1), дБ.
Таблица 1
Весовые коэффициенты Lki , дБ для локальной и общей вибрации
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Локальная вибрация |
Общая вибрация |
|
1 |
0 |
-25 |
|
2 |
0 |
-16 |
|
4 |
0 |
-7 |
|
8 |
-6 |
-1 |
|
16 |
0 |
0 |
|
31,5 |
0 |
0 |
|
63 |
0 |
0 |
|
125 |
0 |
0 |
|
250 |
0 |
0 |
|
500 |
0 |
0 |
|
1000 |
0 |
0 |
При интегральной оценке вибрации с учетом времени ее воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения Uэкв или их логарифмический уровень LUэкв, измеренное или вычисленное по формуле:
(5)
или
, (6)
где Ui – корректированное по частоте значение контролируемого параметра виброскорости м/с, или виброускорения м/с2; ti – время действия вибрации, ч;
, (7)
где n – общее число интервалов действия вибрации.
6.1. Пример расчета корректированного уровня виброскорости
методом энергетического сложения
Расчет корректированного уровня вибрации может производиться двумя способами:
а) с использованием абсолютных значений вибрации, измеренных в октавных полосах частот – по формулам (3), (4);
б) путем энергетического суммирования логарифмических уровней вибрации (в дБ) с использованием табличных значений поправок к разности слагаемых уровней по формуле (8).
При обработке чугунного литья рубильным молотком типа КЕ-16 в результате измерений уровней виброскорости в октавных полосах частот были получены следующие данные (табл. 2).
Таблица 2
Исходные данные
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
108 |
-6 |
102 |
112,4 |
122 |
123 |
|
16 |
112 |
0 |
112 |
|||
|
31,5 |
120 |
0 |
120 |
121,5 |
||
|
63 |
116 |
0 |
116 |
|||
|
125 |
111 |
0 |
111 |
112,5 |
113,5 |
|
|
250 |
107 |
0 |
107 |
|||
|
500 |
104 |
0 |
104 |
106,5 |
||
|
1000 |
103 |
0 |
103 |
Энергетическое суммирование уровней виброскорости производят попарно, последовательно: 102 и 112 (разность 10 дБ), добавка ΔL по таблице 3, равная 0,4 дБ, прибавляется к большему уровню 112 дБ, что дает 112,4 дБ; 120 и 116 (разность 4 дБ), добавка – 1,5 дБ, сумма – 121,5 и т.д. Аналогичное сложение полученных сумм дает окончательный результат в виде корректированного уровня виброскорости, равного 123 дБ.
Таблица 3
Добавка ΔL, дБ
|
Разность слагаемых уровней L1 - L2, дБ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Добавка ΔL, дБ |
3 |
2,5 |
2,2 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
Эквивалентный по энергии корректированный уровень, являющийся одночисловой характеристикой непостоянной вибрации, рассчитывается путем усреднения фактических уровней с учетом времени действия каждого по формуле:
(8)
где Lv1, Lv2, …,Lvn – корректированные уровни виброскорости, действующие в течение времени t1, t2, … ,tn соответственно, дБ;
Т=t1+t2+…+tn – общее время действия вибрации, ч.
Результаты расчета представлены в таблице 4. Значения поправок к корректированному уровню на время действия вибрации для расчета эквивалентного уровня представлены в таблице 5.
Таблица 4
Эквивалентный по энергии корректированный уровень виброскорости
|
Корректированные уровни виброскорости, дБ |
Время действия вибрации данного уровня в течение смены согласно технологическому регламенту, ч |
Поправка на действия вибрации данного уровня, дБ |
Корректированные уровни виброскорости с учетом поправок на время действия фактора, дБ |
Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, полученный путем попарного энергетического суммирования уровней по табл. 2 |
|
108 |
1 |
-9 |
99 |
|
|
107 |
2 |
-6 |
101 |
103,2 |
|
115 |
0,5 |
-12 |
103 |
106 |
|
110 |
1 |
-9 |
101 |
107,2 |
|
104 |
3 |
-4,2 |
100 |
108 |
Таблица 5
Значения поправок к корректированному уровню на время действия вибрации для расчета эквивалентного уровня
|
Время действия, ч |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0,5 |
0,25 |
1/12 |
|
Время, % от 8 -часовой смены |
100 |
88 |
75 |
62 |
50 |
38 |
25 |
12 |
6 |
3 |
1 |
|
Поправка, дБ |
0 |
-0,6 |
-1,2 |
-2 |
-3 |
-4,2 |
-6 |
-9 |
-12 |
-15 |
-20 |
Предельно допустимые значения корректированных и эквивалентных корректированных уровней виброскорости, дБ представлены в Приложении 1.
7. Применяемые приборы и устройства
7.1. Лабораторная установка
Внешний вид лабораторной установки представлен на рисунке 4.
Рис. 4. Лабораторная установка
Лабораторная установка, закрепленная на столе 6 включает в себя: вибростенд 1, генератор сигналов 2, измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 3, объект виброизоляции 4 с вибродатчиком, на бор 5 сменных виброзащитных модулей для изучения влияния общей и ло кальной вибрации.
Воздействия вибрации осуществляется только в вертикаль ном направлении.
Объект виброизоляции имитирует рабочую поверхность и представляет собой устройство, которое обеспе чивает установку пластины с вибродатчиком.
Виброзащитный модуль представляет собой устройство, состоящее из двух параллельных пластин, между которыми установлены виброизоляторы или виброизолирующая прокладка.
В качестве виброизоляторов применяются витые пружины с различным диаметром проволоки, плоские пружины.
В качестве виброизолирующей прокладки используется пенополиуретан.
7.2. Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2
В измерителе шума и вибрации ВШВ-003-М2 (рис. 5) используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом прибора измерительного.
Рис. 5. Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2:
1 – гнездо для присоединения предусилителя ВПМ-101; 2 – гнездо выхода с калибровочного генератора; 3 – резистор для калибровки измерителя; 4 – показывающий прибор; 5 – световые индикаторы предела измерения; 6 – световой индикатор перегрузки измерительного тракта; 7, 8 – переключатели ДЛТ1, dВ, ДЛТ2, dB; 9 – переключатель ФЛТ окт; 10 – переключатель «Род работы»; 11 – переключатель ФЛТ Hz; 12 – 15 – кнопки; 16 – механический корректор нуля
На лицевую панель прибора измерительного выведены следующие органы управления, регулирования и индикации:
- переключатель «Род работы» с положениями:
«Ο» – для включения измерителя;
– для контроля состояния батарей;
«⊳» – для включения измерителя в режим калибровки;
«F», «S», «10S» – для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени; F – быстро; S – медленно; 10S – 10 с;
- показывающий прибор служит для отсчета измеряемой величины и контроля напряжения питания;
- переключатели ДЛТ1, dB и ДЛТ2, dB и световые индикаторы предназначены для выбора предела измерения:
- уровней звука звукового давления, уровней виброскорости и виброускорения (20, 30,…,130 dB);
- виброускорения (3·10-3, 0,01…103 m·s-2);
- виброскорости (0,03,·0,1 …104 mm·s-1);
- переключатель ФЛТ, Hz с положениями:
«1», «10» – для включения фильтров верхних частот 1, 10 Гц, ограничивающих частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости;
«окт» – для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных полосах;
- переключатель ФЛТ окт с кнопкой кHz/Hz для включения одного из четырнадцати октавных фильтров со среднегеометрическими частотами от 1 Гц до 8 кГц. При отжатой кнопке кHz/Hz устанавливается среднегеометрическая частота октавной полосы в кГц, при нажатой – в Гц;
- кнопка а/v служит для включения измерителя в режим измерения виброскорости; при измерении виброскорости кнопку а/v нажать;
- кнопка 10 кHz/4Hz служит для включения фильтров нижних частот 10 кГц или 4 кГц, ограничивающих частотный диапазон при измерении вибро-ускорения, виброскорости;
- кнопка СВ/ДИФ – для измерений уровней звука (звукового давления) в свободном или диффузном поле (в малых помещениях с большим количеством отражающих поверхностей); при измерении в диффузном поле кнопку СВ/ДИФ нажать;
- гнезда:
«50 mV» – выход с калибровочного генератора;
– для подсоединения предусилителя ВМП-101;
– выход переменного напряжения для подключения к измерительному прибору других измерительных или регулирующих приборов; гнездо размещено на боковой стенке прибора измерительного;
«⊳» – резистор для калибровки измерителя;
На задней стенке прибора измерительного расположен отсек для батарей.
7.3. Подготовка к работе
Установить измеритель в рабочее положение, механическим корректором нуля установить стрелку показывающего прибора на отметку «0» шкалы 0–1.
Проверить напряжение питания, для чего установить переключатели измерителя в положения:
«Род работы» – «»;
ДЛТ1, dB – «80»;
ДЛТ2, dB – «50».
Стрелка показывающего прибора должна находиться в пределах сектора, указанного на шкале.
8. Порядок выполнения работы
8.1. Измерение логарифмических уровней виброскорости
в октавных полосах частот
Установить переключатели измерителя в следующие положения:
- «Род работы» – «F», «S» или «10S»;
- ДЛТ1, dB – «80»;
- ДЛТ2, dB – «50»;
- ФЛТ, Hz – «ОКТ».
В зависимости от частотного диапазона измерения нажать кнопку 10kHz/4Hz. Переключателем ФЛТ окт и кнопкой kHz/Hz включить необходимый октавный фильтр.
Произвести измерения, изменяя положение переключателей ДЛТ1, dB и ДЛТ2, dB.
Измерение виброскорости производится при нажатой кнопке а/v.
При измерении уровня виброскорости в дБ с вибропреобразователем ДН-4-М1 к сумме показаний светящегося индикатора и показывающего прибора в dB прибавить 46 дБ, а при работе с вибропреобразователем ДН-3-М2 – прибавить 26 дБ.
8.2. Последовательность выполнения работы
1. Установить вибростенд, генератор низкочастотных сигналов и измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 на лабораторной установке.
2. Подключить генератор к сети переменного тока, вибропреобразователь ДН-4-М1 к измерителю шума и вибрации ВШВ-003-М2.
Задание 1. Определить уровни виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (без виброизолятора).
Закрепить вибропреобразователь ДН-4-М1 на модуле с жесткими связями с помощью объекта виброизоляции на вибростенде (рис. 6). По указанию преподавателя задать частоту вынужденной силы на генераторе сигналов. Изменяя среднегеометрические частоты октавных полос с помощью измерителя шума и вибрации ВШВ-003-М2, определить уровни виброскорости. Полученные результаты записать в табл. 1 отчета по лабораторной работе (Приложение 2).
Задание 2. Определить уровни виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (для различных виброизоляторов).
Поочередно закрепить вибропреобразователь ДН-4-М1 на модулях с пружинами №1, №2, №3, с поролоновой прокладкой с помощью объекта виброизоляции на вибростенде (рис. 7). На генераторе сигналов частоту вынужденной силы оставить прежнюю. Изменяя среднегеометрические частоты октавных полос с помощью измерителя шума и вибрации ВШВ-003-М2, определить уровни виброскорости. Полученные результаты записать в табл. 2, 2.1, 2.2, 2.3 отчета по лабораторной работе (Приложение 2).
Рис. 6. Схема закрепления вибропреобразователя на вибростенде
Рис. 7. Схема закрепления вибропреобразователя на модулях
Задание 3. Определить корректированный уровень виброскорости общей вибрации (без виброизолятора и для различных виброизоляторов).
Результаты замеров уровней виброскорости в октавных полосах частот из табл. 1–2.4 отчета занести в табл. 3–3.4 отчета. В соответствии с табл.1 методических указаний определить весовые коэффициенты для общей вибрации. Выполнить расчет корректированных октавных уровней виброскорости и корректированного уровня виброскорости. Полученные результаты записать в табл. 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 отчета по лабораторной работе (Приложение 2).
Задание 4. Определение влияния вида виброизолятора и частоты вынужденных колебаний на коэффициент амортизации.
Поочередно закрепить вибропреобразователь ДН-4-М1 на модули с пружинами №1, №2, №3, с поролоновой прокладкой с помощью объекта виброизоляции на вибростенде. Увеличивая частоту на генераторе сигналов, определить собственную частоту колебаний вибростенда в среднегеометрических частотах октавных полос. По формуле 1 определить коэффициент амортизации. Полученные результаты записать в табл. 4 отчета по лабораторной работе (Приложение 2).
Задание 5. Определение влияния величины нагрузки на виброизолятор и частоты вынужденных колебаний на коэффициент амортизации.
На конкретный вид виброизолятора (вид виброизолятора спросить у преподавателя) закрепить вибропреобразователь ДН-4-М1 с помощью объекта виброизоляции на вибростенде. Изменяя величину нагрузки (с помощью дополнительных металлических пластин) на виброизоляторе (рис. 8) определить собственную частоту колебаний вибростенда в среднегеометрических частотах октавных полос. По формуле 1 определить коэффициент амортизации. Полученные результаты записать в табл. 5 отчета по лабораторной работе (Приложение 2).
Рис. 8. Схема нагружения объекта виброизоляции
Контрольные вопросы
1. Какие приборы используются в данной работе?
2. Как измерить логарифмические уровни виброскорости в октавных полосах частот?
3. Как определить корректированный уровень виброскорости?
4. Что такое резонанс?
5. Какие вы знаете методы и средства вибрационной защиты?
6. Как определяется коэффициент виброизоляции?
7. Как определить качество виброизоляции?
Список использованной литературы
1. ГОСТ 12.1.012–2004. Вибрационная безопасность. Общие требования. – М., 2007.
2. СН 2.2.4/2.1.8.566–96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. – М., 1996.
3. ГОСТ 12.4.012–83 ССБТ. Вибрация. Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах. Технические требования. – М., 2001.
4. Установка лабораторная «Защита от вибрации БЖ4м»; паспорт БЖ4м ПС:/ Объединение «Росучприбор»; ООО «Интос+», 2005.
5. Генератор сигналов: паспорт БЖ4/1р ПС/Объединение «Росучприбор»; ООО «Интос+», 2003.
6. ГОСТ 26568–85 Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация. – М., 1985.
7. Пособие к МГСН 2.04–97. Проектирование защиты от шума и вибрации инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях [Электронный ресурс]//«Кодекс». М.: ГУП ”НИАЦ”, 1998.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица П1
Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
*Предельно допустимые значения по осям |
|||
|
виброускорения |
виброскорости |
|||
|
м/с |
дБ |
м/c·10 |
дБ |
|
|
8 |
1,4 |
123 |
2,8 |
115 |
|
16 |
1,4 |
123 |
1,4 |
109 |
|
31,5 |
2,8 |
129 |
1,4 |
109 |
|
63 |
5,6 |
135 |
1,4 |
109 |
|
125 |
11,0 |
141 |
1,4 |
109 |
|
250 |
22,0 |
147 |
1,4 |
109 |
|
500 |
45,0 |
153 |
1,4 |
109 |
|
1000 |
89,0 |
159 |
1,4 |
109 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
2,0 |
126 |
2,0 |
112 |
* Работа в условиях воздействия вибрации с уровнями, превышающими настоящие санитарные нормы более чем на 12 дБ (в 4 раза) по интегральной оценке или в какой-либо октавной полосе, не допускается.
Таблица П2
Предельно допустимые значения общей вибрации рабочих мест
категории 3 – технологической типа «а»
|
Среднегеометрические частоты полос, Гц |
Предельно допустимые значения по осям X0, Y0, Z0 |
|||
|
виброускорения |
виброскорости |
|||
|
м/с |
дБ |
м/с10-2 |
дБ |
|
|
2,0 |
0,14 |
103 |
1,30 |
108 |
|
4,0 |
0,10 |
100 |
0,45 |
99 |
|
8,0 |
0,10 |
100 |
0,22 |
93 |
|
16,0 |
0,20 |
106 |
0,20 |
92 |
|
31,5 |
0,40 |
112 |
0,20 |
92 |
|
63,0 |
0,79 |
118 |
0,20 |
92 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
0,10
|
100
|
0,20
|
92
|
Таблица П3
Предельно допустимые значения общей вибрации рабочих мест
категории 3 – технологической типа «б»
|
Среднегеометрические частоты полос, Гц |
Предельно допустимые значения по осям X0, Y0, Z0 |
|||
|
виброускорения |
виброскорости |
|||
|
м/с |
дБ |
м/с10-2 |
дБ |
|
|
2,0 |
0,056 |
95 |
0,500 |
100 |
|
4,0 |
0,040 |
92 |
0,180 |
91 |
|
8,0 |
0,040 |
92 |
0,089 |
85 |
|
16,0 |
0,079 |
98 |
0,079 |
84 |
|
31,5 |
0,160 |
104 |
0,079 |
84 |
|
63,0 |
0,320 |
110 |
0,079 |
84 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
0,040
|
92
|
0,079
|
84
|
Таблица П4
Предельно допустимые значения общей вибрации рабочих мест
категории 3 – технологической типа «в»
|
Среднегеометрические частоты полос, Гц |
Предельно допустимые значения по осям X0, Y0, Z0 |
|||
|
виброускорения |
виброскорости |
|||
|
м/с |
дБ |
м/с10-2 |
дБ |
|
|
2,0 |
0,020 |
86 |
0,180 |
91 |
|
4,0 |
0,014 |
83 |
0,063 |
82 |
|
8,0 |
0,014 |
83 |
0,032 |
76 |
|
16,0 |
0,028 |
89 |
0,028 |
75 |
|
31,5 |
0,056 |
95 |
0,028 |
75 |
|
63,0 |
0,110 |
101 |
0,028 |
75 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
0,014
|
83
|
0,028
|
75
|
Приложение 2
Образец отчета
Министерство образования и науки Российской Федерации
Костромской государственный технологический университет
ОТЧЕТ
по лабораторной работе БЖ
Исследование параметров вибрации
Студент
Группа
Замечания преподавателя по работе
Преподаватель
«_____»______________20 г.
Кострома, 200
Цель работы:
Применяемые устройства и приборы:
Таблица 1
Определение уровней виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (без виброизолятора – модуль с жесткими связями)
|
Вибропреобразователь |
Определяемый показатель |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
|
|
|
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ДН-4-М1 |
Уровни виброскорости |
Вывод:
Таблица 2.1
Определение уровней виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (с виброизолятором – модуль с пружинами №1)
|
Вибропреобразователь |
Определяемый показатель |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
|
|
|
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ДН-4-М1 |
Уровни виброскорости |
Вывод:
Таблица 2.2
Определение уровней виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (с виброизолятором – модуль с пружинами №2)
|
Вибропреобразователь |
Определяемый показатель |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
|
|
|
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ДН-4-М1 |
Уровни виброскорости |
Вывод:
Таблица 2.3
Определение уровней виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (с виброизолятором – модуль с пружинами №3)
|
Вибропреобразователь |
Определяемый показатель |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
|
|
|
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ДН-4-М1 |
Уровни виброскорости |
Вывод:
Таблица 2.4
Определение уровней виброскорости вибрации в октавных полосах частот с помощью прибора ВШВ-003-М2 (с виброизолятором – модуль с поролоновой прокладкой)
|
Вибропреобразователь |
Определяемый показатель |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
|
|
|
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ДН-4-М1 |
Уровни виброскорости |
Вывод:
Таблица 3
Определение корректированного уровня виброскорости
(без виброизолятора)
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
||||||
|
16 |
||||||
|
31,5 |
||||||
|
63 |
||||||
|
125 |
||||||
|
250 |
||||||
|
500 |
||||||
|
1000 |
Вывод:
Таблица 3.1
Определение корректированного уровня виброскорости
(с виброизолятором – модуль с пружинами №1)
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
||||||
|
16 |
||||||
|
31,5 |
||||||
|
63 |
||||||
|
125 |
||||||
|
250 |
||||||
|
500 |
||||||
|
1000 |
Вывод:
Таблица 3.2
Определение корректированного уровня виброскорости
(с виброизолятором – модуль с пружинами №2)
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
||||||
|
16 |
||||||
|
31,5 |
||||||
|
63 |
||||||
|
125 |
||||||
|
250 |
||||||
|
500 |
||||||
|
1000 |
Вывод:
Таблица 3.3
Определение корректированного уровня виброскорости
(с виброизолятором – модуль с пружинами №3)
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
||||||
|
16 |
||||||
|
31,5 |
||||||
|
63 |
||||||
|
125 |
||||||
|
250 |
||||||
|
500 |
||||||
|
1000 |
Вывод:
Таблица 3.4
Определение корректированного уровня виброскорости
(с виброизолятором – модуль с поролоновой прокладкой)
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Уровни виброскорости, дБ |
Значения весовых коэффициентов Lki , дБ |
Корректированные октавные уровни виброскорости, дБ |
Расчет корректированного уровня виброскорости Lv, дБ |
||
|
8 |
||||||
|
16 |
||||||
|
31,5 |
||||||
|
63 |
||||||
|
125 |
||||||
|
250 |
||||||
|
500 |
||||||
|
1000 |
Вывод:
Таблица 4
Определение влияния вида виброизолятора и частоты вынуждающей силы
на коэффициент амортизации
|
Виброизолятор |
Собственная частота колебаний |
Коэффициент амортизации в октавной полосе |
|||||||
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||||
|
8 |
16 |
32 |
64 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
||
|
Пружинный виброизолятор №1 |
|||||||||
|
Пружинный виброизолятор №2 |
|||||||||
|
Пружинный виброизолятор №3 |
|||||||||
|
Поролоновый виброизолятор |
Вывод:
Таблица 5
Определение влияния величины нагрузки на виброизолятор и частоты вынуждающей силы на коэффициент амортизации
|
Величина нагрузки на виброизолятор |
Собствен. частота колебаний |
Коэффициент амортизации в октавной полосе |
|||||||
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||||
|
8 |
16 |
32 |
64 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
||
|
1Н |
|||||||||
|
2Н |
|||||||||
|
3Н |
|||||||||
|
4Н |
|||||||||
|
5Н |
Вывод:
Оглавление
|
1. |
Требования безопасности |
3 |
|
1.1. Общие требования безопасности |
3 |
|
|
1.2. Требования безопасности перед началом работы |
3 |
|
|
1.3. Требования безопасности во время работы |
3 |
|
|
1.4. Требования безопасности в аварийной ситуации |
3 |
|
|
1.5. Требования безопасности после окончания работы |
3 |
|
|
2. |
Цель работы |
4 |
|
3. |
План выполнения работы |
4 |
|
4. |
Краткие теоретические сведения |
4 |
|
5. |
Измерение параметров вибрации |
8 |
|
6. |
Нормируемые параметры |
9 |
|
6.1. Пример расчета корректированного уровня виброскорости путем энергетического сложения |
11 |
|
|
7. |
Применяемые приборы и устройства |
13 |
|
7.1. Лабораторная установка |
13 |
|
|
7.2. Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 |
14 |
|
|
7.3. Подготовка к работе |
15 |
|
|
8. |
Порядок выполнения работы |
16 |
|
8.1. Измерение логарифмических уровней виброскорости в октавных полосах частот |
16 |
|
|
8.2. Последовательность выполнения работы |
16 |
|
|
Контрольные вопросы |
19 |
|
|
Список использованной литературы |
20 |
|
|
Приложение 1 |
21 |
|
|
Приложение 2 Образец отчета |
23 |
PAGE 16