5.7. Замеры производственной вибрации.

Нормативными документами, определяющими требования к определению числа замеров производственной вибрации на рабочих местах, являются

МУ 2.2.4.3911-85 «Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценке производственных вибраций»;

ГОСТ 12.1.012-04 «Вибрационная безопасность. Общие требования»;

ГОСТ 12.1.034-81 «Вибрация. Общие требования к проведению измерений»;

ГОСТ 12.1.043-84 «Вибрация. Методы измерения на рабочих местах в производственных помещениях».

При контроле вибрации должен быть определен показатель превышения вибрационной нагрузки на работника. Контроль вибрации на рабочих местах должен обеспечивать оценка вибрационной нагрузки на работника в реальных условиях.

Методы измерений:

Оценка вибрации производится следующими методами:

• частотным (спектральным) анализом нормируемых параметров;

• интегральной оценкой по частоте нормируемых параметров;

• дозной оценкой.

Основным методом, характеризующим вибрационное воздействие на работающих, является частотный анализ, характеристиками – средние квадратические значения виброскорости или виброускорения в октавных полосах частот.

Для ориентировочной оценки следует использовать

• для постоянной вибрации – метод интегральной оценки, характеристика – корректированное значение (или уровень) виброскорости (или виброускорения),

• для непостоянной вибрации – метод дозной оценки, характеристика – эквивалентное корректированное значение (или уровень) виброскорости (или виброускорения).

Гигиеническая оценка вибрации производится сопоставление величин, определенных одним из указанных методов с допустимыми значениями по действующим санитарным нормативам.

Контроль вибрации должен производиться в условиях, которые воспроизводят или имитируют типовые условия эксплуатации. Типовые условия контроля выбирают из наиболее распространенных (по времени или числу случаев) условий практического применения контролируемого объекта, соответствующих его назначению и правилам эксплуатации. В типовые условия должны составной частью вводиться условия, при которых в соответствии с областью применения машины на работающего воздействует максимальная вибрация. Для циклического характера работ в качестве типовых выбирают режимы, воспроизводящие или имитирующие каждый цикл.

Контроль вибрации производят в точках, для которых установлены санитарные и технические нормы в направлениях координатных осей.

Точки контроля, т.е. места установки вибродатчиков, должны располагаться на поверхностях в местах, предназначенных для контакта с телом человека-оператора:

• на сидении, рабочей площадке и на полу рабочей зоны оператора и обслуживающего персонала – при замерах общей вибрации;

• в местах контакта рук оператора с рукоятками, рычагами управления и т. д., на педалях – при замерах локальной вибрации.

Если установка вибродатчика в местах охвата рукой или под опорной поверхностью оператора неудобна или затруднена, то место установки выбирают рядом с местом контакта так, чтобы измеряемый параметр не отличался от значений в месте контакта более чем на 1 дБ. Допускается также проводить измерения в других точках рабочего места, машины или тела работника, если установлены достоверные взаимосвязи (аналитические зависимости, передаточные функции, коэффициенты, поправки и другие показатели) между выбранным местом измерения и точкой, для которой установлены нормы вибрации.

Если работник в процессе производственной деятельности перемещается в пределах рабочей зоны, то измерения выполняют через каждый метр его пути. Допускается уменьшить объем измерений выявлением нескольких точек (не менее 3) с максимальной вибрацией и проведением измерений только в этих точках.

Для непостоянных рабочих мест выбирается не менее 3 точек контроля в местах наибольших колебаний.

В каждой точке контроля вибродатчик устанавливают последовательно по трем взаимно перпендикулярным направлениям:

для общей вибрации – вертикальная перпендикулярная опорной поверхности (ось Z), горизонтальная от спины к груди (ось Х), горизонтальная от правого плеча к левому (ось Y);

для локальной вибрации – направление подачи или приложения силы нажатия (ось Z), ось рукоятки (ось Х), перпендикулярно двум первым направлениям (осьY).

Ось вибродатчика должна быть ориентирована по выбранному направлению измерения. Если вибрация в направлении одной из осей, для которых установлены одинаковые допустимые величины, превышает вибрацию по двум другим осям более чем на 12 дБ (более чем в 4 раза), то допускается проводить измерения только в направлении максимальной вибрации и характеризовать ее именно этим направлением.

В случае, когда установлены значимые корреляционные зависимости между вибрацией в разных направлениях, измерения проводят только в одном из них, как правило, вертикальном для общей вибрации и вдоль оси ручной машины для локальной вибрации.

Измерения проводят непрерывно или через равные промежутки времени (дискретно). При дискретном измерении спектров и корректированных по частоте значений общую вибрацию рекомендуется измерять с интервалом времени между снятием отсчетов не менее 10 с, а локальную – не менее 1 с. Показания прибора снимают через равные промежутки времени порядка постоянной времени виброметра. Общее количество отсчетов должно быть не менее 3 для локальной вибрации, не менее 6 для общей технологической вибрации и не менее 30 для общей транспортной или транспортно-технологической (во время движения) вибрации с последующей обработкой результатов.

Дискретные измерения начинают с проведения не менее 3 серий наблюдений. При разбросе значений отсчетов исходного числа наблюдений не более чем на 3 дБ в качестве результата измерений следует принимать максимальное значение.

При измерении спектров и корректированного по частоте значения контролируемого параметра при разбросе значений отсчетов более чем на 3 дБ необходимо произвести еще не менее 2 серий наблюдений.

По значениям первых 5 сериям наблюдений рассчитывают коэффициент К

U_max

К = ------ ,

U_min

где U_max, U_min – максимальное и минимальное значения результатов измерений соответственно.

Из таблицы 2.3. по ближайшему большему к вычисленному значению К находят необходимое число наблюдений. Производят недостающее число наблюдений и для них определяют коэффициент К. Если коэффициент К стал больше, то уточняют по нему число n. Процесс уточнения n повторяют до тех пор, пока наибольшее из рассчитанных значение коэффициента К не станет меньше табличного значения К для проведенного числа наблюдений.

Таблица 2.3.

Выбор числа серий наблюдений n, обеспечивающего доверительный интервал ±3 дБ с доверительной вероятностью 0,95.

Объем выборки, n	K	Объем выборки, n		K
5	1,7	15		6,8
6	2,1	16		7,7
7	2,5	17		8,6
8	2,9	18		10,6
9	3,3	19		12,7
10	3,8	20		15,5
11	4,2	21		20,9
12	4,7	22		26,4
13	5,3	23		50
14	6,0

Заключение

▪ Трудоемкость, а, следовательно, и стоимость замеров, зависят от рода вибрации: так, для локальной вибрации число отсчетов должно быть не менее 3, для общей – не менее 6, для транспортной и транспортно-технологической – не менее 30 отсчетов; а также от зоны обслуживаемого оборудования (постоянных или непостоянных рабочих мест)

▪ Число замеров общей производственной вибрации и транспортной вибрации при аттестации постоянных рабочих мест можно определить по формуле

N_вибр = N_РМ * N_осей * N_изм ,

где N_вибр – число точек замеров вибрации;

N_РМ – число рабочих мест, на которых необходима оценка производственной вибрации;

N_осей – число осей, по которым необходима оценка вибрации. Как правило, оценка вибрации по трем осям производится только для общей транспортной или транспортно-технологической вибрации. В большинстве остальных случаев оценка производится лишь по оси, характеризующейся наибольшими уровнями вибрации и определяемой по паспортным данным технологического оборудования;

N_изм – количество измерений, проводимых в каждой точке. Наименьшее количество измерений N_изм = 3 (при небольшом разбросе полученных результатов). При большом разбросе результатов N_изм = n(К) и определяется по таблице 2.3. Т.е. заранее до проведения замеров вибрации невозможно абсолютно точно определить число необходимых замеров.

▪ Число замеров локальной вибрации при аттестации постоянных рабочих мест можно определить по формуле

N_вибр = N_РМ * N_осей * N_изм * N_т.к.,

где N_т.к – число точек контроля (учитывает работу с источником вибрации одной или двумя руками)

▪ При оценке общей производственной вибрации на непостоянных рабочих местах существует две ситуации:

• время обслуживания всех единиц оборудования, являющихся источниками вибрации примерно одинаково в течение рабочей смены. Тогда для оценки вибрационного воздействия измеряют вибрацию лишь в двух точках (на двух единицах оборудования), характеризующихся максимальными уровнями вибрации.

• время обслуживания в течение рабочей смены единиц оборудования, являющихся источниками вибрации существенно отличается для каждой единицы оборудования. В этом случае для оценки производственной вибрации производят ее измерения не менее чем в трех точках в пределах зоны обслуживания работника.

Таким образом, число замеров общей вибрации для непостоянных рабочих мест можно определить как

N_вибр = (2÷3) N_РМ * N_осей * N_изм.

▪ При перемещении работника в пределах рабочего места в процессе производственной деятельности необходимо оценить не менее 3 точек его пути, характеризующихся максимальными уровнями вибрации. В данном случае оценивается общая производственная вибрация, и вибродатчики устанавливаются на полу в местах возможного контакта ног работника.

N_вибр = 3 N_РМ * N_осей * N_изм.

▪ При оценке локальной вибрации на непостоянных рабочих местах рассчитывается эквивалентный корректированный уровень вибрации, для чего проводят измерения вибрации на всех единицах оборудования, обслуживаемых работником. Число замеров локальной вибрации на непостоянных рабочих местах определяется как

N_вибр = N_РМ * N_осей * N_изм * N_ед.об.* N_т.к. ,

где N_ед.об. – число единиц оборудования, находящихся в зоне обслуживания работника.

При этом если зона обслуживания рабочего составляет 5÷6 единиц оборудования, то число точек замеров существенно превышает число рабочих мест.