Оценка уровня вибробезопасности

Оценка уровня вибробезопасности

На рабочем месте человека-оператора

Ручного механизированного инструмента

 

Цель занятия

 

1. Изучить факторы, влияющие на вибробезопасность человека-оператора ручного механизированного инструмента.

2. Рассчитать уровень вибробезопасности при конкретных значениях показателей, влияющих на риск возникновения вибрационной болезни.

3. Оценить возможность повышения уровня вибробезопасности при изменении некоторых показателей производственного процесса для снижения риска возникновения вибрационной болезни.

 

Прежде чем изучить факторы, влияющие на вибробезопасность человека-оператора, необходимо иметь понятия о производственной вибрации и основных ее характеристиках.

 

Негативное влияние вибрации на работающих

 

Вид изменений в организме	Симптомы изменений	Результаты вибрационного воздействия
Функциональные	Повышение утомляемости, увеличение времени двигательной и зрительной реакций, нарушение вестибулярных реакций и координации движений	Снижение производительности труда и качества работы
Физиологические	Развитие нервных заболеваний, нарушение функций сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, органов внутренней секреции, поражение мышечных тканей и суставов	Возникновение вибрационной болезни

 

Принято различать две основные формы вибрационной болезни: периферическую – возникающую от воздействия вибрации на руки ицеребральную – возникающую от преимущественного воздействия виб­рации на весь организм человека.

Основными признаками периферической формы заболевания явля­ются приступы побеления пальцев рук на холоде (синдром «мертвых пальцев»), ослабление подвижности и болевые ощущения в дистальных (внешних по отношению к туловищу) отделах рук в покое и в ночное время. Наблюдаются снижение чувствительности, гипертрофия (чрезмерное увеличение объема) мышц и костей рук, реже плечевого пояса.

Церебральная форма вибрационной болезни характеризуется в начальных стадиях общемозговыми и сосудистыми нарушениями. На более поздних стадиях развивается органическое поражение мозга. Для вибрационной болезни обеих форм характерны различные побочные патологические изменения органов внутренней секреции (железы), вестибулярного аппарата и т.п.

Характер и течение вибрационной болезни зависят от многих факторов. Важнейшими из них являются уровень вибрации и ее частота, продолжительность и направление воздействия на челове­ка, состояние окружающей среды и условий труда работающих, физи­ческое и физиологическое состояние человека.

Вибрационная болезнь может длительное время протекать компенсированно, когда больные сохраняют трудоспособность и не об­ращаются за врачебной помощью. С течением времени систематичес­кое воздействие вибрации углубляет болезнь, которая может иметь три стадии (степени). Единая классификация вибрационной болезни утверждена Министерством здравоохранения СССР в 1982 г.

Выделяются три стадии проявления болезни: начальная (I ста­дия), умеренно выраженная (II стадия) и выраженная (III стадия), характеристики которых приведены в табл. 3.2.  

Таблица 3.2

Таблица 3.8

Исходные данные

 

Фактор	Наименование показателя	Значение показателя	№ машины
Человек	Сдвиг порога вибрационной чувствительности (ВЧ), дБ	7
	Изменение порога болевой чувствительности (БЧ), мм	0,52
	Температура кожи (t К), °С	25
	Статическая выносливость мышц (СВ), с	32
	Возраст начала работы с виброинструментом (В), лет	37
	Стаж работы с виброинструментом (СР), лет	8

Окончание табл. 3.8

 

Фактор	Наименование показателя	Значение показателя	№ машины
Машина	Уровень виброскорости на частоте 125 Гц (LV), дБ	110	№ 1
		108	№ 2
	Масса машины (М), кг	2	№ 1
		5	№ 2
	Среднегеометрическая частота с максимальным уровнем виброскорости (f), Гц	1000	№ 1
		1000	№ 2
	Срок эксплуатации машины (СЭ), годы	1	№ 1
		1	№ 2
СРЕДА	Уровень звука (LP), дБА	84	№ 1
		87	№ 2
	Температура воздуха (t В), °С	19	№ 1
		16	№ 2
	Относительная влажность воздуха (ОВ), %	75	№ 1
		75	№ 2
	Скорость движения воздуха (VB), м/с	0,2	№ 1
		0,3	№ 2
ПРОЦЕСС ТРУДА	Усилие обжима (УО), Н	26	№ 1
		50	№ 2
	Усилие подачи (УП), Н	20	№ 1
		46	№ 2
	Рабочая поза (РП) – угол сгиба руки в локте, град.	90	№ 1
		90	№ 2
	Длительность контакта с машиной за смену (ДК), мин	400	№ 1
		400	№ 2
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ	Технические меры (ТМ)	Нет	№ 1
		Есть	№ 2
	Средства внешней защиты (СВЗ)	Нет	№ 1
		Пневматические	№ 2
	Средства индивидуальной защиты (СИЗ)	Нет	№ 1
		Пневмо- рукавицы	№ 2

 

При решении задачи значения показателей приведенных выше факторов и коэффициенты весомости необходимо представить в долях единицы согласно табл. 3.3–3.7 и записать в табл. 3.9.

 

 

Таблица 3.9

Характеристика показателей производственного процесса

на рабочем месте обрубщика

Фактор	Показатель		Значение в долях единицы	№ машины	Коэффициент весомости		Критерий
	наименование	обозначен.			обозначение	значение	наименование	обозначен.
Человек	ВЧ	Ф 1	0,75		а 1	0,2	К У
	БЧ	Ф 2	1		а 2	0,1
	t	Ф 3	0,75		а3	0,1
	СВ	Ф 4	0,75		а 4	0,2
	В	Ф 5	0,75		а 5	0,2
	СР	Ф 6	1,0		а 6	0,2		0,825
Машина	LV	В 1	0,75	№ 1	b 1	0,45
			1	№ 2
	М	В 2	0,75	№ 1	b 2	0,15
			0,5	№ 2
	f	В 3	0,75	№ 1	b 3	0,35
			0,75	№ 2
	СЭ	В 4	0,75	№ 1	b 4	0,05	К b 1	0,75
			0,75	№ 2			К b 2	0,825
СРЕДА	LP	С 1	0,75	№ 1	d 1	0,3
			0,5	№ 2
	t	С 2	1,0	№ 1	d 2	0,3
			0,75	№ 2
	ОВ	С 3	0,75	№ 1	d 3	0,2
			0,75	№ 2
	UB	С 4	1,0	№ 1	d 4	0,2	K c 1	0,875
			0,75	№ 2			K c 2	0,675
ПРОЦЕС ТРУДА	У0	Т 1	1,0	№ 1	с 1	0,1
			0,75	№ 2
	Уп	Т 2	1,0	№ 1	с 2	0,3
			0,75	№ 2
	РП	Т 3	0,75	№ 1	с 3	0,2
			0,75	№ 2
	ДК	Т 4	0,75	№ 1	с 4	0,4	КПТ 1	0,85
			0,75	№ 2			КПТ 2	0,75
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ	ТМ	З 1	0,75	№ 1	е 1	0,3
			1,0	№ 2
	свз	З 2	0,5	№ 1	е 2	0,3
			1,0	№ 2
	сиз	З 3	0,5	№ 1	е 3	0,4	КЗ 1	0,575
			1,0	№ 2			КЗ 2	1,0

Решение

 

1. Определение критерия устойчивости:

.

Значение  и  выбирать из табл. 3.9.

= 0,75 × 0,2 + 1,0 × 0,1 + 0,75 × 0,1 + 0,75 × 0,2 + 0,75 × 0,2 +1 × 0,2 = 0,825

Значение записать в табл. 3.9.

 

2. Определение критерия виброопасности машины:

Значения и  выбирать из табл. 3.9:

а) для машины ИП-2009 (№ 1)

= 0,75 × 0,45 +  0,75 × 0,15 + 0,75 × 0,35 + 0,75 × 0,05 = 0,75

б) для машины ИП-2014 (№ 2)

= 1,0 × 0,45 +  0,5 × 0,15 + 0,75 × 0,35 + 0,75 × 0,05 = 0,825.

Значения и записать в табл. 3.9.

 

3. Определение критерия среды:

     Значения и  выбирать из табл. 3.9:

а) для машины ИП-2009 (№ 1)

= 0,75 × 0,3 +  1,0 × 0,3 + 0,75 × 0,2 + 1,0 × 0,2 = 0,875;

б) для машины ИП-2014 (№ 2)

= 0,5 × 0,3 +  0,75 × 0,3 + 0,75 × 0,2 + 0,75 × 0,2 = 0,675.

Значения и записать в табл. 3.9.

 

4. Определение критерия процесса труда:

Значения и  выбирать из табл. 3.9:

а) для машины ИП-2009 (№ 1)

= 1,0 × 0,1 +  1,0 × 0,3 + 0,75 × 0,2 + 0,75 × 0,4 = 0,85;

б) для машины ИП-2014 (№ 2)

= 0,75 × 0,1 +  0,75 × 0,3 + 0,75 × 0,2 + 0,75 × 0,4 = 0,75.

Значения  и  записать в табл. 3.9.

5. Определение критерия защиты:

 

 

Значения и  выбирать из табл. 3.9:

а) для машины ИП-2009 (№ 1)

= 0,75 × 0,3 + 0,5 × 0,3 + 0,5 × 0,4 = 0,575;

б) для машины ИП-2014 (№ 2)

= 1,0 × 0,3 +  1,0 × 0,3 + 1,0 × 0,4 = 1,0.

Результаты расчетов и записать в табл. 3.9.

 

6. Определение комплексной оценки уровня вибробезопасности условий труда:

                                     

 

Значения критериев  выбирать из табл. 3.9:

а) для машины ИП-2009 (№ 1)

= 0,825^0,2 × 0,75^0,3 × 0,875^0,1 × 0,85^0,2 × 0,575^0,2 =

   = 0,96 × 0,92 × 0,99 × 0,97 × 0,89 = 0,75;

б) для машины ИП-2014 (№ 2)

 = 0,825^0,2 × 0,825^0,3 × 0,675^0,1 × 0,75^0,2 × 1,0^0,2 =

       = 0,96 × 0,94 × 0,96 × 0,94 × 1,0 = 0,81

 

 

Выводы

1. Таким образом, при работе с машиной ИП-2014 (№ 2)  = 0,81, а  = 0,19, т.е. условия труда менее виброопасные, чем при работе с машиной ИП-2009, у которой = 0,75, а = 0,25.

2. Наибольшее отклонение от правильного пятиугольника имеет диаграмма для машины ИП-2009 (№ 1) (рис. 3.4), а отсюда и более виброопасные условия труда.

3. Наименьшее значение (с учетом коэффициента весомости) имеет критерий средств защиты. Отсюда следует, что основное направление работы по повышению вибробезопасности труда при работе с машиной ИП-2009 – повышение эффективности средств защиты рук от вибрации.

 

 

Рис. 3.4. Расчетная векторная круговая диаграмма:

А ₁... А _n  – для машины ИП-2009 (№ 1) – У_{В 1} = 0,75;

В ₁... В _n  – для машины ИП-2014 (№ 2) – У_{В 2} = 0,81

 

Задача

для самостоятельного решения

 

Определить уровень вибробезопасности и риск заболевания вибрационной болезнью на рабочем месте человека-оператора при работе с ручной машиной и указать направление работы по повышению вибробезопасности труда при следующих значениях показателей (варианты заданий по табл. 3.10). Исходные данные и результаты расчета представить в виде табл. 3.11.

 

Таблица 3.10

Варианты заданий

 

№ варианта

Человек

Машина

Среда

Процесс труда

Средства

Защиты

ВЧ, дБ БЧ, мм t _К, °С СВ, с В, лет СР, лет L_V, дБ М, кг f_{v max},Гц СЭ, лет L _Р, дБА t_В, °С ОВ, % V_В, м/с У₀, н У_П, н РП, град D К, лет ТМ СВЗ СИЗ Ф ₁ Ф ₂ Ф ₃ Ф ₄ Ф ₅ Ф ₆ В ₁ В ₂ В ₃ В ₄ С ₁ С ₂ С ₃ С ₄ Т ₁ Т ₂ Т ₃ Т ₄ З ₁ З ₂ З ₃ 1 5 0,65 25 40 30 6 110 1 1000 1 80 18 60 0,2 27 20 90 400 есть резина нет 2 1 0,55 26 40 25 5 109 1 1000 1 84 16 75 0,3 28 15 90 400 есть резина нет 3 7 0,7 24 40 25 8 111 3 500 2 83 20 75 0,3 30 31 вниз 180 340 нет нет поролон 4 8 0,75 23 35 36 10 109 5,5 500 3 85 15 75 0,3 46 60 вниз 180 400 есть резина нет 5 5 0,65 22 32 38 10 109 5,5 1000 2 80 15 75 0,3 45 61 60 400 есть резина пнев-мо- рукав 6 10 0,78 21 22 48 10 111 7 1000 5 88 18 70 0,2 58 95 60 430 есть резина нет 7 10 0,75 25 26 31 10 111 6,5 500 3 80 16 60 0,2 59 80 90 400 есть нет поролон 8 12 0,8 21 23 47 2 117 9,5 125 2 80 16 55 0,2 95 120 вниз 180 420 есть нет нет 9 2 0,5 26 36 25 4 117 9,5 125 2 80 16 55 0,2 80 120 вниз 180 420 есть нет нет 10 7 0,63 25 32 20 2 108 9,5 125 2 85 15 75 0,3 55 63 вниз 180 320 есть нет поролон 11 4 0,62 24 27 40 2 108 9,5 125 2 85 15 75 0,3 55 63 вниз 180 320 есть нет поролон 12 1 0,52 25 36 25 5 111 2 1000 5 85 15 75 0,3 55 63 вверх 180 320 есть нет нет

Окончание табл. 3.10

 

№ варианта	Человек																					Машина				Среда				Процесс труда				Средства Защиты
	ВЧ, дБ	БЧ, мм	t К, °С	СВ, с	В, лет	СР, лет	LV, дБ	М, кг	fv max,Гц	СЭ, лет	L Р, дБА	tВ, °С	ОВ, %	VВ, м/с	У0, н	УП, н	РП, град	D К, лет	ТМ	СВЗ	СИЗ
	Ф 1	Ф 2	Ф 3	Ф 4	Ф 5	Ф 6	В 1	В 2	В 3	В 4	С 1	С 2	С 3	С 4	Т 1	Т 2	Т 3	Т 4	З 1	З 2	З 3
	13	8	0,77	23	26	19	1	109	1,1	1000	1	80	18	75	0,2	30	30	30	320	есть	резина	нет
14	6	0,75	24	35	32	5	108	2	500	5	83	17	75	0,2	30	22	60	440	есть	резина	нет
15	2	0,5	26	42	24	4	109	5	1000	4	85	20	75	0,2	28	15	90	400	есть	резина	поролон
16	8	0,5	26	40	26	2	109	5,5	125	2	80	18	60	0,2	40	31	30	320	нет	нет	нет
17	5	0,75	23	36	35	10	108	5,5	125	2	80	18	65	0,2	43	35	30	440	есть	нет	пневморукав
18	4	0,6	22	31	40	10	109	5,5	1000	2	80	15	75	0,3	45	61	60	400	есть	резина	нет
19	9	0,75	21	23	47	10	111	7	125	5	83	17	65	0,2	57	80	60	430	есть	нет	нет
20	11	0,8	25	23	45	8	110	6,5	125	3	80	16	75	0,4	59	80	90	400	есть	нет	поролон
21	3	0,4	26	42	22	4	109	9,5	125	4	80	20	60	0,2	80	120	вниз 180	420	есть	нет	нет
22	2	0,5	25	37	25	2	109	2	125	2	80	19	75	0,3	54	62	вверх 180	320	есть	есть	нет
23	2	0,4	25	36	24	1	109	2	125	1	80	19	75	0,3	55	61	вверх 180	320	есть	есть	поролон
24	3	0,3	26	41	23	2	109	2	125	2	80	19	75	0,3	52	59	вверх 180	320	есть	есть	пневморукав
25	3	0,3	25	41	28	3	109	9,5	125	3	80	18	75	0,2	80	120	вниз 180	420	нет	нет	нет

Таблица 3.11

Исходные данные и результаты расчета

 

Фактор

Показатель

Коэффициент весомости

Li × ki

Критерий К j

Коэффициент весомости l j

Уровень вибробезопасности Ув

Риск заболевания РЗ

Наименование

Обозначение Li

Значение показателя

Обозначение ki

Значение

в долях единицы

Обозначение

Значение

в абсолютных значен.

в долях единицы

Человек

ВЧ, дБ

Ф 1

а 1

Ку

БЧ, мм

Ф 2

а 2

tk, °С

Ф 3

а 3

СВ, с

Ф 4

а 4

В, лет

Ф 5

а 5

СР, лет

Ф 6

а 6

Машина

LV, дБ

В 1

в 1

Кв

М, кг

В 2

в 2

fLvmax, Гц

В 3

в 3

СЭ, лет

В 4

в 4

Среда

LP, дБА

С 1

d 1

Кс

tв, °С

С 2

d 2

ОВ, %

С 3

d 3

V в, м/с

С 4

d 4

Процесс труда

У0, Н

Т 1

c 1

КПТ

УП, Н

Т 2

c 2

РП, град

Т 3

c 3

ДК, лет

Т 4

c 4

Средства защиты

ТМ

З 1

l 1

КСЗ

СВЗ

З 2

l 2

СИЗ

З 3

l 3

 

Библиографический список

 

1. Ивович В.А, Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машинострое-
нии. – М.: Машиностроение, 1990. – 272 с.

2. Защита от вибрации при работе с пневма­тическими шлифовальными машинами/ А.М. Микулинский, Г.А. Стариков, Л.С. Шейман и др. – М.: Машиностроение, 1976. – 88 с.

3. Воздействие локальной вибрации и воп­росы виброзащиты/ А.М. Микулинский, Л.С.Шейман, Т.М.Радзюкевич и др. – Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1983. – 176 с.

4. Пожбелко Г.С. Комплексная оценка воздействия локальной вибрации
на человека-оператора в системе «человек – машина – среда»/ Охрана труда
в промышленности. Темат. сб. науч. тр. – Челябинск: ЧПИ, 1989. – С. 14–22.

5. Пожбелко Г.С. Повышение вибробезопасности человека-оператора в условиях воздействия локальной вибрации: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Кемерово, 1993. – 20 с.

 

Оценка уровня вибробезопасности