Научная статья на тему 'Методика исследований вибрации в производственных условиях и на транспорте'

Методика исследований вибрации в производственных условиях и на транспорте Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
128
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методика исследований вибрации в производственных условиях и на транспорте»

полагать, что этот показатель окажется пригодным и для характеристики качества вареного мяса при условии разработки соответствующей методики.

3. Пробы на редуктазу, а также бактериоскопический метод исследования дают более закономерные и устойчивые показатели и в комплексе с органолептическими свойствами, а для сырого мяса и с определением числа Несслера, могут служить надежным критерием для определения качества продукта.

4. Отношение общего азота к аммиачному следует признать заслуживающим проверки, и при условии предварительного получения определенных цифровых величин для продуктов различной свежести этот показатель может также служить одним из способов определения доброкачественности мяса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андриевский, Zschr. f. Unters, und Hygiene, Bd. 32. 1927,—2. В. H. Бабичева и др., Вопросы питания, № 1—2, 1933,—3. В. Н. Бабичева и К. М. Н а-сырова, Вопросы питания, № 1, 1934,—4. И. Э. Будагян, Вопросы питания, т. I, вып. 4, 1932.—5. Глазман и Рох галер, Пищевая промышленность, № 2 1929.— 6. Г у т т е р м а н, Труды ДНИ БПИ, т. III, вып. 2, 1933,—7. Л. Д. К а ш е в н и к, Лабор. практика. № 8, 1933 —8. Миллер, Санитарная бактериология.—9. Л. В. Редин а и С. . Н. Тюхтенева, Вопросы питания, № 6,1934.—10. Смородин-цев, Труды Института мясной промышленности, вып. 2, 1933.—11. Углов и Д о и е ц к а я, Военно-мед. журн , т. IV, вып. 6, 1933.—12. Д. А. Черткова и др., Вопросы питания, 1934.—13. G i 1 ш а n s, Hirsch, К u h n, Z. f. Unters, d. Zebensmxtt., Bd. 53, 1927.

Д-р Е. АНДРЕЕВ и физик Н. СОЗИН .(Ленинград)

Методика исследований вибрации в производственных условиях и на транспорте

Из физической лаборатории сектора гигиены труда Ленинградского института гигиены труда и профзаболеваний (директор—доцент И. Г. Липкович, зав. физической лабораторией — д-р ¡Н. ¡Галанин)

Вибрации в производственной обстановке принадлежат к разряду наименее изученных областей профессиональной гигиены. Между тем близкий к вибрациям-по своей физической природе шум, получивший особенно широкое распространение с развитием техники и введением механических средств передвижения, привлекает внимание не только гигиенистов, но и физиологов и отиатров.

Большое количество работ, посвященных изучению влияния шума на организм человека в целом и на отдельные органы в частности, говорит о том, что шум вреден. Сконструирован ряд аппаратов, позволяющих производить оценку шума, что очень важно как для выяснения влияния шума на организм, так и для изыскания мер борьбы с ним.

В результате мы уже имеем ряд конкретных практических достижений в данной области.

Наряду с этими успехами, крайне недостаточное внимание уде-.лялось изучению влияния вибраций в производственной обстановке на организм человека, хотя вибрации распространены не менее, если не более, чем шумы. К тому же во всех производствах, где имеется .шум, есть и вибрация. В ряде случаев они и порождают шум, поэтому борьба с вибрациями здесь одновременно и (борьба с шумами.

Второй, чрезвычайно важный, момент заключается в том, что .патология, вызываемая шумом определенного диапазона частот, аналогична патологии, обусловливаемой вибрациями.

Наконец от шума страдает только часть органов и систем организма человека, в то время как влияние вибраций распространяется на весь организм в целом.

Изучение вибраций с точки зрения гигиены надо начать с характеристики их с физической стороны в производственной обстановке. Для этого необходима специальная аппаратура, которая мргла бы дать полную и соответствующую действительности картину вибраций, .имеющих место в той или иной отрасли производства.

Изучение действия вибраций, возникающих под влиянием передвижения городского транспорта, работы машин и станков, на жилые: постройки, стены и фундаменты зданий—дело не новое. Э,тим занимается так называемая техническая сейсмометрия, являющаяся отраслью сейсмологии.

К сожалению, применяемые ею приборы, получили столь же малое распространение в практике гигиенических исследований, как и ¡приборы, употребляемые для учета вибраций сейсмического порядка.

Из всех приборов для гигиенической оценки вибраций на производстве были применены только прибор Ма^ак и виброграф Бонч-.ковского.

Первый из этих приборов импортный, а второй очень громоздок, поэтому они не могли получить широкого распространения.

Это заставило физическую лабораторию заняться конструкцией высококачественных вибрографов, с которыми можно было бы работать 1на производстве. : \ /.а По-нашим-заданиям были выполнены под руководством меха-йИка-кбнструктора А. О. Л у й к три модели вибрографов, имеющие различную чувствительность и тем самым позволяющие оценивать Вибрации большого диапазона величин смещения. Работа с этими приборами проста; они легки, удобны и портативны.

В основе наших приборов, как и большинства сейсмографов, лежит принцип инертной массы (неподвижная точка), служащей для изучения колебательных движений. Эта масса при движении тел, на которые она установлена, приходит в колебательное относительно данной поверхности движение, которое надо записать.

Вибрографы для изучения вибраций на производстве должны удовлетворять следующим условиям:

1. Виброграф должен давать полную оценку вибрационного режима, т. е. характеризовать величину смещения (амплитуду, определяющую наибольшее отклонение от положения равновесия), период (время, необходимое для одного полного колебания) ускорения как меры измерения скорости и, наконец, энергию колебательного движения. ...

2. Прибор должен производить регистрацию вертикального и горизонтального колебательных движений.

3. Виброграф должен иметь приспособление, позволяющее изменять увеличение чувствительности прибора, потому что в практике

3 Ги-иен1 п санитария, 36 5

исследований вибраций на производстве приходится встречаться, с колебаниями широкого интервала.

Как показывают исследования, произведенные проф. Бончковским и нами, амплитуда колебаний может быть от долей микрона до миллиметров и даже сантиметров. Применять для каждого отдельного* случая особый прибор, конечно, весьма затруднительно. Однако создать один универсальный прибор, который регистрировал бы и амплитуды в долях микрона и колебания в сантиметрах, также невозможно. Поэтому для изучения вибраций производственного характера приходится конструировать отдельные типы вибрографов определенного увеличения, которые можно применять в разных условиях.

4. Прибор должен давать возможность установить его на границе апериодичности, что в значительной степени облегчит весь процесс вычисления основных элементов, характеризующих вибрационные-движения.

5. Наконец, виброграф должен быть портативным и легким.

Сконструированные вибрографы имеют оптическую и механическую регистрации.

■Виброграф с оптической регистрацией (рис. 1) имеет два маятника —■ горизонтальный и вертикальный — для одновременной записи вертикальных и горизонтальных смещений. Маятники монтированы на одном общем штативе.. ;Маятник. весит 1 кг. Общий вес прибора не превышает 5 кг.

На .концах маятников находятся вогнутые зеркала С, вращающиеся вокруг горизонтальной оси. Для устранения собственных колебаний маятники устанавливаются на границе апериодичности. Это достигается специальными приспособлениями— демпферами, которые представляют собой систему параллельных. пластинок, заключенных в металлическую коробку К, погруженных в вязкую среду: (.масло) и скрепленных с рычагом маятника. Во время работы маятники снимаются с арретира вращением винта М. С помощью винтов N, расположенных на площадке прибора, устанавливается определенное положение прибора по. уровню.

Регистрация осуществляется оптическим путем на фотографической бумаге.

Увеличение прибора — от 60 до 10 ООО раз.

Виброграф предназначен для предприятий текстильной, швейной и металлообрабатывающей промышленности.

В качестве иллюстрации его работы приводим виброграмму № 1 (рис. 4).

Виброграф с механической записью (рис. б) имеет также два маятника — горизонтальный В и вертикальный А, укрепленных на общем основании. ¡Прибор устроен таким образом, что позволяет изучать также вибрации вертикально расположенных плоскостей. Маятники имеют такую же массу, как и в первом вибрографе, и тоже цилиндрической формы. Демпфер состоит из системы параллельных пластинок, заключенных в металлическую коробку М. и погруженных в вязкую среду. На конце рычагов помещены специальные перья,, в которые через съемную крышку наливаются чернила. Регистрирующий прибор монтируется вместе с вибрографом на общем основании. 'Запись производится на; белой бумаге. Регистрир снабжен специальными приспособлениями для изменения скорости движения ленты.

Этот прибор дает увеличение от ¡20 до 50 раз. Он рассчитан на железнодорожный транспорт, вагоны, трамваи и производственные предприятия, где вибрации характеризуются значительными величинами смещения и где, следовательно, нет надобности в.их большом увеличении.

Виброграф с механической регистрацией с: одним маятником может быть использован и для изучения вертикальных и горизонтальных смещений. На рис. 2 представлено положение вибрографа для учета вертикальных смещений, на рис. '3 — горизонтальных.

Этот виброграф является одной из последних конструкций физической лаборатории. Небольшая масса М вибрографа непосредственно связана, с одной стороны, с пишущим пером, с другой — с арретиром. Перо автоматически изменяет свою длину в зависимости от количества намотанной на барабан бумаги, оставаясь все время в соприкосновении с ней. Подвес жесткий, ¿боку на том же штативе монтирован регистрирующий прибор, состоящий из двух барабанов С и £>. На' барабан С надевается лента, которая свободным концом вставляется в щель барабана О,, снабженного часовым механизмом, заводящимся снизу. Сбоку у ведущегс барабана имеются два винта Л и Г. Винт Л служит для пуска.'

Рис. 4. Виброграмма № 1. Фябрика Ногина, 2-й этаж

Рис. 1. Виброграф с оптической регистрацией

Рис. 2. Вертикальный маятник Рис. 3.Горизонтальный I л;

Рис. 5. Виброграф с механической записью

механизма, Г — для установки иа желательную скорость. Простым нажатием винта Л барабан делает один оборот, нажатием и поворотом этого винта барабану сообщается непрерывный ход до использования всего завода.

Перевод вибрографа из вертикального положения в горизонтальное и обратно осуществляется поворотом его на шарнир (рис. 2 и 3). Перевод же маятника из вертикального положения в горизонтальное .производится освобождением пружины О либо подвинчиванием ее винтом .¡У.

Виброграф имеет воздушный демпфер. Увеличение прибора нормальное. Следовательно применение прибора ограничивается только такими объектами, где вибрации дают большие величины смещения, например, автобусы, автомобили, паровозы и вагоны.

:Во время работы все вибрографы жестко крепятся к исследуемой поверхности винтами (деревянное основание) (рис. 2 и 3) или гипсом (бетон и др.), в случае продолжительного наблюдения.

В качестве иллюстрации работы прибора с механической записью приводим виброграмму № 2 (рис. 6).

Работа с приборами очень проста. Записанные ими виброграммы, ввиду достаточно быстрого хода регистров, легко обрабатываются даже в случае очень коротких периодов (0,001 сек.). ■

Одним из наиболее важных и ответственных моментов исследований является установление увеличения прибора.

Рис. 6. Виброграмма № 2. Ткацкий цех

Так как вибрографы записывают не истинную величину смещения, а некоторую функцию его, то основной задачей 'при изучении вибраций является нахождение связи между истинной величиной смещения и найденной из виброграмм.

Решение этой задачи больших затруднений не вызывает, так как эта часть сейсмологии разработана достаточно подробно.

Увеличение прибора, как известно, является функцией конструктивных данных его и отношения периода вынужденных колебаний к собственным. Зная конструктивные особенности прибора, можно вычислить и величину динамического увеличения его. Для нашего случая при маятнике, установленном на границе периодичности, эта

величина определяется из уравнения: ц2, где Ж—статическое

£

увеличение — индикаторная длина маятника, / —приведен-

Т

ная), и- — квадрат отношения периодов

Определение периода производится из виброграммы, что же касается статистического увеличения прибора, то оно дается конструктором или вычисляется на основании соотношения значения индикаторной и приведенной длины маятника. Определив статическое увеличение и зная отношение периодов вынужденного колебания маятника к собственному, нетрудно найти и динамическое увеличение прибора. Для упрощения работы мы в настоящее время пользуемся методом номографирования. Для .этой цели по нашему заданию старшим научным сотрудником Астрономического института Д. Н. Хромовым были выполнены номограммы, позволяющие определять динамическое увеличение прибора, истинное смещение, ускорение и энергию колебательного движения При отсутствии номограммы можно пользоваться следующими формулами:

I. Амплитуда x^mm— —где Amm— амплитуда из виброграммы, к— динамическое

увеличение.

„ „ мм 4л2 х1 *' мм

II. Ускорениех—~s ——гТ~'> где ж-—¿т — ускорение, .v1 — истинная величина

ск j р сек "

смещения в мм, Тр—период колебания в секундах.

• ¿pi *

III. Энергия I— -Y~i—, где У— энергия в эргах.

1 v

Нахождение указанных величин по номограммам значительно упрощает дело, не снижая при этом достаточной точности определе-

ния значений увеличения прибора, амплитуды, энергии и т. п. На рис. -7 приведена номограмма для определения амплитуды колебаний. Предел погрешности не превышает 3%.

Номограммой надо пользоваться следующим образом. Предположим, что необходимо определить истинное смещение хтт при динамическом увеличении прибора в 500 и замеренной амплитуде на виброграмме в 5 мм. Соединяем значение увеличения, отложенное на правой вертикальной линии, со значением амплитуды, отложенной на левой вертикали. Прямая, соединяющая эти точки, пересечет среднюю вертикальную на номограмме в некоторой точке, соответствующей истинному смещению в 0,012 мм, или 12. Аналогично этому производится определение и других констант.

* Максимальное ускорение и энергия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.