Испытание пневмоинструмента ударного действия

Ни одно крупное машиностроительное предприятие не обходится без литейного производства. Важным звеном технологической цепи является подготовка материалов для изготовления литейной формы. При этом применяются ручные пневматические машины  ударного действия – трамбовки. Применение пневматических трамбовок при уплотнении формовочной смеси значительно облегчает труд формовщика и увеличивает производительность труда в среднем в шесть раз по сравнению с формовкой вручную. Однако их применение сопровождается рядом вредных и опасных производственных факторов, одним из которых является локальная вибрация. Длительное систематическое воздействие высоких уровней вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний. Вибрационная патология стоит на втором месте после пылевых. Для заболевания характерны боли в руках, головные боли, нарушение сна, недомогания, повышенная раздражительность, а также нарушаются вибрационная, болевая, температурная и тактильная виды чувствительности.

Обследование металлургических и литейных производств г. Ижевска показало, что на предприятиях используются трамбовки, характеризующиеся малым сроком работы без технического обслуживания и ремонта, сложностью изготовления, большим количеством деталей и большой массой, а также имеют ограничения по внутрисменному использованию ручных машин в связи с повышенным уровнем воздействия вибрации на организм рабочего.

В лаборатории кафедры «Безопасность жизнедеятельности» были проведены испытания новой трамбовки (автор Е.Л. Дресвянский, патент RU на полезную модель № 21164 «Пневматическая машина ударного действия») на соответствие уровня вибрации требованиям СанПиН 2.2.2.540-96 [2]. К преимуществам устройства можно отнести:
1) меньший вес, по сравнению с аналогами;
2) удобство эксплуатации, компактность и простота конструкции;
3) отсутствие сальниковых устройств;
4) возможность  регулировки   по   эргономическим   параметрам   длины   в   зависимости   от технологии и физических данных оператора за счет подбора длины рукоятки.

Технические характеристики трамбовки представлены в таблице 1.

Схема принципиальная пневматической трамбовки ударного действия показана на рис. 1.

В качестве рабочего тела в ней используется сжатый воздух, подаваемый из сети 5. Рабочим элементом пневматической трамбовки, осуществляющим процесс трамбования, является массивный ударник 1, приводимый в движение сжатым воздухом. Обязательным элементом трамбовки является воздухораспределительное устройство, осуществляющее рабочий и холостой ход ударника. На схеме оно включает шток 2, поршень 3, кольцевой зазор между поршнем и штоком, каналы в штоке, сбросовые отверстия 4. Переключение ходов ударника осуществляется при примыкании поршня к поверхности А или Б штока вследствие изменения давления в полостях I и II ударника.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Расчетные данные корректированных значений представленны в таблице 3. 

Из результатов испытаний следует, что логарифмические уровни виброскорости лежат в диапазоне 104–111 дБ, не превышающем установленные предельно допустимые уровни.

Использование патентоспособного конструкторского решения при создании трамбовки позволяет эффективно гасить вибрацию как низких, так и высоких частот и снизить уровень действия на рабочего до допустимого, а также расширить технологические возможности пневматических машин ударного действия.

Кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» налажено мелкосерийное производство пневмоинструмента ударного действия.

Рис. 1 Схема принципиальная пневматической трамбовки:
1 - ударник,
2 - шток,
3 - поршень,
4 - сбросовые отверсия,
5 - сеть

Таблица 1. Технические характеристики трамбовки
 

Таблица 2. Результаты замеров вибрационных параметров
 

Таблица 3. Корректирующие значения уровня вибростойкости

Список литературы

1. ГОСТ 16436-70 Машины ручные пневматические и электрические. Термины и определения.
2. СанПиН 2.2.2.540-96 Гигиенические  требования  к  ручному  инструменту  и  организации работ.
3. СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.
4. ГОСТ 16519-78 Машины ручные. Методы измерения  вибрационных  параметров.
5. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. – М.: Машиностроение. 1990. – 271с.
6. Гуляев Б.Б. Формовочные процессы. – Л.: Машиностроение, 1987. – 240 с.
7. Суворов Г.А., Бутковская З.М., Хунданов Л.Л. Производственная вибрация (гигиенические аспекты). – М., 1996. – 72 с.
8. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В. Белова. 4-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2004. – 606 с.: ил.