Вибрация

Воздействие вибраций на человека классифицируется:

— по способу передачи колебаний;

— по направлению действия вибраций;

— по временной характеристике.

Рис. 3.2 - Действие вибрации на человека

В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека; локальную, передающуюся через руки или участки тела человека, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следу­ющие категории (ГОСТ 12.1.012–90 Вибрационная безопасность. Общие требования):

Категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на опера­тора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспор­тных средств при их движении по местности, в том числе при их строительстве; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации.

Категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздейст­вующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограничен­ной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, про­мышленных площадок и горных выработок; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации.

Категория 3а – технологическая вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Категория 3б – вибрация на рабочих местах работников умствен­ного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом. К ней относятся рабочие места на промышленных кранах, у станков металло- и деревообрабатывающих, кузнечно - прессового оборудования, литей­ных машин и другого стационарного технологического оборудования.

Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравматизацию различных тканей с последующими их изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

При действии на организм общей вибрации в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы как вестибулярный, зрительный, тактильный.

Бич современного производства, особенно машиностроения, – локальная вибрация. Локальной вибрации подвергаются главным образом лица, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью.

Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов. Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а колебания высоких частот — спазм сосудов.

Локальная вибрация по источнику возникновения подразделяется на:

- передающуюся от органов ручного управления машин и оборудования;

- передающуюся от ручных инструментов (без двигателей) и обрабатываемых деталей.

По направлению действия вибрация подразделяется на:

– вертикальную;

– горизонтальную, от спины к груди;

– горизонтальную, от правого плеча к левому плечу.

При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопро­вождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений.

При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения равные

10 мм/с², являются неощутимыми,

40 мм/с² – слабо ощутимыми,

400 мм/с² – сильно ощутимыми,

1000 мм/с² – вредными,

4000 мм/с² – неперено­симые.

По временной характеристике различаются:

- постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр, например, виброскорость за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза;

- непостоянная вибрация, изменяющаяся по контролируемым параметрам более чем в 2 раза.

Вибрационная болезнь (ВБ) от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, часто, на заводах железобетонных изделий.

Основные параметры вибрации. В качестве параметров, оценивающих вибрацию могут служить: виброперемещение u (м) или его производные: виброскорость v (м/c) и виброускорение a (м/c²). Если виброскорость изменяется по гармоническому закону с амплитудой А, то этому закону будут подчиняться и два других параметра. При этом амплитуды виброускорения А _a и виброперемещения А _u связаны с амплитудой А соотношениями:

; (3.8)

При анализе вибраций обычно рассматривают не амплитудные, а средние квадратичные значения, определяемые усреднением по времени величины ω(t) на отрезке Т

(3.9)

Таким образом, для характеристики вибраций используют спектры действующих значений параметров или средних квадратов последних.

В практике виброакустических исследований весь диапазон частот вибраций разбивают на октавные диапазоны. В октавном диапазоне верхняя граничная частота в два раза больше нижней . Анализ и построение спектров параметров могут производиться также в третьоктавных полосах частот, которые в три раза уже .

Если f₁ - нижняя граничная частота, а f₂ - верхняя, то в качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется среднегеометрическая частота . Среднегеометрические частоты октавных полос частот вибрации стандартизированы и составляют: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Так как параметры вибрации могут изменяться в очень широких пределах, то на практике часто используются логарифмические уровни вибрации. Логарифмическая единица называется бел (Б), а её десятая часть - децибел (дБ). Логарифмический уровень - характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные физические величины, пропорциональные десятичному логарифму отношения оцениваемого и исходного значения величины. В качестве исходного используются опорные значения параметров, принятые за начало отсчета. Таким образом, логарифмический уровень вибрации будет определяться по формуле:

(3.10)

где ω- среднее квадратичное значение рассматриваемого параметра вибрации, ω⁰- пороговое значение соответствующего параметра.

Для виброскорости пороговое значение , пороговые значения для виброускорения а₀ и виброперемещения u₀ равны: ; , при .

Вибрация нормируется стандартами и другими правилами и нормами. Различают Санитарно-гигиеническое (документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий) и техническое (защита оборудования) нормирование вибрации.

При гигиенической оценке двух видов вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и правила в первом случае включаются в техническую документацию на машины и обору­дование, а во втором — в документацию на технологию проведения работ.

Поиск по сайту: