Вібрація, шум, ультразвук та інфразвук

Вібрація та Ії дія на організм людини.

Вібрація – коливання окремих точок або цілою механізованою системою відносно першепочаткових відносин.

Знакопереміни напруги, які визиваються вібрацією, призводять до накопичення пошкоджень у матеріалах, появи тріщин і розрушень.

Вібрації передаються по різних елементах машин і обладнання до оператора через опорні поверхні на тіло людини (загальна В.) і через руки (локальна В.)

Вібрації характеризуються частотою коливань f (Гц), амлітудою зміщення А (мм), швидкістю коливання V=2 fA (м/с), прискоренням коливання W=2 ( f)²A (м/с²).

Найбільш несприятливо діє на організм людини вібрація при резонансних частотах 6-30 Гц.

Резонансні частоти окремих частин тіла людини слідуючи (Гц):

- очі – 22-27;

- горло – 6-12;

- грудна клітка – 2-12;

- ноги, руки - 2-8;

- голова – 8-27;

- мозок – 10;

- обличчя і челюсті - 4-27;

- поясниця – 4-14;

- живіт – 4-12.

Вібрація викликає порушення фізіологічного і функціонального стану людини.

Стійки шкідливі фізіологічні зміні називають вібраційною хворобою. Ії симптоми:

головна біль,оніміння пальців рук, запаморочення, поганий сон, судороги, зниження працездатності, порушення серцевої діяльності. При цьому виникають патологічні зміни спинного мозоку, серцево-судинної системи, кісних тканин і суставів, змінюється капілярній кровообіг.

Функціональні зміні:

- погіршення зору;

- реакції вестибулярного апарату;

- виникнення галюцинацій;

- швидка втомлюваність.

Шум та його дія на організм людини.

Шум -сукупність звуків різної інтенсивності і частоти, що виникають внаслідок коливальних процесів і безладно змінюються протягом часу. Джерелом шуму може бути тіло, що коливається.

Будь які механічні коливання у діапазоні частот 20-20000 Гц сприймаються органом слуху людини як звук. Коливання з частотою менше 20 Гц породжують інфразвук, а понад 20000 Гц – ультразвук. Ці коливання не сприймаються органами слуху людини, але спричиняють біологічну дію на організм.

Звукові хвилі здатні поширюватися лише у пружному середовищі, яким є тверді тіла (метали, будівельні матеріали), рідини і гази.

Звук характеризується інтенсивністю І – (Вт/м²) і звуковим тиском Р – (Па).

Вухо людини здатне реагувати на зміни звукового тиску від Ро=2*10^-5 Па – (поріг чутності) до Рб=2*10² Па – (больовий поріг). Інтервал тиску (х10⁷) значно великий і його практичне використання вісьма незручно. На практиці прийнято оцінювати звуковий тиск у логарифмічних рівнях - децибелах (дБ), які визначаються по формулі:

(дБ),

де Р – фактичне значення звукового тиску від джерела звуку, Па.

У логарифмічної шкалі весь діапазон відчутних звукових тисків поміщаються у інтервалі від 0 до 140 дБ.

Po х10⁷ Pб

* *

0 140 дБ

* * *

85 дБ (СІЗ)

При звуковому тиску більш 80-85 дБ необхідно використовувати СІЗ органів слуху.

Шкідлива дія виробничого шуму на організм людини:

1. заважає – перешкоджає язиковому зв’язку;

2. роздратує – визиває нервову напругу, зниження працездатності, загальну перевтому;

3. зашкоджує – порушує фізіологічні функції на довгостроковий період і визиває розвиток хронічних захворювань: погіршення слуху, гіпертонія, туберкульоз,

виразка шлунку;

4. травмує – різко порушує фізіологічні функції організму людини.

Інфразвук — це коливання в повітрі, в рідкому або твердому середовищах з частотою менше 16 Гц.

Інфразвук людина не чує, однак відчуває: він справляє руйнівну дію на організм людини. Високий рівень інфразвуку викликає порушення функції вестибулярного апарату, зумовлюючи запаморочення, біль голови. Знижується увага, працездатність. Виникає почуття страху, загальна немічність. Існує думка, що інфразвук сильно впливає на психіку людей.

Всі механізми, котрі працюють при частотах обертання менше 20 об/с, випромінюють інфразвук. При русі автомобіля зі швидкістю понад 100 км/год він є джерелом інфразвуку, котрий утворюється за рахунок зриву повітряного потоку з його поверхні. В машинобудівній галузі інфразвук виникає при роботі вентиляторів, компресорів, двигунів внутрішнього згорання, дизельних двигунів.

Завдяки великій довжині інфразвук поширюється в атмосфері на великі відстані. Практично неможливо зупинити інфразвук за допомогою будівельних конструкцій на шляху його поширення. Неефективні також засоби індивідуального захисту. Дієвим засобом захисту є зниження рівня інфразвуку в джерелі його випромінювання. Серед таких заходів можна виділити наступні:

— збільшення частот обертання валів до 20 і більше обертів на секунду;

— підвищення жорсткості коливних конструкцій великих розмірів;

— усунення низькочастотних вібрацій;

— внесення конструктивних змін в будову джерел, що дозволяє перейти з області інфразвукових коливань в область звукових; в цьому випадку їх зниження може бути досягнуте застосуванням звукоізоляції та звукопоглинання.

Ультразвук широко використовується в багатьох галузях промисловості. Джерелами ультразвуку є генератори, котрі працюють в діапазоні частот від 12 до 22 кГц для обробки рідких розплавів, очищення відливок, в апаратах для очищення газів. В гальванічних цехах ультразвук виникає під час роботи очищувальних та знежирювальних ванн. Його вплив спостерігається на віддалі 25—50 м від обладнання. При завантажуванні та розвантажуванні деталей має місце контактний вплив ультразвуку.

Ультразвукові генератори використовуються також при плазмовому та дифузійному зварюванні, різанні металів, при напилюванні металів.

Ультразвук високої інтенсивності виникає під час видалення забруднень, при хімічному травленні, обдуванні струменем стисненого повітря при очищенні деталей, при збиранні.

Під час промивання та знежирення деталей використовується ультразвук в діапазоні від 16 до 44 кГц інтенсивністю до (6—7)104 Вт/м2, а при контролі складальних з'єднань — в діапазон частот понад 80 кГц.

Ультразвукові коливання поширюються у всіх згаданих вище середовищах з частотою понад 16000 Гц.

Ультразвук викликає функціональні порушення нервової системи, головний біль, зміни кров'яного тиску та складу і властивостей крові, зумовлює втрату слухової чутливості, підвищену втомлюваність.

Ультразвук впливає на людину через повітря, а також через рідке і тверде середовище.

Поиск по сайту: