Источники вибраций, воздействие вибраций на человека

Под вибрацией обычно понимается сложные колебания упругих тел в механических системах или колебательные движения самих механических систем. Каждому упругому телу или конструкции, выведенному из состояния равновесия, свойственны определенный период и частота колебаний. Это - собственные колебания, затухающие вследствие перехода энергии движения в тепловую энергию в результате трения. Под действием возмущающей силы возникают вынужденные колебания. При совпадении частоты собственных и вынужденных колебаний возникает резонанс – возрастание амплитуды колебаний конструкции или сооружения.

Принято различать локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация оказывает воздействие на отдельные части тела. Источником локальной вибрации является, например, ручной электро- и пневмоинструмент. Общая вибрация воздействует на весь организм человека через опорные поверхности (пол, сиденье).

Вибрации характеризуются следующими параметрами:

A – амплитуда;

f – частота (1…63) [Гц];

T – период.

Вибрация может измеряться с помощью, как абсолютных, так и относительных параметров.

Абсолютными параметрами для измерения вибрации являются: вибросмещение, виброскорость и виброускорение (амплитуда перемещения, колебательная скорость и колебательное ускорение).

Основной относительный параметр вибрации – уровень виброскорости (определяют по виброскорости V [м/с])

[дБ]

где V – фактическое значение виброскорости;

V₀=5´10^-8 [м/с] – пороговое значение виброскорости

Параметры вибрации измеряются с помощью приборов, называемых виброметрами и вибрографами.

Влияние вибрации на человека зависит от направления ее действия. Поэтому вибрация подразделяется на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X; Y; Z для общей вибрации и X_р; Y_р; Z_р для локальной вибрации.

Для локальной вибрации ось X_р совпадает с осью мест хвата источника вибрации. Ось Z_р лежит в плоскости, образованной осью X_р и направлением подачи или приложения силы или оси предплечья.

Наиболее опасными являются колебания рабочих мест, имеющих частоту, резонансную с колебаниями отдельных частей тела или отдельных органов.

Для большинства внутренних органов, собственные частоты колебаний лежат в диапазоне 6…9 Гц. Для стоящего на вибрирующей поверхности, человека имеется два резонансных пика – на частотах 5…12 Гц и 17…25 Гц, для сидящего – на частотах 4…6 Гц. В определенных условиях вибрация оказывает благоприятное действие на организм человека и применяется в медицине для улучшения функционального состояния нервной системы, ускорения заживления ран, улучшения кровообращения, лечения радикулитов и т.д. Однако в производственных условиях, длительное воздействие вибрации приводит к «вибрационной болезни».