2014-01-25
706
Вибрация. Ультразвук. Инфразвук
Вибрация - сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.
Основными параметрами вибрации являются:
1) амплитуда смещения - наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия А, м;
2) колебательная скорость - максимальное из значений скорости колеблющейся точки V, м/с;
3) частота f, Гц.
4) колебательное ускорение а, м/с2.
При частоте 16-20 Гц вибрация сопровождается шумом. Человек начинает ощущать вибрацию при колебательной скорости V = 1·10-4 м/c, а при скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.
Относительный уровень колебательной скорости определяется логарифмических единицах (дБ).
LV = 20 lg (V/ V0), дБ,
где V - действительное среднеквадратическое значение виброскорости, м/c;
V0 - 5 ·10-8 м/с - скорость условно принятая как стандартная и соответствующая величине среднеквадратичной виброскорости при стандартном пороге звукового давления для тона с f=1000 Гц, равным 2 ·10-5 Па.
В зависимости от способа передачи вибрации телу человека различают локальную вибрацию, передающуюся через руки человека, и общую, передающуюся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности тела.
Общая вибрация, в зависимости от источника ее возникновения может быть 3х категорий:
1 - транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных машин и транспортных средств при движении по местности и дорогам;
2 - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченным перемещением (экскаватор, бетоноукладчики и т.д.)
3 - технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места (станки, эл. машины, вентиляторы).
При гигиенической оценке вибрации рабочих мест рассматривается диапазон частот от 0,7 до 90 Гц (октавные полосы со среднегеометричеcкими полосами 1; 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63) - для общей вибрации.
Для локальной вибрации - диапазон частот от 5,6 до 1400 Гц (октавные полосы со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000),
По временным характеристикам вибрация может быть постоянной, при которой виброскорость изменяется не более чем в два раза (уровень виброскорости не более чем 6 дБ) за время наблюдения не более 1 минуты, и непостоянной, виброскорость которой меняется не менее чем в два раза (уровень виброскорости - не менее чем на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 минуты.
Источниками локальной вибрации являются пневматические рубильные молотки, кузнечно-прессовое оборудование, шлифовальные и полировальные станки, оборудование гальванических цехов. Повышенные уровни локальной вибрации возникают в цехах при сверлении, шлифовании, полировании.
Вибрация относится к факторам, обладающим большой биологической активностью. Характер, глубина и направленность физиологических и патологических изменений определяются уровнями, спектральным составом вибрации.
Общая вибрация с частотой не менее 0,7 Гц (качка), хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, происходящая по причине нарушения вестибулярного аппарата, по причине резонансных явлений.
Различные внутренние органы и отдельные части тела человека (например голову, сердце) можно рассматривать как колебательные системы с определенной массой. Такие системы обладают рядом резонансов, частоты которых зависят от положения тела работающего (работа “стоя” или “сидя”).
Собственные частоты плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение “стоя”) составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (положение “сидя”) - 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Колебания рабочих мест с такими частотами опасны, т.к. могут вызвать механическое повреждение или даже разрыв этих органов.
Систематическое воздействие общих вибраций с высоким уровнем виброскорости может быть причиной вибрационной болезни - стойких нарушений физиологических функций организма. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружения, плохого сна, понижения работоспособности, нарушения сердечной деятельности.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев, распространяются на всю кисть, предплечье и захватывают сосуды сердца. Одновременно нарушается чувствительность кожи, окостенение сухожилий мышц и отложение солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к болям, деформациям и уменьшению подвижности суставов. Эти изменения усиливаются в холодный и уменьшаются в теплый период года.
Виброболезнь относится к группе профзаболеваний. Эффективное лечение ее возможно только на ранних стадиях.
Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжких случаях в организме возникают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.
Различают гигиеническое и техническое нормирование вибраций. В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих.
Во втором случае осуществляется ограничение параметров вибрации с учетом технических достижений.
Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно в каждой стандартной октавной полосе различно для общей и локальной вибрации.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012-78 “Вибрация. Общие требования безопасности” установлены допустимые значения и методы оценки гигиенических характеристик вибраций, определяющих воздействие на человека. Нормируемыми параметрами при гигиенической оценке вибраций являются среднеквадратические значения виброскоростей для локальной и общей вибрации в октавных полосах частот.
