Источники, классификация и характеристики вибраций

Вибрация — механическое колебательное движение системы с упругими связями.

Источники вибраций: различное производственное оборудование.

Причина появления вибрации: неуравновешенное силовое воздействие.

Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации условно подразделяют на: местную (локальную), передающуюся на руки работающего и общую передающуюся через опорные поверхности на тело человека. Общая вибрация в практике гигиенического нормирования обозначается как вибрация рабочих мест. В производственных условиях нередко имеет место комбинированное действие местной и общей вибрации.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории:

• Категория 1 — транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах транспортных средств при их движении; 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; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации.

• Категория 3 — технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:

- 3а - на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

- 36 - на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

- Зв - на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

При гигиенической оценке двух видов вибрации (общая и локальная) санитарно-гигиенические требования и правила для общей вибрации включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а при локальной — в документацию на технологию проведения работ.

По своим физическим характеристикам производственная вибрация имеет довольно сложную классификацию.

По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную.

По частотному составу — на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, среднечастотную -31,5 и 63Гц, высокочастотную - 125, 250, 500,1 000 Гц - для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест - соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц; 31,5 и 63 Гц.

По временным характеристикам рассматривают вибрацию: постоянную, для которой величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин; непостоянную, для которой величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин.

Вибрация характеризуется следующими величинами:

· частотой f (Гц)

· амплитудой смещения А(t)

· скоростью V(t) (виброскорость)

· ускорением w(t) (виброускорение)

Вибрация опасна как для машинного, так и для человеческого компонента системы «человек - машина». Воздействуя на машинный компонент вибрация чаще всего снижает производительность технических установок, вызывает знакопеременные, приводящие к усталостному разрушению напряжения в конструкциях, снижает точность считываемых показаний приборов и т.п.

При длительном воздействии вибрации с частотами f = 250-350 Гц возникает профессиональное заболевание под названием «вибрационная болезнь», сопровождающаяся стойкими патологическими нарушениями в организме (поражение мышц, изменения в костях, суставах, смещение органов в брюшной полости). Вибрационная болезнь обусловлена длительным (не менее 3-5 лет) воздействием вибрации в условиях производства.

При частотах f»5 Гц (собственная частота колебаний органов человеческого организма) - возможно повреждение отдельных частей и органов.

Опасными частотами для внутренних органов является диапазон 6¼9 Гц, для рук 30¼80 Гц.

Благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов и особенностей конфигурации, тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит не только от характеристик интенсивности вибрации, но и от диапазона частот.

Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний тела человека или его отдельных органов:

для тела человека – 6..9 Гц,

головы – 6 Гц,

желудка – 8 Гц,

другие органы – в пределах 25 Гц,

глазные яблоки – 60..90 Гц (расстройства зрительных восприятий).

Локальная вибрация приводит к спазму сосудов, начиная с концевых фаланг пальцев до предплечья, плеча, сосудов сердца. Она вызывает также поражение нервов, отложение солей.