Действие общей вибрации на организм человека

Производственная вибрация, передаваясь здоровым тканям и органам и, имея значительную амплитуду и продолжительность действия, может стать фактором, оказывающим вредное влияние на человека.

Влияние механической вибрации обусловлено смещением тканей. В первую очередь происходит колебание брюшной массы. Периодическое смещение внутренних органов, вызывающее неприятные ощущения, имеет резонанс на частоте 3-3,5 Гц. Область резонанса для головы сидящего человека располагается в зоне между 20 и 30 Гц.

Вибрация с небольшой частотой, до 30 Гц, вызывает преимущественно нарушения болевой чувствительности. Сосудистые нарушения возникают после длительного воздействия интенсивной высокочастотной вибрации. Ослабление внимания наблюдается только при определённых частотах порядка 10-12 Гц.

Если вибрация частотой 6-9 Гц воздействует на человека вдоль его туловища в направлении вертикальной оси, то острота зрения снижается.. Вибрация нарушает речь человека. При частотах от 4 до 10 Гц речь искажается, а иногда прерывается.

При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: жалобы на головокружение, шум в ушах, сонливость. Выявляются вестибулярные расстройства. Вибрационная болезнь и другие вредные воздействия от колебаний могут иметь место только в тех случаях, когда параметры вибрации превышают предельно допустимые нормы.

Нормирование вибрации

Нормативные требования по вибрации рабочих мест, оказывающей влияние на человека-оператора в процессе трудовой деятельности регламентируют два документа: 1) «Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» СН 2.2.4/2.8.566-96 и 2) ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования».

Для санитарного нормирования и контроля должны использоваться

средние квадратические значения виброускорения или виброскорости, а

также их логарифмические уровни в децибелах.

Нормируемый диапазон частот устанавливается для общей вибра-

ции в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 1; 2; 4;

8; 16; 31,5; 63 Гц и 1/3 октавных полос,

Норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают для длительности 8 часов, соответствующей длительности рабочей смены.

Предельно допустимые значения уровней виброускорения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Уровни виброускорения, дБ, общей вибрации

для рабочих мест по ГОСТ 12.1.012-90

Защита от вибрации

Для снижения вибрации используется: а) виброизоляция; б) вибродемпфирование; в) виброгашение.

Виброизоляция

Колебания любого объекта всегда возникают под действием тех или иных возбудителей. Колебательная скорость U, м/с, зависит от отношения частоты возмущающей силы f к частоте собственных колебаний f₀, Гц (рис.2).

Рис. 2. Зависимость колебательной скорости

от отношения частоты вынужденных колебаний

к частоте собственных колебаний.

Состояние системы, соответствующее точке при f/f₀ = 1 называется резонансом. При отсутствии в системе сил трения колебательная скорость U беспредельно увеличивается (кривая 1). Чем больше механические потери в системе, тем слабее выражен резонанс (кривая 2).

Под виброизоляцией понимается метод вибрационной защиты посредством устройств, помещаемых между источником вибрации и защищаемым объектом. Такие устройства называются виброизоляторами.

Виброизоляторы должны обладать достаточным внутренним трением, стойкостью к воздействию давления, температуры, влажности, смазочного масла и других агрессивных сред и долговечностью.

Виброизоляторы могут быть металлическими пластинчатыми или пружинными; резиновыми или комбинированными, являющимися комбинацией пружинных виброизоляторов с резиновыми опорами. Чем выше частота вибрации, тем эффективнее работают виброизоляторы. Эффективное ослабление вибрации низкой частоты в большинстве случаев возможно лишь с помощью виброизоляторов из стальных пружин. Ослабление в широком диапазоне достигается последовательным чередованием пружинных и резиновых виброизоляторов.

Пружины долговечны и хорошо противостоят действию температуры, при антикоррозионных покрытиях они не боятся влаги. Основным недостатком стальных пружин является их большая масса и малые коэффициенты потерь, приводящие к большим резонансным колебаниям. Пружинные виброизоляторы создают эффективную виброзащиту лишь в осевом направлении.

Вибродемпфирование

Вибродемпфирование (снижение уровня вибрации за счет превращения энергии механических колебаний системы в тепловую в вязко-упругих покрытиях, обладающих большими внутренними потерями, нанесённых на колеблющиеся элементы машин) достигается использованием в защищаемом объекте материалов с большим внутренним коэффициентом трения. Такими материалами являются сплавы Cu-Ni, Ni-Co, магниевые сплавы, пластмассы, резины, текстолит, специальные мастики.