Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§ 1. Вибрация, ее источники и влияние на человека.

Вибрацией называют механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем. Каждому упругому телу или конструкции, выведенным из положения равновесия, свойственны определенный период и частота колебаний. Такого рода колебания называются собственными, они постепенно затухают, так как энергия движения вследствие трения переходит в тепловую энергию.

При действии на тело или конструкцию периодически изменяющейся силы начинаются колебания, называемые вынужденными, а вызывающая их сила - возмущающей силой.

При совпадении частоты возмущающей силы с частотой собственных колебаний амплитуда колебаний конструкции или сооружения начинает возрастать, так как энергия колебаний увеличивается под действием возмущающей силы, направление которой совпадает в течение каждого периода с направлением движения. Такое возрастание амплитуды колебаний, называемое резонансом, не только создает вибрацию, но и является весьма опасным для конструкции или сооружения. Опасность заключается в том, что с возрастанием амплитуды возрастает и деформация, а следовательно, и напряжение в машине, оборудовании, сооружении, что может привести к их поломке или разрушению. Такие поломки и разрушения в свою очередь могут быть причиной травматизма.

определяют колебательный процесс, но являются весьма сложными. Своеобразие колебательного движения заключается в том, что величины смещения, скорости и ускорения постоянно изменяются в каком-либо ограниченном интервале, поэтому вибрацию можно характеризовать среднеквадратичной величиной одного из параметров за определенный промежуток времени. В практических целях обычно используют два параметра: амплитуду перемещения (мм) и колебательную скорость (м/с, мм/с). Колебательную скорость можно выразить в логарифмических единицах.

При этом уровень колебательной скорости L_v=20 lg v/v₀,

где v - колебательная скорость в точке измерений, м/с; v₀ - пороговая величина колебательной скорости, равная 5*10^-8м/с.

По характеру действия на организм человека вибрацию принято подразделять на общую и местную.

Общая вибрация передается на все тело человека, а местная - на руки работающего. Возможно комбинированное действие общей и местной вибрации. Действие общей вибрации, вызванной работой технологического оборудования (машин, станков и др.), вследствие сотрясений пола, площадки, сиденья, на котором находится работающий, распространяется на весь организм. Действие местной вибрации распространяется на отдельные участки тела, непосредственно соприкасающиеся с источниками вибрации, например при работе ручными машинами: сверлильными, клепальными, шлифовальными, отбойными молотками, при контакте с вибрирующими деталями и т. д. Общей вибрации подвержены водители различного вида транспортных средств.

Опасность воздействия общих вибраций объясняется следующим. Внутренние органы и отдельные части тела человека (сердце, желудок, голову и др.) можно рассматривать как колебательные системы, имеющие различные сосредоточенные массы и соединенные между собой упругими элементами. Большинство внутренних органов имеют собственную частоту колебаний в диапазоне 6-9 Гц. Воздействие на организм человека внешних колебаний с такими же частотами может вызвать резонансные колебания внутренних органов, что представляет опасность их смещения и механических повреждений.

Местные вибрации могут вызвать ухудшение кровоснабжения кистей рук, пальцев, предплечья и сосудов сердца. В результате может возникнуть нарушение чувствительности кожи, отложение солей, окостенение сухожилий мышц в кистях рук и пальцах и, как следствие, деформация и снижение подвижности суставов. Так же как и при общей вибрации, нарушается деятельность сердца и центральной нервной системы.

Организм особенно чувствителен к вертикальным сотрясениям, когда человек находится (стоит) на вибрирующей поверхности и сотрясения распространяются от ног к голове.

Наиболее вредным для человека является одновременное действие вибраций, шума и низкой температуры.

Вибрация может быть причиной нарушения у работающего нормальной деятельности центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, дыхательных органов, повышения кровяного давления, заболевания сосудов, мышц, зрения и слуха. При длительном и интенсивном воздействии вибраций может возникнуть тяжелое и трудно излечимое заболевание - вибрационная болезнь.

Начальные стадии этой болезни при воздействии общей вибрации проявляются в виде головных болей, нарушения сна, повышенной утомляемости и раздражительности, возможны головокружения. Признаками вибрационной болезни при воздействии местной вибрации являются ноющие боли в области кистей и пальцев рук, чувство онемения, повышенная утомляемость рук, слабость в кистях. Внешне кисти имеют отечный вид, нередки утолщения суставов пальцев рук. Со стороны периферической нервной системы наблюдается нарушение болевой, температурной и вибрационной чувствительности.

Одновременно вибрация оказывает вредное действие и на оборудование, понижая КПД машин и механизмов, вызывая ускоренный износ их деталей, необходимость частых наладок и ремонта. Распространяясь в окружающей среде, вибрация разрушает другие машины и сооружения, нарушает технологический процесс и показания контрольно-измерительной аппаратуры.