Вібрація – це механічні коливання тих, котрі виявляються в зміні положення центра ваги, у зміні форми чи тіла його осі симетрії. Причиною вібрації є неврівноважені силові впливи. Джерела таких впливів: це деталі, що мають зворотно-поступальні рухи (кривошипно-шатунний механізм); неврівноважені обертаючі маси, пружні деформації деталей; зазори в сочлениях; різні фрикційні процеси (коефіцієнт тертя є функція швидкості); електромагнітні процеси (вібрації електричних машин). До основних фізичних характеристик вібрацій відносяться:
• основна частота гармонійного коливання (Гц) f = n/ 60 , де n – число обертів у хвилину;
• амплітуда коливального зсувуAдля гармонійних коливань x = A×sinwt (А,м);
• амплітуда (wA)коливальної швидкостіv = = wA×coswt, де w = 2pf– кутова частота;
• амплітуда (w2A)віброприскорення w = = w2A×sinwt;
• рівень віброшвидкості
Lv = 20 lg (v / v0) , (11)
де v= 5×10-8 – опорна віброшвидкість, v – середньоквадратичне значення віброшвидкості,м/с.
У залежності від впливу на людину вібрація поділяється на місцеву (локальну) і загальну. Загальна вібрація викликає струс людини, локальна – втягує в коливальні рухи лише окремі частини тіла. Найбільш шкідливі і небезпечні для людини коливання з частотами, що відповідають резонансним частотам. Розглянемо резонансні коливання органів людини, а саме:
– голова – (17-25) Гц;
– внутрішні органи (печінка, нирки, серце, шлунок) – (6-9) Гц;
– очне яблуко – (80-100) Гц.
Під дією резонансних частот можливі зсуви внутрішніх органів і навіть розрив цих органів.Дія загальної вібрації (f = 1 100) на організм людини викликає наступне:
• порушення в серцево-судинній системі (спазм судин, підвищення кров'яного тиску, слабкий кровообмен серця і мозку);
• порушення центральної нервової системи (головні болі, швидка стомлюваність, дратівливість, депресія);
• порушення центральної нервової системи (головні болі, швидка стомлюваність, дратівливість, депресія);
• порушення в зоровому апараті (порушення гостроти зору і цветоощущения);
• порушення функціонування вестибулярного апарата;
• зсув внутрішніх органів під впливом резонансних частот (вібрації приводять до порушень репродуктивної функції жінок – трактористок, спортсменок і ін.);
• зменшення рухливості суглобів хребта.
Дія локальної вібрації відрізняється від дії загальної вібрації. Дії локальної вібрації(f=6 1400 Гц) на організм людини такі:
• порушення в серцево-судинній системі (спазми судин пальців рук, передпліччя, серця, зниження температури шкіри);
• порушення в нервовій системі (зниження чутливості нервових закінчень пальців, кисті, передпліччя, болю в руках);
• порушення в кістково-м'язовій системі (місцеві зміни в кістковій тканині кисті і зап'ястя; місцеве розкладання кісткової тканини дрібних кіст зап'ястя; відкладення солей у суглобах пальців, кисті, ліктя, передпліччя; окостеніння сухожиль м'язів у кистях рук і пальців).
Комплекс патологічних змін, що відбуваються в організмі під дією вібрацій, рівень яких перевищує припустимі санітарні норми називається віброхворобою. Ефективне лікування віброхвороби можливо лише на ранніх стадіях,а на пізніх стадіях в організмі відбуваються необоротні зміни, що призводять до інвалідності.
За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та локальну (місцеву) вібрацію. Загальна вібрація та, що викликає коливання всього організму, а місцева (локальна) - втягує в коливальні рухи лише окремі частини тіла (руки, ноги).
Локальна вібрація, що діє на руки людини, утворюється багатьма ручними машинами та механізованим інструментом, при керуванні засобами транспорту та машинами, при будівельних та монтажних роботах.
Загальну вібрацію за джереломвиникнення поділяють на такі категорії:
Категорія 1–транспортна вібрація, яка діє на людину па робочих місцях самохідних та причіпних машин, транспортних засобів під час руху по місцевості, агрофонах і дорогах (в тому числі при їх будівництві). До джерел транспортної вібрації відносять, наприклад, трактори сільськогосподарські та промислові, самохідні сільськогосподарські машини; автомобілі вантажні (в тому числі тягачі, скрепери, грейдери, котки та ін.); снігоприбирачі, самохідний гірничошахтний рейковий транспорт
Категорія 2– транспортно-технологічна вібрація, яка діє на людину на робочих місцях машин з обмеженою рухливістю та таких, що рухаються тільки по спеціально підготовленим поверхням виробничих приміщень, промислових майданчиків та гірничих виробок. До джерел транспортно-технологічної вібрації відносять, наприклад, екскаватори (в тому числі роторні), крани промислові та будівельні, машини для завантаження мартенівських печей (завалочні), гірничі комбайни, самохідні бурильні каретки, шляхові машини, бетоноукладачі, транспорт виробничих приміщень.
Категорія 3– технологічна вібрація, яка діє на людину на робочих місцях стаціонарних машин чи передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.До джерел технологічної вібрації відносяться, наприклад, верстати та метало-деревообробне, пресувально-ковальське обладнання, ливарні машини, електричні машини, окремі стаціонарні електричні установки, насосні агрегати та вентилятори, обладнання для буріння свердловин, бурові верстати, машинидля тваринництва, очищення та сортування зерна (у тому числі сушарні), обладнання промисловості будматеріалів (крім бетоноукладачів), установки хімічної та нафтохімічної промисловості і т. ін.
Загальну технологічну вібрацію за місцем дії поділяють на такі типи:
а) на постійних робочих місцях виробничих приміщень підприємств;
б) на робочих місцях складів, їдалень, побутових, чергових таінших виробничих приміщень, де немає джерел вібрації;
в) на робочих місцях заводоуправлінь, конструкторських бюро, лабораторій, учбових пунктів, обчислювальних центрів, медпунктів, конторських приміщень, робочих кімнат та інших приміщень для працівників розумової праці.
За джерелом виникнення локальну вібраціюподіляють на таку, щопередається від:
- ручних машин або ручного механізованого інструменту, органівкерування машинами та устаткуванням;
- ручних інструментів без двигунів (наприклад, рихтувальні молотки) та деталей, які оброблюються.
За часовими характеристиками вібрації поділяються на:
- постійні, для яких величина віброприскорення або віброшвидкостізмінюється менше ніж у 2 рази (менше 6 дБ) за робочу зміну;
- непостійні, для яких величина віброприскорення або віброшвидкості змінюється не менше ніж у 2 рази (б дБ і більше) за робочу зміну.
Характер вібрації, діючої на людину від машин і об'єктів представлений у таблиці 3.
Таблиця 3
Характер вібрації, збуджуваної машинами
| Машини (об'єкти)
| Характер вібрації
|
| Автомобілі,літаки, судна
| Випадкова широкосмугова
|
| Будівельнімашини, трактори, комбайни, трамваї, залізничний транспорт
| Випадкова вузькосмугова
|
| Металообробні верстати, компресори, текстильні машини, двигуни внутрішнього згоряння, електродвигуни
| Детермінована полігармонійна
|
| Бурові машини, підіймальні крани, відбійні молотки, землерийні машини
| Випадкова і детермінована полігармонійна
|
________________________________________________________________________________
