Действие вибрации на организм человека. Вибрация опасна как для машинного, так и для человеческого компонента системы

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 воздействии вибрации на организм важную роль играют анализаторы центральной нервной системы: вестибулярный, кожный и др. (см. рис.1).

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).

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.

Активной составляющей воздействия вибрации на организм является ускорение. При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц значения предельных ( по ощущениям) ускорений следующие:

10 мм/с – неощутимые,

40 мм/с – слабоощутимые,

400 мм/с – сильно ощутимые,

1000 мм/с – вредные,

4000 мм/с – непереносимые.

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.

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

Нормирование вибрации

Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются средне-квадратичные значения виброскорости V и виброускорения W , а также их логарифмические уровни в децибелах Lv и Lw (для локальной вибрации - в октавных полосах, для общей в 1/3- октавных). Нормативные значения приведены в ГОСТ 12. 1.012-90.

Уровень виброскорости определяется как :

Lv = 20 lg

Общая вибрация нормируется вдоль осей C,U,Z декартовой системы координат.

Общая и локальная вибрация нормируются отдельно.

Дозовый подход позволяет оценивать кумуляционный эффект вибрации, вычисляя дозу вибрации Д:

Д = , где - мгновенное корректированное значение виброскорости в момент .

При этом нормируемым параметром является

Изменение вибрации осуществляется приборами НВА-1, ШВК-1, ВШВ-2. Точки измерения - на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания).

Защита от вибрации

Основными методами защиты от вибрации являются:

· воздействие на источник возбуждения (снижение или ликвидация возбуждающих сил)

· отстройка от режима резонанса (подбор массы m и жесткости g колебательной системы)

· вибродемпфирование- увеличение механического импеданса колебательной системы

где -активная часть сопротивления

(mw-gw) - реактивная часть сопротивления

mw - инерционная часть

gw - упругая часть

· динамические гашения колебаний - присоединения к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта.

· изменение конструктивных параметров.

· активная виброзащита - дополнительный источник вибрации в противофазе.

· виброизоляция - для ослабления вибрации от источника. Установка виброизоляторов - материалов с большим внутренним трением (резина, пробка, войлок, асбест, стальные пружины).

Виброизоляцию можно оценить через коэффициент передачи

, где f и f₀ – частота возмущающей силы и собственная частота системы при наличии виброизолирующего слоя. Эффективность виброизоляции определяется по формуле

Поиск по сайту: