Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, может быть причиной виброболезни. Это стойкие нарушения физиологических функций организма, обусловленные воздействием вибрации на центральную нервную систему. Нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, нарушений сердечной деятельности.
Для большинства внутренних органов собственные частоты колебаний лежат в диапазоне 3-30 Гц. Колебания рабочих мест с такими частотами весьма опасны, т.к. могут вызвать механическое повреждение органов в результате явления резонанса. Для стоящего на вибрирующей поверхности имеется два резонансных пика – 5-12 Гц, для сидящего – 4-6 Гц, для головы – 20-30 Гц. Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной и околорезонансной зоне может быть причиной вибрационной болезни.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью. Одновременно наблюдается воздействие вибрации на нервные окончания, мышечной и костной ткани, выражающееся в нарушении чувствительности кожи, окостенения сухожилий мышц и отложениях солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к болям, деформациям и уменьшению подвижности суставов.
Все указанные изменения усиливаются в холодный и уменьшаются в тёплый период года. При общей и локальной вибрации наблюдаются нарушения деятельности центральной нервной системы. Виброболезнь относится к группе профзаболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжёлых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.
Лёгкая форма виброболезни – когда ещё возможны обратимые процессы, т.е. возможно восстановление нарушенных функций организма. При средних и тяжёлых формах виброболезни наступают необратимые процессы, и лечение не восстанавливает утраченные функции.
Нормирование вибрации
3.4.1Различают гигиеническое и техническое нормирование вибрации. При гигиеническом нормировании производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками рабочих, исходя из физиологических требований, которые исключают возможность возникновения вибрационной болезни.
При техническом нормировании ограничивают параметры вибрации с учётом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации. При этом учитывают условия установки и режим работы стационарного виброактивного технологического оборудования в цехах, а также условия эксплуатации ручного механизированного инструмента. В соответствии с ГОСТ и СН для гигиенической оценки постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должны использоваться следующие методы:
- частотный (спектральный) анализ нормируемого параметра;
- интегральная оценка по частоте нормируемого параметра;
- интегральная оценка с учётом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.
Нормируемый диапазон частот устанавливается:
- для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 6; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;
- для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.
3.4.2 При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (V) и виброускорения (а) или их логарифмические уровни (La; Lv) (см. формулы 3 и 4), измеряемые в 1/1 и 1/3 октавных полосах частот.
3.4.3 При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения (U) или их логарифмические уровни (Lu), измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:
(8)
(9)
где
Ui; Lui – среднее квадратическое значение виброскорости или виброускорения (или их логарифмические уровни) в i-ой частотной полосе;
n – число частотных полос (1/3 или 1/1 октав) в нормируемом частотном диапазоне;
Кi; LKi – весовые коэффициенты для i-ой частотной полосы соответственно для абсолютных значений или их логарифмических уровней, определяемые для локальных вибраций по таблице, (приложение А); для общих вибраций по таблице (приложение Б).
Корректированный уровень вибрации – одночисловая характеристика вибрации, определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с учётом октавных поправок.
3.4.4 При интегральной оценке вибрации с учётом времени её воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения (Uэкв.) или их логарифмический уровень (LUэкв.), измеренное или вычисленное по формулам:
(10)
(11)
где
Ui – корректированное по частоте значение контролируемого параметра виброскорости (V, Lv) м/с, или виброускорения (а, Lа) м/с2;
ti – время действия вибрации (ч).
(12)
где
n – общее число интервалов действия вибрации
Эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изменяющейся во времени вибрации – это корректированный уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратичное корректированное значение виброускорения, и/или виброскорости, что и данная непостоянная вибрация в течение определённого интервала времени.