Резюме Вибрацията и нейното въздействие върху човешкото тяло
Резюме по темата:
„ВИБРАЦИЯТА И НЕЙНОТО ВЪЗДЕЙСТВИЕ ВЪРХУ ЧОВЕШКОТО ТЯЛО“
Вибрацията е механична вибрация, най-простата форма на която са хармоничните вибрации.
Вибрацията възниква при работа на машини и механизми, които имат неуравновесени и неуравновесени въртящи се органи с възвратно-постъпателни и ударни движения. Това оборудване включва металообработващи машини, ковашки и щамповащи чукове, електрически и пневматични перфоратори, механизирани инструменти, както и задвижвания, вентилатори, помпени агрегати, компресори. От физическа гледна точка няма фундаментални разлики между шума и вибрациите. Разликата е във възприятието: вибрациите се възприемат от вестибуларния апарат и средствата за допир, а шумът се възприема от органите на слуха. Вибрации на механични тела с честота по-малка от 20 Hz се възприемат като вибрация, повече от 20 Hz - като вибрация и звук.
Вибрацията се използва в предприятията на строителната индустрия за уплътняване и полагане на бетонна смес, раздробяване и сортиране на инертни материали, разтоварване и транспортиране на насипни материали и др.
Под въздействието на вибрациите в човешкото тяло се наблюдава промяна в сърдечната дейност, нервната система, вазоспазъм, промени в ставите, водещи до ограничаване на тяхната подвижност. Продължителното излагане на вибрации води до професионално заболяване - вибрационна болест. Изразява се в нарушение на много физиологични функции на човек. Ефективното лечение е възможно само в ранен стадий на заболяването. Много често в тялото настъпват необратими промени, водещи до увреждане.
Ориз. Вероятността за липса на вибрационна болест:1-7- с продължителността на работасъответно 1,2,5,10,15,20 и 25 години.
Най-простата осцилаторна система с една степен на свобода е маса, монтирана върху пружина. Тази система извършва хармонични или синусоидални трептения.
Основните параметри, характеризиращи вибрацията са:амплитуда (най-голямото отклонение от равновесното положение) A, m; честота на трептене f, Hz (брой трептения в секунда); вибрационна скорост V, m/s; вибрационно ускорение W, m/s 2 ; период на трептене T, сек.
Степента на въздействие на вибрациите върху физиологичните усещания на човек се определя от величината на осцилаторното ускорение и скоростта на трептенията:
,m/s, (2.5.26)
,m/s 2,(2.5.27)
където f е броят на трептенията за 1 s;
A- амплитуда на трептене, m.
Вибрация се отбелязва в близост до оборудването, по време на работа на пневматични инструменти, когато валовете на машините не са правилно балансирани, при транспортиране на течности и газове през тръбопроводи, по време на технологични процеси на полагане на бетон с помощта на вибрационни агрегати.
Вибрация с несинусоидален характер винаги може да бъде представена като сума от синусоидални компоненти с помощта на разширение на Фурие.
За изследване на вибрациите целият честотен диапазон (както и за шума) е разделен на основни диапазони. Средните геометрични стойности на честотите, при които се изследва вибрацията, са както следва: 2, 4, 8, 16, 31, 50, 63, 125, 250, 500, 1000 Hz. Нивата на вибрации не се измерват на всяка отделна честота, а в някои ленти (интервали) от честоти на октава и една трета октава. За октави съотношението на горните граници на честотите към долните fv / fn \u003d 2, а за една трета октави. Като се има предвид, че абсолютните стойности на параметрите, характеризиращи вибрациите, се използват в широк диапазон, на практика те използват концепцията за нивапараметри на вибрационна скорост (V) и вибрационно ускорение (W).
Съгласно ГОСТ 12.1.012-90 „Вибрации, общи изисквания за безопасност“ (SSBT). Логаритмичните нива на вибрационната скорост Lv и вибрационното ускорение Lw се определят по формулата:
;(2.5.28)
където V, W-вибрационна скорост, m/s и вибрационно ускорение, m/s²;
V0 , Wо - прагови стойности на скоростта и ускорението m/s, m/s 2 .
Вибрацията, въздействаща на човек, се нормализира за всяка посока във всяка октавна лента. Честотата на вибрациите е от голямо хигиенно значение. Честоти от порядъка на 35-250 Hz, най-характерни при работа с ръчен инструмент, могат да причинят вибрационна болест с вазоспазъм.
Честоти под 35 Hz причиняват промени в нервно-мускулната система и ставите. Най-опасните промишлени вибрации са равни или близки до честотата на вибрациите на човешкото тяло или отделни органи и равна на 6-10 Hz (естествена честота на вибрациите на ръцете и краката 2-8 Hz, корема 2-3 Hz, гърдите 1-12 Hz). Колебанията с такава честота влияят на психологическото състояние на човек. Една от причините за смъртта на хората в Бермудския триъгълник може да са колебанията във водната среда при тихо време, когато честотата на трептене е 6-10 Hz. Честотата на трептенията на малките съдове съвпада с честотата на трептенията на околната среда и хората развиват чувство за опасност и страх. Моряците се стремят да напуснат кораба. Продължителната вибрация може да доведе до смърт. Вибрацията има опасно въздействие върху отделните органи на тялото и човешкото тяло като цяло, нарушавайки нормалното функциониране на нервната система и органите, свързани с метаболизма. Вибрацията може да причини смущения в дейността на сърдечно-съдовите и дихателните органи, заболявания на ръцете и ставите. Особено опасни са вибрации с голяма амплитуда, които оказват влияние върхуглавно неблагоприятно въздействие върху костно-ставния апарат. При нисък интензитет и краткотрайна експозиция вибрациите дори имат благоприятен ефект. При висок интензитет и продължително действие вибрациите могат да доведат до развитие на професионална вибрационна болест, която при определени условия може да премине в “мозъчна” форма (увреждане на централната нервна система), която е практически нелечима.
Съгласно GOST 12.1.012-90, DSN 3.3.6.039-95 според метода на предаване на човек, вибрацията се разделя на: обща, предавана през опорните повърхности към човешкото тяло; местни (локални), предавани предимно чрез човешки ръце (фиг. 2.5.10.).
Ориз. Посоката на координатите на осите за обща вибрация (a и b) и локална (c):
а - изправено положение; b - седнало положение; Z е вертикалната ос, перпендикулярна на повърхността; X - хоризонтална ос от гърба към гърдите; Y-ос - хоризонтална от дясното рамо към лявото; под действието на локална вибрация, позицията на ръката върху сферична и цилиндрична повърхност.
Вибрацията действа по осите на XYZ ортогоналната координатна система (за обща вибрация Z-вертикално, перпендикулярно на опорната повърхност; X-хоризонтално от гърба към гърдите; Y-хоризонтално от дясното рамо към лявото).
При локална вибрация оста Xl съвпада с оста на обхващане, оста Zl лежи в равнината Xl и е насочена към подаването или прилагането на сила. Според източника на възникване общата вибрация се разделя на: транспортна, възникваща при движение на автомобили; транспортно-технологични, възникващи при работа на машини, изпълняващи технологична операция; технологичен, който възниква при работа на стационарни машини.
ИЗМЕРВАНЕ И РЕГУЛИРАНЕ НА ВИБРАЦИЯТА
В момента се произвежда измерванеОборудването се основава на използването на електрически методи, които осигуряват висока точност при преобразуване на механични вибрации в електрически с помощта на магнитоелектрични и пиезоелектрични сензори (приемници на вибрации: сигналът се усилва, преобразува (интегрира, диференцира) и се подава към записващото устройство).
Устройствата се делят на: оптични, механични, електрически.
Измерването на параметрите на вибрациите трябва да се извършва в съответствие с установените стандарти на изискванията за измервателни уреди, сензори.
За измерване на вибрациите се използват следните уреди: виброметри VM-1, VIP-2, ISHV-1 измервател на шум и вибрации (1-3000 Hz), 00042 (Robotron GDR), 3513, 2512, 2513 (Brüel и Keri-Дания), VIP-4 (15-200 Hz), EDIV (електронно устройство за дистанционно управление), контролно-измервателни оборудване тип ВВК-003, В ВК-005, шумомери ВШВ-003 и др.
Оборудването за измерване на параметрите на вибрациите трябва да отговаря на GOST 12.4.012-83 "Вибрации". Средства за измерване и контрол на вибрациите на работните места. Технически изисквания". Измерванията на вибрациите се извършват в най-опасните от вибрации точки съгласно методологията за изследване DSN 3.3.6.039-99
При измерване на локална вибрация, измерванията се правят в точката на контакт на оператора с повърхността, която вибрира.
При измерване на общата вибрация точката на измерване трябва да бъде разположена в точките на контакт на опорната повърхност на човешкото тяло с вибриращата повърхност: седалката на оператора; под на работната зона.
Измерванията на постоянните вибрации по време на работната смяна се извършват най-малко 3 пъти с намиране на средната логаритмична стойност.
Общата вибрация се нормализира в съответствие със следните октавни честотни ленти: 1, 2, 3, 8, 16, 31, 50, 63; локални: 8, 16, 31, 50, 63…1000 Hz.
обща вибрация,засягащ човек, се нормализира отделно във всяка октавна лента във вертикална посока (ос Z) или хоризонтална посока (оси X, Y). Изборът на нормализиране се определя в зависимост от интензивността: в по-интензивна посока.
Хигиенните норми на технологичната вибрация, засягаща операторите на стационарни машини за 480 минути (8 часа), са дадени в GOST 12.1.012-90, DSN 3.3.6.-039-99 (Таблица 2.5.3.-2.5.4.).
Локални граници на вибрации
Средногеометрични честоти на октавните ленти, Hz.