Вибрация

Вибрацией называется механические колебания упругих тел, проявляющееся в перемещении центра их тяжести или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении ими формы, которую они имели в статическом состоянии.

Под вибрацией понимается возвратно-поступательные движения твердого тела. Это явление широко распространено при работе различных механизмов и машин.

В зависимости от характера контакта работника с виброоборудованием различают локальную и общую вибрации.

Локальная вибрация наблюдается при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием. Передается через конечности рук и ног.

Общая вибрация преобладает на транспортных машинах, в производственных цехах тяжелого машиностроения, лифтах и т.д., где вибрируют полы, стены или основания оборудования. Передается через опорно-двигательный аппарат.

Общая вибрация по происхождению подразделяется на:

- транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам;

- транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении, а также при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке или на оптовых базах;

- технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Существует еще смешанная вибрация, которая воздействует на конечности, и на весь корпус человека.

По направлению действия вибрация подразделяется на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z для общей вибрации, где X и Y – горизонтальные оси, а Z – вертикальная ось, и действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xр, Yр, Zр для локальной вибрации, где ось Xр совпадает с осью мест охвата (рукоятки, руля), а ось Zр лежит в плоскости, образованной осью Xр и направлением подачи или приложения силы. Во втором случае вибрация вдоль оси Yр не нормируется.

По временным характеристикам вибрации также подразделяются на постоянную (если параметры меняются не более, чем в 2 раза за время наблюдения) и непостоянную.

В зависимости от характеристики источника вибрации колебания могут быть вынужденными и собственными. Вынужденные колебания происходят под действием сил инерции после кратковременного приложения возмущающей силы.

Резкое увеличение колебаний амплитуды тела, происходящее при совпадении частот вынужденных и собственных колебаний, называется резонансом.

Воздействие вибрации на организм

Влияние вибрации на организм человека оценивается следующими параметрами:

- частотой колебаний, представляющей число полных колебаний в секунду (Гц);

- амплитудой колебаний, представляющей смещение колеблющейся точки от нейтральной оси (м);

- скоростью вибрации;

- ускорением;

- уровнем виброскорости.

Наиболее вредное воздействие на организм человека вибрация оказывает на частотах резонансов отдельных органов тела. Именно этим опасна вибрация, ведь собственные частоты колебаний многих органов находятся в интервале 3-70 Гц, а у большинства внутренних органов – 3-6 Гц.

Субъективно последствия вибрации переживаются так (жалобы): головная боль, утомляемость, боли в суставах, онемение и зябкость рук, судороги.

Обычно вибрационная болезнь развивается под действием вибрации с частотами 35-250 Гц. Вибрационная болезнь – нарушение функций ЦНС и периферийной нервной системы, излечению поддаётся с трудом. В запущенных случаях возможна инвалидность.

Ранняя стадия вибрационной болезни – вегето-сосудистые и секреторные нарушения, позднее наблюдается нарастание дистрофических явлений.

Под воздействием локальной вибрации в первую очередь поражается нервная система, сосудистая система, двигательный аппарат. У операторов переносного виброинструмента сначала наблюдается снижение болевой чувствительности, выносливости к статическим нагрузкам, позднее – нарушение периферийного кровообращения.

Ясно, что эффект воздействия во многом определяется спектром вибрации, направлением ее воздействия. Есть данные о влиянии вибрации на зрение – это помутнение хрусталика, деструкция стекловидного тела.