Допустимі рівні тиску інфразвуку в октавних смугах частот

Допустимі рівні звукового тиску у дБ в октавних смугах з середньо геометричними значеннями частот, Гц				Загальний рівень звукового тиску, дБ
2	4	8	16
105	105	105	105	110

Завдяки дуже малому затуханню інфразвуку в повітрі, він поширюється на дуже значні відстані. Практично неможливо зупинити інфразвук за допомогою будівельних конструкцій на шляху його поширення. Неефективні також засоби індивідуального захисту. Дієвим засобом захисту є тільки зниження рівня інфразвуку в самому джерелі його випромінювання. Це внесення конструктивних змін в будову джерел, що дозволяє перейти з області інфразвукових коливань в область звукових, наприклад, за рахунок збільшення частот обертання валів до 20 та більше обертів на секунду; підвищення жорсткості конструкцій; усунення причин низькочастотних вібрацій та резонансних явищ; застосування звукоізоляції та звукопоглинання; зниження інтенсивності аеродинамічних процесів; зменшення швидкості витікання в атмосферу робочих тіл і т. ін.

5. Санітарно-гігієнічні вимоги щодо допустимих рівнів вібрацій на робочих місцях, нормування та заходи і засоби захисту

1. Загальні характеристики вібрації та її вплив на людину

Вібрацією називають будь-які механічні коливання пружних тіл або коливальні рухи механічних систем, які проявляються у їх переміщенні в просторі або в змінні їх форми. Джерелами вібрації на виробництві можуть бути різноманітні технологічні процеси, верстати, допоміжні механізми, електродвигуни, вентилятори, вібростенди, трансформатори, насоси, компреси і т. ін. З фізичної точки зору немає принципової різниці між вібрацією та шумом. Різниця полягає у сприйнятті цих явищ людиною. Шум ми сприймаємо органами слуху, а вібрацію – тактильно, через шкіру, або всім тілом завдяки вестибулярному апарату. Для людини вібрація є видом механічного впливу, який має для її здоров’я досить негативні наслідки.

Основні причини появи вiбpaцiї – це неврівноважені сили та ударні процеси в діючих механізмах. Створення високопродуктивних потужних машин i швидкісних транспортних засобів при одночасному зниженні їх матеріалоємності неминуче призводить до збільшення інтенсивності та розширення спектру вібраційних та віброакустичних полів. Цьому сприяє також широке використання в промисловості i будівництві високоефективних механізмів вібраційної та віброударної дії.

Крім негативного впливу на людину, дія вібрацій може призводити до трансформування внутрішньої структури i поверхневих шарів матеріалів, зміни умов тертя i зносу на контактних поверхнях деталей машин, нагрівання конструкцій. Через вiбpaцію збільшуються динамічні навантаження в елементах конструкцій, стиках i сполученнях, знижується несуча здатність деталей, ініціюються тріщини, виникає руйнування обладнання. Усе це приво­дить до зниження строку служби устаткування, зростання ймовірності аварійних ситуацій i зростання економічних витрат. Вважається, що 80% аварій в машинах i механізмах має місце саме внаслідок дії вібрації. Крім того, коливання конструкцій часто є джерелом небажаного шуму. Захист від вібрації є складною i багатоплановою науково-технiчною задачею, яка потребує свого вирішення.

Для визначення характеру впливу вібрації, в першу чергу, необхідно визначити інтенсивність її коливань, частоту або спектральний скла­д, тривалість впливу та напрямок дії.

Показниками інтенсивності вібрації є середньоквадратичні або амплітудні значення віброприскорення (a), вiбpoшвидкості ( ), віброзміщення (х). Параметри х, , a – взаємозалежні, i для синусоїдальних вібрацій величина кожного з них може бути обчислена за значеннями іншого із співвідношення:

, (2.38)

де: – кругова частота вібрації, ω.

Для оцінки рівнів вібрації використовується логарифмічна шкала (дБ). Логарифмічні рівні віброшвидкості ( ) в дБ визначають за формулою:

, (2.39)

де: – середньоквадратичне значення віброшвидкості, м/с, ( , – миттєві значення віброшвидкості за період Т);

– опорне значення віброшвидкості, що дорівнює 5 х 10 м/с (для локаль­ної та загальної вібрацій).

Логарифмічні рівні віброприскорення ( ) в дБ визначають за формулою:

, (2.40)

де: а – середньоквадратичне значення віброприскорення, м/с²;

– опорне значення віброприскорення, що дорівнює 3 х 10 м/с².

За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та локальну (місцеву) вiбpaцiї. Загальна вібрація це 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, а також при керуванні засобами транспорту та машинами, при будівельних та монтажних роботах.

Загальну вібрацію за джерелом виникнення поділяють на три категорії:

Категорія 1 – транспортна вібрація, яка діє на людину на робочих місцях самохідних та причіпних машин, транспортних засобів під час їх руху по місцевості, агрофонах i дорогах (в тому числі при їх будівництві).

До джерел транспортної вiбpaцiї відносяться, наприклад, сільськогосподарські та промислові трактори, самохідні сільськогосподарські машини, автомобілі вантажні (в тому числі тягачі-скрепери, грейдери, котки та ін.), снігоприбирачі, самохідний гірничошахтний рейковий транспорт тощо.

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 можна віднести, 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 та пресувально-ковальське обладнання, ливарні маши­ни, електричні машини, окремі стаціонарні електричні установки, насосні агрегати та вентилятори, обладнання для буріння свердловин, бурові верста­ти, машини для тваринництва, очищення та сортування зерна (у тому числі сушарні), обладнання промисловості будматеріалів (крім бетоноукладачів), установки хімічної та нафтохімічної промисловості i т. ін.

У свою чергу, 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 та інших 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 вібрацію поділяють на таку, що передається від:

• ручних машин або ручного механізованого інструменту, органів керування машинами та устаткуванням;

• ручних інструментів без двигунів (наприклад, рихтувальні мо­лотки) та деталей, які оброблюються.

За напрямком дії загальну та локальну вібрації характеризують з урахуванням осей ортогональної системи координат X, Y, Z (рис. 2.38).

За часовими характеристиками загальні та локальні вібрації поділяють на:

• постійні, для яких величина віброприскорення або віброшвидкоcтi змінюється менше ніж у 2 рази (менше 3 дБ) за робочу зміну;

• непостійні, для яких величина віброприскорення або віброшвидкостi змінюється не менше ніж у 2 рази (3 дБ i більше) за робочу зміну.

Характер вібрації, діючої на людину від машин (об'єктів) предста­влений у таблиці 2.14.

Вплив вібрації на людину залежить від її спектрального складу, напрямку дії, місця прикладення, тривалості впливу, а також від індивідуальних особливостей людини.

П ри оцінці вібраційного впливу потрібно враховувати, що коливальні процеси притаманні і живим організмам. Так в основі серцевої діяльності, кровообігу та протікання біострумів мозку лежать ритмічні коливання. Внутрішні органи людини можна розглядати як коливальні системи з пружними зв'язками, при цьому їх власні резонансні частоти лежать у діапазоні 3...6 Гц. Що стосується власних резонансних частот плечового пояса, стегон i голови щодо опорної поверхні (положення стоячи), то вони складають 4...6 Гц, а голови щодо пліч (положення сидячи) 25...30 Гц. Таким чином, при впливі на людину зовнішніх коливань (хитавиці, струсів, вібрації) відбувається їхня взаємодія з внутрішніми хвильовими процесами, а це призводить до виникнення резонансних явищ.

Рис. 2.38. Напрями координатних осей при дії загальної (а)