Вібрація

Людина в сучасному суспільстві постійно стикається з вібраційними явищами: на виробництві, в транспорті, в побуті. Джерелами вібрації є різноманітні машини, технологічне устаткування і транспортні засоби. Зростання числа машин, підвищення їх потужності, збільшення інтенсивності і швидкості транспортних потоків приводить до того, що дія вібрації на людину зростає. Звідси витікає необхідність обмеження цієї дії шляхом вдосконалення нормативних актів і засобів захисту від вібрації.

Вібрація відноситься до шкідливих чинників|факторів|, яка має високу| біологічну активність. Дія вібрації на людину може приводити|призводити|, з одного боку, до зниження продуктивності| праці і якості роботи, а з іншого боку, до виникнення захворювань (серед професійних захворювань| вібраційна патологія стоїть на другому місці|місце-милі| після|потім| пилової).

За способом передачі на людину розрізняють: загальну|спільну| вібра­цію|, що передається через опорні поверхні на тіло| людини, що стоїть або сидить; локальну вібрацію, що передається | через руки людини або окремі ділянки тіла, які контактують| з|із| вібруючим інструментом, а також через но­ги| сидячої людини. Загальну|спільну| вібрацію розглядають|розглядують| в частотному діапазоні, що охоплюється октавними смугами з|із| середньогеометрічними| частотами 1...63 Гц, та локальну — 8... 1000 Гц. По напряму|направленню| дії загальну|спільну| вібрацію роз­діляють| на вертикальну, направлену|спрямовану| перпендикулярно|перпендикуляр| опор­ній| поверхні; горизонтальну, таку, що діє в площині|площині| паралельній опорної поверхні.

Вібрація оказує|робить| на організм людини різнопланову дію залежно від спектру, напряму|направлення|, місця|місце-милі| | і тривалісті дії вібрації, а також від індивідуальних особливостей людини. Наприклад, вібрація з|із| частотами нижче 1 Гц викликає|спричиняє| заколисування (морську хворобу), а слабка|слаба| гармонійна вібрація з|із| частотою 1...2 Гц викликає|спричиняє| сонливий стан|достаток|. Частоти вібрації і відповідні шкідливі дії на людину представлені|уявляти| в таблиці.

Симптоми дії вібрації

Частота, Гц

10-1

10°

101

102

103

104

Заколисування

Резонансні коливання тіла

Затруднене дихання

Вплив на зір

Вплив на серцево-судинну систему

Погіршення координації рук і опори на ступні

Погіршення якості роботи людини-оператора

Нагрівання тканин, руйнування кліток

На малюнку приведена модель тіла людини, що складається з мас, пружин і демпферів. У такій моделі окремі частини|частки| ті­ла| характеризуються власними частотами коливань. При збігу частоти збудження системи з|із| її власною час­тотою| виникає явище резонансу, при якому амплітуда ко­ливань| різко зростає. Так резонанс органів черевної по­лості| спостерігається при частотах 4...8 Гц, голова опиняється в резонансі на частоті 25 Гц, а очні яблука — на частоті 50 Гц. У останньому випадку, при резонансі очей, суб'єктивні почуття| такі, неначе|наче| очі покриті пеленою.

Органи що входять в ре­зонанс| нерідко|незрідка| викликають|спричиняють| хворобливі|болючі| відчуття, повязані|, зокрема, з|із| розтяганням звязок|, що підтримують вібруючий орган.

Дія вібрації на людину так|настільки| широка і має та­кі| негативні наслідки, що це послужило підставою|основою| для виділення близько ста років тому вібраційної хвороби в якості самостійного захворювання. Симптоми вібраційної бо­лезни| багатообразні|різноманітні| і виявляються в порушенні роботи серцево-судиної| і нервової систем, поразці|ураженні| м'язових тканин і суглобів, порушенні функцій опорно-рухового апарату .

Коливання сидячої людини на частотах 8...10 Гц визначаються| в основному диссипативними силами, так що велика частина|частка| вібрації поглинається тілом людини. Це стає| |з'являється| причиною широкого розповсюдження|поширення| захворювань хребта. Так у водіїв-професіоналів автомобілів, трактористів, пілотів літаків грижі міжхребетних дис­ків| зустрічаються у декілька разів частіше, ніж у|біля| осіб|облич| сидячих про­фесій|, що не піддаються вібрації.

При роботі з|із| ручними машинами на тіло людини через ру­ки| передається локальна вібрація. Локальна вібрація може викликати|спричиняти| в організмі людини ефекти загального|спільного| характеру|вдачі| типу|типа| головного болю, нудоти і т. і., але|та| головне вона впливає на процес кровообігу в пальцях рук і на нервові закінчення|. Це у свою чергу|своєю чергою| викликає|спричиняє| веління|наказ| пальців, втрату їх чутливості, оніміння, відчуття колення. Ці явища| посилюються|підсилюються| на холоді, але|та| на перших порах відносно швидко проходять|минають|. При тривалій дії вібрації пато­логія| може стати необоротною|незворотною| і приводить|призводить| до необхідності зміни професії. У особливо запущених|занедбаних| випадках може мати місце навіть гангрена. Терміни появи симптомів вібраційної хвороби залежать від рівня і часу дії вібрації на протязі робочого дня. Так у формувальників, бурильників, рихтов­щиків| захворювання починає|розпочинає| розвиватися через 8... 12 років роботи.

Дія ручних машин на людину залежить від багатьох чинників|факторів|: типу|типа| машини (ударні машини небезпечніші, ніж машини обертального типу|типа|), твердості оброблюваного матеріалу|, напряму|направлення| вібрації, сили обхвату інструменту. Шкідлива дія вібрації посилюється при м'язовому навантаженні|, несприятливих умовах мікроклімату (знижена температура і підвищена вологість|вогкість|), психо-эмоціональній| напруженості.

З|із| проблемою вібрації ми стикаємося і в побуті, коли, на­приклад|, житловий будинок розташовується поблизу|біля| залізниці, автошляху| або в його підвальних приміщеннях|помешканнях| розміщується яке-небудь технологічне устаткування|обладнання|. При цьому основну негативну дію на людину задає|робить| не сама по собі вібрація, а пов'язаний з нею так званий структурний шум. Він виникає| в результаті|унаслідок| розповсюдження|поширення| вібрації по конструкції будівлі і може бути|з'являтися| для людини сильним дратівливим чинником|фактором|, особливо в нічний час.

Терміни та визначення

Гігієнічна оцінка	Вивчення небезпечності для здоров'я людини певного чинника навколишнього середовища з метою обгрунтування системи профілактичних та оздоровчих заходів.
Гігієнічний норматив	Кількісний показник, який характеризує оптимальний чи допустимий рівень фізичних, хімічних, біологічних факторів навколишньою і виробничого середовища.
Вібрація	Механічні коливання твердого тіла.
Вібрація загальна	Вібрація, яка передається людині через опорні поверхні тіла.
Вібрація локальна	Вібрація, яка передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, органами керування машинами і обладнанням, деталями, які обробляються та ін.
Обладнання, що вібрує	Обладнання, під час роботи з яким виникає вібрація, рівень якої становить не менше 20 % від гігієнічного норматива.
Період вібрації	Найменший інтервал часу, через який під час періодичної вібрації повторюється кожне значення величини, яка характеризує вібрацію.
Частота вібрації	Величина, обернена до періоду вібрації.
Середнє квадратичне значення (коливної величини)	Квадратний корінь із середнього арифметичного або середнього інтегрального значення квадрата коливної величини в певному інтервалі часу.
Пікове значення (коливної величини)	Найбільше абсолютне значення коливної величини в певному інтервалі часу.
Вібропереміщення	Миттєве значення кожної з координат, які описують положення тіла, чи матеріальної точки під час вібрації.
Віброшвидкість (V)	Кінематичний параметр, що дорівнює швидкості переміщення (перша похідна вібропереміщення) точки, яка коливається з певною частотою.
Віброприскорення (a)	Кінематичний параметр, що дорівнює прискоренню переміщення (друга похідна вібропереміщення) точки, яка коливається з певною частотою.
Октавна смуга частот	Смуга в котрій верхня гранична частота в два рази перевищує нижню
Третиннооктавна смуга	Смуга, в котрій співвідношення граничних частот складає
Середньогеометрична частота октавної смуги
Спектр частот (1-n)	Діапазон середньогеометричних частот октавних або третинооктавних смуг (ni), в якому вимірюється даний кінематичний параметр (V, a).