15. Вібрація

Вібрація використовується в технологічних процесах: при віброущільненні, формуванні, пересуванні, вібраційному бурінні, рихленні, вібротранспорті тощо. Вібрацією супроводжується робота самохідних і стаціонарних механізмів і агрегатів, в основу яких покладена поворотно- поступальна дія.

Джерелами вібрації, що діють на водіїв будівельних і гідромеліоративних машин, є ходова частина, привід і двигун. Ходова частина створює на робочому місці водія вібрацію, що виникає внаслідок взаємодії гусениць та коліс з нерівним рельєфом шляхів та полів і передається через раму на кабіну.

Вібрація зростає з підвищенням швидкості руху будівельних чи меліоративних машин по грунту, особливо це позначається вже в діапазоні від 5до 10км/год. На транспортних роботах найбільша вібрація відчувається під час руху полем із швидкістю 18…26км/год. Рівень вібрації визначається конструкцією сидіння, його розміщенням.

Вібрація – це коливальні процеси, що відбуваються в механічних системах.

Людина краще переносить горизонтальні коливання, аніж вертикальні, що спрямовані вздовж осі тіла.

Чутливість організму людини до вібрації залежить від основних параметрів, що характеризують вібрацію: амплітуда зміщення – найбільше відхилення точки від положення рівноваги, м; частота, Гц; коливальна швидкість, м/с; коливальне прискорення, м/с².

Порогове відчуття вібрації виникає тоді, коли прискорення її дорівнює 1% нормального прискорення сил земного тяжіння. Хворобливе відчуття від вібрації виникає при прискореннях, що складають 5% від прискорення вільного падіння, тобто 0,5м/с². Коливальна швидкість 10^-4м/с сприймається людиною як порогова, а при 1м/с виникають хворобливі відчуття.

Вібрації з частотою 6 Гц є резонансними для всього організму. Місцева вібрація (до 6 Гц) викликає погіршення кровопостачання окремих органів, при загальній вібрації порушується діяльність серця та центральної нервової системи.

Тривалі вібрації шкідливо впливають на здоров'я - від сильної втоми до дуже значних змін багатьох функцій організму: струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, шлункової системи, деформації м'язів і кісток, порушення чутливості шкіри, кровообігу тощо. Дія вібрації залежить від її частоти. Резонансна частота для шлунку, печінки =7 Гц, для голови =17-27 Гц . У зв'язку з цим коливання з частотою 5-8 Гц викликає почуття вібрації нутрощів, 17-25 Гц - відчуття вібрації в зубах, 40 Гц - відчуття вібрації в стопах. Тривалий вплив вібрації викликає фахове захворювання - вібраційну хворобу.

Залежно від способу передачі вібрації бувають місцеві (локальні), що передаються через руки людини (це машини ударної, ударно-обертової і обертової дії: відбійні молотки, дрелі, бензопили, електропили, вібратори.), і загальні, що передаються на тіло людини, яка сидить чи стоїть, через опорні поверхні тіла (екскаватор,вантажопідйомний кран, бетоноукладачі, станки, насоси, вентилятори, бурові установки).

Причиною виникнення вібрації може стати нерівномірний знос деталей, незрівноваження, не збігання центру ваги тіла і осі обертання, деформування деталей від нерівномірного нагріву та ін.

Заходи щодо боротьби з вібрацією поділяють на: віброізоляційні (для зниження вібрації в систему вводиться пружний елемент, коефіцієнт жорсткості якого зменшується, коли збільш сила натиску), віброгасіння (досягається збільшенням маси агрегату чи підвищенням його жорстості) і вібропоглиначі (здійснюється за рахунок збільш втрат енергії в ситемах, що досягається перетворенням механічної коливальної енергії в інші види, такі як енергія електромагнітного поля та ін.), демфування (на вібруючі конструкції і деталі наносять шар пружнов’язких матеріалів, що мають великі внутрішні втрати: спеціальні мастики, пластик, пінопласти тощо).