57. Вібрація. Її походження, вплив на людину. Захист від вібрації.

Робота переважної більшості машин незмінно супроводжується вібрацією і шумом, що генерується ними. Вібрація і шум наслідки переміщення та рухів, закладених у принцип дії машини.

Вібрація це складини коливний процес пружних тіл, що характеризується періодичністю зміни амплітуди коливань, віброшвидкості віброприскорення та частоти коливань.

Встановлено, що вібрація передчасно виводить з ладу машини та обладнання, обмежує їх технологічні можливості, негативно впливає на організм людини.

Вібрація підвищеної частоти (> 16 .20 Гц), як правило, проявляється у вигляді шуму. В зв'язку з цим зниження вібрації звичайно рівнозначне зниженню шуму, тобто можна говорити про віброакустичний комфорт.

Загальна вібрація залежно від джерела виникнення може бути трьох категорій:

1 – транспортна вібрація, яка діє на операторів (водіїв) транспортних засобів при перевезенні вантажів, на транспортних дорогах тощо;

2 – транспортно-технологічна вібрація, яка діє на операторів машин при переміщенні вантажів, на виробничих майданчиках, платформах (екскаваторів, баштових кранів, гірничих машин та ін.);

3 – технологічна вібрація, яка діє па операторів спеціальних верстатів та верстатного обладнання, на яких відсутні джерела вібрації, що перевищують гігієнічні нормативи.

Залежно від способу дії вібрації на тіло людини її поділяють на місцеву (локальну) вібрацію, яка передасться через руки людини, та загальну, яка передасться на тіло стоячої або сидячої людини через ноги. Як свідчить практика, часто ці два фактори співпадають.

Ступінь та характер дії вібрації на організм людини залежить, від виду вібрації, її параметрів та напрямку дії. Тіло людини можна вважати як масу з пружними елементами.

Вібрація передається людині як безпосередньо під час її контакту з машиною, так і через конструкції, підлогу, спричиняючи при цьому загальну вібрацію людського тіла, що проявляться в його коливаннях. Із збільшенням амплітуди цих коливань (вібрації) збільшується енергія коливних рухів, реакція людини на них сильнішає. Особливо шкідливі для людини вібрації і частотою 6 .9 Гц, близькою до частоти коливання її тіла.

При дії вібрації на організм людини спостерігаються зміни в діяльності серцевої та нервової систем, спазм судин, зміни у суг­лобах, що призводить до обмеження їх рухомості. При нетрива­лій дії вібрації працівник передчасно втомлюється, при цьому йо­го продуктивність праці знижується. Тривала дія вібрації може спричинити професійне захворювання - вібраційну хворобу. Під час розвитку цієї хвороби з'являється оніміння, відчуття повзання мурашок, біль у суглобах тощо. Потрібно зазначити, що ефектив­не лікування вібраційної хвороби можливе лише на ранній стадії її розвитку. Особливо небезпечна вібрація робочих місць з часто­тою, яка є резонансною з частотою коливання окремих органів чи частин тіла людини, що може призвести до їх механічного по­шкодження. Для більшості внутрішніх органів людини частота власних коливань становить 6-12 Гц. Ступінь та характер впливу вібрації на організм людини залежить не лише від виду та пара­метрів, а також і від напрямку її дії. Особливо чутливий організм людини до вертикальної загальної вібрації, коли коливання пере­даються від ніг до голови.

Заходи та засоби захисту від вібрації за організаційною оз­накою поділяються на колективні та індивідуальні .

Колективні заходи та засоби віброзахисту можна підрозді­лити за такими напрямами:

• зниження вібрації в джерелі її виникнення;

- зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела;

• організаційно-технічні заходи;

• лікувально-профілактичні заходи.

Зменшення вібрації в джерелі її виникнення досягається шляхом застосування таких кінематичних та технологічних схем, які усувають чи мінімально знижують дію динамічних сил. Так, вібрація ослаблюється при заміні кулачкових та кривошипних механізмів на механізми, що обертаються з рівномірною швидкі­шім, механічних приводів - на гідравлічні та ін. Зменшення віб­рації досягається також статичним та динамічним зрівноваженням механізмів та об'єктів, що обертаються.

Контакту працівника з віброоб'єктом, а відтак і шкідливої дії вібрації можна уникнути шляхом використання дистанційного керування, автоматичного контролю та сигналізації, а також за­стосування захисного огородження. Якщо цього досягти немож­ливо, то необхідно при контакті працівника з віброоб'єктом до­могтися зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела змушувальної сили. Це можна досягти за допомогою вібропоглинання, віброгасіння та віброізоляції.

Вібропоглинання (вібродемпфірування) полягає в штучному збільшенні втрат у коливальній системі, при цьому енергія вібра­ції перетворюється у теплову. На практиці для цього найчастіше використовують конструктивні матеріали з великим внутрішнім тертям (пластмаси, сплави марганцю та міді, магнієві сплави то­що) або наносять на поверхні, що вібрують, шар пружно-в'язких матеріалів, які збільшують внутрішнє тертя у колишній системі (покриття поверхонь, що вібрують, гумою та пружно-в'язкими мастиками на основі полімерів, мащення вузлів та з'єднань).

Динамічне віброгасіння полягає у збільшенні реактивної опору коливної системи. Засоби динамічного віброгасіння принципом дії поділяються на ударні та динамічні віброгасники

Віброізоляція полягає у введені в коливну систему додатко- ного пружного зв'язку, який перешкоджає передачі вібрації від рб'єкта, що вібрує, до основи, суміжних конструкцій чи людини.

Віброізоляція є єдиним ефективним способом зменшення вібрції, що передається на руки від ручного механізованого інмтрумента. Для цього держак відокремлюється від корпуса інстірумента, що вібрує, за допомогою пружного елемента.

Пружні елементи, що вводяться у коливну систему (віброізолятори, амортизатори), можуть бути пружинні, гумові, гідрав­лічні, пневматичні та комбіновані.

Комплекс лікувально-профілактичних заходів захисту від вібрації передбачає:

- попередній та періодичні медичні огляди;

- заборону допуску до вібраційних робіт осіб, молодших і» років, та таких, що мають відповідні протипоказання у стані і міров'я;

- лікувальну гімнастику та масаж рук;

- спеціальні режими праці та відпочинку

- Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) від вібрації за місцем контакту працівника з об'єктом, що вібрує, підрозділяються:

- ЗІЗ для рук (рукавиці, рукавички, прокладки);

- ЗІЗ для ніг (спеціальне взуття, підметки, коврики, наколін­ники);

- ЗІЗ для тіла (нагрудники, пояси, спеціальні костюми).