5.4. Захист від вібрацій

Загальні методи боротьби з вібрацією класифікуються наступним чином:

1. Зниження вібрації в джерелі її виникнення шляхом зменшення сили, яка викликає коливання, що може досягатись вибором на стадії проектування машин та механічних пристроїв кінематичних схем, в котрих динамічні процеси, викликані ударами та прискореннями, були б виключені або знижені наступними способами: зрівноваженням мас, зміною маси або жорсткості, зменшенням технологічних допусків при виготовленні і складанні, застосуванням матеріалів з великим внутрішнім тертям.

2. Зниження вібрації на шляху поширення:

‒ вібродемпферуванням шляхом перетворення енергії механічних коливань коливної системи в теплову енергію, що може досягатись наступними способами: використанням в якості конструктивних матеріалів з великим внутрішнім тертям пластмас, металогуми, сплавів марганцю та міді, нікелетитанових сплавів; нанесенням на вібруючі поверхні шару пружнов’язких матеріалів, котрі мають великі втрати на внутрішнє тертя;

‒ віброгасінням шляхом використання динамічних віброгасіїв пружинних, маятникових, ексцентрикових, гідравлічних, проте їх недолік ‒ діють при частоті, котра відповідає резонансному режиму коливань; динамічне віброгасіння досягається також встановленням агрегата на масивному фундаменті, маса якого підбирається так, щоб амплітуда коливань підошви фундамента не перевищувала 0,1 ‒ 0,2 мм;

‒ віброізоляцією шляхом введення в коливну систему додаткового пружного зв’язку, який запобігає передачі енергії від коливного агрегата до основи або від коливної основи до людини або до конструкцій, що захищаються; реалізується способами: встановленням джерела вібрації на віброізолятори; застосуванням пружніх елементів (прокладок, пружин) у вузлах кріплення повітропроводів, в перекриттях, несучих конструкціях будівель, в ручному механізованому інструменті.

3. Індивідуальний захист, що застосовується у випадку, коли розглянуті вище технічні засоби не дозволяють знизити рівень вібрації до норми, зокрема: для захисту рук ‒ рукавиці, вкладиші, прокладки; для захисту ніг ‒ спеціальне взуття, підметки, наколінники; для захисту тіла ‒ нагрудники, пояси, спеціальні костюми.

З метою профілактики вібраційної хвороби для працівників рекомендується спеціальний режим праці. Наприклад, при роботі з ручними інструментами загальний час роботи в контакті з вібрацією не повинен перевищувати 2/3 робочої зміни. При цьому тривалість безперервного впливу вібрації, включаючи мікропаузи, не повинна перевищувати 15 ‒ 20 хв. Передбачається ще дві регламентовані перерви для активного відпочинку.

Всі, хто працює з джерелами вібрації, повинні проходити медичні огляди перед вступом на роботу і періодично, не рідше 1 разу на рік.

6. Виробничий шум, ультразвук та інфразвук

6.1. Виробничий шум

Виробничим називається шум на робочих місцях, дільницях або територіях підприємств, котрий виникає під час виробничого процесу.

Шум як фізичне явище – це сукупність звуків різної частоти та інтенсивності. Звук ‒ це коливальний рух частин пружного середовища, який поширюється у вигляді хвилі. Звукова хвиля викликає коливання тиску, що сприймається вухом людини як звук. Людина сприймає вухом коливання у діапазоні частот 16 – 20000 Гц. Звуки з частотою 30 – 300 Гц вважаються низькими, з частотою 300 – 800 Гц – середніми, з частотою понад 800 Гц – високими.

Коливання, які людина не чує, не сприймає вухом, з частотою нижче 16 Гц називають інфразвуком, а з частотою більше 20000 Гц ‒ ультразвуком.

Основними фізичними величинами, які характеризують шум у будь-якій точці простору відносно дії на людини, є:

‒ інтенсивність звуку (або сила звуку);

‒ звуковий тиск;

‒ частота коливань.

Чутливість вуха людини до звуків різних частот неоднакова і є найбільшою при частотах 1000 ‒ 5000 Гц. За еталонний прийнято звук частотою 1000 Гц. Людина сприймає звук на цій частоті в діапазоні звукового тиску 2 · 10^-5 ‒ 2 · 10²⁽¹⁾ Па та інтенсивності звуку 10^-12 ‒ 10² Вт/м². Таким чином, існують нижня та верхня межі чутності. Нижня межа чутності називається порогом чутності (ледь чутно звук), верхня – больовим порогом (звук ледве витримується і відчувається біль).