Вибрация

Под вибрацией понимают механические колебания технического объекта. При вибрации происходит поочередное возрастание и убывание амплитуды и частоты колебаний. Механические вибрации возникают практически во всех механизмах, но с разными амплитудами и частотам и воспринимаются кожным анализатором человека.

В реальных механических системах имеют место сложные колебательные движения, возникающие в результате суммирования колебаний с разными частотами, амплитудами и направлениями.

Источники вибрации

Источником вибрации является любое транспортное средство, ручной пневмоинструмент (перфораторы) или электроинструмент (дрели), а также ударные механизмы (молоты), вибротрамбовки, вибраторы для зачистки полувагонов после выгрузки др. Источники вибрации в кабине машиниста локомотива можно разделить на две группы. Первая — источники, связанные с процессом качения колеса по рельсу. Износ рельсов, рельсовые стыки, неровности в зоне остряков стрелочных переводов, неоднородность балластной призмы, износ и выбоины колес — основные причины вибрации подвижного состава. Вторая группа источников вибрации связана с работой дизелей, электродвигателей, компрессоров. Это оборудование генерирует преимущественно высокочастотные колебания.

При совпадении собственных частот с внешними, происходит резкое нарастание амплитуды колебаний. Это явление называется резонансом. Резонанс может приводить к разрушениям конструкций вследствие усталости металла.

Усталостные разрушения происходят мгновенно, без признаков надвигающейся опасности.

Для членов локомотивных бригад уровни вибрации превышают допустимые в 2…2,5 раза. Это позволяет оценивать условия их труда как класс 3.2 или 3.3.

Условия труда работников путейских ремонтных бригад также неблагоприятны. Так, например, ручные шпалоподбойки генерируют вибрацию на рукоятке, которая на 5…13 дБ превышает нормы по виброскорости. Уровни вибрации, превышающие нормативные, имееют место на щебнеочистительных, снегоуборочных, землеуборочных, шпалоподбивочных и других путевых машинах.

Воздействие вибрации на человека

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. При длительном воздействии она вызывает хроническое профессиональное заболевание — вибрационную болезнь. Вибрационная болезнь включена в список профессиональных заболеваний. Она стойко лидирует, занимая с 1993 г. второе место в структуре профессиональных заболеваний железнодорожников, уступив первое место заболеваниям органов дыхания. При этом заболевании возникают боли в пояснице, конечностях, в области желудка; она появляется в виде отсутствия аппетита, бессонницы, раздражительности, быстрой утомляемости. Вибрационная болезнь выражается общими расстройствами с нарушениями опорно-двигательного аппарата (мышцы, связки, кости и суставы), а также сосудистого тонуса и болевой, температурной и вибрационной чувствительности.

Действие вибрации зависит от продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей организма человека, частоты и амплитуды колебаний, от явлений резонанса и других условий.

Вибрация локомотива передается на тело машиниста, в основном, через сидение кресла. В области низких частот интенсивность колебаний кресла машиниста превышает значения ПДУ в 1,5…2 раза. При действии на организм вибрации в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы, как вестибулярный, зрительный, тактильный. У рабочих, профессия которых связана с вибрацией, отмечаются головокружения, расстройства координации движений, симптомы укачивания. Под влиянием общей вибрации отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности.