4. Вибрация

Вибрация — механическое колебательное движение системы с упругими связями.

Источники вибраций: различное производственное оборудование.

Причина появления вибрации: неуравновешенное силовое воздействие.

Вибрация, воздействуя на живой организм, трансформируется в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, формируя ответную реакцию организма. В отличие от звука, вибрация воспринимается различными органами и частями тела. Имеет значение также способ передачи вибрации, длительность экспозиции и пауз. Особое внимание уделяется изучению явления резонанса как всего тела человека, так и отдельных его органов и систем. Установлено, что при частоте воздействующей вибрации свыше 2 Гц человек ведет себя как целостная масса; для сидящего человека резонанс тела находится в интервале от 4 до 6 Гц. Другая полоса резонансных частот лежит в области 17–30 Гц и вызывается в системе «голова–шея–плечо». В этом диапазоне амплитуд ускорение колебания головы может втрое превышать амплитуду колебания плеч. Таким образом, тело человека представляет сложную колебательную систему, обладающую собственным резонансом, что и определяет строгую частотную зависимость многих биологических эффектов вибрации. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения, равные 10 мм/с, являются неощутимыми, 40 мм/с – слабо ощутимыми, 400 мм/с – сильно ощутимыми и 1000 мм/с – вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4000 мм/с – непереносимые.

5. Основные характеристики вибрации

Основными характеристиками вибрационного процесса являются следующие параметры:

1. Колебательная скорость: V, м/с.

2. Частота колебаний: f, Гц.

3. Среднеквадратичное значение колебательной скорости в октавных полосах частот: V_C, м/с.

4. Среднеквадратичное значение виброускорения в октавных полосах частот: а_с, м/с².

5. Логарифмический уровень виброскорости L_V и виброускорения L_a при расчетах и нормировании, дБ:

, ,

где V₀ – пороговое значение колебательной скорости, V₀ = 510^-8 м/с;

а₀ – пороговое значение виброускорения, а₀ = 10^-6 м/с².

Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации условно подразделяют на местную (локальную), передающуюся на руки работающего, и общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека. Общая вибрация в практике гигиенического нормирования обозначается как вибрация рабочих мест. В производственных условиях нередко имеет место комбинированное действие местной и общей вибрации.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории:

• категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах транспортных средств при их движении; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации;

• категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации;

• категория 3 – технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:

• 3а – на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

• 3б – на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

• 3в – на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

При гигиенической оценке двух видов вибрации (общая и локальная) санитарно-гигиенические требования и правила для общей вибрации включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а при локальной – в документацию на технологию проведения работ.

по своим физическим характеристикам производственная вибрация имеет довольно сложную классификацию.

По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную.

По частотному составу – на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, среднечастотную – 31,5 и 63 Гц, высокочастотную – 125, 250, 500,1 000 Гц – для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест – соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц; 31,5 и 63 Гц.

По временным характеристикам рассматривают вибрацию: постоянную, для которой величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин; непостоянную, для которой величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин.