27. Причины возникновения, параметры и физические характеристики вибраций

Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела по сравнению с той, какую оно имеет при статическом состоянии.

Основными причинами вибрации являются неуравновешенные силы колеблющихся или вращающихся частей машины: несбалансированность, большие зазоры в сочленениях, не равномерный износ узлов машины, механизмов, неправильная центровка осей агрегатов при переходе вращения с помощью соединительной муфты, ослабление крепления оборудования на фундаменте или его устойчивость, применение масел, не отвечающих условиями работы оборудования, неудовлетворительное состояние подшипников, а также другие причины, вызванные местными условиями эксплуатации оборудования.

Причиной возбуждения вибрации являются возникающие при работе машин неуравновешенные силовые воздействия: • ударные нагрузки; • возвратно-поступательные движения; • дисбаланс – причиной дисбаланса является: • неоднородность материала; • несовпадение центров масс и осей вращения; • деформация.

Динамика колебаний, воспринимаемых человеком, как вибрация, происходит непосредственно при контакте с колеблющейся поверхностью и находится от 12 Гц до 8 кГц. Колебания частотой до 12Гц воспринимаются как отдельные толчки.

Основными физическими параметрами вибрации являются:

• частота f0, Гц;

• период колебаний Т, с;

• амплитуда виброперемещения А, м;

• амплитуда колебательной скорости V, м/с;

• амплитуда колебательного ускорения W, м/с2.

28. Действие вибрации на человека и ее нормирование

Вибрация – общебиологический вредный фактор, приводящий к профессиональным заболеваниям – виброболезни, лечение которых возможно только на ранних стадиях. Болезнь сопровождается стойкими нарушениями в организме человека (опорно-двигательный аппарат, необратимые изменения в костях и суставах, смещения в брюшной полости, нервно- психической сфере). Человек частично или полностью теряет трудоспособность.

По характеру распространения в организме человека вибрация подразделяется: общую и локальную (местную). Общая вибрация – колебательные движения передаются на весь организм через опорные поверхности (сидя или стоя). При локальной вибрации колебания передаются только на отдельные участки тела. В определенной степени такое разделение является условным, т.к. локальная вибрация также влияет, в конечном итоге, на весь организм, при этом в отдельных случаях вибрация может оказывать комбинированное воздействие. Вибрация распространяется по всему телу человека. В отдельных производственных процессах вибрация может быть близка к частоте собственных колебаний тела человека, его внутренних органов (частота внутренних колебаний от 4 до 400 Гц) и могут вызвать резонанс в организме человека, что в итоге может привести к летальному исходу (разрыв селезенки и др. органов). Под действием вибрации снижается острота зрения, температурная чувствительность, нарушается равновесие таких основных нервных процессов, как возбуждение и торможение. В связи с этим у человека появляется раздражительность, головные боли, ухудшается внимание, память, сон, увеличивается вероятность заболевания неврозами, гипертонией, желудочными болезнями и т.д. Кроме того, возможно отрицательное воздействие вибрации на кости и суставы. При нарушении режима труда и отдыха, а также при работе с ручными механизированными инструментами может возникнуть виброболезнь, характеризующаяся сосудистыми и нервными расстройствами, что характерно отображается болью в руках, онемением рук и пальцев, возникновением судорог. Виброболезнь также может сопровождаться общими болезненными явлениями, такими как головные боли и головокружение, нарушение обмена веществ, повышенной утомляемости. Действие вибрации может усугубляться наличием других неблагоприятных факторов: переохлаждение, шум, повышенные мышечные усилия.

Нормируется вибрация: 1. Среднеквадратическим значением виброскорости – пороговое значение V₀=5•10^–8 м/с; 2. Логарифмическим уровнем виброускорения – пороговое значение, W_o=3•10^–4, м/с².