1.4. Вибрация

Вибрацией называются механические колебания упругих тел: частей аппаратов, инструмента, машин, оборудования, сооружений.

Вибрация характеризуется следующими основными величинами:

• частотой колебаний f (числом полных колебаний в с), Гц;

• амплитудой колебаний А (максимальным смещением колеблющейся точки относительно положения равновесия), мм;

• виброскоростью V (максимальной скоростью колебательного движения точки в конце полупериода колебания, когда смещение равно 0), см/с

• ускорением колебательных движений, см/с²

Вибрацию, как и звук, выражают в логарифмических единицах (дБ) и нормируют для определенных среднегеометрических значений частот в октавных полосах.

Вибрация упругих тел с частотой ниже 20 Гц воспринимается организмом как сотрясение, а вибрация с частотой выше 20 Гц воспринимается одновременно и как сотрясение, и как звук (звуковые вибрации).

Вибрация вызывает в организме человека многочисленные реакции, которые являются причиной функциональных расстройств различных органов. Под воздействием вибрации происходят изменения в периферической и центральной нервной системах, сердечно-сосудистой системе, опорно-двигательном аппарате. Вредное воздействие вибрации выражается в виде повышенного утомления, головной боли, болях в суставах костей и пальцах рук, повышенной раздражительности, нарушении координации движения. В отдельных случаях длительное воздействие интенсивных вибраций приводит к развитию «вибрационной болезни», ведущей к частичной или полной потере трудоспособности.

Вибрации, воздействующие на человека, классифицируются по:

• способу передачи на человека;

• источнику возникновения;

• направлению действия;

• характеру спектра;

• частотному составу;

• временным характеристикам.

Местная (локальная) вибрация имеет место, когда колебания приложены к отдельным частям тела (например, к рукам при работе с ударным или вращательным, особенно пневматическим инструментом).

Общая вибрация - когда колебания передаются всему телу от работающих механизмов на рабочем месте через пол, сиденье или рабочую площадку механизма (вибрация рабочего места).

Вибрация воспринимается всеми тканями организма, но главным образом нервной и костной. Костная ткань является хорошим проводником и резонатором вибрации. В передаче вибрационных раздражений принимает участие также слуховой и вестибулярный (воспринимающий изменение положения тела в пространстве) аппараты. При этом вибрация высоких частот может оказывать на слуховой аппарат действие, близкое к шуму.

Следует иметь в виду, что местная вибрация передается на части тела в месте соприкосновения с инструментом, однако она может передаваться и на другие части тела. Сильная, длительно действующая вибрация, передаваемая на руки, может вызвать виброболезнь, в результате которой у человека нарушается деятельность нервной системы, особенно центров, регулирующих кровообращение в кистях и пальцах рук. Возникают спазмы сосудов, появляется чувство онемения, неловкости в движениях, становится трудно держать инструмент. Эти симптомы обостряются на холоде и в период отдыха, когда уменьшается приток крови к рукам.

Ощущение вибрации проявляется при w = 0,01 g (g = 9,81 м/с² —ускорение силы тяжести). При w = 0,2—0,3 g на транспорте возникает дорожная болезнь, а при w = 0,4—0,5g — морская болезнь, возникающая в штормовых условиях моря.