Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский Государственный Технический Университет

Кафедра «БЖД и промышленная экология»

Лабораторная работа №1

Санитарно-гигиеническая оценка

воздействия вибрации на работающих.

Выполнил:

студент группы ПГСд-33

Костин Д.А.

Проверил:

Кудрин А.Н.

Ульяновск 2012

Цель работы

Изучить основные понятия о вибрации, ее влиянии на организм человека, нормирование и методы борьбы, приобрести практические навыки в определении параметров вибрации лабораторной установки, сравнить их с санитарными нормами спектральных показателей вибрационной нагрузки на оператора в зависимости от категории вибрации, оценить эффективность виброизоляции и указать мероприятия по снижению или исключению воздействия вибрации на работающих.

Теоретическая часть

Вопрос №1: Что такое вибрация и какие физические величины характеризуют вибрацию?

Вибрация - это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статистическом состоянии.

Вибрация с физической стороны характеризуется следующими основными параметрами:

Амплитуда смещения - наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия - х, м;

Виброскорость - максимальное из значений скорости колеблющейся точки , м/с;

Виброускорение - максимальное из значений ускорения колеблющейся точки - а, м/с²;

Частота , Гц.

;

где:

п - число оборотов в минуту.

Вопрос №3: Как подразделяется вибрация по способам передачи на человека?

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию.

Вопрос №4: Общая вибрация, ее частотный диапазон и воздействие на организм человека.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, вызывает сотрясение всего тела человека.

Исследованием установлено, что общая вибрация вызывает многочисленные реакции в организме человека, которые в ряде случаев при усилении воздействующих факторов могут расцениваться как функциональные расстройства. Наиболее чувствительны к вибрации нервная и сердечно-сосудистая системы.

Степень воздействия общей вибрации на организм характеризуется следующими показателями [4] :

1) состоянием основных нервных процессов в центральной нервной системе (возбуждения и торможения) ;

2) реакциями со стороны сердечно-сосудистой системы (изменением сердечной деятельности);

3) общим состоянием: утомлением, проявлением в связи с вибрациями болей и других неприятных ощущений (зуда, тошноты, ощущения тряски внутренних органов и т.д.).

С точки зрения механики человеческое тело представляет собой механическую систему, обладающую определенными собственными частотами. Различные внутренние органы и отдельные части тела (например, голова, сердце) можно рассматривать как колебательные системы с определенной массой, соединенные между собой “пружинами” с определенными упругими свойствами и параллельно включенными сопротивлениями. Очевидно, что такая система обладает рядом резонансов, частоты которых определяющие субъективное восприятие вибрации, зависят также от положения тела работающего (стоя или сидя). [ 5 ].

Собственные частоты плечевого пояса, бедра, головы относительно опорной поверхности (положение - стоя) составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (сидя) 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Колебания рабочих мест с такими частотами весьма опасны, т.к. могут вызвать механические повреждения и даже разрыв этих органов. Особенно опасна вибрация с частотой около 8 Гц из-за ее возможного совпадения с ритмом биотока мозга. Ослабление внимания наблюдается на частотах 10-12 Гц. Вибрация частотой выше 15 Гц (особенно 60-90) снижает остроту зрения.

Способность следить за колебательными движениями объекта утрачивается на частотах 1-2 Гц и почти исчезает при 4 Гц.

Частота вибраций, вызванная неровностями дорог и несовершенством наземного транспорта, лежит в диапазоне 15 Гц, т.е. представляет собой реальную опасность и может послужить причиной аварий.

При частотах от 4 до 10 Гц речь человека искажается, а иногда прерывается.

Длительное воздействие интенсивных вибраций частотой 35-250 гц приводит к развитию вибрационной болезни. Первые признаки вибрационной болезни - онемение рук или ног в области кисти или стопы. Иногда ее проявление сопровождаются судорогами в ногах, болями в животе и крестцово-поясничной области.

Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной или околорезонансной зоне может быть причиной стойких нарушений физиологических функций организма. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, плохого самочувствия, нарушение сердечной деятельности.

Вопрос №5: Локальная вибрация, ее частотный диапазон и воздействие на организм человека.

Локальная (местная) вибрация вызывается действием главным образом, ручного механизированного инструмента. Наиболее часто используемые в промышленности ручные механизированные инструменты имеют частоты вибрации 35-250 гц и выше. Они являются опасными, т.к. вызывают развитие вибрационной болезни со спазмом ( сужением) кровеносных сосудов конечностей.

Частота ниже 35 Гц вызывает изменения преимущественно в нервно-мышечной системе и костно-сосудистом аппарате.

Вопрос №6: Как подразделяется общая вибрация по категориям?

Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют на три категории:

Категория 1 - транспортная;

Категория 2 - транспортно-технологическая;

категория 3 - технологическая.

Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на три категории: 3а - вибрация, возникающая на операторов стационарных машин и оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации; 3б - вибрация, передающаяся на рабочие места в складах, столовых, бытовых, дежурных и др. производственных помещениях, где нет генерирующих машин; 3в - вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом.

Вопрос №7: По каким параметрам нормируется вибрация?

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинематические параметры: средне квадратичные значения виброскорости в м/с и ее логарифмический уровень в дБ, а так же средне квадратичные значения виброускорения в м/с² и ее логарифмический уровень в дБ.

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное по частоте значение контролируемого параметра (ь) или его логарифмический уровень (Lь), которые определяются по формуле:

(4.5.)

(4.6.)

где

• U_j и L_uj - средне квадратическое значение контролируемого параметра вибрации (виброскорость или виброускорение) и его логарифмический уровень в j-ой частотной полосе;

• n - число частотных полос в нормируемом диапазоне;

• К_j и L_Kj - весовые коэффициенты для j-й частотной полосы для средне квадратического значения контролируемого параметра или его логарифмического уровня ([3], Приложение 4).

При оценке вибрации с помощью дозы нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение (_экв.).

(4.7.)

Д - доза вибрации определяемая по формуле:

(4.8.)

- корректированное по частоте значение контролируемого параметра в момент времени t, м/с² или м/с;

Т - время воздействия вибрации, с;

m - показатель эквивалентности физиологического воздействия вибрации, устанавливаемый стандартными нормами.

Нормируемый частотный диапазон частот устанавливается:

• для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 1; 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц

• для общей вибрации - октавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3; 15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 63; 80 Гц.

Норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают для длительности 8 часов.

Вопросы №12 и №13: Способы уменьшения вибрации в источнике. Что такое виброизоляция, виброгашение и вибродемпфирование?

Снижение вибрации машины заключается, в основном, в уменьшении динамических процессов, вызываемых ударами, резкими ускорениями и др.

Уменьшить вибрацию в источнике ее образования можно следующими способами:

• исключение из конструкции ударного взаимодействия деталей;

• устранение дисбаланса вращающихся масс путем тщательной балансировки;

• замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися;

• ковки и штамповки - прессованием;

• тщательный подбор зубчатых пар и т.п.

Эффективными способами защиты от вибрации являются виброизоляция, виброгашение, вибродемпфирование.

Виброизоляция - уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи от источника к фундаменту, полу, рабочему месту, приборам, сидению. Для этого на пути распространения вибрации устанавливают виброизоляторы из материалов с большим внутренним трением – резины, пробки, войлока, стальных пружин и др. Основным показателем эффективности снижения уровня вибрации является коэффициент виброизоляции (амортизации):

(4.11.)

где:

х₀ - амплитуда вынужденных колебаний основания, на котором установлена виброустановка, см;

х - амплитуда собственных колебаний виброустановки, см.

Для эффективной работы амортизаторов достаточно. чтобы коэффициент виброизоляции был в пределах

 = 1/8  1/15 (0,125 - 0,066).

Чем выше частота вибрации. тем легче осуществить виброизоляцию. Наиболее широкое распространение получили пружинные и пластинчатые амортизаторы.

Виброгашение - уменьшение уровня вибрации путем введения в систему дополнительных реактивных сопротивлений (установка агрегата на самостоятельный фундамент. установка виброгасителей).

Метод вибродемпфирования - это уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний системы в другие виды энергии. например, в теплую при нанесении на поверхность слоев упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (пластмассы, дерева, резины и др.).

Вопрос №14: Организация труда и отдыха при воздействии общей вибрации.

Рациональная организация труда в течение смены должна предусматривать:

• длительность рабочей смены не более 8 ч. (480 мин.);

• установление двух регламентных перерывов, учитываемых при установлении нормы выработки: длительностью 20 мин. через 1-2 часа после начала смены, длительностью 30 мин. примерно через 2 часа после обеденного перерыва;

• обеденный перерыв длительностью не менее 40 мин. Примерно в середине смены.

Вопросы №15 и №16: Организация труда и отдыха при воздействии локальной вибрации. Какие существуют СИЗ для защиты от вибрации и в каких случаях они применяются?

Рекомендации по режиму труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации указаны в таблице 4.6.

Допустимое суммарное время непрерывного

воздействия вибрации Тн на работающего за смену

Таблица 4.6.

Показатель превышения вибрационной нагрузки на оператора, дБ	Тн, мин.	Показатель превышения вибрационной нагрузки на оператора, дБ	Тн, мин.
1	381	7	95
2	302	8	76
3	240	9	60
4	191	10	48
5	151	11	38
6	120	12	30

Допустимое суммарное время непрерывного воздействия Тн, рассчитано в соответствии с зависимостью указанной в таблице 4.5. Наиболее рациональной является деятельность непрерывного воздействия вибрации не более 15 мин. Максимально возможное значение времени должно быть не более 50 мин.

Сверхурочные работы с вибрирующим инструментом не разрешается.

В качестве СИЗ для рук оператора применяются рукавицы и перчатки с прокладками из поролона, вкладыши и прокладки. Требования к ним регламентируются ГОСТ 12.4.002-74 [8].

Виброзащитная спецобувь изготавливается в виде сапог, полусапог, полуботинок. Защита от вибрации обеспечивается специальной конструкцией низа обуви с использованием упруго-демпфирующего материала. Требования к ней регламентируются ГОСТ 12.4.024-74 [9].

СИЗ для тела оператора по форм исполнения подразделяются на нагрудники, пояса, спецкостюмы, изготавливаемые из упруго-демпфирующих материалов.

Вопрос №17: Лечебно-профилактические мероприятия для защиты от вибрации.

Перерывы на работе необходимо использовать для проведения производственной гимнастики для рук и туловища (по 5-10 мин.) и для принятия теплых ванночек для рук с температурой воды +37+38⁰С с последующим их самомассажем. Ванночки и самомассаж необходимо делать ежедневно.