Vibracija je povezana s procesom vibracija koji se javlja u različitim fizičkim uvjetima i odnosi se na različite objekte. Među njima, prije svega, potrebno je zabilježiti materijalna tijela koja vrše mehanička kretanja jedno u odnosu na drugo (translacijsko ili kutno). To jest, možemo razlikovati klasu mehaničkih vibracija. Postoje vibracije druge fizičke prirode: električne vibracije, toplinske vibracije.
Vibracija je mehaničko oscilatorno gibanje, čija je najjednostavnija vrsta harmonijska translacijska ili torzijska vibracija.
Osnovni parametri sinusoidnog translatornog titranja: frekvencija u hercima (1 broj/s); vremenski promjenjivi vibracijski pomak Y(t); brzina vibracije V(t); vibracijsko ubrzanje a(t). Vrijeme za koje titrajno tijelo izvrši jedan potpuni titraj naziva se periodom titranja T(s). Za sinusne vibracije, vrijednosti amplitude (vršne) brzine vibracije A V i ubrzanja vibracije A a određene su formulama
A V = 2p fA Y ; A a = (2p f) 2 A Y ,
gdje je p – 3,14; f – frekvencija, Hz; A Y je amplituda pomaka vibracija, m.
Za torzijske vibracije, vibracijski pomak, vibracijska brzina i vibracijsko ubrzanje izraženi su u kutnim jedinicama.
Za procjenu vibracija također se koriste logaritamske razine brzine vibracije L v i vibracijske akceleracije L a , izražena u decibelima (dB) i određena formulama
.
Količina vibracijske energije koju apsorbira ljudsko tijelo Q izravno je proporcionalna površini kontakta, vremenu izloženosti i intenzitetu podražaja
gdje je I – intenzitet vibracija, kgm/m 2 ×s; S – kontaktna površina, m2;
t – trajanje izloženosti, s.
Intenzitet vibracije, a time i energija vibracije, izravno je proporcionalna kvadratu brzine vibracije:
gdje je V srednja kvadratna vrijednost oscilatorne brzine, m/s;
Z/S – modul ulazne specifične mehaničke impedancije (otpora) u kontaktnoj zoni, kg/s×m3.
Mehanička impedancija definirana je kao omjer amplitude oscilatorne sile i amplitude rezultirajuće oscilatorne brzine u točki primjene te sile.
U općem slučaju, svaka fizikalna veličina koja karakterizira vibraciju (na primjer, brzina vibracije) neka je funkcija vremena:
V = V(t). Matematička teorija pokazuje da se takav proces može prikazati kao zbroj beskonačnog broja sinusoidnih oscilacija (harmonika) s različitim periodima i amplitudama. U slučaju periodičkog procesa, frekvencije ovih harmonika su višekratnici osnovne frekvencije procesa: f n = nf 1 (n = 1, 2, 3, ...; f 1 = 1/T – osnovna frekvencija postupak).
Amplitude harmonika određuju se korištenjem poznatih formula za proširenje u Fourierove redove. Ako proces nema određeni period (slučajni ili kratkotrajni pojedinačni procesi), tada broj takvih sinusoidnih komponenti postaje beskonačno velik, a njihove frekvencije i amplitude raspoređene su kontinuirano, dok su amplitude određene ekspanzijom po Fourieru. integralna formula.
Dakle, spektar periodičkog ili kvaziperiodičnog oscilatornog procesa je diskretan (sl. 5.1, a, b) , a slučajni ili kratkotrajni pojedinačni proces je kontinuiran (slika 5.1, c).
Riža. 5.1. Spektri vibroakustičkih parametara
Najčešće je osnovna frekvencija oscilacija najizraženija u diskretnom spektru. Ako je proces zbrajanje nekoliko periodičnih procesa, frekvencije pojedinačnih komponenti u njegovom spektru ne moraju biti višestruke jedna drugoj, tj. događa se kvaziperiodički proces (vidi sliku 5.1, b). Ako je proces rezultat zbrajanja nekoliko periodičnih i slučajnih procesa, njegov spektar je mješovit, to jest, prikazan je u obliku kontinuiranih i diskretnih spektara koji se međusobno superponiraju (slika 5.1, d).
Zbog specifičnih svojstava osjetilnih organa odlučujuće su efektivne vrijednosti parametara koji karakteriziraju vibraciju. Dakle, efektivna vrijednost brzine vibracije je korijen srednje vrijednosti kvadrata trenutnih vrijednosti brzine V(t) tijekom vremena usrednjavanja T y, koji se bira uzimajući u obzir prirodu promjene brzine vibracija tijekom vremena
Dakle, za karakterizaciju vibracija koriste se spektri efektivnih vrijednosti parametara ili srednji kvadrati potonjih
V 2 = u 2 d. Pri procjeni ukupnog utjecaja oscilacija različitih frekvencija ili pojedinačnih izvora, treba imati na umu da se pri zbrajanju nekoherentnih oscilacija dobivena brzina vibracija (ubrzanje/pomak) nalazi odgovarajućim zbrajanjem snage pojedinih komponenti spektra (ili pojedinih izvora) ili, što je isto, zbrajanjem srednjih kvadrata brzine titranja
V 2 1 + V 2 2 + ... + V 2 n,
gdje je n – broj komponenti u spektru.
U skladu s tim, rezultirajuća efektivna vrijednost navedenog parametra određena je izrazom
.
Slika kontinuiranog spektra zahtijeva obaveznu rezervu širine Df elementarnih frekvencijskih pojaseva kojima slika pripada. Ako je f 1 donja granična frekvencija danog frekvencijskog pojasa,
f 2 je gornja granična frekvencija, tada se geometrijska srednja frekvencija uzima kao frekvencija koja karakterizira pojas kao cjelinu
U praksi vibroakustičkog istraživanja cijeli raspon frekvencija vibracija podijeljen je na oktavne raspone. U oktavnom području, gornja granična frekvencija je dvostruko veća od donje frekvencije (f 2 / f 1 = 2). Analiza i konstrukcija spektra parametara vibracija također se može provesti u frekvencijskim pojasima jedne trećine oktave (f 2 / f 1 = ).
Geometrijske srednje frekvencije frekvencijskih pojaseva oktave (trećine oktave) u vibroakustici su standardizirane i iznose: 1; 2; 4; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000 (0,8; 1,0; 1,2, itd.) Hz.
Ovisno o prirodi kontakta ljudskog tijela s izvorom industrijske vibracije, konvencionalno se razlikuju lokalne i opće vibracije.
Vibracija koja se prenosi na tijelo osobe koja stoji, sjedi ili leži na točkama oslonca (stopala, stražnjica, leđa, glava) definira se kao opća (Sl. 5.2, a; 5.3). Vibracije koje se primarno prenose rukama osobe (radnika) na mjestima kontakta s kontroliranim strojem ili radnim predmetom definirane su kao lokalne (Sl. 5.2, b; 5.4). U industrijskim okruženjima često postoji kombinacija lokalnih i općih vibracija.
Mješoviti udar s prevladavanjem lokalnih vibracija javlja se tijekom rada niza ručnih strojeva, kada se vibracije prenose cijelim tijelom ne samo kroz gornje, već i kroz donje udove, prsa, leđa i druge dijelove tijela, ovisno o radnom položaju i dizajnu alata.
U drugim slučajevima prevladavaju opće vibracije, na primjer, kod oblikovanja armiranobetonskih proizvoda na vibracijskim platformama uz istodobnu ručnu izravnavanje betonske mase.
Lokalne vibracije dijelimo na one koje djeluju duž osi ortogonalnog koordinatnog sustava X l, Y l, Z l , (Sl. 5.2, b), gdje je X l os paralelna s osi područja pokrivenosti izvora vibracija (ručka, postolje, upravljač, upravljačka poluga koja se drži u rukama obratka itd.), Y l os je okomita na dlan, a os Z l leži u ravnini koju tvore os X l i smjer dovoda ili primjene sile (ili os podlaktice kada se sila ne primjenjuje).
Riža. 5.2. Smjer koordinatnih osi pod djelovanjem vibracija: a – opći (stojeći i sjedeći položaj); b – lokalno (pokrivanje cilindričnih i sfernih
površine)
Prema izvoru nastanka, opće vibracije se dijele u kategorije:
· opće vibracije kategorije 1 – transportne vibracije koje utječu na osobu na radnom mjestu samohodnih i vučenih strojeva, vozila pri kretanju po terenu, poljoprivrednim površinama i cestama (uključujući i tijekom njihove izgradnje). Izvori transportnih vibracija uključuju: poljoprivredne i industrijske traktore, samohodne poljoprivredne strojeve (uključujući kombajne); kamioni (uključujući traktore, skretere, gredere, valjke itd.); čistači snijega; samohodni rudarski željeznički prijevoz;
· kategorija opće vibracije 2 – transportne i tehnološke vibracije koje utječu na osobu na radnom mjestu strojeva koji se kreću po posebno pripremljenim površinama proizvodnih prostora, industrijskih mjesta i rudnika. Izvori transportnih i tehnoloških vibracija uključuju: bagere (uključujući rotacijske); industrijske i građevinske dizalice; strojevi za punjenje (punjenje) otvorenih peći u metalurškoj proizvodnji; rudarski kombajni, strojevi za utovar rudnika, samohodna kolica za bušenje; strojevi za gusjenice, betonski finišeri, podna proizvodna vozila;
· kategorija opće vibracije 3 – tehnološke vibracije koje utječu na ljude na radnim mjestima stacionarnih strojeva ili se prenose na radna mjesta koja nemaju izvore vibracija. Izvori tehnoloških vibracija su: strojevi za obradu metala i drva; oprema za kovanje i prešanje; strojevi za ljevanje; električni strojevi, stacionarne električne instalacije; pumpne jedinice i ventilatori; Oprema za bušenje bušotina, bušilice; strojevi za uzgoj stoke, čišćenje i sortiranje žitarica (uključujući sušare); oprema za industriju građevinskih materijala (osim betonskih opločnika); instalacije u kemijskoj i petrokemijskoj industriji itd.
a) na stalnim radnim mjestima industrijskih prostora poduzeća;
b) na radnim mjestima u skladištima, kantinama, pomoćnim prostorijama, dežurnim prostorijama i drugim industrijskim prostorijama u kojima nema strojeva koji stvaraju vibracije;
c) na radnim mjestima u pogonima, projektnim biroima, laboratorijima, centrima za obuku, računalnim centrima, zdravstvenim centrima, uredskim prostorijama, radnim sobama i drugim prostorijama za mentalne radnike.
Pri normalizaciji, ukupna vibracija se određuje u smjeru duž osi ortogonalnog koordinatnog sustava X o, Y o, Z o (vidi sl. 5.2, a), gdje X o (od leđa do prsa) i Y o (od desno rame na lijevo) – vodoravne osi usmjerene paralelno s potpornim površinama; Z o – okomita os okomita na potporne površine tijela na mjestima njegovog dodira sa sjedalom, podom itd.
Za razliku od razmatranih smjerova koordinatnih osi i parametara za ocjenu vibracija, u novim nacionalnim normama nastalim u skladu sa zakonom o tehničkim propisima, pri ocjeni vibracija koje utječu na čovjeka predlaže se bazično-centrični koordinatni sustav i parametri za njegovu ocjenu.
Ukupna vibracija se mjeri u smjeru osi koordinatnog sustava sa središtem u točki kontakta ljudskog tijela s vibrirajućom površinom u bazično-centričnom koordinatnom sustavu, kao što je prikazano na sl. 5.3. U ovom slučaju, u odnosu na koordinatne osi X, Y, Z osobe koja sjedi, također se procjenjuju kutne (torzijske) vibracije u smjerovima r x, r y, r z.
Riža. 5.3. Bazicentrični koordinatni sustav
za ljudsko tijelo pri mjerenju opće vibracije prema: a – sjedećem položaju; b – polovica
stajanje stoji; c – ležeći položaj
Lokalne vibracije treba mjeriti u smjeru osi ortogonalnog koordinatnog sustava, kao što je prikazano na sl. 5.4. Iz praktičnih razloga, prikladno je definirati ovaj koordinatni sustav u odnosu na odgovarajući bazicentrični koordinatni sustav. U slučaju mjerenja lokalnih vibracija, položaj baznocentričnog koordinatnog sustava određuje predmet - radni komad, ručka alata ili poluga upravljačkog uređaja, preko koje se vibracija prenosi na stisnutu ruku.
 |  |
| A) | b) |
Riža. 5.4. Koordinatni sustav pridružen šaci pri mjerenju lokalnih vibracija: a – položaj „stisnut dlan” (ruka steže cilindričnu ručku); b – položaj "ravnog dlana" (ruka pritišće kuglastu površinu);
oznake: – biodinamički koordinatni sustav;
– bazično-centrični koordinatni sustav
Središte biodinamičkog koordinatnog sustava je glava treće metakarpalne kosti. Os z-h definirana je kao uzdužna os treće metakarpalne kosti s pozitivnim smjerom prema vrhu prsta. X-os h prolazi kroz ishodište, okomita je na z-os h i usmjerena je prema gore kada je šaka u svom normalnom anatomskom položaju (dlan prema gore). Os y-h je okomita na druge dvije osi i usmjerena je pozitivno prema palcu. U praksi se obično koristi baznocentrični koordinatni sustav koji se dobiva zakretanjem koordinatnog sustava u ravnini (y – z) tako da os y-h bude paralelna s osi predmeta koji drži ruka (npr. drška ).
U skladu s, za normalizaciju i procjenu vibracija (uključujući opće niskofrekventne vibracije u rasponu od 0,1 do 0,5 Hz), treba koristiti sljedeće korigirane parametre ubrzanja.
1. RMS ispravljeno ubrzanje a w (m/s 2): vremenski prosječna translacijska ili kutna vibracija, dana prema
gdje je a w (x) trenutna vrijednost ispravljene akceleracije (translacijske ili kutne) kao funkcije vremena x; T – razdoblje mjerenja.
2. Ispravljena razina ubrzanja: razina efektivne vrijednosti korigiranog ubrzanja, dB, određena formulom
gdje je a w korijen srednje kvadratne vrijednosti korigiranog ubrzanja, m/s 2 ; a 0 – referentna vrijednost ubrzanja jednaka 10 –6 m/s 2 (prema ISO 1683:1983).
3. Trenutna RMS vrijednost ispravljenog ubrzanja: RMS vrijednost ispravljenog ubrzanja u vremenu t, dana s
gdje je trenutna vrijednost ispravljenog ubrzanja u trenutku x; q – razdoblje integracije; t – trenutno vrijeme.
Bilješka . Kao aproksimacija linearnog usrednjavanja može se koristiti eksponencijalno usrednjavanje, definirano formulom
gdje je t vremenska konstanta eksponencijalnog usrednjavanja.
4. Najveća kratkoročna RMS vrijednost (korigirano ubrzanje) MTVV: najveća vrijednost trenutne efektivne vrijednosti korigiranog ubrzanja za razdoblje integracije q od 1 s.
5. Doza za bolest kretanja MSDV: veličina koja predstavlja integral kvadrata ispravljenog ubrzanja, izražena u m/s 1,5 i dana formulom
gdje je F ukupno vremensko razdoblje tijekom kojeg se opažaju niskofrekventne vibracije koje uzrokuju mučninu kretanja (bolest kretanja).
Bilješka. Doza bolesti kretanja može se dobiti iz korijena srednje kvadratne vrijednosti korigiranog ubrzanja množenjem s faktorom F 1/2. Osim ako nije drugačije navedeno, vrijeme ekspozicije F uzima se jednako razdoblju mjerenja T.
6. Doza vibracija VDV: veličina koja predstavlja četvrti integral snage ispravljenog ubrzanja, izražena u m/s 1,75 i dana formulom
gdje je F ukupno vrijeme izloženosti vibracijama.
7. Puna vibracija v : ukupne vibracije duž tri osi translatornog gibanja, određene formulom
gdje su a wx , a wy i a wz srednje kvadratne vrijednosti korigiranog ubrzanja u smjeru tri ortogonalne mjerne osi x, y i z; k x, k y i k z su korekcijski faktori (koeficijenti), čije vrijednosti ovise o svrsi mjerenja.
8. Vršna vrijednost: najveća vrijednost ispravljenog modula ubrzanja tijekom razdoblja mjerenja.
Pri procjeni opće vibracije (prema GOST 31319-2006), za svaku i-tu operaciju sljedeći glavni parametri podliježu mjerenju (procjeni):
– korijen srednje kvadratne vrijednosti ispravljenog ubrzanja vibracija a wi, m/s 2, duž svake od tri osi koordinatnog sustava povezanog s potpornom površinom;
– ukupno trajanje T i izloženosti vibracijama tijekom i-te operacije tijekom radnog dana.
Za svaki smjer l ekvivalentna vrijednost ubrzanja vibracija
A l(8), m/s 2, određeno formulom
gdje l wi korijen srednje kvadratne vrijednosti korigiranog vibracijskog ubrzanja, određenog u vremenskom intervalu Ti; k x = k y = 1,4 za x i y pravce; i k z = 1 za smjer z; l– indeks koji pokazuje smjer mjerenja (procjena) vibracija (x, y ili z); T 0 – referentno vremensko razdoblje jednako 8 sati (28 800 s).
Bilješke:
1) GOST 31191.1 dopušta procjenu opće vibracije na temelju vrijednosti doze vibracije VDV i izračunate za isto vremensko razdoblje T 0 i smjer l, umjesto A l(8). Korištenje vrijednosti doze vibracije umjesto ekvivalentne vrijednosti ubrzanja vibracije obično dovodi do drugačije procjene rizika od izloženosti vibracijama;
2) k vrijednosti l u smjerovima x i y temelje se na osjetljivosti na vibracije osobe koja sjedi (GOST 31191.1) i proširuju se na druge moguće položaje (na primjer, stojeći položaj);
3) ako postoji jasno definiran dominantan smjer vibracija, dopušteno je provoditi mjerenja samo u tom smjeru.
Udio pojedine operacije ili radnog ciklusa i u vrijednosti ekvivalentnog vibracijskog ubrzanja određuje se formulom
Pri procjeni lokalnih vibracija (GOST 31192.1-2004), glavna veličina koja se koristi za opisivanje razine vibracija je korijen srednje kvadratne vrijednosti korigiranog ubrzanja vibracija. Korigirana mjerenja ubrzanja vibracija zahtijevaju upotrebu odgovarajućih propusnih pojasa i filtera za ponderiranje. Korištenje frekvencijske korekcije W h temelji se na činjenici da vibracije na različitim frekvencijama imaju različite učinke na stupanj primljene štete.
Mjerenja se moraju provesti u sva tri smjera. U tom slučaju, srednje kvadratne vrijednosti korigiranih ubrzanja vibracija, , treba zabilježiti odvojeno.
Ukupna vibracija a hv određena je kao korijen zbroja kvadrata tri komponente vibracije:
5.2. Učinak vibracija na tijelo
Karakteristike utjecaja industrijskih vibracija određene su frekvencijskim spektrom i smještajem unutar njegovih granica komponenti s maksimalnom razinom energije vibracija. Lokalne vibracije niskog intenziteta mogu blagotvorno djelovati na ljudsko tijelo, obnavljajući trofične promjene, poboljšavajući funkcionalno stanje središnjeg živčanog sustava, ubrzavajući zacjeljivanje rana itd. S povećanjem intenziteta vibracija i trajanja njihove izloženosti, nastaju promjene koje u nekim slučajevima dovode do razvoja profesionalne patologije – vibracijske bolesti. Najveći udio (rasprostranjenost) ima patologija, u čijoj etiopatogenezi lokalna vibracija igra značajnu ulogu.
U industrijskim uvjetima, ručni strojevi, čija vibracija ima maksimalnu razinu energije (maksimalna razina brzine vibracija) u niskofrekventnim pojasima (do 35 Hz), uzrokuju patologiju vibracija s pretežnom lezijom neuromuskularnog i mišićno-koštanog sustava. Pri radu s ručnim strojevima, čija vibracija ima maksimalnu razinu energije u visokofrekventnom području spektra (iznad 125 Hz), javljaju se uglavnom vaskularni poremećaji s tendencijom grčenja perifernih žila. Kada je izložena niskofrekventnim vibracijama, bolest se javlja nakon 8-10 godina (moderi, bušilice s električnim bušilicama), kada su izložene visokofrekventnim vibracijama - nakon 5 ili manje godina (brusilice, ravnalice).
Lokalne vibracije širokog spektra, pretežno srednje visoke frekvencije (35...125 Hz i više), češće s neravnomjernom raspodjelom maksimalnih razina po širini energetskog spektra i prisutnošću pulsnog udara (zakivanje, rezanje , bušenje) uzrokuje različite stupnjeve vaskularnih, neuromuskularnih, mišićno-koštanih zglobova i drugih poremećaja. Pojačane lokalne vibracije mogu dovesti do poremećaja krvotoka u perifernim žilama šake, neuroloških i lokomotornih funkcija šake i cijele ruke. Procjenjuje se da je između 1,7% i 3,6% radnika u razvijenim zemljama izloženo potencijalno opasnim lokalnim vibracijama. Pojam "sindrom lokalne vibracije" naširoko se koristi za definiranje perifernih vaskularnih poremećaja, neuroloških i mišićno-koštanih oštećenja uzrokovanih izlaganjem lokalnoj vibraciji. Manifestacije neuroloških ili vaskularnih poremećaja kod radnika izloženih takvim vibracijama mogu biti individualne ili grupne prirode. U nekim zemljama, uključujući Rusku Federaciju, bolesti krvnih žila i zglobova uzrokovane lokalnim vibracijama klasificiraju se kao profesionalne bolesti uz odgovarajuću naknadu za oštećenje zdravlja. Vremenski okvir za razvoj patologije kada je izložen takvim vibracijama je od 3 do 8 godina.
Utjecaj opće vibracije različitih parametara uzrokuje različite stupnjeve ozbiljnosti promjena u središnjem i autonomnom živčanom sustavu, kardiovaskularnom sustavu, metaboličkim procesima i vestibularnom aparatu.
Pojava i razvoj vibracijske bolesti uzrokovana je složenom interakcijom refleksno razvijajućih promjena u aktivnosti različitih dijelova živčanog sustava. Povezani čimbenici igraju veliku ulogu u prirodi tjelesnih reakcija: mikrotraumatizacija, hlađenje, statički napor mišića, niski atmosferski tlak, industrijska buka.
5.3. Higijenska regulacija vibracija
Vrijednosti standardiziranih parametara vibracija dobivenih kao rezultat mjerenja na radnim mjestima izravno se uspoređuju sa higijenskim standardima. Higijenska procjena stalnih i povremenih vibracija koje utječu na osobu provodi se sljedećim metodama:
· frekvencijska (spektralna) analiza normaliziranog parametra;
· integralna procjena na temelju učestalosti normaliziranog parametra;
· cjelovita procjena uzimajući u obzir vrijeme izloženosti vibracijama na ekvivalentnoj (energetskoj) razini standardiziranog parametra;
· procjena doze.
Standardizirani parametri naznačeni su za određeni frekvencijski raspon:
· za lokalne vibracije u obliku oktavnih vrpci s geometrijskim srednjim frekvencijama: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Hz;
· za opću vibraciju u obliku oktavnih ili 1/3 oktavnih vrpci s geometrijskim srednjim frekvencijama: 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2.0; 2,5; 3.15; 4,0; 5,0; 6.3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Hz.
U frekvencijskoj (spektralnoj) analizi normalizirani parametri su srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracije v i vibracijske akceleracije a ili njihove logaritamske razine Lv, La, mjerene u frekvencijskim pojasima oktave i treće oktave.
U integralnoj procjeni frekvencije, normalizirani parametar je ispravljena vrijednost vibracijske brzine i vibracijskog ubrzanja U ili njihove logaritamske razine L U , izmjerene pomoću korekcijskih filtara ili izračunate pomoću formula
ili 
,
gdje su U i, L Ui srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracija ili ubrzanja vibracija (ili njihove logaritamske razine) u i-tom frekvencijskom pojasu; n – broj frekvencijskih pojasa (1/3 ili 1/1 oktave) u standardiziranom frekvencijskom području; K U i , L ki – težinski koeficijenti za i-ti frekvencijski pojas, odnosno za apsolutne vrijednosti ili njihove logaritamske razine, određeni za lokalne i opće vibracije prema tablicama, tj. prilagođena razina vibracija je vibracija s jednim brojem karakteristika, određena kao rezultat razine vibracija zbrajanja energije u oktavnim frekvencijskim pojasima, uzimajući u obzir oktavne korekcije.
U integralnoj procjeni vibracija, uzimajući u obzir vrijeme njihove izloženosti na ekvivalentnoj (energetskoj) razini, normalizirani parametar je ekvivalentna korigirana vrijednost vibracijske brzine ili vibracijskog ubrzanja U eq ili njihova logaritamska razina L U eq, izmjerena ili izračunata pomoću formule
ili L U ekv 
gdje je U i frekvencijski korigirana vrijednost praćenog parametra brzine vibracija (v, L v), m/s ili ubrzanja vibracija (a, L a), m/s 2 ; t i – trajanje vibracije, h;
gdje je n ukupan broj intervala vibracija.
Prema tome, ekvivalentna (energetski) prilagođena razina vremenski promjenjive vibracije je prilagođena razina vremenski konstantne vibracije koja ima isto RMS prilagođeno ubrzanje vibracije i/ili brzinu vibracije kao dana nekonstantna vibracija tijekom određenog vremenskog intervala.
Doza vibracija D određena je formulom
gdje je frekvencijski ispravljena vrijednost nadziranog parametra u trenutku t, m/s –2 ili m/s –1; m je pokazatelj ekvivalentnosti fizioloških učinaka vibracija, utvrđenih sanitarnim standardima.
Najveće dopuštene vrijednosti standardiziranih parametara industrijske lokalne vibracije s trajanjem izloženosti vibracijama od 480 minuta (8 sati) dane su u tablici. 5.1.
Nije dopušten rad u uvjetima izloženosti vibracijama s razinama koje premašuju sanitarne standarde za više od 12 dB (4 puta) prema integralnoj ocjeni ili u bilo kojem oktavnom pojasu.
Tablica 5.1
Najveće dopuštene vrijednosti industrijske lokalne vibracije
| Geometrijske srednje frekvencije oktavnih pojaseva, Hz | Najveće dopuštene vrijednosti po osi X l, Y l, Z l | |||
| ubrzanje vibracija | brzina vibracije | |||
| m/s 2 | dB | m/s×10 –2 | dB | |
| 1,4 | 2,8 | |||
| 1,4 | 1,4 | |||
| 31,5 | 2,8 | 1,4 | ||
| 5,6 | 1,4 | |||
| 11,0 | 1,4 | |||
| 22,0 | 1,4 | |||
| 45,0 | 1,4 | |||
| 89,0 | 1,4 | |||
| Prilagođene i ekvivalentne prilagođene vrijednosti i njihove razine | 2,0 | 2,0 |
Najveće dopuštene vrijednosti standardiziranih parametara vibracija radnih mjesta s trajanjem izloženosti vibracijama od 480 minuta (8 sati) za kategoriju vibracija 1 (transportne vibracije) dane su u tablici. 5.2.
Tablica 5.2
Najveće dopuštene vrijednosti vibracija na radnom mjestu
| m/c | dB | |||||||
| u 1/3 oktave | u 1/1 oktave | u 1/3 oktave | u 1/1 oktave | |||||
| Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | |
| 0,80 | 0,70 | 0,22 | – | – | – | – | ||
| 1,00 | 0,63 | 0,22 | 1,10 | 0,40 | ||||
| 1,25 | 0,56 | 0,22 | – | – | – | – | ||
| 1,60 | 0,50 | 0,22 | – | – | – | – | ||
| 2,00 | 0,45 | 0,22 | 0,79 | 0,45 | ||||
| 2,50 | 0,40 | 0,28 | – | – | – | – | ||
| 3,15 | 0,35 | 0,35 | – | – | – | – | ||
| 4,00 | 0,32 | 0,45 | 0,56 | 0,79 | ||||
| 5,00 | 0,32 | 0,56 | – | – | – | – | ||
| 6,30 | 0,32 | 0,70 | – | – | – | – | ||
| 8,00 | 0,32 | 0,89 | 0,63 | 1,60 |
Kraj stola. 5.2
| Geometrijske srednje frekvencije pojaseva, Hz | Najveće dopuštene vrijednosti ubrzanja vibracija | |||||||
| m/c | dB | |||||||
| u 1/3 oktave | u 1/1 oktave | u 1/3 oktave | u 1/1 oktave | |||||
| Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | Z o | X o, Y o | |
| 10,00 | 0,40 | 1,10 | – | – | – | – | ||
| 12,50 | 0,50 | 1,40 | – | – | – | – | ||
| 16,00 | 0,63 | 1,80 | 1,10 | 3,20 | ||||
| 20,00 | 0,79 | 2,20 | – | – | – | – | ||
| 25,00 | 1,00 | 2,80 | – | – | – | – | ||
| 31,50 | 1,30 | 3,50 | 2,20 | 6,30 | ||||
| 40,00 | 1,60 | 4,50 | – | – | – | – | ||
| 50,00 | 2,00 | 5,60 | – | – | – | – | ||
| 63,00 | 2,50 | 7,00 | 4,50 | 13,00 | ||||
| 80,00 | 3,20 | 8,90 | – | – | – | – | ||
| Ispravljene i ekvivalentne prilagođene vrijednosti i njihove razine | – | – | 0,56 | 0,40 | – | – |
5.4. Prevencija ozljeda od vibracija
Cilj osiguranja vibracijske sigurnosti je spriječiti uvjete u kojima bi izloženost vibracijama mogla dovesti do pogoršanja zdravlja radnika, uključujući profesionalne bolesti, kao i do značajnog smanjenja udobnosti radnih uvjeta (osobito za osobe u zanimanjima koja zahtijevaju iznimnu pozornost tijekom obavljanja proizvodnog zadatka).
Koncept vibracijske sigurnosti, usvojen u zemljama Europske unije (EU) iu Ruskoj Federaciji, je da je proizvođač stroja koji je izvor vibracija odgovoran za karakteristike tog stroja, koje izravno utječu na uvjete njegove sigurne upotrebe. Nakon što proizvođač ispuni svoje obveze i deklarira tražene karakteristike stroja, isti ima nesmetan pristup nacionalnom i međunarodnom tržištu. Daljnju odgovornost za pravilan odabir strojeva i njihovu ispravnu upotrebu snosi poslodavac.
Na organizacijske i tehničke mjere za prevenciju ozljeda od vibracija uključuju: zamjenu operacija koje zahtijevaju upotrebu ručnih strojeva s automatizacijom procesa i njihovim daljinskim upravljanjem; maksimalna upotreba prešanog i jednostranog zakivanja umjesto udarnog zakivanja; smanjenje udjela operacija usitnjavanja zbog uvođenja preciznog lijevanja, pjeskarenja odljevaka, plamenog rezanja te električne iskre i elektrokemijske obrade; korištenje samohodne opreme s automatskim upravljanjem umjesto ručnog bušenja; mehanizacija procesa ručnog kalupljenja; daljinsko upravljanje betonskim opločnikom i dr., kao i plansko preventivno održavanje i praćenje parametara vibracija.
Planirano preventivno održavanje i praćenje parametara vibracija je da se ručni strojevi u radu moraju provjeravati najmanje jednom svakih 6 mjeseci kako bi se osiguralo da su njihovi parametri vibracija u skladu s podacima iz putovnice. Svi rezultati kontrolnih mjerenja vibracija stroja, bilješke o popravcima i održavanju unose se u poseban dnevnik i pojedinačnu putovnicu stroja. Ručni strojevi moraju biti pojedinačno dodijeljeni radnicima, uskladišteni u posebno određenim prostorima i redovito podmazivani.
Za tehničke događaje uključuje stvaranje novih dizajna alata i strojeva, čije vibracije ne bi smjele prelaziti granice sigurne za ljude, a sila kojom ruke radnika djeluju na ručni stroj trebala bi biti unutar 15...20 kg, stvaranje zakivanja, usitnjavanja, usitnjavanja, bušenja i drugih struktura koje koriste različite principe zaštite od vibracija: mijenjanje unutarnjeg ciklusa rada čekića, odabir racionalnih parametara udarne jedinice, korištenje različitih uređaja za prigušivanje.
Za zaštitu lijeve ruke od vibracija alata za umetanje koriste se i mlaznice za prigušivanje vibracija od spužvaste gume i plastike u kombinaciji s opružnim amortizerima; Smanjenje vibracija brusnih i drugih rotacijskih alata može se postići pažljivim redovitim balansiranjem brusnih ploča i dodataka te redovitom zamjenom ploča s oštećenim površinama koje stvaraju neravnotežu.
Kako bi se smanjile vibracije koje se prenose na radna mjesta, koriste se posebna sjedala koja apsorbiraju udarce, platforme s pasivnom izolacijom od opruga, guma, pjenasta guma i drugi podovi koji prigušuju vibracije.
Proračun temelja i sredstava za izolaciju od vibracija u fazi projektiranja temeljno je sredstvo za smanjenje ukupnih vibracija pri ugradnji snažnih strojeva i jedinica.
Higijenske, terapeutske, preventivne i pravne mjere. U skladu s preporukama za izradu propisa o radnom vremenu radnika u profesijama opasnim od vibracija, ukupno vrijeme kontakta s vibracijskim strojevima, čija je vibracija u skladu sa sanitarnim standardom, tijekom smjene ne smije prelaziti 2/3 radnog dana. Radnje treba rasporediti među radnicima tako da trajanje kontinuirane izloženosti vibracijama, uključujući mikropauze, ne prelazi 15-20 minuta. U ovom slučaju preporučuju se dvije regulirane pauze (za aktivni odmor, industrijska gimnastika pomoću posebnog kompleksa, hidroprocedure): 20 minuta (1-2 sata od početka smjene) i 30 minuta (2 sata nakon pauze za ručak) .
Radni raspored treba uspostaviti kada je opterećenje rukovatelja vibracijama prekoračeno za najmanje 1 dB (1,12 puta), ali ne više od 12 dB (4 puta).
Ako je prekoračenje veće od 12 dB (4 puta), zabranjeno je obavljati radove i koristiti strojeve koji stvaraju takve vibracije.
Za rad s vibracijskim strojevima i opremom dopuštene su osobe od najmanje 18 godina koje su stekle odgovarajuću osposobljenost i položili tehnički minimum prema sigurnosnim pravilima za obavljanje poslova. Prilikom prijema u radni odnos dužni su biti podvrgnuti prethodnom zdravstvenom pregledu, a tijekom radnog vremena periodičnim pregledima najmanje jednom godišnje u skladu s nalogom ministra zdravstva.
Rad s vibrirajućom opremom, u pravilu, treba provoditi u grijanim prostorijama s temperaturom zraka od najmanje 16 ° C, vlagom od 40 ... 60% i brzinom kretanja ne većom od 0,3 m / s. Ako je nemoguće stvoriti takve uvjete (rad na otvorenom, podzemni rad itd.), Posebne grijane prostorije s temperaturom zraka od najmanje 22 ° C, relativnom vlagom od 40 ... 60% i brzinom zraka od 0 mora se osigurati periodično grijanje .3 m/s. Ako morate doći u kontakt s hladnim metalom, trebali biste koristiti tople rukavice.
Da biste povećali zaštitna svojstva tijela, učinkovitost i radnu aktivnost, trebali biste koristiti posebne komplekse industrijske gimnastike, vitaminsku profilaksu (dva puta godišnje kompleks vitamina C, B; nikotinska kiselina) i posebnu prehranu. Preporučljivo je provoditi 5-10-minutne hidroprocedure sredinom ili na kraju radnog dana, kombinirajući kupke na temperaturi vode od 38 ° C i samomasažu gornjih ekstremiteta.
Sredstva individualne zaštite. Kao osobna zaštita od vibracija koriste se rukavice za prigušivanje vibracija i posebne cipele. Trenutno su zahtjevi za zaštitne rukavice i cipele koji koriste elastične prigušne materijale regulirani posebnim GOST-ovima. Učinkovitost prigušivanja vibracija, debljina elastičnog prigušnog materijala, primarno područje primjene i drugi zahtjevi za zaštitne proizvode ove vrste su standardizirani.
Pitanja za ispit za 5. poglavlje
1. U kojim industrijama iu kojim tehnološkim operacijama se vibracije pojavljuju kao čimbenik proizvodnog okruženja?
2. Koja je oprema izvor vibracija i koje su vibroakustične karakteristike te opreme?
3. Iz kojih razloga je moguće da tijekom rada, tijekom rada različite opreme, porast razine vibracija (oscilatorne brzine)?
4. Obilježite glavne parametre vibracija.
5. Koja je razlika između apsolutnih vrijednosti parametara vibracija i njihovih razina?
6. Što određuje količinu vibracijske energije koju apsorbira ljudsko tijelo?
7. Kako je intenzitet vibracije, a time i energija vibracije, povezan s brzinom vibracije?
8. Što karakterizira mehaničku impedanciju?
9. Što se u vibroakustici podrazumijeva pod standardnom geometrijskom srednjom frekvencijom?
10. Kako se dijele vibracije ovisno o prirodi kontakta tijela radnika s izvorom vibracija?
11. U kojem smjeru koordinatne osi pokazuju vrijednosti normaliziranih parametara za opće i lokalne vibracije?
12. Koji su faktori koji pogoršavaju utjecaj vibracija ručnih strojeva na ljudsko tijelo?
13. Kako se opće vibracije dijele prema izvoru vibracija?
14. Kakav je učinak vibracija na ljudsko tijelo?
15. Koji su parametri standardizirani za vibracije?
16. Koje metode higijenske regulacije vibracija poznajete?
17. Koje mjere se koriste za sprječavanje štetnog djelovanja vibracija na ljudski organizam?
18. Kako frekvencijski sastav vibracija utječe na učinkovitost inženjerskih mjera za smanjenje njihove razine?
19. Koja se osobna oprema za zaštitu od vibracija koristi?
Bibliografija za 5. poglavlje
1. SN 2.2.4/2.1.8.566-96. Industrijske vibracije, vibracije u stambenim i javnim zgradama. – M.: Ministarstvo zdravlja Rusije, 1997.
2. GOST 12.1.012-90 SSBT. Sigurnost od vibracija. Opći zahtjevi.
3. GOST 12.1.012-2004 SSBT. Sigurnost od vibracija. Opći zahtjevi.
4. GOST 31191.1-2004 (ISO 2631-1:1997) Vibracije i udarci. Mjerenje opće vibracije i procjena njezina utjecaja na čovjeka. – Dio 1. Opći zahtjevi
5. GOST 31192.1-2004 (ISO 5349-1:2001) Vibracije. Mjerenje lokalnih vibracija i procjena njihovog utjecaja na ljude. – Dio 1. Opći zahtjevi
6. Vibracije u tehnici: priručnik. – T. 4. Vibracijski procesi i strojevi / ur. R. Levendel. – M.: Strojarstvo, 1981. – 509 str.
7. Vibracije u tehnici: priručnik. – T. 6. Zaštita od vibracija / ur. K.V. Frolova. – M.: Mašinostroenie, 1981. – 456 str.
Poglavlje 6. Buka. infrazvuk i ultrazvuk
Pod, ispod buka Kao higijenski čimbenik, uobičajeno je podrazumijevati skup zvučnih valova koji štetno utječu na ljudsko tijelo, ometajući njegov rad i odmor. Ultrazvuk I infrazvuk - ovo je također skup zvučnih valova, ali ne čujnih za ljude, ali imaju nepovoljan energetski učinak na ljude.
Trenutno akustički čimbenici, posebice buka, postaju najčešći društveno-higijenski čimbenici u vanjskom, kako kućnom, tako i industrijskom okruženju zbog širenja potrošnje, intenzifikacije i mehanizacije tehnoloških procesa, razvoja proizvodnje dizela, mlaznog zrakoplovstva, prometne i građevinske tehnologije. Uvođenje novih visokoučinkovitih vrsta kućanske i industrijske opreme uz stalno povećanje brzine kretanja strojeva i mehanizama, široka uporaba pneumatskih alata za razne namjene i širenje alatnih strojeva stvaraju preduvjete za pojavu novi izvori intenzivne buke, infrazvuka i ultrazvuka te povećanje njihovog intenziteta intenziviranjem dosadašnjih tehnoloških procesa.
Prema GOST 24346 - 80, vibracija se shvaća kao kretanje točke ili mehaničkog sustava, u kojem se vrijednosti bilo koje veličine koja ga karakterizira naizmjenično povećavaju i smanjuju tijekom vremena.
Prema mehanizmu nastanka razlikuju se vibracije sa silnom, kinematičkom i parametarskom pobudom.
Snaga pobude vibracija– to je pobuđivanje vibracija sustava pogonskim silama i momentima. Njihovi izvori su: klipni pokretni sustavi (kurblasti mehanizmi, ručni vibratori i bušaći čekići, vibrirajući nabijači, vibrirajuće ploče, vibrirajući lijevci itd.); neuravnotežene rotirajuće mase (rotori pumpi i plinskoturbinskih motora, ručne električne i pneumatske brusilice, rezni alati alatnih strojeva, ventilatori itd.); udarni sustavi (kovački i štancani čekići, ležajne jedinice, zupčanici itd.).
Kinematsko pobuđivanje vibracija– pobuđivanje vibracija sustava priopćavanjem određenih kretanja bilo kojoj od njegovih točaka, neovisno o stanju sustava. Razlozi za to su utjecaj profila ceste na automobile i cestovna vozila, električna vozila i viličare u prostorijama, vibracije poda u prostorijama itd.
Pobuda parametarskih vibracija– pobuđivanje oscilacija i vibracija sustava promjenom u vremenu jednog ili više njegovih parametara (mase, momenta tromosti, koeficijenata krutosti i otpora) neovisno o stanju sustava. Izvori su motori s unutarnjim izgaranjem pri promjeni tlaka plina u cilindrima, pneumatski motori itd.
Na temelju prirode promjene tijekom vremena razlikuju determinističke (periodične ili gotovo periodične), slučajne (stacionarne ili nestacionarne) i pulsne ili prigušene oscilacije, koje mogu biti jednostavne ili složene.
Složeni oscilatorni procesi mogu se prikazati u obliku jednostavnih harmoničnih sinusoidnih oscilacija pomoću Fourierovog niza.
Oscilacije se dijele na slobodne i prisilne. Slobodne vibracije su vibracije sustava koje nastaju bez promjenjivog vanjskog utjecaja i dovoda energije izvana. Prisilne vibracije su vibracije sustava uzrokovane i održavane silom ili kinematičkom pobudom.
Osnovni koncepti teorije oscilacija za vibracije su:
1) parametri vibracija: vibracijski pomak, vibracijska brzina i vibracijsko ubrzanje;
2) mehanička impedancija;
3) vlastita frekvencija.
Glavne veličine koje karakteriziraju vibracije koje se javljaju prema sinusoidnom zakonu su:
amplituda pomaka vibracija S a – veličina najvećeg odstupanja oscilirajuće točke od ravnotežnog položaja;
amplituda brzine vibracija V a – najveća vrijednost brzine oscilirajuće točke;
amplituda ubrzanja vibracija a a – najveća vrijednost ubrzanja oscilirajuće točke;
· period oscilacije T – najmanji vremenski interval kroz koji se tijekom periodičnih oscilacija ponavlja svaka vrijednost oscilirajuće veličine koja karakterizira vibraciju;
frekvencija vibracija f – recipročna vrijednost perioda titranja.
Brzina vibracija i ubrzanje vibracija povezani su s pomakom vibracija i frekvencijom vibracija omjerima:
V= 2p×f×S I a = ( 2p × f) 2 × S
S obzirom da apsolutne vrijednosti veličina koje karakteriziraju vibracije variraju u vrlo širokom rasponu, logaritamske razine vibracija koriste se u praksi vibroakustičkih istraživanja i inženjerskih proračuna. Podrazumijeva se kao usporedna karakteristika vibracija dviju istoimenih fizikalnih veličina, proporcionalna decimalnom logaritmu omjera procijenjene i početne vrijednosti veličine
L = 20 × lq (b × b o –1),
Gdje b– procijenjena vrijednost veličine (brzina, ubrzanje itd.);
b o– početna vrijednost veličine (brzina, ubrzanje itd.).
Na primjer, razine vibracijske brzine i vibracijskog ubrzanja određuju se kao
L V= 20 × lq (V × V o–1) i L A = 20 × lq (a × a o –1),
Gdje V I A– procijenjene vrijednosti brzine vibracija odnosno ubrzanja vibracija;
V o I i oko– početne (granične) vrijednosti vibracijske brzine i vibracijskog ubrzanja.
Prema međunarodnom ugovoru, prihvaća se:
V o = 5 × 10 – 8 m/s i i oko= 3 × 10 – 4 m/s 2.
Razine oscilacija (vibracija) mjere se u decibelima (dB).
U općem slučaju, fizikalna veličina koja karakterizira vibraciju (na primjer, brzina vibracije) je neka funkcija vremena: V = V(t). Matematička teorija pokazuje da se takav proces može prikazati kao zbroj neograničeno dugotrajnih harmoničnih (sinusoidnih) oscilacija različitih amplituda i perioda. U slučaju periodičnih oscilacija, frekvencije ovih komponenti su višekratnici glavne frekvencije oscilacija (procesa):
f n = n × f 1 ,
Gdje n = 1,2,3,..;
f 1 – glavna frekvencija oscilacija.
Glavna karakteristika u industrijskoj sigurnosti ili zaštiti na radu je spektar vibracija, koji se shvaća kao skup vrijednosti koji odgovaraju harmoničkim komponentama koje karakteriziraju vibracije (vibracije), u kojima su naznačene vrijednosti raspoređene prema rastućim frekvencijama. harmonijskih komponenti. Periodične i gotovo periodične oscilacije odgovaraju diskretnom spektru, a neperiodične oscilacije odgovaraju kontinuiranom spektru. Ako su oscilacije superpozicija periodičnih i slučajnih oscilacija, tada je spektar mješovit.
O frekvenciji ovisi intenzitet djelovanja vibracija na ljude, uređaje i druge objekte. Stoga je uobičajeno cijeli raspon frekvencija vibracija podijeliti na segmente (frekvencijske pojaseve) i za svaki pojas posebno odrediti razine vibracija. Oktavni pojasevi se uzimaju kao standardni frekvencijski pojasevi pri procjeni vibracijske sigurnosti, u kojima je omjer gornjih graničnih frekvencija prema nižim frekvencijama jednak 2. Svaki oktavni pojas obično se označava geometrijskom srednjom vrijednošću njegovih graničnih frekvencija, određene prema formule
f c = (f max × f m u) 0,5 = 2 0,5 fmin @ 1,41 fmin ,
Gdje fmin– niže, i f max– gornja granična frekvencija, Hz, i f max = 2 fmin.
Ako je potrebno, oktavni pojasevi se dijele na jednu trećinu oktave, za što f max = 2 1/3 fmin @1,26 fmin. Na primjer, pojas prve oktave ima granične frekvencije od 0,7 i 1,4 Hz, a njegova geometrijska srednja frekvencija f c= 1 Hz; sljedeći, odnosno 1,4….2,8 Hz i 2 Hz, itd.
Mehanička impedancija (Z) definira se kao omjer pokretačke sile ( F), primijenjen na sustav, na rezultirajuću oscilatornu brzinu υ na mjestu primjene sile
Vlastita frekvencija je frekvencija slobodnih oscilacija sustava, tj. oscilacije bez promjenjivog vanjskog utjecaja i unosa energije.
Riža. 11.1. Prirodna frekvencija
Vlastita frekvencija oscilacija sustava ( f 0), predstavljen na sl. 11.1, određuje se formulom:
Gdje DO- krutost opruge; M- masa tereta.
Kada je vlastita frekvencija oscilacija sustava jednaka frekvenciji prisilnih oscilacija, javlja se pojava rezonancije, što dovodi do naglog povećanja amplitude oscilacija.
Klasifikacija vibracija
U skladu sa SN 2.2.4/2.1.8.566-96 “Industrijske vibracije, vibracije u stambenim i javnim zgradama,” vibracije koje utječu na ljude klasificiraju se kako slijedi.
Načinom prijenosa:
Opće vibracije koje se prenose kroz potporne površine na tijelo osobe koja sjedi ili stoji;
Lokalne vibracije koje se prenose preko ruku osobe, na noge osobe koja sjedi i na podlaktice u kontaktu s vibrirajućim površinama radnih stolova.
Opće vibracije u skladu s GOST 12.1.012 – 90 i SN 2.2.4/2.1.8.566 – 96 podijeljene su u tri kategorije prema izvoru:
1 – transportne vibracije koje utječu na operatere samohodnih i vučenih strojeva i vozila kada se kreću po terenu, poljoprivrednim površinama i cestama, uklj. tijekom njihove izgradnje;
2 – transportne i tehnološke vibracije koje utječu na operatere strojeva s ograničenom pokretljivošću koji se kreću samo po posebno pripremljenim površinama proizvodnih prostora, industrijskih lokacija i rudnika;
3 "a" - tehnološke vibracije koje utječu na operatere stacionarnih strojeva i opreme ili se prenose na radno mjesto koje nema izvora vibracija;
3 "b" - tehnološke vibracije koje se prenose na radna mjesta gdje nema strojeva koji stvaraju vibracije;
3 "c" - vibracije na radnim mjestima stručnih radnika i osoblja koje se ne bavi fizičkim radom.
Tipični slučajevi prijenosa vibracija na ljudsko tijelo, koji označavaju potporne površine, prikazani su na sl. 11.2
Riža. 11.2. Mogućnosti prijenosa vibracija na ljudsko tijelo
Prema izvoru nastanka:
općenito u stambenim prostorijama i javnim zgradama:
Iz vanjskih izvora (gradski željeznički i motorni promet; industrijska poduzeća i mobilne industrijske jedinice);
Iz unutarnjih izvora inženjerske i tehnološke opreme zgrada i kućanskih aparata (dizala, ventilacijski sustavi, hladnjaci itd.);
lokalne vibracije u proizvodnji:
Lokalne vibracije koje se prenose na osobu od ručnih električnih alata (s motorima), ručnih kontrola strojeva i opreme;
Lokalno, prenosi se na ljude iz ručnih, nemehaniziranih alata (bez motora).
Ovisno o vibracijama od vremena radnje podijeljen u:
Konstanta, pri kojoj se vrijednost kontroliranog parametra tijekom razdoblja promatranja ne mijenja više od dva puta (za 6 dB);
Nekonstantan, kod kojeg se vrijednost kontroliranog parametra mijenja više od 2 puta (za 6 dB) tijekom vremena promatranja od najmanje 10 minuta kada se mjeri s vremenskom konstantom od 1 s, uključujući oscilirajuće, isprekidano i pulsirajuće.
Po prirodi spektra:
· Uskopojasni, u kojem su kontrolirani parametri u jednom frekvencijskom pojasu od jedne trećine oktave više od 15 dB viši od vrijednosti u susjednim pojasima od jedne trećine oktave (Sl. 11.3);
· Širokopojasni - s kontinuiranim spektrom od više od jedne oktave (Sl. 11.4).
Riža. 11.3. Uskopojasne vibracije
Riža. 11.4. Širokopojasne vibracije
Po frekvencijskom sastavu:
· Niska frekvencija – s prevlašću maksimalnih razina u oktavnim frekvencijskim pojasima od 1-4 Hz za opće vibracije i 8-16 Hz za lokalne vibracije.
· Srednja frekvencija – 8-16 Hz za opće vibracije i 31,5-63 Hz za lokalne vibracije.
· Visoka frekvencija – 31,5-63 Hz za opće vibracije i 125-1000 Hz za lokalne vibracije.
Regulacija vibracija
Propis o industrijskim vibracijama provodi se na temelju SN 2.2.4/2.1.8.566-96 “Industrijske vibracije, vibracije u stambenim i javnim zgradama.”
Higijenska procjena stalnih i nestalnih vibracija u skladu s navedenim regulatornim dokumentom može se provesti na tri metode:
· frekvencijska (spektralna) analiza normaliziranog parametra;
· integralna procjena na temelju učestalosti normaliziranog parametra;
· integralna procjena uzimajući u obzir vrijeme izloženosti vibracijama na ekvivalentnoj (energetskoj) razini standardiziranog parametra.
Lokalna vibracija je normalizirana u oktavnim pojasima s geometrijskim srednjim frekvencijama: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Hz; opća vibracija - u oktavnom ili 1/3 oktavnom pojasu s geometrijskom srednjom frekvencijom od 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2.0; 2,5; 3.15; 4,0; 5,0; 6.3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Hz.
U frekvencijskoj (spektralnoj) analizi normalizirani parametri vibracija su srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracija i ubrzanja vibracija izmjerene u frekvencijskim pojasima od oktave ili 1/3 oktave ili njihovim logaritamskim razinama (L υ, L a).
S integralnom procjenom po frekvenciji normalizirani parametar je ispravljena vrijednost brzine vibracije ili ubrzanja vibracije (U) ili njihove logaritamske razine (Lu), izmjereno pomoću korekcijskih filtara ili izračunato pomoću formula:
,
,
Gdje Ui, Lui– srednje kvadratne vrijednosti vibracijske brzine ili vibracijskog ubrzanja ili njihove logaritamske razine u ja- th frekvencijski pojas;
P– broj oktavnih pojaseva u standardiziranom frekvencijskom području;
K i , L ki– težinski koeficijenti za ja frekvencijski pojas, odnosno za apsolutne vrijednosti ili njihove logaritamske razine.
Vrijednosti težinskih koeficijenata dane su za lokalne i opće vibracije, uzimajući u obzir smjer djelovanja ( Z o, X o, Y o) u CH 2.2.4/2.1.8.566-96.
Uz integralnu procjenu vibracija uzimajući u obzir vrijeme njihove izloženosti na ekvivalentnoj (energetskoj) razini normalizirani parametar je ekvivalentna korigirana vrijednost vibracijske brzine ili vibracijskog ubrzanja ( U ekv) ili njihova logaritamska razina ( L ekv), izmjereno ili izračunato pomoću sljedećih formula:
;
,
Gdje Ui– frekvencijski korigirane vrijednosti parametara kontrolirane brzine vibracija ( υ , Lv), m/s, odnosno ubrzanje vibracija (a, L a), m/s 2 djelujući tijekom vremena t i ;
t i– trajanje vibracije u i-tom intervalu, h;
P– ukupan broj intervala vibracija;
T– ukupno trajanje vibracije, sati, .
SN 2.2.4/2.1.8.566-96 utvrđuje najveće dopuštene vrijednosti za normalizirane parametre lokalnih i općih vibracija kategorija 1, 2 i 3 (a, b, c) s trajanjem izloženosti vibracijama od 480 minuta ( 8 sati).
Kao primjer u tablici. 11.1 prikazuje najveće dopuštene vrijednosti lokalnih parametara vibracija.
Tablica 11.1.
| Geometrijske srednje frekvencije oktavnih pojaseva, Hz | Najveće dopuštene vrijednosti za Xl, Yl, Zl osi | |||
| ubrzanje vibracija | brzina vibracije | |||
| m/s 2 | dB | m/s ·10 -2 | dB | |
| 1,4 | 2,8 | |||
| 1,4 | 1,4 | |||
| 31,5 | 2,8 | 1,4 | ||
| 5,6 | 1,4 | |||
| 11,0 | 1,4 | |||
| 22,0 | 1,4 | |||
| 45,0 | 1,4 | |||
| 89,0 | 1,4 | |||
| Prilagođene i ekvivalentne prilagođene vrijednosti i njihove razine | 2,0 | 2,0 |
Vibroakustične vibracije- to su elastične vibracije krutih tijela, plinova i tekućina koje nastaju u radnom prostoru tijekom rada tehnološke opreme, kretanja tehnoloških vozila, te izvođenja raznih tehnoloških operacija. Vibracija- to su male mehaničke vibracije koje se javljaju u elastičnim tijelima.
Izvori vibracija može biti:
klipni pokretni sustavi - koljenasti mehanizmi, bušaći čekići, vibrirajući nabijači, vibrirajući strojevi za punjenje itd.;
neuravnotežene rotirajuće mase - alati za rezanje, bušilice, brusilice, tehnološka oprema;
udarna interakcija parnih dijelova - zupčanici, ležajne jedinice;
oprema i alati koji koriste utjecaj na obrađeni materijal u tehnološke svrhe - rezači i udarni čekići, preše, alati za zakivanje, utiskivanje i dr.
Parametri koji karakteriziraju vibracije. Vibraciju karakterizira brzina (v, m/s) i ubrzanje (A, m/s 2) oscilirajuća čvrsta površina. Obično se ti parametri nazivaju vibracijaubrzati I ubrzanje vibracija.
Vrijednosti brzine vibracija i ubrzanja vibracija s kojima se osoba mora nositi variraju u vrlo širokom rasponu. Vrlo je nezgodno raditi s velikim rasponskim brojevima. Osim toga, ljudski organi ne reagiraju na apsolutnu promjenu intenziteta podražaja, već na njegovu relativnu promjenu. U skladu s Webe zakonra-Fechner, ljudski osjećaji koji proizlaze iz raznih vrsta podražaja, posebice vibracija, proporcionalni su logaritmu količine energije podražaja. Stoga su u praksu uvedene logaritamske veličine - razinebrzina vibracije i ubrzanje vibracije:
L v = 10 log(v 2 / v 0 2) = 20 log(v / v 0), L a = 10 log(a / a 0).
Razine se mjere u posebnim jedinicama - decibelima (DB). Vrijednosti praga brzine vibracija i ubrzanja vibracija su međunarodno standardizirane vrijednosti:
v 0 = 5 ∙ 10 -8 m/s, A 0 = 3 ∙10 -4 m/s 2.
Važna karakteristika vibracija je njezina frekvencija(f) - broj oscilacija u jedinici vremena. Frekvencija se mjeri u hercima (Hz, 1/s) – broju titraja u sekundi. Frekvencije industrijskih vibracija variraju u širokom rasponu: od 0,5 do 8000 Hz. Vrijeme tijekom kojeg se dogodi jedan titraj naziva se period oscilacije T(S): T = 1/ f. Najveća udaljenost na koju se pomakne bilo koja točka na tijelu koje titra naziva se amplituda ili amplituda pomaka vibracijaA (m). Za harmonijske vibracije, odnos između vibracijskog pomaka, vibracijske brzine i vibracijskog ubrzanja izražava se formulama
v= 2π fA, a=(2 π f) 2 A,
Gdje π = 3,14.
Vibracije se mogu karakterizirati jednom ili nekoliko frekvencija (diskretni spektar) ili širokim rasponom frekvencija (kontinuirani spektar). Frekvencijski spektar je podijeljen na frekvencijske pojaseve (oktavne raspone). U oktavnom području, gornja granična frekvencija f 1 dvostruku donju graničnu frekvenciju f 2 , f 1 / f 2 = 2. Oktavni pojas karakterizira njegova geometrijska srednja frekvencija.
Standardizirane su geometrijske srednje frekvencije frekvencijskih pojaseva oktavnih vibracija
f SG = i iznose: 1, 2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Hz.
Iz definicije oktave pomoću geometrijske srednje vrijednosti njezine frekvencije, mogu se odrediti donje i gornje vrijednosti frekvencijskog pojasa oktave.
Klasifikacija vibracija (riža.). Industrijske vibracije klasificiraju se prema sljedećim kriterijima:
metoda prijenosa vibracija;
smjer vibracija;
vremenske karakteristike vibracija;
prirodu spektra vibracija;
izvor vibracija.
Riža. . Klasifikacija industrijskih vibracija
Po način prijenosa vibracije se dijele na Općenito I evokal. Opće vibracije se prenose kroz potporne površine na cijelo tijelo osobe koja sjedi ili stoji. Lokalne vibracije prenose se na ruke ili pojedine dijelove ljudskog tijela u dodiru s vibrirajućim alatom ili vibrirajućim površinama tehnološke opreme.
Po pravac djelovanja vibracije se dijele na:
vertikalna vibracija;
horizontalna vibracija - od leđa do prsa;
horizontalna vibracija - od desnog ramena do lijevog ramena.
Riža. . Koordinate smjera osi pod djelovanjem opće vibracije: A- stojeći položaj; b- sjedeći položaj; os Z 0 - okomito, okomito na potpornu površinu; os x 0 - horizontalno od leđa i prsa; os Y 0 - horizontalno od desnog ramena prema lijevo
Po vremenske karakteristike vibracije se dijele na:
trajnog vibracije kod kojih se brzina vibracija ne mijenja više od 6 dB;
nestalan vibracije kod kojih se brzina vibracija mijenja za najmanje 6 dB; u ovom slučaju se nekonstantne vibracije dodatno razlikuju po oklijevamtrčanje, za koje se razina brzine vibracija kontinuirano mijenja tijekom vremena; povremeno, kada je kontakt osobe s vibrirajućom površinom prekinut, a trajanje intervala tijekom kojih dolazi do dodira s vibracijom ne prelazi 1 s; puls - koji se sastoji od jednog ili više vibracijskih udara, od kojih svaki traje manje od 1 s.
Po spektar vibracije se dijele na:
Uski pojas, kod kojih su razine brzine vibracija na pojedinačnim frekvencijama ili frekvencijskim rasponima više od 15 dB više od vrijednosti u susjednim rasponima;
širokopojasni, koje nemaju izražene frekvencije ili uske frekvencijske raspone u kojima razine brzine vibracija prelaze razine susjednih frekvencija za više od 15 dB.
Po izvor nastankaOpćenito vibracije se dijele u nekoliko kategorija:
kategorija 1 - transportne vibracije, utjecaj na ljude na radnom mjestu vozila dok se kreću po terenu;
kategorija 2 - transportne i tehnološke vibracije, utjecaj na osobu na radnom mjestu strojeva s ograničenim područjem kretanja kada se kreću po posebno pripremljenim površinama proizvodnih prostora, industrijskih mjesta;
kategorija 3 - tehnološke vibracije, utječu na ljude na radnim mjestima stacionarnih strojeva i tehnološke opreme ili se prenose na radna mjesta koja nemaju izvore vibracija.
Utjecaj vibracija
Vibracije imaju destruktivan učinak na strukturu bilo kojeg organizma, sustava, strukture i materijala. Ovisno o frekvenciji vibracijskih oscilacija, može doći do pojave rezonancije, uzrokovane podudarnošću vibracijske frekvencije s prirodnom frekvencijom sustava i dovodeći tijekom vremena do neizbježnog uništenja tih sustava. Općenito, negativan utjecaj vibracija na bilo koji materijal očituje se u slabljenju međumolekularnih veza i, kao posljedica toga, naknadnom stvaranju mikropukotina u strukturi materijala, koje se s vremenom razvijaju u makrodestrukciju struktura. Upravo tako na dugotrajne udare vibracija reagiraju građevinski i industrijski objekti čiji se elementi jednostavno raspadaju.
Vibracije su štetni čimbenici visoke biološke aktivnosti.
Patologija vibracija zauzima drugo mjesto (nakon prašine) među profesionalnim bolestima.
Kada opća vibracija utječe na tijelo, prvenstveno su pogođeni živčani sustav i analizatori: vestibularni, vizualni, taktilni.
Radnici čija profesija uključuje vibracije imaju vrtoglavicu, poremećaje koordinacije pokreta, simptome bolesti kretanja i vestibularno-vegetativnu nestabilnost. Kršenje vidne funkcije očituje se sužavanjem i gubitkom pojedinih dijelova vidnog polja, smanjenjem oštrine vida, ponekad i do 40%, subjektivno - zamračenjem u očima: pod utjecajem općih vibracija, smanjenjem boli, taktilnim a zabilježena je i osjetljivost na vibracije.
Osobito su opasne trzajne vibracije koje uzrokuju mikrotraume različitih tkiva s naknadnim reaktivnim promjenama. Opća niskofrekventna vibracija utječe na metaboličke procese koji se očituju u promjenama metabolizma ugljikohidrata, proteina, enzima, vitamina i kolesterola te biokemijskih parametara krvi. Vozače automobila, traktoriste, vozače buldožera i bagera koji su izloženi niskofrekventnim i udarnim vibracijama karakteriziraju promjene u lumbosakralnoj kralježnici. Radnici se često žale na bolove u križima, udovima i trbuhu, nedostatak apetita, nesanicu, razdražljivost i umor. Općenito, slika učinaka nisko- i srednjefrekventnih vibracija izražena je općim autonomnim poremećajima s perifernim poremećajima, uglavnom u ekstremitetima, te smanjenjem vaskularnog tonusa i osjetljivosti.
Pošast suvremene proizvodnje, posebice strojarstva, lokalne su vibracije. Uglavnom pogađa ljude koji rade s ručnim alatima. Lokalne vibracije uzrokuju grčeve krvnih žila šake i podlaktice te remete dotok krvi u ekstremitete. Istodobno, vibracije djeluju na živčane završetke, mišićno i koštano tkivo, uzrokujući smanjenje osjetljivosti kostiju, taloženje soli u zglobovima prstiju, deformaciju i smanjenje pokretljivosti zglobova. Fluktuacije niske frekvencije uzrokuju oštro smanjenje tonusa kapilara, a fluktuacije visoke frekvencije uzrokuju vazospazam.
Vrijeme razvoja perifernih poremećaja ne ovisi toliko o razini koliko o dozi vibracija tijekom radne smjene. Primarno je važno vrijeme neprekidnog kontakta s izvorom vibracija i ukupno vrijeme izloženosti vibracijama po smjeni. Dugotrajna sustavna izloženost vibracijama dovodi do razvoja vibracijske bolesti koja je uvrštena u listu profesionalnih bolesti.
Čimbenici u radnoj okolini koji pojačavaju štetno djelovanje vibracija na tijelo su prekomjerno naprezanje mišića, nepovoljni klimatski uvjeti, posebice niske temperature, buka visokog intenziteta i psihoemocionalni stres. Hlađenje i vlaženje ruku značajno povećava rizik od razvoja vibracijske bolesti povećanjem vaskularnih reakcija.
Učinak vibracija na osobu ovisi o učestalosti i razini vibracija, trajanju izloženosti, mjestu primjene vibracija, smjeru osi izloženosti vibracijama, individualnoj sposobnosti ljudskog tijela da percipira vibracije, uvjetima za pojavu rezonancije i niz drugih uvjeta. Oscilatorni procesi svojstveni su živom organizmu, posebno ljudima - ritmičke vibracije srca, krvi i biostruja mozga. Unutarnji organi čovjeka (jetra, bubrezi, želudac, srce itd.) mogu se smatrati oscilatornim sustavima s elastičnim vezama. Prirodna frekvencija unutarnjih organa f 0 = 3...6 Hz. Prirodna frekvencija ljudske glave u odnosu na rameni obruč je 25...30 Hz, u odnosu na podlogu na kojoj se nalazi osoba - 4...6 Hz. Kada se prirodne frekvencije čovjekovih unutarnjih organa i pojedinih dijelova tijela podudaraju s frekvencijom prisilne vibracije, javlja se fenomen rezonancija, u kojoj se amplituda titraja organa i dijelova tijela naglo povećava. U tom slučaju može doći do bolova u pojedinim organima (što se, primjerice, može primijetiti tijekom duge vožnje po neravnoj cesti u automobilu sa slabom apsorpcijom udarca), a pri vrlo visokim razinama vibracija čak i ozljede, puknuća ligamenata i arterije. Fenomen rezonancije za ljude javlja se kod niskofrekventnih vibracija. Oscilacije s frekvencijom manjom od 0,7 Hz nazivaju se sportaši. Ljuljanje ne uzrokuje ozbiljne smetnje u ljudskom organizmu, ali smetnje nastaju u vestibularnom aparatu čovjeka, a kod osoba sa slabim vestibularnim aparatom dolazi do tzv. morska bolest, što uzrokuje vrtoglavicu, mučninu i povraćanje. Nakon prestanka ljuljanja, ovo stanje nakon nekog vremena nestaje.
Na frekvencijama vibracija nižim od 16 Hz, osim fenomena rezonancije, osoba doživljava depresivno stanje, osjećaj straha, tjeskobe, a središnji živčani sustav je depresivan. Prilikom izlaganja vibracijama u ljudskom tijelu dolazi do funkcionalnih i fizioloških promjena prikazanih u tablici. .
Stol. Promjene u ljudskom tijelu kada su izložene vibracijama
| Vrsta promjena u tijelu | Simptomi | Rezultat utjecaja |
| Funkcionalan | Povećani umor; Povećano vrijeme motoričkih reakcija; Povećano vrijeme vizualne reakcije; Kršenje vestibularnih reakcija i koordinacije pokreta | Smanjenje produktivnosti i kvalitete rada Pojava ozljeda povezanih s inhibiranom reakcijom osobe na promjene u okolini |
| Fiziološki | Razvoj živčanih bolesti; Poremećene funkcije kardiovaskularnog sustava; Disfunkcija mišićno-koštanog sustava; Oštećenje mišićnog tkiva i zglobova; Disfunkcija organa unutarnje sekrecije | Pojava vibracijske bolesti |
Bolest vibracija (bolest vibracija) - profesionalna bolest uzrokovana dugotrajnom izloženošću vibracijama. Bolest vibracija prvi je opisao talijanski liječnik G. Loriga 1911. godine.
Oblici vibracijske bolesti
Periferni
(javlja se pri izlaganju lokalnim vibracijama)
Cerebralna
(javlja se pri izlaganju općim vibracijama)
Mješoviti
(javlja se u kombinaciji s općom i lokalnom vibracijom)
Stol. Simptomi stadija vibracijske bolesti
| Stadiji vibracijske bolesti | Oblik vibracijske bolesti. Vrsta vibracije | Simptomi |
| 1 - početni | Cerebralna Općenito | Poremećaji spavanja, emocionalna nestabilnost, blagi senzorni poremećaji, snižena temperatura nogu, bol u listovima, umor nogu, manje promjene na perifernim živčanim završecima i krvnim žilama nogu |
| Periferni lokalni | Povremeni blagi bolovi u rukama, blagi poremećaji bolne i vibracijske osjetljivosti prstiju, manje promjene u mišićima ramenog obruča |
|
| II - umjereno izražen | Cerebralna Općenito | Vrtoglavica, netolerancija na drhtanje, česte glavobolje, promjene u vestibularnom aparatu, poremećaji u središnjem živčanom sustavu (neurotične reakcije) |
| Periferni lokalni | Teške vaskularne krize, napadaji grčeva i pokreta prstiju („mrtvi prsti”), praćeni cijanozom, nagli pad temperature kože na rukama (hladne i mokre ruke), otečeni prsti, jaka bol u mišićima šake, funkcionalne promjene u središnjem živčanom sustavu |
|
| III - izražen | Cerebralna Općenito | Teške promjene u središnjem živčanom sustavu, vestibularni poremećaji s napadima vrtoglavice, nepodnošljivost vibracija, stalne glavobolje, neurotične reakcije, promjene su nepovratne |
| Periferni lokalni | Oštećenje viših dijelova središnjeg živčanog sustava, vaskularni poremećaji gornjih i donjih ekstremiteta, krize koje se protežu na područje koronarnih žila, napadi vrtoglavice, nesvjestica |
Klinički simptomi periferne vibracijske bolesti: grčevi perifernih žila na pozadini vegetativnog polineuritisa; znakovi: napadaji bijeljenja prstiju (sindrom mrtvog prsta), smanjena pokretljivost i bol u šakama u mirovanju i noću, gubitak osjetljivosti prstiju i pokretljivosti u zglobovima (sindrom drvenog prsta), hipertrofija mišića i kostiju od ruku.
Klinički simptomi cerebralne vibracijske bolesti: u početnoj fazi - cerebralni vaskularni poremećaji, zatim - funkcionalni poremećaji središnjeg živčanog sustava (vestibularni sindrom); u kasnoj fazi - organsko oštećenje mozga, vegetativno-vaskularni poremećaji.
Kod cerebralne i periferne vibracijske bolesti javljaju se popratne patološke promjene u organima unutarnje sekrecije, vestibularnom aparatu itd.
Bolest vibracija može biti podvrgnuta kompenzaciji dugo vremena (neprimjetno od strane osobe). Postoje tri faze razvoja vibracijske bolesti.
Stadiji vibracijske bolesti
Ι - početno ΙΙΙ - izgovara se
ΙΙ – umjereno izražena
Vibracijska bolest registrirana je kod vozača transporta, operatera transportno-tehnoloških strojeva i jedinica koji rade s ručnim vibracijskim alatima (perforatori, udarni čekići i dr.), kaluparima, bušilicama, oštrilima, ravnalicama.
Čimbenici u radnoj okolini koji pojačavaju štetno djelovanje vibracija na ljudski organizam su povećana mišićna opterećenja, nepovoljni mikroklimatski uvjeti (prvenstveno niske temperature i visoka vlažnost zraka), buka visokog intenziteta, koja obično prati vibracije, te psihoemocionalna napetost. Hlađenje i vlaženje ruku značajno povećava rizik od razvoja vibracijske bolesti povećanjem vaskularnih reakcija.
Higijenska regulacija vibracija. Regulacija vibracija provodi se prema GOST 12.1.012-90 i SN 2.2.4/2.1.8.566-96. Utvrđuju se dopuštene vrijednosti brzine vibracija i ubrzanja vibracija, kao i njihove logaritamske razine. Prihvatljive vrijednosti postavljaju se zasebno za opću i lokalnu vibraciju. Opća vibracija je normalizirana u rasponu oktavnih pojaseva s geometrijskim srednjim frekvencijama od 2, 4, 8, 16, 31,5, 63 Hz (za transportne vibracije, vibracije u oktavnom pojasu dodatno su normalizirane s f C G = 1 Hz). Lokalne vibracije su normalizirane V frekvencijski rasponi sa f C G = 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Hz. Standardi su postavljeni za radnu smjenu od 8 sati. Dopuštene vrijednosti razine brzine vibracija prikazane su u tablici. .
Stol. . Higijenski standardi vibracija prema CH 2.2.4/2.1.8.556-96 (izvod)
| Vrsta vibracije | Dopuštena razina brzine vibracija, dB, u oktavama Opsezi s geometrijskim srednjim frekvencijama, Hz |
||||||||||
| 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 |
|
| Opći prijevoz Okomito Horizontalno | |||||||||||
| Prometno-tehnološki | |||||||||||
| tehnološkog | - | 108 | 99 | 93 | 92 | 92 | 92 | - | - | - | - |
| U proizvodnim područjima gdje nema strojeva koji stvaraju vibracije | 100 | ||||||||||
| U projektnim biroima, uredskim prostorijama, zdravstvenim centrima, laboratorijima | |||||||||||
| Lokalne vibracije | - | - | - | 115 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 |
Kontrolna pitanja
Definirajte vibraciju.
Navedite glavne izvore vibracija u proizvodnji.
Koji parametri karakteriziraju vibracije? Što je razina vibracije?
Kako se klasificira vibracija?
Kako vibracija djeluje na čovjeka i kako se njezin učinak razlikuje od frekvencije vibracije?
Što je vibracijska bolest, njezini oblici, klinički simptomi i stupnjevi napredovanja?
sigurnost vitalna aktivnost vibration utapanje
Vibracije su mehaničke vibracije čvrstog tijela oko ravnotežnog položaja (GOST 12.1.012-90 “Sigurnost vibracija. Opći zahtjevi”).
Učinak vibracija određen je prijenosom mehaničke energije na osobu iz izvora vibracija. S fizičkog gledišta, vibracija se odnosi na oscilatorne procese koji se javljaju u mehaničkim sustavima, u kojima materijalno tijelo prolazi kroz isti stabilni položaj u određenim intervalima.
U pravilu, uzrok vibracija su neuravnoteženi učinci sila koji nastaju tijekom rada strojeva i jedinica:
Neuravnotežena recipročna kretanja strojnih elemenata (perforatori, udarni čekići);
Neuravnotežene rotirajuće mase strojeva, kada postoji neusklađenost između središta mase tijela i osi rotacije (brusilice, bušilice);
Udarci dijelova (strojevi za zabijanje pilota, bušilice).
Dakle, izvor vibracija je gotovo svaki stroj, jedinica, transportna naprava ili vozilo, kao što je podrhtavanje utovarivača na cesti, podrhtavanje palube na brodu zbog rada motora itd. - ovo je također vibracija.
Vibracije u radnoj okolini dijele se na opće i lokalne vibracije.
O općoj vibraciji govorimo kada se osoba cijelom težinom tijela naslanja na vibrirajuću podlogu, npr. stojeći, sjedeći ili ležeći na njoj. Pri obavljanju poslova u blizini stacionarnih strojeva i alatnih strojeva te posebnih vibracijskih postrojenja radnici su izloženi vibracijama na radnom mjestu, tj. opće vibracije, kada vibracije djeluju na cijelo tijelo (vibracijski stolovi, DSC vibracijske platforme). S općom vibracijom najčešće se susreću djelatnici u transportu (vozači traktora, vozači, rukovatelji utovarivača, rukovatelji rudarskom opremom), brodske posade, kao i rukovatelji raznih pokretnih ili jednostavno velikih strojeva itd.
Lokalna vibracija je vibracija kod koje vibracija ulazi kroz jedan krak i pretežno je ograničena na taj krak. Obično to znači da radnik drži vibrirajući predmet rukom ili je na njega pričvršćen vibrirajući uređaj. Oni. Pri korištenju vibrirajućeg alata (bušilice, bušaći čekići, bušilice za kamen, udarni ključevi, električne benzinske pile) vibracije se prenose na ruke radnika.
S lokalnim vibracijama uglavnom se susreću radnici u građevinarstvu, metalskoj i drvoprerađivačkoj industriji pri uporabi raznih ručnih alata, kao i operateri na većim strojevima koji se drže za vibrirajuće dijelove (volane, ručke i sl.).
Međutim, ova podjela vibracija je uvjetna. Lokalnim vibriranjem prenosi se i na cijelo ljudsko tijelo. Tome pridonosi relativno dobra vodljivost mehaničkih vibracija tjelesnih tkiva, posebice koštanog sustava.
Posljedica izloženosti vibracijama je smanjenje proizvodnosti rada i kvalitete rada te pojava vibracijske bolesti.
Glavni parametri koji karakteriziraju vibracije:
1) Amplituda (A), tj. na koju udaljenost vibrirajuća površina ili ručni alat odstupa od ravnotežnog položaja (maksimalno pomicanje vibrirajuće točke), m;
2) Brzina kretanja (oscilatorna brzina) (V), m/s;
3) Ubrzanje kretanja (oscilacije) (w), m/s2;
4) Period titranja T, s;
5) Frekvencija titranja f, Hz.
Za harmonijske oscilacije, brzina i ubrzanje mogu se izračunati pomoću formule (6.1), jer su prva i druga derivacija u odnosu na vrijeme iu konačnom obliku njihove maksimalne vrijednosti redom jednake
S obzirom da apsolutne vrijednosti parametara koji karakteriziraju vibracije jako variraju, u praksi se te vrijednosti također izražavaju u:
Razine brzine vibracija:
Lv=20*lgV/V0, dB,
gdje je V trenutna vrijednost brzine, m/s;
V0=5*10-8 m/s - vrijednost praga brzine.
Prag boli tijekom vibracija s V=0,01 m/s.
Razine ubrzanja vibracija:
La=20*lga/a0, dB,
gdje je a trenutna vrijednost ubrzanja, m/s2;
a0=1*10-6 m/s2 - vrijednost praga ubrzanja.
Lv i La su energetske karakteristike vibracije, a glavna karakteristika vibracije, prema međunarodnim dokumentima, je razina ubrzanja vibracije.
Za proučavanje vibracija cijeli raspon frekvencija podijeljen je na oktavne pojaseve.
Fukupno = 180 Hz.
F lok = 5 1400 Hz.
Za opću vibraciju F sg = 1,2,4,16,31.5,63 Hz.
Za lokalne vibracije F sg = 8,16,31.5,63,126,250,500,1000 Hz.
Opća vibracija ima prilično uzak frekvencijski raspon. Lokalne vibracije imaju širi frekvencijski raspon.
Za procjenu alatnih strojeva i mehanizama, opća vibracija se izražava u frekvencijskim pojasima od jedne trećine oktave: 1/3 f cg = 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 ,16.0,20.0, 25.0,31.5,40.0,50.0,63.0 Hz.
Dopuštene razine vibracija. Postoji higijensko i tehničko normiranje vibracija.
Higijenski - ograničiti parametre vibracija radnih mjesta i površine kontakta s rukama radnika na temelju fizioloških zahtjeva, isključujući mogućnost vibracijske bolesti.
Tehnički - granični parametri vibracija ne samo uzimajući u obzir navedene zahtjeve, već i na temelju razine vibracija koja se danas može postići za određenu vrstu opreme.
Sanitarni standardi utvrđuju najveće dopuštene razine vibracija u industrijskim prostorijama poduzeća:
|
Amplituda oscilacija vibracija, mm |
Frekvencija vibracija, Hz |
Brzina oscilatornih kretanja, cm/s |
Ubrzanje oscilatornih kretanja, cm/s2 |
* S takvim parametrima vibracija, čak i teške konstrukcije sa zakovicama mogu izdržati najviše 30 minuta prije nego što budu potpuno uništene.
Dani standardi su isti za horizontalne i vertikalne vibracije. Kontinuitet njihove izloženosti ne smije prelaziti 10~15% radnog vremena.
Kada je frekvencija osciliranja ispod 1 Hz, ljudsko tijelo se kreće kao jedinstvena cjelina - unutarnji organi ne doživljavaju relativna kretanja. Takve fluktuacije, iako neugodne, nisu opasne (kotrljanje). Posljedica takve vibracije je morska bolest. Većina unutarnjih organa ima prirodnu frekvenciju vibracija u rasponu od 6-9 Hz. Utjecaj na ljudsko tijelo vanjskih vibracija s istim frekvencijama vrlo je opasan jer može uzrokovati mehaničko oštećenje ili čak pucanje organa. Dugotrajna izloženost intenzivnim općim vibracijama može biti uzrokom vibracijske bolesti - poremećaja fizioloških funkcija organizma, uzrokovanih prvenstveno djelovanjem vibracija na središnji živčani sustav.
Ovi se poremećaji manifestiraju u obliku glavobolje, vrtoglavice, lošeg sna, razdražljivosti, smanjene sposobnosti i srčane disfunkcije.
Na frekvencijama iznad 100 Hz, vibracije mogu djelovati samo kao lokalne vibracije. Lokalne vibracije s produljenom izloženošću uzrokuju grčeve krvnih žila, što dovodi do pogoršanja opskrbe ekstremiteta krvlju.
Osim toga, lokalne vibracije djeluju na živčane završetke, mišićno i koštano tkivo, što dovodi do poremećaja osjetljivosti kože, okoštavanja mišićnih tetiva, bolova i taloženja soli u zglobovima šaka i prstiju, što dovodi do deformacija i smanjene pokretljivosti zglobova. Istodobno se opažaju poremećaji aktivnosti središnjeg živčanog sustava.
Tijelo je posebno osjetljivo na vertikalne udarce kada osoba stoji na vibrirajućoj površini. Najštetniji za čovjeka je istovremeni učinak vibracija, buke i niske temperature.
1.2. Parametri vibracija i njihova normalizacija
1.2.1. Vibraciju karakteriziraju tri parametra: pomak iz ravnotežnog položaja, oscilatorna brzina i oscilatorno ubrzanje.
Na temelju psihofizioloških razmatranja i radi lakšeg izračuna, parametri vibracija su izraženi u logaritamskim jedinicama. Ove logaritamske jedinice nazivaju se razinama, izražene su u decibelima i označene slovom L s odgovarajućim indeksom:
– razina pristranosti L = 20 lg x ;
– razina oscilatorne brzine L v = 20 log V;
– razina oscilatornog ubrzanja L a = 20 log a , a0
gdje x 0 , V 0 , a 0 – referentne vrijednosti utvrđene međunarodnim sporazumima
niyami: x 0 = 8 10-12 m; V 0 = 5 10-8 m/s; a 0 = 3 · 10-4 m/s2.
U praksi se vibracije obično mjere i normaliziraju u oktavnim frekvencijskim pojasima, tj. pojasima u kojima je omjer graničnih frekvencija f gr2 / f gr1 = 2.
Oktavni pojasevi standardizirani su međunarodnim sporazumom. Za opću vibraciju, geometrijske srednje frekvencije oktavnih vrpci čine sljedeće
red za puhanje: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; za lokalne vibracije: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Hz.
1.2.2. Normalizirane karakteristike vibracija koje određuju njezin utjecaj na osobu su srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracija V u m/s i ubrzanja vibracija a u m/s2 ili njihove logaritamske razine L V i L a u dB, redom.
Vibracija koja utječe na osobu standardizirana je posebno za svaki utvrđeni smjer u svakom od oktavnih pojaseva.
Higijenski standardi za vibracije koje utječu na ljude u industrijskim uvjetima navedeni su u SN2.2.4/2.1.8.565-96 „Industrijske vibracije. Vibracije u prostorijama i javnim zgradama" (Prilog 1). Normalizirani parametri vibracija na željezničkim vozilima su razine amplitudnih vrijednosti oscilatorne brzine L v i oscilatornog ubrzanja L a, a ponovljivost ovih vrijednosti također se uzima u obzir (SN 2.9.4/21.8.566 -96).
Na lokomotivama se vibracije normaliziraju ubrzavanjem (12.2.056-81). Utvrđuju se dopuštene razine vibracija za glavne vrste radova -
x GOST 12.2.056 – 2004 “Sigurnost vibracija i opći zahtjevi”.
1.3. Mjere za uklanjanje vibracija
Opće mjere za suzbijanje štetnih učinaka vibracija mogu se spojiti u tri skupine: inženjerske, organizacijske i preventivne.
Inženjering mjere uključuju uvođenje strojeva otpornih na vibracije, korištenje opreme za zaštitu od vibracija koja smanjuje vibracije koje utječu na radnike duž putova njihovog širenja; projektna rješenja tehnoloških procesa i proizvodnih objekata koji osiguravaju higijenske standarde vibracija na radnim mjestima.
Organizacijski Aktivnosti uključuju praćenje ugradnje opreme, pravovremenu i kvalitetnu provedbu planiranog preventivnog održavanja i popravaka te poštivanje pravila tehničkog rada strojeva i agregata.
Liječenje i prevencija Aktivnosti osiguravaju potreban mikroklimatski režim i kompleks fizioterapeutskih postupaka (vodene kupke, masaža, gimnastika i ultraljubičasto zračenje).
