Действие вибрации на организм человека

Систематическое воздействие общих вибраций может быть причиной виброболезни. Нарушение здоровья проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, чувствительности и нарушение сердечной деятельности.

Для большинства внутренних органов собственные частоты колебаний лежат в диапазоне 3 – 30 Гц. Вибрация на рабочих местах с такими частотами весьма опасна, так как может вызвать механическое повреждение органов в результате возникновения явления резонанса. Область резонанса для головы в положении «сидя» при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20…30 Гц, при горизонтальных – 1.5…2 Гц. Расстройство зрительных восприятий проявляется при частоте 60…90 Гц. Из-за резонанса глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3…3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4…6 Гц. Таким образом, при воздействии общей вибрации наиболее опасными являются низкочастотные вибрации частотой колебаний от 1,5 до 30 Гц.

Виброопасными профессиями при воздействии общей вибрации являются: транспортные рабочие (трактористы, мотористы, экскаваторщики, крановщики, водители автотранспорта и т.д.); рабочие технологического оборудования (бетоноукладчики, бетонотрамбовщики, кузнецы, станочники, прессовщики и т.п.).

Локальная вибрация очень широко распространена, особенно, в машиностроении. Локальной вибрации подвергаются люди, работающие с ручным механизированным и не механизированным инструментом (наждаки, бензомоторные пилы, гайковерты, ручная рубка, заточка, шабрение, отбойные молотки, электрострижка волос, электрострижка овец, коз и т.д.). Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, кровоснабжение конечностей. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывая снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев и сильные постоянные боли.

Виброопасными профессиями при воздействии локальной вибрации являются: слесари монтажники, слесари сборщики, слесари наладчики, формовщики, обрубщики, заточники, клепальщики, слесари сантехники, слесари ремонтники и т.п.

Нормирование вибрации

 

Вибрация является вредным фактором производственной и бытовой сферы жизнедеятельности человека. Чрезмерное её воздействие приводит к опасному профессиональному заболеванию – «виброболезнь». Этой болезни среди прочих профессий подвергнуты механизаторы сельхозпредприятий до 70% от всех профзаболеваний.

Одной из самых эффективных мер защиты людей от вибраций является её нормирование, т.е. установление предельно допустимого уровня воздействия, предотвращающего профессионального заболевания. В соответствии со стандартами Российской Федерации (ГОСТ 12.1.012 – 90 и СН 2.2.4./2.1.8.566 - 96) нормированию подлежат следующие параметры:

 

· колебательная скорость (виброскорость) , м/с

· колебательное ускорение (виброускорение) , м/с²

· логарифмические уровни:

o виброскорости , дБ

o виброускорения , дБ

 

Вышеуказанные параметры нормируются в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в герцах (Гц).

Октавной полосой частного спектра вибрации (рисунок 3) считается такой частотный диапазон от до , при котором верхняя граница диапазона по частоте больше его нижней в 2 раза, т.е. ; ; и т.д.

 

LV(V) La(a)

 

Рисунок 3. Частотный спектр вибрационных параметров: I, II, III…- октавные полосы; …- границы октавных полос; …- средне геометрические частоты октавных полос.

Таким образом, каждая октавная полоса имеет 2 граничные частоты – верхнюю и нижнюю соотношением . Но, оказалось, проще представлять октавные полосы не двумя граничными частотами, а одной – средне-геометрической частотой полосы , равной:

и т.д.

В некоторых случаях вместо октавного деления частотного спектра применяют октавного деления, т.е. каждая октавная полоса делится на 3 поддиапазона с коэффициентом 1,25 между граничными частотами, т.е .

Величины среднегеометрических частот стандартизованы и численно равны в октавных полосах:

· для локальной вибрации: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц

· для общей вибрации: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63.

В 1/3 октавных полосах с учётом коэффициента будут равны – 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4 и т.д. В практике виброизмерений и исследований по известной величине , например, 63 Гц легко находятся граничные частоты из соотношения:

(7)

Так как , то при Гц находим, , тогда Гц, а .

Таким образом, частотный диапазон с Гц имеет Гц и Гц. Дополнительно к нормируемым параметрам вибрации ; ; ; стандартами России для всех видов вибрации предусмотрена её общая (интегральная) оценка на рабочих местах и в непроизводственных помещениях как одночисловой показатель, не связанный с какой-либо частотой. Этот нормируемый показатель (параметр) называется корректированное значение виброскорости и виброускорения или (и) их логарифмические уровни и .

Числовые значения нормируемых параметров представлены в таблицах 1-6:

· Таблица 1 – нормы локальной вибрации;

· Таблица 2 – нормы общей транспортной вибрации (кат. 1);

· Таблица 3 – нормы общей транспортно-технологической вибрации (кат. 2);

· Таблица 4 – нормы общей технологической вибрации (3 а,б,в);

· Таблица 5 – нормы общей вибрации в жилых помещениях;

· Таблица 6 – нормы общей вибрации в административно-управленческих помещениях;

В таблицах 7 и 8 представлены числовые значения виброскорости и виброускорения и их логарифмические уровни в децибелах.

 

	Таблица 1
	Локальная производственная вибрация. Предельно допустимые значения.
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Амплитуда ,мм	* Значения вибрации по осям X, Y, Z
Виброскорости:	Виброускорения:
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ
	0,6	2,8		1,4
	0,14	1,4		1,4
31,5	0,07	1,4		2,8
	0,035	1,4		5,6
	0,0175	1,4		11,0
	0,009	1,4		22,0
	0,0045	1,4		45,0
	0,0027	1,4		89,0
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	2,0		2,0
* Работа в условиях воздействия вибрации с уровнями, превышающие санитарные нормы более чем на 12 дБ (в 4 раза) по интегральной оценке или в какой-либо октавной полосе не допускается

 

Таблица 2
Общая транспортная вибрация (кат. 1) Предельно допустимые значения на рабочих местах
Виброскорости:	Средне-геометрические частоты октавных полос, Гц	Виброускорения:	Виброперемещение, мм
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ	A	A
Z	XY	Z	XY	Z	XY	Z	XY	Z	XY
7,1	3,5			2,0	0,79	0,45			5.7	2.8
2,5	3,2			4,0	0,56	0,79			1.0	1.3
1,30	3,2			8,0	0,63	1,6			0.26	0.64
1,10	3,2			16,0	1,1	3,2			0.11	0.32
1,10	3,2			31,5	2,2	6,3			0.055	0.16
1,10	3,2				4,5				0.032	0.08
1,10	3,2			Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	0,56	0,40
Примечание: Предельно-допустимые значения параметров вибрации в 1/3 октаве в табл. 2 не приведены

 

Таблица 3тТаблица 3

Общая транспортно-технологическая вибрация (кат.2) Предельно-допустимые значения на рабочих местах Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц По осям XYZ Виброскорости: Виброускорения: Виброперемещение , м/с , дБ , м/с2 , дБ , мм   1,5   0,4   1,2   1,3   0,28   0,52   0,63   0,28   0,13   0,56   0,56   0,055 31,5 0,56   1,10   0,027   0,56   2,20   0,014 Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни 0,56   0,28     Примечание: Предельно-допустимые значения параметров вибрации в 1/3 октаве в табл. 3 не приведены

 

Таблица 4
Технологическая вибрация (кат 3). Предельно-допустимые значения на рабочих местах
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Тип «А»	Тип «Б»
Виброскорости:	Виброускорения:	Виброскорости:	Виброускорения:
По осям XYZ	По осям XYZ
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ	, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ
	1,3 10-2		0,14		0,5 10-2		0,056
	0,45 10-2		0,1		0,18 10-2		0,04
	0,22 10-2		0,1		0,09 10-2		0,04
	0,2 10-2		0,2		0,08 10-2		0,08
31,5	0,2 10-2		0,4		0,08 10-2		0,16
	0,2 10-2		0,79		0,08 10-2		0,32
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	0,2 10-2		0,1		0,08 10-2		0,04
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Тип «В»
Виброскорости:	Виброускорения:
По осям XYZ
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ
	0,18 10-2		0,02
	0,06 10-2		0,014
	0,03 10-2		0,14
	0,03 10-2		0,03
31,5	0,03 10-2		0,056
	0,03 10-2		0,11
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	0,03 10-2		0,014
Виброперемещение, мм
Тип А	Тип Б	Тип В
	1,04		0,4		0,14
	0,18		0,07		0,02
	0,04		0,02		0,006
	0,02		0,008		0,003
31,5	0,01	31,5	0,004	31,5	0,0015
	0,005		0,002		0,00075
Примечание: Предельно-допустимые значения параметров вибрации в 1/3 октаве в табл. 4 не приведены

 

Таблица 5
Общая вибрация в жилых помещениях, палатах больниц, санаториев.
Средне-геометрические частоты октавных полос, Гц	Допустимые значения по осям XYZ
Виброскорости:	Виброускорения:	Виброперемещение:
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ	, мм
	3,2		4,0		0,025
	1,8		4,5		0,0072
	1,1		5,6		0,002
	1,1		11,0		0,001
31,5	1,1		22,0		0,0005
	1,1		45,0		0,00028
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	1,1		4,0
Примечания: 1.В дневное время в помещениях допустимо превышение нормативных уровней на 5 дБ. 2.Для непостоянной вибрации к допустимым значениям уровней вводится поправка – 10 дБ, а абсолютные значения умножаются на 0,32. 3.В палатах больниц и санаториев допустимые уровни вибраций нужно снижать на 3 дБ.
Таблица 6
Общая вибрация в административно-управленческих помещениях и в помещениях общественных зданий
Средне-геометрические частоты октавных полос, Гц	Допустимые значения по осям XYZ
Виброскорости:	Виброускорения:	Виброперемещение:
, м/с	, дБ	, м/с2	, дБ	, мм
	0,79		10,0		0,063
	0,45		11,0		0,02
	0,28		14,0		0,006
	0,28		28,0		0,003
31,5	0,28		56,0		0,0014
	0,28		110,0		0,0075
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	0,28		1
Примечания: 1. Длянепостоянной вибрации к допустимым значениям уровней Lвводится поправка – 10 дБ, а абсолютные значения Vи a умножаются на 0,32. 2. Для помещений школ, учебных заведений, читальных залов библиотек вводится поправка – 3 дБ.

 

 

Таблица 7
Виброскорость: соотношение между её значениями , м/с и её логарифмическими уровнями , дБ
, Десятки дБ	, Единицы дБ
Вибростойкость , м/с
	10-3
			10-3

 

 

Таблица 8
Виброускорение: Соотношение между её значениями , м/с и её логарифмическими уровнями , дБ
, Десятки дБ	,Единицы дБ
Виброускорение , м/с