Лекция 3 Негативные воздействия физических и энергетических факторов на человека
План:
1. Механические колебания, воздействия вибрации
2 Акустические колебаний
3 Ударная волна
4 Электромагнитные поля и излучения. Ионизирующие излучения
5 Электрический ток
Вопрос 1. Механические колебания
Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией. Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия, которые возникают:
- при возвратно-поступательных движениях систем (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки и т.п.);
- в результате наличия неуравновешенных вращающихся масс (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.);
- при ударах деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы).
Область распространения вибрации называется вибрационной зоной.
Параметры, характеризующие вибрацию. Вибрация характеризуется скоростью (v, м/с) и ускорением (а, м/с2) колеблющейся твердой поверхности. Обычно эти параметры называют виброскоростью и виброускорением. Величины виброскорости и виброускорения, с которыми приходится иметь дело человеку, изменяются в очень широком диапазоне. Оперировать с цифрами большого диапазона очень неудобно. Кроме того, органы человека реагируют не на абсолютное изменение интенсивности раздражителя, а на его относительное изменение. В соответствии с законом Вебера—Фехнера, ощущения человека, возникающие при различного рода раздражениях, в частности вибрации, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому в практику введены логарифмические величины — уровни виброскорости и виброускорения:
 ,
| (2.1) |
 ,
| (2.2) |
где υ и а – виброскорость и виброускорение;
υ0 и а0 – пороговые значения виброскорости и виброускорения. υ0 =5*10-8 м/с, а0 =3*10-4 м/с2. Измеряются уровни в специальных единицах — децибелах (ДБ).
Производственную вибрацию классифицируют по следующим признакам (рис.2.1):
• способ передачи вибрации;
• направление действия вибрации;
• временная характеристика вибрации;
• характер спектра вибрации;
• источник возникновения вибрации (рис.2.2).
Рисунок 2.1– Классификация производственных вибраций
Действие вибрации на человека зависит от частоты и уровня вибрации, продолжительности воздействия, места приложения вибрации, направления оси вибрационного воздействия, индивидуальных способностей организма человека воспринимать вибрацию, условий возникновения резонанса и ряда других условий.
Рисунок 2.2 – Категории вибрации в зависимости от источника
Собственная частота головы человека относительно плечевого пояса — 25...30 Гц, относительно основания, на котором находится человек, — 4...6 Гц. При совпадении собственных частот внутренних органов человека и отдельных частей его тела с частотой вынужденной вибрации возникает явление резонанса, при котором резко возрастает амплитуда колебаний органов и частей тела. При этом могут возникнуть болевые ощущения в отдельных органах, а при очень высоких уровнях вибрации — даже травмы, разрывы связок, артерий. Явление резонанса для человека возникает при низкочастотной вибрации. При частотах вибрации менее 16 Гц кроме явлений резонанса у человека возникает подавленное состояние, чувство страха, треноги, угнетается центральная нервная система. При воздействии вибрации в организме человека происходят функциональные и физиологические изменения, представленные в таблице 2.1. Вибрационная болезнь (виброболезнь) — профессиональное заболевание, вызванное длительным воздействием на организм вибрации.
Таблица 2.1.– Изменения в организме человека при воздействии вибрации
| Вид изменений | Симптомы | Результат воздействия |
| Функцио-нальные | Повышенная утомляемость; Увеличение времени двигательных реакций; Нарушение вестибулярных реакций и координации движений. | Снижение производительности и качества труда; Возникновение травм, связанных с затормо-женной реакцией человека на изменение обстановки. |
| Физиологические | Развитие нервных заболеваний; Нарушение функций сердечно-сосудистой системы; Нарушение функций опорно-двигательного аппарата; Поражение мышечных тканей и суставов; Нарушение функций органов внутренней секреции. | Возникновение виброболезни |
