9.5.Вібрація: види, характеристики, вплив на організм людини

Вібрація серед всіх видів механічних впливів для технічних об`єктів найбільш небезпечна. Знакозмінні напруження, викликані вібрацією, сприяють накопиченню пошкоджень у матеріалах, появі тріщин та руйнуванню. Найчастіше і досить швидко руйнювання об`єкта настає при вібраційних впливах за умов резонансу. Вібрації викликають також і відмови машин, приладів.

За способм передачі на тіло людини вібрацію поділяють на загальну, яка передається через опорні поверхні на тіло людини, та локальну, яка передається через руки людини. У виробничих умовах часто зустрічаються випадки комбінованого впливу вібрації – загальної та локальної.

Вібрація викликає порушення фізіологічного та функціонального станів людини. Стійкі шкідливі фізіологічні зміни називають вібраційною хворобою. Симптоми вібраційної хвороби проявляються у вигляді головного болю, заніміння пальців рук, болю в кистях та передплеччі, виникають судоми, підвищується чутливість до охолодження, з`являється безсоння. При вібраційній хворобі виникають патологічні зміни спинного мозку, серцево-судинної системи, кісткових тканин та суглобів, змінюється капілярний кровообіг.

Функціональні зміни, пов`язані з дією вібрації на людину – оператора – погіршення зору, зміни реакції вестибулярного апарату, виникнення галюцінацій, швидка втомлюваність. Негативні відчуття від вібрації виникають при прискореннях, що складають 5% прискорення сили ваги, тобто при 0,5 м/с. Особливо шкідливі вібрації з частотами, близькими до частот власних коливань тіла людини, більшість, яких знаходиться в межах 6…30Гц.

Резонансні частоти окремих частин тіла такі:

• очі – 22..27

• горло – 6…12

• грудна клітина – 2…12

• ноги, руки – 2…8

• голова – 8…27

• обличчя та щелепи – 4…27

• пояснична частина хребта – 4…14

• живіт – 4…12

Загальну вібрацію за джерелом ії виникнення поділяють на:

• транспортну, яка виникає внаслідок руху по дорогах;

• транспортно-технологічну, яка виникає при роботі машин, які виконують технологічні операції в стаціонарному положенні вбо переміщенні по спеціально підготовлених частинах виробничих приміщень, виробничих приміщень;

• технологічну, що впливає на операторів стаціонарних машин або передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.

Вібрації, що впливають на операторів різних машин, поділяються на категорії згідно ГОСТ 12.1.012-90:

• трактори, автомобілі вантажні, будівельно-дорожні машини, снігоочищувачі – 1;

• екскаватори, крани промислові та будівельні, самохідні бурильні установки, шляхові машини, бетоноукладачі – 2;

• підземний виробничий транспорт, верстати метало- та деревообробні, ковальско-пресове обладнання, ливарні машини, електричні машини, насосні агрегати та вентилятори; бурильні вишки та установки, бурові верстати, обладнання промисловості будматеріалів – 3.

9.6. Нормування виробничої вібрації

Вібрація як чинник навколишнього середовища зустрічається в різноманітних галузях народного господарства.

В умовах галузі вібрація використовується в багатьох технологічних процесах: при віброущільненні, формуванні, пресуванн, вібраційній інтенсифікації механічної обробки матеріалів, вібраційному бурінні, рихленні. Різанні гірничих порід і грунтів, вібротранспортуванні тощо.

Вібрацією супроводжується робота пересувних і стаціонарних механізмів та агрегатів, в основу дії яких покладено обертовий або зворотно поступовий рух.

Шліфувальні машини пневматичні й електричні використовуються для шліфувальних, полірувальних, прогонних робіт (табл.9.6.).

Таблиця 9.6.

Деякі технічні характеристики основних типів шліфувальних машин

Конструктивні ознаки	Діаметр круга, см	Потужність л.с./Вт	Число об/хв під навантаженням	Вага, кг
Прямі пневматичні з турбінним пневмодвигуном	5-30	0,04-0,4	20000-60000	0,30-1,4
Прямі пневматичні з ротаційним пневмодвигуном	15-150	0,20-0,15	3000-13000	0,4-6,7
Пневматичні торцеві	100-180	0,8-2,1	4000-50000	4,5-12,0
Електричні	100-200	400-85	2750-11600	4,75-5,5

Промисловість виробляє малогабаритні ручні пневматичні шліфувальні машини з турбинним пневмодвигуном, прямі шліфувальні машини з ротаційним пневмодвигуном і електричні шліфувальні машини.

Торцеві шліфувальні машини використовуються при виконанні різних видів обдирних, шліфувальних, полірувальних робіт в умовах галузі.

Робота виконується торцем абразивного круга, що обертається. Кутові шліфувальні машини використовується для оборобки важкодоступних місць.

Гайковерти (пнематичні, електричні статичної ударної дії) використовуються для збирання різьбових з`єднань, відкручування і закручування болтів і гайок. Особливістю гайковертів статичної дії є реактивний момент, що виникає при раптовому гальмуванні двигуна в кінці затяжки, цей ривок передається на руки працюючих.

У гайковертах ударної дії послідовні ударно-обертові імпульси передаються на руки працюючих. При роботі цих гайковертів різко зменшується або майже щезає реактивний момент, але зростає вібрація ударно-імпульсного характеру. Вага гайковертів знахолиться в межах 10-14 кг.

Ручні вібратори електричні й пневматичні (глибинні й поверхневі) використовуються для ущільнення бетонної суміші при будівельних роботах і при виготовленні будівельних конструкцій. Маса їх від 10 до 43 кг. Найбільш значна вібрація виникає при роботі поверхневих вібраторів. Вона може перевищувати величини, допустимі санітарними нормами в 5 і більше разів. При роботі глибиниих вібраторів вібрація на гнучкому валі перевищує допустимі нормами величини до 3 і більше разів. Вага деяких вібронебезпечних машин перевищує санітарні норми 2 і більше разів.

Ручні вібронебезпечні машини генерують вібрацію, рівні коливальної швидкості якої значно (на 10-30 Гц) перевищують допустимі нормами величини.

При роботі ручних вібронебезпечних машин пікові значення віброшвидкості досить різноманітні. Пневмотрамбовки, гайковерти створюють вібрацію з високим рівнем в області низьких частот (8-32 Гц).

Максимальні рівні коливальної швидкості ручних вібраторів при ущільненні бетону лежать у широкій області низьких, середніх і часом високих частот (16-125 Гц). Вібрація пневматичних рубильних, клепальних молотків, бурильних перфораторів і шліфувальних машин характеризується як середньо-високочастотна з максимальними рівнями в області частот 32-2000 Гц.