27Основные источники вибрации

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

Вибрация — механические колебания и волны в твердых телах.

В соответствии с ГОСТ 24346—80 «Вибрация. Термины и опре­деления» под вибрацией понимается движение точки или механиче­ской системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Создают вибрацию машины и оборудование, все транспортные средства, а также ручные машины.

Причиной вибрации являются неуравновешенные силы воздей­ствия. Она может реализоваться в шести направлениях в соответст­вии с шестью степенями свободы.

Основными источниками вибраций являются электрические приводы, рабочие органы машин ударного действия, вращающиеся массы, подшипниковые узлы, зубчатые зацепления и т.д.

Вибрация генерируется различным технологическим оборудо­ванием: металле- и деревообрабатывающим, транспортными средст­вами, ручным электрифицированным инструментом и различными машинами. Кроме того, вибрация во многих случаях используется для интенсификации некоторых технологических процессов.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источниками являются возвратно-поступательные движущиеся поступательные системы (кривошипно-шатунные меха­низмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки, агрегаты виброформо­вания и т.п.); в других — неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.).

Величина дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисба­ланса может явиться неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация дета­лей от неравномерного нагрева при горячих и холодных посадках и т.п.

Действие вибрации на организм человека

Ощущение вибрации воспринимается человеком посредством воздействия колебательных движений на кожный покров, нервно-мышечную и костную ткань.

Человек начинает ощущать вибрацию при колебательной ско­рости примерно равной 1 • 1О⁴ м/с, а при скорости 1 м/с возникают бо­левые ощущения.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на об­щую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека.

Общие вибрации вызывают поражение нервной и сердечно­сосудистой систем, утомление, головные боли, тошноту, появление внутренних болей, ощущение тряски внутренних органов, расстрой­ство аппетита, нарушение сна и др.

Местные (локальные) вибрации приводят к спазмам сосудов, которые развиваются с концевых фалангов пальцев и через кисть и предплечье охватывают сосуды сердца, ухудшают периферическое кровообращение (из-за спазмов сосудов конечностей), приводят к сни­жению болевой чувствительности, ограничению подвижности суставов (из-за окостенения сухожилий мышц и отложения солей в суставах), атрофии мышц, нарушению трофики, образованию костных мозолей (новообразований) и др.

Наибольшую опасность представляет общая вибрация, так как на частотах 6...9 Гц возможны разрывы внутренних органов из-за резонанса.

Весь комплекс возможных нарушений здоровья человека, вы­званных действием вибрации, называется виброболезнью, лечение которой эффективно на ранних стадиях.

Виброболезнь относится к группе профзаболеваний, эффектив­ное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях. Восстанов­ление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тя­желых случаях в организме наступают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.

Степень и характер воздействия вибрации на организм челове­ка также зависят от вида вибрации, ее параметров и направления воздействия. Весьма опасными являются колебания рабочих мест, имеющие частоту, резонансную с колебаниями отдельных органов или частей тела человека. Для большинства внутренних органов соб­ственные частоты лежат в области 6...9 Гц. Для стоящего на вибри­рующей поверхности человека имеется два резонансных пика на час­тотах 5...12 и 17...25 Гц, для сидящего — на частотах 4...6 Гц.

Наиболее распространены заболевания, вызванные локальной виб­рацией. При работе с ручными машинами, вибрация которых наиболее интенсивна в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возни­кают в основном сосудистые расстройства, сопровождающиеся спазмом периферических сосудов. Локальная вибрация, имеющая широкий частотный спектр, часто с наличием ударов (клепка, срубка, бурение), вызывает различную степень сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений.

Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на нервную систему, наступают изменения в сердечно-сосудистой систе­ме, вестибулярном аппарате, нарушается обмен веществ. При совме­стном воздействии общей и местной вибрации (у водителей тяжелых машин, экскаваторщиков, бульдозеристов и др.) к поражению нерв­ной системы присоединяются вегетативно-сосудистые, вестибулярные и другие расстройства. Степень неблагоприятного воздействия вибра­ции на организм человека характеризуется виброскоростью при час­тоте колебаний более 10 Гц и виброускорением при частоте до 10 Гц.