что представляет собой вибрация
Вибрация
Вибрация (лат. Vibratio — колебание, дрожание) — механические колебания. Вибрация — колебание твердых тел.
О вибрации также говорят в более узком смысле, подразумевая механические колебания, оказывающее ощутимое влияние на человека. В этом случае подразумевается частотный диапазон 1,6—1000 Гц. Понятие вибрация тесно связано с понятиями шум, инфразвук, звук.
Содержание
Классификация с точки зрения санитарных норм
Способ передачи
По способу передачи различают следующие виды вибрации
Источник возникновения
В зависимости от источника возникновения различают следующие виды вибраций:
Возникновение вибрации
Вибрация возникает в самых разнообразных технических устройствах вследствие несовершенства их конструкции, неправильной эксплуатации, внешних условий (например, рельеф дорожного полотна для автомобилей), а также специально генерируемая вибрация.
Основные встречающиеся источники, и условия возникновения вибраций
Причиной усиления вибрации может быть резонанс.
Математический аппарат для описания вибраций
Математически вибрацию описать достаточно сложно. Одним из инструментов для создания математической модели может быть Теория катастроф.
Существуют компьютерные программы для расчёта вибраций, вибрационных и шумовых полей.
Вибрации в технике, конструкциях и природе
Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом. Инструменты ударного действия основаны на принципе вибрации. К ним относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, пневмотрамбовки. К машинам ударно-вращательного действия относятся пневматические и электрические перфораторы. Применяются в горнодобывающей промышленности, преимущественно при буровзрывном способе добычи. К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные, сверлильные машины, электро- и бензомоторные пилы. Локальная вибрация также имеет место при точильных, наждачных, шлифовальных, полировальных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий; при работе ручными инструментами без двигателей, например, рихтовочные работы.
Вибрации в живых организмах
Допустимый уровень вибрации
Измерение вибрации
Воздействие на организм
Действие вибраций на человека различно. Оно зависит от того, вовлечён ли в неё весь организм или часть, от частоты, силы и продолжительности и пр.
Воздействие вибрации может ограничиться ощущением сотрясения (паллестезия) или привести к изменениям в нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной системах.
Но вибрация в небольшой степени и в небольших количествах оказывает положительное влияние на человека.
Борьба с шумом и вибрацией
Основными методами борьбы с разного рода шумами и вибрацией являются: [6]
Роспотребнадзор
Роспотребнадзор
Что такое вибрация?
Что такое вибрация? Какая ответственность лежит на работодателе,
а какая на работнике виброопасной профессии?
Общая вибрация – вибрация, передаваемая на тело стоящего или лежащего человека в точках его опоры (ступни ног, ягодицы, спина, голова).
Локальная вибрация – вибрация, передаваемая через кисти рук человека в местах контакта с управляемой машиной или обрабатываемым изделием.
Виброопасная профессия – профессия, связанная с условиями труда, при которых воздействие на человека вибрации может представлять собой потенциальную опасность для его здоровья.
Рабочее место – область пространства (участок, маршрут и т.п.), где работник выполняет рабочее задание.
Виброактивность машины – это свойство машины производить вибрацию во время работы.
Вибрационная безопасность – отсутствие условий, приводящих или способных привести к ухудшению состояния здоровья человека или к значительному снижению степени комфортности его труда в результате неблагоприятного воздействия вибрации.
Выделяют два типа машин генерирующих вибрацию:
Машина типа 1 – это машина, которая в процессе работы может передавать вибрацию непосредственно на тело человека (шлифовальная машина, экскаватор)
Ответственность работодателя
Ответственность за соблюдение установленных гигиенических нормативов по вибрации на рабочих местах лежит на работодателе. Для этого он должен оценить риск, связанный с воздействием вибрации на рабочих, и принять меры, необходимые для снижения вибрационной нагрузки. Эти меры включают в себя, в частности:
Источник
Вибрация. Неблагоприятные воздействия вибрации на организм человека
Определение вибрации:
Вибрация — это физический фактор, действие которого определяется передачей человеку механической энергии от источника колебаний; основными характеристиками вибрации являются амплитуда смещения, скорость и ускорение.
Основные виды вибрации:
Общепринятым является деление вибраций на общие и местные.
Общая вибрация — это колебание всего тела, передающееся с рабочего места.
Локальная вибрация (местная вибрация) — это приложение колебаний только к ограниченному участку поверхности организма.
На производстве распространены оба вида вибрации: локальная — через руки (чаще всего при работе с ручными машинами), общая (по всему телу) — при положении сидя или стоя на рабочем месте (у машины и технологического оборудования). Все виды вибрации, действующие на производстве, объединяются термином «производственная вибрация».
Вибрация автомобилей, средств транспорта и самоходной техники, рабочих мест водителей имеет преимущественно низкочастотный характер, отличается высокими уровнями интенсивности в октавах 1—8 Гц. Вибрация автомобиля и автомобильной техники зависит от скорости передвижения, типа сиденья, амортизирующих систем, степени изношенности машины и покрытия дорог.
Вибрация рабочих мест технологического оборудования имеет средне- и высокочастотный характер спектров с максимумом интенсивности в октавах 20—63 Гц.
Ручные машины, особенно ударного, ударно-поворотного и ударно-вращательного действия, получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства (строительстве, машиностроении, авиации, лесной и горнорудной промышленности). Изучение условий труда работающих на этих машинах показало, что выполнение многообразных трудовых операций сопровождается наряду с воздействием вибрации значительным физическим напряжением. Рабочие удерживают в руках машины весом до 15 кг, прикладывая при этом дополнительные усилия нажима на рукоятку инструмента в 10—40 кг. Неудобные рабочие позы, различные усилия нажима на инструмент создают значительное статическое напряжение мышц плеча и плечевого пояса, что усугубляет неблагоприятное воздействие вибрации.
Влияние общей вибрации на организм человека:
Исследования особенностей механического эффекта общей вибрации показали следующее. Тело человека благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов представляет собой сложную колебательную систему, механическая реакция которой зависит от параметров вибрационного воздействия. При частоте менее 2 Гц тело отвечает на общую вибрацию как жесткая масса. На более высоких частотах тело реагирует как колебательная система с одной или несколькими степенями свободы, что проявляется в резонансном усилении колебаний на отдельных частотах. Для сидящего человека резонанс находится на частотах 4—6 Гц, в положении стоя обнаружены 2 резонансных пика: в 5 и 12 Гц. Собственная частота колебаний таза и спины — 5 Гц, а системы грудь—живот — 3 Гц.
При длительном воздействии общей вибрации возможны механические повреждения тканей, органов и различных систем организма (особенно при возникновении резонанса собственных колебаний тела и внешних воздействий). Вот почему механическое воздействие вибрацией часто ведет к возникновению многообразных патологических реакций у водителей грузовых машин, трактористов, летчиков и т. д.
Влияние локальной вибрации на организм человека:
При исследовании особенностей механического эффекта воздействия локальной вибрации на организм человека было установлено, что вибрация, приложенная к любому участку, генерируется по всему телу. Зона распространения при воздействии низкой частоты вибрации больше, так как поглощение колебательной энергии при ней в структурах тела меньше. При систематическом вибрационном воздействии низкочастотных колебаний в первую очередь поражаются мышцы, и тем сильнее, чем большего мышечного напряжения требует работа с инструментом.
У рабочих, длительное время использующих ручные машины, возникают, разнообразные изменения в мышцах плечевого пояса, рук и кистей. Связано это как с непосредственной травматизацией мышц, так и с нарушениями регуляции вследствие поражений ЦНС. Под влиянием локальной вибрации возникают также костно-суставные изменения, особенно в локтевых и лучезапястных суставах, в мелких суставах кистей. Костно-суставные деформации происходят из-за нарушения дисперсности тканевых коллоидов, в результате чего кость теряет способность связывать соли кальция.
Действие вибрации на нервную систему вызывает нарушение равновесия нервных процессов в сторону преобладания возбуждения, а затем — торможения. Корковые отделы головного мозга чутко реагируют на вибрацию. Особенно чувствительными к действию локальной вибрации являются отделы симпатической нервной системы, регулирующие тонус периферических сосудов.
Обследования рабочих различных профессиональных групп: обрубщиков, клепальщиков, шлифовщиков, бурильщиков — позволили установить, что спазм капилляров чаще бывает при вибрациях с частотой свыше 35 Гц, а при меньших частотах у капилляров обычно наступает атоническое состояние. У больных, подвергавшихся воздействию локальной вибрации, в первую очередь наблюдаются изменения на реограммах пальцев и кисти, а вследствие общего воздействия вибрации — на реограммах стоп и на реоэнцефалограммах. У многих больных наблюдали изменения ЭКГ, частоты пульса, артериального давления, показателей мозгового кровообращения.
Действие вибрации на вестибулярный аппарат приводит к возникновению разнообразных вестибулосоматических и вестибуловегетативных реакций. Воздействие на зрение, особенно на резонансных частотах 20—40 и 60—90 Гц, увеличивает амплитуду колебаний глазного яблока и ухудшает остроту зрения, снижает цветовую чувствительность, суживает границы поля зрения.
Вибрационная болезнь:
Некоторые клиницисты выделяют самостоятельную нозологическую форму — вибрационную болезнь — и находят у нее 4 стадии:
1) начальная стадия вибрационной болезни, она протекает без выраженных симптомов. Нерезко выраженные боли и парастезии в руках возникают периодически. При объективном осмотре обнаруживается сниженная чувствительность кончиков пальцев;
2) умеренно выраженная стадия вибрационной болезни, при ней чувство онемения приобретает большую стойкость, снижение чувствительности распространяется на все пальцы и даже на предплечья, выражен гипергидроз и цианоз кистей рук;
3) выраженная стадия вибрационной болезни, когда значительно белеют пальцы рук, кисти обычно холодные и влажные, пальцы отечные, снижается чувствительность кистей, сильнее выражены изменения в мышцах;
4) стадия генерализованных расстройств; она встречается редко и лишь у рабочих с большим стажем. Сосудистые расстройства распространяются не только на руки, но и ноги, спазмы могут захватывать сердечные и мозговые сосуды. Эта стадия вибрационной болезни относится к малообратимым состояниям с заметным снижением работоспособности.
7 основных синдромов вибрационной болезни:
1) ангиодистонический синдром: отражает начальную фазу вибрационной болезни;
2) ангиоспастический синдром: наблюдается преимущественно при воздействиях вибраций высокой частоты и имеющий тенденцию к генерализации при выраженном заболевании;
3) синдром вегетативного полиневрита с преимущественной локализацией на руках: обычно возникает вследствие низкочастотной вибрации, может сопровождаться болевыми симптомами;
4) синдром вегетомиофасцита: выявляется при воздействии низкочастотной вибрации, характеризуется наличием дистрофических изменений в мышцах;
5) синдром поражения периферических нервов и мышц (невриты, плекситы, шейный радикулит): широко распространен, особенно при низкочастотной вибрации;
6) синдром вестибулопатии;
7) диэнцефальный синдром.
Влияние вибрации на женский организм:
Длительное воздействие вибрации на организм женщин способствует возникновению существенных сдвигов со стороны женской половой сферы. Нарушение менструальной функции было отмечено у трактористок, водителей автобусов и трамваев, проводниц железнодорожного транспорта. Вибрационное воздействие создает опасность недонашивания беременности, увеличения числа самопроизвольных выкидышей. Под влиянием низкочастотной вибрации у женщин развиваются выраженные изменения кровообращения органов малого таза с развитием застойных явлений.
Защита от производственной вибрации:
Основным путем борьбы с вредным влиянием производственной вибрации следует считать конструирование более совершенного оборудования с дистанционным управлением, замену ударных и вращательных процессов другими технологическими операциями (например, клепка может заменяться сваркой). В горнорудной промышленности на смену ручным отбойным молоткам и перфораторам должны прийти машины с дистанционным управлением (угольные комбайны, перфораторы на колонках и т. д.). У бетонщиков также возможно формование бетонной смеси без ручного труда. Защита водителя от вредного воздействия вибрации может быть достигнута путем совершенствования амортизации рабочего места (сиденья).
Обеспечение защиты от вибрации оператора ручных машин является сложной комплексной проблемой. Прежде всего необходимо добиваться снижения виброактивности в источнике за счет тщательной балансировки движущихся частей, совершенствования формы силовой диаграммы у машин ударного действия, оптимизации структуры ударной мощности и т. д. Важно произвести виброизоляцию рукояток и других мест контакта машины с руками оператора, оптимизацию рабочих параметров машин с целью уменьшения резонансных состояний, уменьшение теплопроводности места контакта с виброисточником. Среди средств индивидуальной защиты наибольшее распространение получили виброгасящие рукавицы с ладонной накладкой из эластичного материала, виброгасящая обувь с упругой подошвой или стелькой.
Медицинская профилактика неблагоприятного воздействия вибрации на организм человека:
Медицинская профилактика вибрационной болезни, а также общего неблагоприятного воздействия вибрации на здоровье человека заключается в недопущении к работам людей с синдромом Рейно, заболеваниями центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистыми заболеваниями, хроническими заболеваниями опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта, половой сферы.
С целью профилактики вибрационной болезни, а также сохранения высокой работоспособности человека рекомендуются водные процедуры, массаж, производственная гимнастика, ультрафиолетовое облучение, витаминизация. При выявлении начальных признаков заболевания рекомендуется амбулаторное и санаторно-курортное лечение. При своевременном лечении и рациональном трудоустройстве прогноз вибрационной болезни благоприятен.
Вибрация на рабочем месте: измерения и влияние на работника
4,26 (Проголосовало: 37)
Вибрация представляет собой один из производственных факторов, которые при превышении определенного уровня могут оказать серьезное негативное влияние на здоровье работника. При этом, однако, вибрация — это весьма распространенное явление на самых различных типах производств. Поэтому для работодателя крайне важным является определение действительного уровня вибрации на рабочих местах сотрудников с тем, чтобы установить, какие именно меры следует предпринять для снижения интенсивности ее воздействия.
Нормируемые виды вибрации
Как и другие производственные факторы, которые представляют потенциальную опасность для людей, работающих под их влиянием, допустимый уровень вибрации на производстве в нашей стране регулируется законодательно. В частности, основным нормативно-правовым актом, устанавливающим ключевые нормативы в этой сфере, являются санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Этот документ выделяет несколько оснований для классификации типов вибрации.
По типу передачи | По источнику | По направленности импульса | По ширине спектра | По составу действующих частот | По продолжительности действия |
---|---|---|---|---|---|
Общая, через тело при сидении или стоянии | Локальная, от механического инструмента с ручным использованием | Локальная по осям | Узкополосная | Низкие частоты (1-4 Гц для общих, 8-16 Гц для локальных колебаний) | Постоянная |
Локальная, от немеханического инструмента с ручным использованием | |||||
I категории, транспортная при передвижении | Средние частоты (8-16 Гц для общих, 31,5-63 Гц для локальных колебаний) | ||||
Локальная, через руки, прикасающиеся к источнику | II категории, транспортно-технологическая при работе с передвижением | Общая по осям | Широкополосная | Временная | |
III категории, технологическая при работе с оборудованием | Высокие частоты (31,5-63 Гц для общих, 125-1000 Гц для локальных колебаний) | ||||
Общая в жилых зданиях от внешней среды | |||||
Общая в жилых зданиях от внутренних сетей и оборудования |
Измерение вибрации
Для каждого из типов вибрации устанавливается собственный уровень максимальных допустимых значений в зависимости от типа измерения, который необходимо использовать в каждом конкретном случае. В частности, на практике для установления фактической интенсивности вибрации на рабочем месте применяются следующие типы измерений:
Все перечисленные виды измерений проводятся специализированными организациями, имеющими соответствующее оборудование и персонал с необходимым уровнем квалификации. При этом процедура измерения должна осуществляться в строгом соответствии с ГОСТ 31319-2006 «Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека».
Снижение негативного воздействия вибрации на человека
Статья 27 Федерального закона от 30.03.1999г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» требует, чтобы процесс осуществления трудовой деятельности, в ходе которого сотрудник подвергается воздействию вибрации, не оказывал вредного влияния на его здоровье. Это означает, что работодателю необходимо принять все возможные меры для недопущения такого влияния.
В первую очередь необходимо проследить, чтобы по ключевым анализируемым параметрам уровень интенсивности вибрации не превышал установленных норм. При этом различные отрасли промышленности и сферы экономики в лице контролирующих органов устанавливают разные максимально допустимые уровни воздействия этого фактора. Поэтому работодателю, который планирует выяснить, соответствует ли уровень вибрации на его производстве допустимым пределам, необходимо проконсультироваться с соответствующим нормативно-правовым актом.
Помимо этого, работодатель обязан осуществлять мероприятия организационного характера для снижения отрицательного воздействия вибрации на сотрудников. К числу таких мер можно отнести: