<<
>>

Механизм явления. Воздействие на организм человека


Под вибрацией понимают механические, часто синусоидальные, колебания системы с упругими связями, возникающие в машинах и аппаратах при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.
Чаще всего такое колебательное движение происходит из-за неуравновешенных силовых воздействий: дисбаланс вращающихся частей, инерционное возбуждение при работе возвратно-поступательных механизмов, ударные процессы и др. lt;
На рис. 9.1 показана простейшая колебательная система и кривая ее колебаний. Если массу 2 вывести из состояния равновесия, система будет совершать свободные или собственные колебания, то есть колебания под действием своих собственных сил. Если же периодический возмущающий фактор присутствует в течение всего времени, когда совершаются колебания, то они называются вынужденными\ Наиболее опасным моментом является совпадение частот собственных и вынужденных колебаний (явление резонанса).

/ S /              /Г-              ^
Простейшая колебательная система
Рис. 9.1. Простейшая колебательная система:
1 - пружина (один ее конец жестко закреплен); 2 - груз массы пг, 3 - кривая колебаний;
4 - возмущающий фактор.
Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации) подразделяют на: местную (локальную), передающуюся чаще всего на руки работающего, и общую, передающуюся посредством вибрации рабочих мест и вызывающую сотрясение всего организма. В производственных условиях нередко имеет место интегрированное действие местной и общей вибрации.
Длительное воздействие вибрации высоких уровней на организм человека приводит к развитию преждевременного утомления, снижению производительности труда, росту заболеваемости и нередко к возникновению профессиональной патологии - вибрационной болезни.
В зависимости от источника возникновения общая вибрация бывает: транспортная, транспортно-технологическая и технологическая. Локальной вибрации подвергаются люди, работающие с ручным механизированным электрическим или пневматическим инструментом.
Спектры уровней колебательной скорости являются основными характеристиками вибраций. Они бывают (как и для шума) дискретными, сплошными и смешанными (см. рис. 8.1). По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную; по частотному составу - на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, срвднечастотную - 31,5 и 63 Гц, высокочастотную - 125, 250, 500, 1000 Гц - для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест - соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц, 31,5 и 63 Гц.
По временным характеристикам подразделяют вибрацию на постоянную, для которой величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин, и непостоянную, для которой величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин. Непостоянная вибрация в свою очередь подразделяется на колеблющуюся во времени, прерывистую и импульсную.
Наиболее опасная частота общей вибрации лежит в диапазоне 6-9 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека (всего тела -6 Гц, для желудка -8 Гц, для головы -25 Гц, для центральной нервной системы -250 Гц). В результате может возникнуть резонанс, который приведет к механическим повреждениям или разрыву внутренних органов. В положении стоя это явление может возникнуть для головы относительно основания, плечевого пояса, бедер при f = 4-6 Гц, а в положении сидя - для головы относительно плеч - при f = 4-30 Гц. Для лежачего человека область резонансных частот находится в интервале 3-3,5 Гц [1]. При частоте больше 16-20 Гц вибрация сопровождается шумом. Шумовые (звуковые) эффекты присутствуют также в инфразвуко- вом и ультразвуковом диапазонах.
Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются: частота f (Гц), амплитуда смещения Ат (м), скорость V (м/с) и ускорение ат (м/с2), определяемые как
А = Amsin (wt + ф),              (9.1)
(9.2)
(9.3)
V = 2nfA, а = (2itf)2A,
где ш = 2itf - частота; ф - начальная фаза.
Весь спектр частот вибраций, воспринимаемых человеком, может быть разделен (как и для шума) на октавные и третьоктавные полосы частот со среднегеометрическими частотами октавных полос 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500,1000, 2000 Гц.
За нулевой уровень колебательной скорости принята величина V0= 5x10'8 м/с, соответствующая среднеквадратичной колебательной скорости при стандартном пороге звукового давления, равном 2х10'5 Па.
Порог восприятия вибрации для человека значительно выше и равен 1x1 O'4 м/с. За нулевой уровень колебательного ускорения принимают величину а0= ЗхЮ-4 м/с2. При колебательной скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.
Относительные уровни виброскорости и виброускорения определяются по формулам (дБ):
(9.5)
(9.4)
V
Lv = 20 lg —

La= 20 lg — a0
<< | >>
Источник: Калыгин В.Г.. Промышленная экология. Курс лекций. - М.: Изд-во МНЭПУ,2000. - 240 с.. 2000

Еще по теме Механизм явления. Воздействие на организм человека:

  1. 11.3. Воздействие химически опасных веществ на организм человека 11.3.1. Виды воздействия АХОВ на организм
  2. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
  3. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
  4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
  5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИДРОСФЕРЫ НА ЧЕЛОВЕКА Пути воздействия
  6. ОРГАНИЗМЫ КАК САМОРЕГУЛИРУЮЩИЕСЯ МЕХАНИЗМЫ
  7. Лекция 9. ВИБРАЦИЯ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
  8. Лекция 8. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
  9. Тема III. ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ (ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОЛЯ) ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И ЗАЩИТА
  10. 2.2. Производственная вибрация и ее воздействие на человека
  11. V. ВОЗДЕЙСТВИЕ БОГА НА ЧЕЛОВЕКА