Нормирование вибрации на рабочем месте
Вибрация представляет собой совокупность механических колебательных движений упругих тел, машин, механизмов и приспособлений, повторяющихся через определенные промежутки времени и распространяющихся через опоры, конструкции перекрытия.
С физической точки зрения между шумом и вибрацией принципиальной разницы нет. Разница имеет место лишь в восприятии -вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом и органами осязания, а шум - органами слуха.
Нормативные характеристики вибрации определены документами общегосударственного значения: СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в жилых помещениях и общественных зданий», ГОСТ 12.1.012—90 ССБТ «Вибрационная безопасность. Общие требования».
Источником вибрации на предприятиях, как и шума, является производственное оборудование.
Основные причины вибрации - возникающие при работе машин и механизмов неуравновешенные силовые воздействия:
неотбалансированность вращающихся частей оборудования;
сверхдопустимые зазоры в сочленениях;
неравномерный износ узлов машины;
неправильная центровка осей механизмов при передаче вращения с помощью соединительной муфты;
ослабление крепления оборудования на фундаменте или его неустойчивость;
применение масел, не отвечающих условиям работы оборудования; неудовлетворительное состояние подшипников.
Кроме того, имеются причины, вызванные местными условиями эксплуатации производственного оборудования.
Различают влияние на человека местной вибрации, приложенной к какому-либо ограниченному участку тела (преимущественно рукам), и общей вибрации, которая воздействует на весь организм в целом.
Отрицательное воздействие вибрации происходит постепенно и в продолжение длительного времени не замечается работающим. Отчасти в этом заключается коварство последствий вредного влияния вибрации на здоровье человека.
Местная (локальная) вибрация вызывает вибрационную болезнь со спазмами сосудов, ухудшает кровоснабжение кистей рук, пальцев, предплечья и сосудов сердца. В результате могут возникнуть нарушение чувствительности кожи, отложение солей, окостенение, деформация и снижение подвижности суставов. Работа, связанная с локальной вибрацией, на предприятиях общественного питания отсутствует.
Организм человека особенно чувствителен к общей вертикальной вибрации, когда человек стоит на вибрирующей поверхности и колебания распространяются от ног к голове.
Опасность воздействия общей вибрации объясняется тем, что внутренние органы и отдельные части тела человека (сердце, желудок, голову и др.) можно рассматривать как колебательные системы, имеющие различные сосредоточенные массы, соединенные между собой упругими элементами. Большинство внутренних органов имеют собственную частоту колебаний в диапазоне 6 ... 9 Гц. Воздействие на организм внешних колебаний с такими же частотами может вызвать резонансные колебания внутренних органов, что может вызвать их смещение и механические повреждения.
Травмирующее влияние вибрации на человека зависит не только от интенсивности и длительности воздействующих на организм механических колебаний, но и от общего функционального состояния организма. Утомление, холод, напряженность тела при неправильной рабочей позе усугубляют воздействие вибрации. При этом следует отметить более высокую чувствительность к вибрации людей, страдающих неврозом.
Наиболее вредным для человека является одновременное действие вибрации и шума. Вибрация оказывает неблагоприятное действие и на оборудование: понижает КПД машин и механизмов; вызывает ускоренный износ их деталей. Распространяясь в окружающей среде, вибрация может разрушить строительные конструкции здания, нарушить технологический процесс и показания контрольно-измерительной аппаратуры.
Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются: амплитуда смещения А, мм; частота колебаний f, Гц; виброскорость v, мм/с; виброускорение а, мм/с2.
Амплитуда смещения является величиной, характеризующей максимальное отклонение центра тяжести колеблющегося тела от точки равновесия. Она используется в качестве критерия для ограничения вибрации машин.
Амплитуда колебательной скорости характеризует уровень возникающего шума; амплитуда ускорения определяет действующие динамические силы.
Учитывая, что абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в очень широких пределах, в практике виброакустических исследований используют понятие логарифмического уровня колебаний (уровня виброскорости).
Уровень виброскорости, подобно уровню шума, показывает в логарифметическом масштабе, на какую величину фактическая виброскорость на рабочем месте превышает минимальную пороговую виброскорость, и измеряется в децибелах.
При малых амплитудах и больших частотах организм человека более чувствителен к скорости вибрации, а при больших амплитудах и малых частотах - к ускорению вибрации.