मानव शरीर पर कंपन का प्रभाव। कंपन की भौतिक विशेषताएं

कंपन– एक भौतिक बिंदु या एक यांत्रिक प्रणाली की दोलन गति। कंपन की उत्तेजना का कारण मशीनों और इकाइयों के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाले असंतुलित बल प्रभाव, आंदोलन के दौरान गतिज उत्तेजना है वाहनअसमान पथ पर, आदि।

कंपन के मुख्य भौतिक पैरामीटर हैं:

आवृत्ति च 0 , हर्ट्ज;

दोलन अवधि टी, एस;

कंपन विस्थापन आयाम ए, एम;

कंपन वेग आयाम वी, एम / एस;

कंपन त्वरण आयाम W, m/s 2 ।

ये पैरामीटर निम्नलिखित संबंध में हैं:

सामान्य कंपन के लिए सीमित स्पेक्ट्रम की आधार आवृत्ति 63 हर्ट्ज है, स्थानीय के लिए - 125 हर्ट्ज

कंपन की स्वच्छता संबंधी विशेषताएं, जो किसी व्यक्ति पर इसके प्रभाव को निर्धारित करती हैं, कंपन वेग और इसके लघुगणक स्तरों के मूल-माध्य-वर्ग मान हैं। कंपन का अनुमान डेसिबल में कंपन वेग के लघुगणकीय समीकरण द्वारा लगाया जाता है।

कंपन वेग का लघुगणकीय स्तर व्यंजक द्वारा निर्धारित किया जाता है: (3)

जहां: वी 0 - कंपन वेग का दहलीज मान, 5 10 -8 मीटर/सेकेंड के बराबर।

कंपन वेग का दहलीज मान कंपन वेग का वह मान है जिस पर व्यक्ति कंपन के प्रभाव को मुश्किल से महसूस करना शुरू कर देता है।

कंपन त्वरण के लघुगणकीय स्तर की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: dB (4)

जहां W o कंपन त्वरण का दहलीज मान है, W o =3 10 -4 , m/s 2 ।

कंपन वर्गीकरण

किसी व्यक्ति को संचरण की विधि के अनुसार, कंपन को सामान्य रूप से विभाजित किया जाता है, जो सहायक सतहों के माध्यम से बैठे व्यक्ति के शरीर में प्रेषित होता है या खड़ा आदमी, और स्थानीय, मानव हाथों के माध्यम से प्रेषित।

क्रिया की दिशा में, कंपन होता है - ऑर्थोगोनल समन्वय प्रणाली एक्स, वाई, जेड की कुल्हाड़ियों के साथ अभिनय - सामान्य कंपन के लिए, जहां जेड - ऊर्ध्वाधर अक्ष, और ए" और यू- क्षैतिज अक्ष; संपूर्ण ऑर्थोगोनल समन्वय प्रणाली के साथ अभिनय करना X p, Y p, Z p - स्थानीय कंपन के लिए, जहां X p अक्ष कवरेज बिंदुओं (हैंडल, स्टीयरिंग व्हील, आदि) के अक्ष के साथ मेल खाता है, और Z p अक्ष में स्थित है एक्स अक्ष द्वारा गठित विमान और आपूर्ति या बल के आवेदन की दिशा। इसकी घटना के स्रोत के अनुसार, सामान्य कंपन को परिवहन में विभाजित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलाके में आंदोलन होता है; परिवहन और तकनीकी, जो एक स्थिर स्थिति में तकनीकी संचालन करने वाली मशीनों के संचालन के दौरान या उत्पादन सुविधा, औद्योगिक स्थल के विशेष रूप से तैयार हिस्से के साथ चलते समय दिखाई देता है; तकनीकी, जो स्थिर मशीनों के संचालन के दौरान होता है या। ऐसे कार्यस्थलों पर स्थानांतरित किया गया जहां कंपन के स्रोत नहीं हैं।

43. एक बाधा की ध्वनि तरंग का पारित होना

ध्वनि तरंगेजब एक बाधा का सामना करना पड़ता है, तो वे स्थिर रूप से परावर्तित होते हैं और आंशिक रूप से अपवर्तित होते हैं। अपवर्तित ऊर्जा का कुछ भाग अवरोध सामग्री में अवशोषित हो जाता है। शेष ध्वनि ऊर्जा अवरोध में प्रवेश करती है (चित्र 11.2)। ऊर्जा के परावर्तन और अपवर्तन की संख्या दोलन आवृत्ति, बाधा पर तरंग के सामने की घटना के कोण और भवन के लिफाफे के भौतिक गुणों पर निर्भर करती है।

ध्वनि ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए सामग्री और संरचनाओं की क्षमता ध्वनि अवशोषण गुणांक ए द्वारा विशेषता है, जो सामग्री द्वारा अवशोषित ध्वनि ऊर्जा के अनुपात के बराबर है ई पसीना, घटना के लिए ध्वनि ऊर्जा 4, ए डी:

ए=£="<1. Отражение звука от преграды характеризу­ется коэффициентом отражения Р, равным от­ношению отраженной от поверхности энергии £ отр к падающей звуковой энергии:

चावल। 11.2. एक बाधा से मिलने पर ध्वनि ऊर्जा के प्रतिबिंब, अवशोषण और पारित होने की योजनाएं (ई पीपीडी - घटना ध्वनि ऊर्जा: ई नकारात्मक - बाधा द्वारा प्रतिबिंबित ध्वनि ऊर्जा; ई अवशोषण - बाधा के माध्यम से पारित ध्वनि ऊर्जा)

ध्वनिरोधी।

ध्वनिरोधी - हवाई शोर के रास्तों पर ध्वनिरोधी बाड़ का उपयोग। ध्वनिरोधी बाड़ों से ध्वनि तरंगों को परावर्तित करके शोर को कम करने का प्रभाव प्राप्त किया जाता है। विशेष झरझरा सामग्री के साथ कमरे की संलग्न सतहों को अस्तर करके ध्वनि अवशोषण प्राप्त किया जाता है, जो उन सतहों से ध्वनि तरंगों के प्रतिबिंब को कम करता है जो वे प्रसार पथ के साथ सामना करते हैं। ध्वनि-अवशोषित सामग्री के छिद्रों में प्रवेश करने वाली ध्वनि ऊर्जा, छिद्रों की दीवारों से कई प्रतिबिंबों के परिणामस्वरूप तापीय ऊर्जा में बदल जाती है। सबसे अधिक तीव्रता से ध्वनि कंपन की ऊर्जा को थर्मल झरझरा और ढीली सामग्री में परिवर्तित करते हैं, जिनका उपयोग किया जाता है
: उच्च ध्वनि-अवशोषित प्रभाव प्राप्त करना।

45 ध्वनि अवशोषण।

ध्वनि अवशोषण के लिए, ध्वनि कंपन की ऊर्जा को नष्ट करने के लिए निर्माण सामग्री और संरचनाओं की क्षमता का उपयोग किया जाता है। जब ध्वनि तरंगें झरझरा सामग्री (उदाहरण के लिए, फोम प्लास्टिक) से बनी ध्वनि-अवशोषित सतह पर गिरती हैं, तो ध्वनिक ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा छिद्रों में हवा को कंपन गति में लाने पर खर्च किया जाता है, जिससे यह गर्म हो जाता है। इस मामले में, ध्वनि कंपन की गतिज ऊर्जा तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो आसपास के स्थान में फैल जाती है।

सबसे अधिक तीव्रता से ध्वनि कंपन की ऊर्जा को थर्मल झरझरा और ढीली सामग्री में परिवर्तित करते हैं, जिसका उपयोग उच्च ध्वनि-अवशोषित प्रभाव प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

कंपन अलगाव।

कंपन अलगाव संरक्षण कार्यस्थलों, उपकरणों और भवन संरचनाओं को मशीनों और तंत्रों के संचालन के कारण होने वाले कंपन से बचाने के प्रभावी तरीकों में से एक है। कंपन अलगाव कंपन संरक्षण की एक विधि है, जिसमें उत्तेजना स्रोत से उनके बीच रखे उपकरणों (कंपन आइसोलेटर्स) का उपयोग करके संरक्षित वस्तु तक कंपन के संचरण को कम करना शामिल है।

कंपन-प्रूफ मशीनें बनाने के लिए, उन्हें डिजाइन करते समय, ऐसे तरीकों का उपयोग किया जाता है जो उत्तेजना स्रोत पर कार्य करके कंपन मापदंडों को कम करते हैं, और एक अंतर्निहित कार्यस्थल वाली मशीनों के लिए, GOST 12.4.046-78 द्वारा स्थापित अतिरिक्त कंपन विधियां तकनीकी प्रक्रियाओं को डिजाइन करते समय और औद्योगिक भवन और संरचनाएं, कंपन विशेषताओं के मापदंडों के निम्नतम मूल्यों वाली मशीनें, निश्चित कार्यस्थल (ज़ोन) जहां श्रमिकों को कंपन के संपर्क में लाया जा सकता है; कार्यस्थलों पर न्यूनतम कंपन स्तरों के निर्माण को ध्यान में रखते हुए, मशीनों की नियुक्ति के लिए एक योजना विकसित की गई थी; कार्यस्थलों पर अपेक्षित कंपन स्तरों की गणना (आकलन) की गई; कार्यस्थलों पर स्वच्छ कंपन मानकों को सुनिश्चित करने वाली मशीनों की स्थापना के लिए नींव और छत के लिए चयनित निर्माण समाधान; मशीनों या ऑपरेटर के कार्यस्थल के कंपन संरक्षण के आवश्यक साधनों का चयन और गणना की गई, जो निर्माण समाधानों के साथ, कार्यस्थलों पर स्वच्छ कंपन मानकों को सुनिश्चित करते हैं।

स्प्रिंग वाइब्रेशन आइसोलेटर कम आवृत्तियों पर प्रभावी होते हैं, रबर - उच्च आवृत्तियों (30 हर्ट्ज से अधिक) पर।

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शोर- यह लोचदार मीडिया (ठोस, तरल, गैसीय) में कणों की दोलन गति के परिणामस्वरूप विभिन्न आवृत्तियों और तीव्रता (ताकत) की ध्वनियों का एक समूह है।
किसी माध्यम में दोलन गति के प्रसार की प्रक्रिया को ध्वनि तरंग कहा जाता है, और माध्यम का वह क्षेत्र जिसमें ध्वनि तरंगें फैलती हैं, ध्वनि क्षेत्र कहलाता है।
शॉक, मैकेनिकल, एयरोहाइड्रोडायनामिक शोर को अलग करें। स्टैम्पिंग, रिवेटिंग, फोर्जिंग आदि के दौरान प्रभाव शोर होता है।
यांत्रिक शोरमशीनों और तंत्रों (क्रशर, मिल, इलेक्ट्रिक मोटर, कम्प्रेसर, पंप, सेंट्रीफ्यूज, आदि) के घटकों और भागों के घर्षण और धड़कन के दौरान होता है।
वायुगतिकीय शोरहवा, गैस या तरल गति की उच्च गति पर और उनके आंदोलन और दबाव की दिशा में तेज बदलाव के साथ एपराट्यूस और पाइपलाइनों में होता है।
ध्वनि की बुनियादी भौतिक विशेषताएं:
- आवृत्ति एफ (हर्ट्ज),
- ध्वनि दबाव पी (पीए),
- तीव्रता या ध्वनि तीव्रता I (W/m2),
- ध्वनि शक्ति? (डब्ल्यू)।
ध्वनि तरंग वेगवातावरण में 20 डिग्री सेल्सियस पर 344 मीटर/सेकेंड है।
मानव श्रवण अंग 16 से 20,000 हर्ट्ज की आवृत्ति रेंज में ध्वनि कंपन का अनुभव करते हैं। 16 हर्ट्ज (इन्फ्रासाउंड) से कम आवृत्ति और 20,000 (अल्ट्रासाउंड) से ऊपर की आवृत्ति वाले दोलनों को श्रवण अंगों द्वारा नहीं माना जाता है।
जब ध्वनि कंपन हवा में फैलते हैं, तो रेयरफैक्शन और उच्च दबाव के क्षेत्र समय-समय पर दिखाई देते हैं। अशांत और अबाधित मीडिया में दबाव अंतर को ध्वनि दबाव P कहा जाता है, जिसे पास्कल (Pa) में मापा जाता है।
ध्वनि तरंग का प्रसार ऊर्जा के हस्तांतरण के साथ होता है। तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत एक इकाई सतह उन्मुख के माध्यम से समय की प्रति इकाई ध्वनि तरंग द्वारा की गई ऊर्जा की मात्रा को ध्वनि I की तीव्रता या शक्ति कहा जाता है और इसे W / m 2 में मापा जाता है।
उत्पाद को माध्यम का विशिष्ट ध्वनिक प्रतिरोध कहा जाता है, जो एक माध्यम से दूसरे माध्यम में संक्रमण के दौरान ध्वनि तरंगों के प्रतिबिंब की डिग्री के साथ-साथ सामग्री के ध्वनिरोधी गुणों की विशेषता है।
न्यूनतम ध्वनि तीव्रता, जिसे कान द्वारा माना जाता है, श्रवण की दहलीज कहलाता है। 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति को मानक तुलना आवृत्ति के रूप में लिया जाता है। इस आवृत्ति पर, श्रवण दहलीज I 0 = 10-12 W / m 2, और संबंधित ध्वनि दबाव P 0 = 2 * 10 -5 Pa। अधिकतम ध्वनि तीव्रता, जिस पर सुनने का अंग दर्द का अनुभव करना शुरू कर देता है, उसे दर्द दहलीज कहा जाता है, जो 10 2 डब्ल्यू / एम 2 के बराबर होता है, और इसी ध्वनि दबाव पी = 2 * 10 2 पा।
चूँकि किसी व्यक्ति द्वारा सुनाई जाने वाली ध्वनि की तीव्रता और ध्वनि के दबाव में परिवर्तन बहुत बड़ा होता है और क्रमशः 10,14 और 10,7 बार होता है, ध्वनि की तीव्रता या ध्वनि दबाव के निरपेक्ष मूल्यों का उपयोग ध्वनि का आकलन करने के लिए बेहद असुविधाजनक है।
शोर के एक स्वच्छ मूल्यांकन के लिए, इसकी तीव्रता और ध्वनि दबाव को पूर्ण भौतिक मात्राओं द्वारा नहीं, बल्कि इन मात्राओं के अनुपात के लघुगणक द्वारा एक आवृत्ति के साथ एक मानक स्वर की श्रवण सीमा के अनुरूप सशर्त शून्य स्तर तक मापने के लिए प्रथागत है। 1000 हर्ट्ज का। इन अनुपातों के लघुगणक को तीव्रता और ध्वनि दबाव स्तर कहा जाता है, जिसे बेल्स (बी) में व्यक्त किया जाता है। चूंकि मानव श्रवण अंग ध्वनि की तीव्रता के स्तर में 0.1 बेला के परिवर्तन को भेद करने में सक्षम है, इसलिए व्यावहारिक उपयोग के लिए एक इकाई को 10 गुना कम रखना अधिक सुविधाजनक है - डेसिबल(डीबी)।
डेसिबल में ध्वनि की तीव्रता का स्तर L सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

एल = 10 एलजी (आई / आईओ) .

चूँकि ध्वनि की तीव्रता ध्वनि दाब के वर्ग के समानुपाती होती है, इसलिए इस सूत्र को इस प्रकार भी लिखा जा सकता है

एल = 10 एलजी (पी 2 / पी ओ 2) = 20 एलजी (पी / पी ओ), डीबी.

शोर स्तर को मापने के लिए एक लघुगणकीय पैमाने का उपयोग करने से I और P मानों की एक बड़ी श्रेणी को 0 से 140 dB तक लघुगणकीय मानों की अपेक्षाकृत छोटी श्रेणी में समाहित करने की अनुमति मिलती है।
ध्वनि दबाव दहलीजपी 0 श्रवण दहलीज एल = 0 डीबी, दर्द दहलीज 120-130 डीबी से मेल खाती है। शोर, भले ही यह छोटा (50-60 डीबी) हो, तंत्रिका तंत्र पर एक महत्वपूर्ण भार पैदा करता है, जिसका मनोवैज्ञानिक प्रभाव पड़ता है। 140-145 डीबी से अधिक शोर की कार्रवाई के तहत, ईयरड्रम का टूटना संभव है।
कुल ध्वनि दबाव स्तर L एक ही ध्वनि दबाव स्तर Li . के साथ कई ध्वनि स्रोतों द्वारा निर्मित, सूत्र द्वारा परिकलित

एल = एल मैं +10 एलजी एन , डीबी,

जहां n समान ध्वनि दबाव स्तर वाले शोर स्रोतों की संख्या है।
इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि दो समान शोर स्रोत शोर पैदा करते हैं, तो उनका कुल शोर उनमें से प्रत्येक से अलग-अलग 3 डीबी अधिक है।
ध्वनि की तीव्रता के स्तर से इस ध्वनि की प्रबलता की शारीरिक संवेदना का न्याय करना अभी भी असंभव है, क्योंकि हमारा श्रवण अंग विभिन्न आवृत्तियों की ध्वनियों के प्रति समान रूप से संवेदनशील नहीं है; समान शक्ति की ध्वनियाँ लेकिन विभिन्न आवृत्तियाँ असमान रूप से ऊँची प्रतीत होती हैं। उदाहरण के लिए, 100 हर्ट्ज की आवृत्ति और 50 डीबी की शक्ति वाली ध्वनि को 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति और 20 डीबी की शक्ति वाली ध्वनि के बराबर माना जाता है। इसलिए, विभिन्न आवृत्तियों की ध्वनियों की तुलना करने के लिए, ध्वनि तीव्रता स्तर की अवधारणा के साथ, एक पारंपरिक इकाई - पृष्ठभूमि के साथ लाउडनेस स्तर की अवधारणा पेश की जाती है। एक पृष्ठभूमि - 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति पर ध्वनि की मात्रा और 1 डीबी की तीव्रता का स्तर। 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति पर, वॉल्यूम स्तर ध्वनि दबाव स्तरों के बराबर लिया जाता है।
अंजीर पर। 1 जोर की व्यक्तिपरक अनुभूति के अनुसार विभिन्न आवृत्तियों की ध्वनियों का मूल्यांकन करने के लिए श्रवण के अंग के गुणों के अध्ययन के परिणामों से प्राप्त ध्वनियों की समान प्रबलता के वक्रों को दर्शाता है। ग्राफ से पता चलता है कि हमारे कान में 800-4000 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर उच्चतम संवेदनशीलता है, और सबसे कम - 20-100 हर्ट्ज पर।

आमतौर पर, ऑक्टेव बैंड में शोर और कंपन मापदंडों का मूल्यांकन किया जाता है। एक सप्तक को बैंडविड्थ के रूप में लिया जाता है, अर्थात। आवृत्ति अंतराल जिसमें उच्चतम आवृत्ति f 2 सबसे कम f 1 का दोगुना है। ज्यामितीय माध्य आवृत्ति को बैंड को समग्र रूप से निरूपित करने वाली आवृत्ति के रूप में लिया जाता है। सप्तक बैंड की ज्यामितीय माध्य आवृत्तियाँमानकीकृत GOST 12.1.003-83 " शोर। सामान्य सुरक्षा आवश्यकताएं"और 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 और 8000 हर्ट्ज हैं, उनकी संबंधित कटऑफ आवृत्तियों 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600-11200।
इसकी आवृत्ति पर शोर को दर्शाने वाली मात्राओं की निर्भरता को शोर का आवृत्ति स्पेक्ट्रम कहा जाता है। किसी व्यक्ति पर शोर के प्रभाव के शारीरिक मूल्यांकन की सुविधा के लिए, निम्न-आवृत्ति (300 हर्ट्ज तक), मध्य-आवृत्ति (300-800 हर्ट्ज) और उच्च-आवृत्ति (800 हर्ट्ज से ऊपर) शोर हैं।
गोस्ट 12.1.003-83 और एसएन 9-86 आरबी 98 " कार्यस्थल में शोर। सीमाएं"स्पेक्ट्रम की प्रकृति और कार्रवाई के समय से शोर को वर्गीकृत करता है।
स्पेक्ट्रम की प्रकृति से:
- ब्रॉडबैंड अगर इसमें एक से अधिक सप्तक चौड़ा एक सतत स्पेक्ट्रम है,
-टोनल, अगर स्पेक्ट्रम में स्पष्ट असतत स्वर हैं। उसी समय, व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए शोर की तानवाला प्रकृति एक तिहाई सप्तक आवृत्ति बैंड (एक तिहाई ऑक्टेव बैंड के लिए, एक बैंड में ध्वनि दबाव स्तर को पड़ोसी लोगों पर कम से कम 10 से अधिक करके) में मापकर स्थापित की जाती है। डीबी.
लौकिक विशेषताओं द्वारा:
- स्थिर, जिसका ध्वनि स्तर 8 घंटे के कार्य दिवस के लिए समय के साथ 5 डीबी से अधिक नहीं बदलता है,
- रुक-रुक कर, जिसका ध्वनि स्तर 8 घंटे के कार्य दिवस में समय के साथ 5 डीबी से अधिक बदल जाता है।
आंतरायिक शोर में विभाजित हैं:
समय में उतार-चढ़ाव, जिसका ध्वनि स्तर समय के साथ लगातार बदलता रहता है;
आंतरायिक, ध्वनि स्तर जिसमें चरणों में परिवर्तन होता है (5 डीबी या अधिक);
आवेग, जिसमें एक या अधिक ध्वनि संकेत होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की अवधि 1 s से कम होती है।
मनुष्यों के लिए सबसे बड़ा खतरा तानवाला, उच्च आवृत्ति और रुक-रुक कर होने वाला शोर है।
प्रसार की विधि के अनुसार अल्ट्रासाउंड में बांटा गया है:
- हवा द्वारा प्रचारित (एयरबोर्न अल्ट्रासाउंड);
- ठोस और तरल मीडिया (संपर्क अल्ट्रासाउंड) के संपर्क में संपर्क द्वारा वितरित।
अल्ट्रासोनिक आवृत्ति रेंज में विभाजित है:
- कम आवृत्ति दोलन (1.12 * 10 4 - 1 * 10 5 हर्ट्ज);
- उच्च आवृत्ति (1 * 10 5 - 1 * 10 9 हर्ट्ज)।
अल्ट्रासाउंड के स्रोत उत्पादन उपकरण हैं जिसमें तकनीकी प्रक्रिया, तकनीकी नियंत्रण और माप करने के लिए अल्ट्रासोनिक कंपन उत्पन्न होते हैं, साथ ही साथ उपकरण जिसके संचालन के दौरान अल्ट्रासाउंड एक सहवर्ती कारक के रूप में होता है।
हवाई अल्ट्रासाउंड के लक्षण GOST 12.1.001 के अनुसार कार्यस्थल पर " अल्ट्रासाउंड। सामान्य सुरक्षा आवश्यकताएं"और एसएन 9-87 आरबी 98" हवाई अल्ट्रासाउंड। कार्यस्थल में अधिकतम अनुमेय स्तर 12.5; 16.0; 20.0; 25.0; 31.5; 40.0; 50.00; 63.0; 80.0; 100.0 kHz की ज्यामितीय माध्य आवृत्तियों के साथ एक तिहाई सप्तक बैंड में ध्वनि दबाव स्तर हैं।
संपर्क अल्ट्रासाउंड के लक्षणगोस्ट 12.1.001 और एसएन 9-88 आरबी 98 के अनुसार " संपर्क द्वारा प्रेषित अल्ट्रासाउंड। कार्यस्थल में अधिकतम अनुमेय स्तर"8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz) की ज्यामितीय माध्य आवृत्तियों के साथ ऑक्टेव बैंड में कंपन वेग या कंपन वेग स्तर के चरम मान हैं।
कंपन- ये ठोस पिंडों के कंपन हैं - मानव शरीर द्वारा कंपकंपी के रूप में माने जाने वाले उपकरण, मशीनों, उपकरणों, संरचनाओं के हिस्से। कंपन अक्सर श्रव्य शोर के साथ होते हैं।
प्रति व्यक्ति संचरण के माध्यम सेकंपन में विभाजित है स्थानीयतथा सामान्य.
सामान्य कंपन एक खड़े या बैठे व्यक्ति के शरीर में सहायक सतहों के माध्यम से प्रेषित होती है। सामान्य कंपन की सबसे खतरनाक आवृत्ति 6-9 हर्ट्ज की सीमा में होती है, क्योंकि यह किसी व्यक्ति के आंतरिक अंगों के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिध्वनि हो सकती है।
स्थानीय (स्थानीय) कंपनमानव हाथों के माध्यम से प्रेषित। कंपन जो बैठे हुए व्यक्ति के पैरों को प्रभावित करता है और डेस्कटॉप की कंपन सतहों के संपर्क में अग्रभाग को भी स्थानीय कंपन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
श्रमिकों को प्रेषित स्थानीय कंपन के स्रोत हो सकते हैं: इंजन के साथ हाथ से पकड़ी जाने वाली मशीनें या हाथ से चलने वाला यंत्रीकृत उपकरण; मशीनरी और उपकरण नियंत्रण; हाथ उपकरण और वर्कपीस।
सामान्य कंपनइसकी घटना के स्रोत के आधार पर विभाजित किया गया है:
पहली श्रेणी का सामान्य कंपन - परिवहन, स्व-चालित और अनुगामी मशीनों में कार्यस्थल पर एक व्यक्ति को प्रभावित करने वाले वाहन, इलाके, सड़कों और कृषि पृष्ठभूमि पर वाहन चलाते समय;
दूसरी श्रेणी का सामान्य कंपन - परिवहन और तकनीकी, औद्योगिक परिसरों, औद्योगिक स्थलों, खदानों की विशेष रूप से तैयार सतहों के साथ चलने वाली मशीनों में कार्यस्थलों पर एक व्यक्ति को प्रभावित करना;
तीसरी श्रेणी का सामान्य कंपन - तकनीकी, स्थिर मशीनों के पास कार्यस्थल पर किसी व्यक्ति को प्रभावित करना या उन कार्यस्थलों पर प्रेषित करना जिनमें कंपन के स्रोत नहीं हैं।
श्रेणी 3 के सामान्य कंपन को क्रिया के स्थान के अनुसार निम्न प्रकारों में विभाजित किया गया है:
3 ए - उद्यमों के औद्योगिक परिसर के स्थायी कार्यस्थलों पर;
3 बी - गोदामों में कार्यस्थलों पर, कैंटीन, घरेलू, ड्यूटी और अन्य सहायक उत्पादन सुविधाओं में, जहां कंपन उत्पन्न करने वाली मशीनें नहीं हैं;
3 सी - संयंत्र प्रबंधन, डिजाइन ब्यूरो, प्रयोगशालाओं, प्रशिक्षण केंद्रों, कंप्यूटर केंद्रों, स्वास्थ्य केंद्रों, कार्यालय परिसर और मानसिक श्रमिकों के अन्य परिसर के प्रशासनिक और सेवा परिसर में कार्यस्थलों पर।
लौकिक विशेषताओं के अनुसार, कंपन को विभाजित किया जाता है:
- एक स्थिरांक जिसके लिए अवलोकन समय (कम से कम 10 मिनट या तकनीकी चक्र के समय) के दौरान वर्णक्रमीय या आवृत्ति-सुधारित सामान्यीकृत पैरामीटर 1 एस के समय स्थिरांक के साथ मापा जाने पर 2 गुना (6 डीबी) से अधिक नहीं बदलता है ;
- गैर-स्थिर कंपन, जिसके लिए प्रेक्षण समय (कम से कम 10 मिनट या तकनीकी चक्र के समय) के दौरान वर्णक्रमीय या आवृत्ति-सुधारा सामान्यीकृत पैरामीटर 2 बार से अधिक (6 डीबी) से बदल जाता है जब एक समय स्थिरांक के साथ मापा जाता है 1 एस.
कंपन की विशेषता वाले मुख्य पैरामीटर:
- आवृत्ति एफ (हर्ट्ज);
- विस्थापन आयाम ए (एम) (संतुलन स्थिति से दोलन बिंदु का सबसे बड़ा विचलन);
- कंपन गति वी (एम / एस); थरथरानवाला त्वरण ए (एम / एस 2)।
साथ ही शोर के लिए, एक व्यक्ति द्वारा अनुभव की जाने वाली कंपन आवृत्तियों के पूरे स्पेक्ट्रम को 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 हर्ट्ज की ज्यामितीय माध्य आवृत्तियों के साथ सप्तक बैंड में विभाजित किया गया है। .
चूंकि थ्रेशोल्ड मानों से कंपन मापदंडों में परिवर्तन की सीमा बड़ी है, जिस पर यह वास्तविक लोगों के लिए खतरनाक नहीं है, इन मापदंडों के अमान्य मूल्यों और वास्तविक मूल्यों के अनुपात के लघुगणक को मापना अधिक सुविधाजनक है। दहलीज तक। इस मान को पैरामीटर का लघुगणक स्तर कहा जाता है, और इसकी इकाई डेसीबल (dB) होती है।

कंपन की घटना का कारण मशीनों और इकाइयों के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाले असंतुलित बल प्रभाव हैं। कुछ मामलों में, उनके स्रोत घूमने वाले भागों (इंजन और कम्प्रेसर में एक क्रैंक तंत्र, मैनुअल पंचर में एक हथौड़ा, कंक्रीट और डामर-कंक्रीट मिश्रण को कॉम्पैक्ट करने के लिए कंपन तंत्र, वाइब्रोरैमर, फाउंड्री में वाइब्रोफॉर्मिंग इकाइयां, वेल्डेड जोड़ों को फोर्ज करने के लिए इकाइयाँ आदि) हैं। ); अन्य मामलों में, असंतुलित घूर्णन द्रव्यमान (हाथ से पकड़े गए बिजली और वायवीय ग्राइंडर, मशीन टूल्स के काटने के उपकरण, आदि)। कभी-कभी भागों के झटके (गियरबॉक्स के गियर गियर, असर असेंबली, कपलिंग, आदि) से कंपन पैदा होते हैं।

सभी मामलों में असंतुलन की उपस्थिति असंतुलित केन्द्रापसारक बलों की उपस्थिति की ओर ले जाती है जो कंपन का कारण बनती हैं। असंतुलन का कारण घूर्णन शरीर की सामग्री की असमानता, शरीर के द्रव्यमान के केंद्र और घूर्णन की धुरी के बीच बेमेल, गर्म और ठंडे लैंडिंग के दौरान असमान हीटिंग से भागों की विकृति आदि हो सकता है।

साइनसॉइडल कानून के अनुसार होने वाले कंपन को दर्शाने वाले मुख्य पैरामीटर हैं: विस्थापन आयाम xm - संतुलन की स्थिति से दोलन बिंदु के सबसे बड़े विचलन का परिमाण; दोलन वेग का आयाम vm दोलन बिंदु के वेग का अधिकतम मान है; थरथरानवाला त्वरण am का आयाम दोलन बिंदु के त्वरण का अधिकतम मान है; दोलन अवधि T प्रणाली की दो लगातार समान अवस्थाओं के बीच का समय अंतराल है; आवृत्ति f हर्ट्ज़ में, ज्ञात संबंध f = 1/T द्वारा अवधि से संबंधित है।

साइनसॉइडल दोलनों के मामले में विस्थापन सूत्र x=xm sin (wt + ) द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां w परिपत्र आवृत्ति (w = 2πf) है; प्रारंभिक चरण है। श्रम सुरक्षा के अधिकांश कार्यों में, प्रारंभिक चरण कोई मायने नहीं रखता है और इसे ध्यान में नहीं रखा जा सकता है।

विस्थापन, गति और त्वरण के बीच संबंध निम्नलिखित व्यंजकों द्वारा दिया गया है: v = x = jwx; a = x = v = -w2x, जहां j=√-1 समय में /2 कोण से दोलन वेक्टर के घूर्णन का संचालिका है।

सामान्य स्थिति में, भौतिक मात्रा जो कंपन को दर्शाती है (उदाहरण के लिए, कंपन गति) समय का एक निश्चित कार्य है: v = v (t)। गणितीय सिद्धांत से पता चलता है कि इस तरह की प्रक्रिया को विभिन्न अवधियों और आयामों के साथ असीम रूप से लंबे समय तक चलने वाले साइनसोइडल दोलनों के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है। एक आवधिक प्रक्रिया के मामले में, इन घटकों की आवृत्तियां प्रक्रिया की मौलिक आवृत्ति के गुणक हैं: fn = nf1, जहां n = 1, 2, 3, ..., f1 प्रक्रिया की मौलिक आवृत्ति है, और हार्मोनिक्स के आयाम प्रसिद्ध फूरियर श्रृंखला विस्तार सूत्रों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। यदि प्रक्रिया में एक निश्चित अवधि (यादृच्छिक या अल्पकालिक एकल प्रक्रिया) नहीं होती है, तो ऐसे साइनसॉइडल घटकों की संख्या असीम रूप से बड़ी हो जाती है, और उनकी आवृत्तियों को निरंतर तरीके से वितरित किया जाता है, जबकि आयाम विस्तार द्वारा निर्धारित किए जाते हैं फूरियर अभिन्न सूत्र।

इस प्रकार, एक आवधिक या अर्ध-आवधिक दोलन प्रक्रिया का स्पेक्ट्रम असतत है (चित्र 27 ए), जबकि एक यादृच्छिक या अल्पकालिक एकल प्रक्रिया निरंतर है (चित्र 27 बी)। सबसे अधिक बार, असतत स्पेक्ट्रम में, ड्राइव के संचालन के कारण दोलनों की मौलिक आवृत्ति सबसे अधिक स्पष्ट होती है। यदि प्रक्रिया कई आवधिक प्रक्रियाओं का योग है, तो इसके स्पेक्ट्रम में अलग-अलग घटकों की आवृत्तियां एक-दूसरे के गुणज नहीं हो सकती हैं, यानी, अर्ध-आवधिक प्रक्रिया होती है (चित्र 27, ए)। यदि प्रक्रिया कई आवधिक और यादृच्छिक प्रक्रियाओं का योग है, तो इसका स्पेक्ट्रम मिश्रित होता है, अर्थात इसे एक दूसरे पर आरोपित निरंतर और असतत स्पेक्ट्रा के रूप में दर्शाया जाता है (चित्र 27, सी)।

चावल। 27. कंपन स्पेक्ट्रा: ए - असतत; बी - ठोस; सी - मिश्रित

श्रम सुरक्षा के मामलों में, इंद्रियों के विशिष्ट गुणों के कारण, कंपन की विशेषता वाले मापदंडों के प्रभावी मूल्य निर्णायक होते हैं। तो, दोलन गति का प्रभावी मूल्य औसत समय के लिए तात्कालिक गति मूल्यों का मूल माध्य वर्ग है

इस प्रकार, कंपन को चिह्नित करने के लिए, मापदंडों के प्रभावी मूल्यों के स्पेक्ट्रा या बाद के माध्य वर्गों का उपयोग किया जाता है। किसी व्यक्ति पर विभिन्न आवृत्तियों या व्यक्तिगत स्रोतों के दोलनों के कुल प्रभाव का आकलन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि असंगत दोलनों को जोड़ते समय, परिणामी दोलन गति (त्वरण, विस्थापन) व्यक्ति की शक्तियों के ऊर्जा योग द्वारा पाई जाती है। स्पेक्ट्रम के घटक (या व्यक्तिगत स्रोत) या, जो समान है, माध्य वर्गों का योग, जहां n स्पेक्ट्रम में घटकों की संख्या है।

इसके अनुसार, प्रक्रिया का परिणामी प्रभावी मूल्य अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है

एक सतत स्पेक्ट्रम की छवि को प्राथमिक आवृत्ति बैंड की चौड़ाई के बारे में अनिवार्य आरक्षण की आवश्यकता होती है जिससे छवि संबंधित होती है। यदि f1 दी गई आवृत्ति बैंड की निचली कटऑफ आवृत्ति है, f2 ऊपरी कटऑफ आवृत्ति है, तो ज्यामितीय माध्य को आवृत्ति के रूप में लिया जाता है जो बैंड को समग्र रूप से दर्शाता है।

आवृत्ति fsg=√f1f2

कंपन ध्वनिक अध्ययन के अभ्यास में, कंपन आवृत्तियों की पूरी श्रृंखला को सप्तक श्रेणियों में विभाजित किया जाता है। ऑक्टेव रेंज में, ऊपरी कटऑफ आवृत्ति कम आवृत्ति f2/f2 = 2 से दोगुनी होती है।

कंपन विश्लेषण एक तिहाई सप्तक में भी किया जा सकता है आवृत्ति बैंड। तीसरे सप्तक में .

ऑक्टेव कंपन आवृत्ति बैंड की ज्यामितीय माध्य आवृत्तियों को मानकीकृत किया गया है और ये हैं: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 हर्ट्ज।

यह देखते हुए कि कंपन को दर्शाने वाले मापदंडों के निरपेक्ष मान बहुत विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होते हैं, मापदंडों के स्तर की अवधारणा का उपयोग कंपन-ध्वनिक अध्ययनों के अभ्यास में किया जाता है।

पैरामीटर स्तर संदर्भ बिंदु (संदर्भ या थ्रेशोल्ड मान) के रूप में चुने गए इसके कुछ मानों के लिए पैरामीटर के निरपेक्ष मान का लघुगणकीय अनुपात है। स्तर डेसीबल (डीबी) में मापा जाता है।

दोलन गति स्तर (डीबी)

जहां संगत आवृत्ति बैंड में कंपन वेग v2 का औसत वर्ग लिया जाता है; v0 अंतरराष्ट्रीय समझौते द्वारा चुनी गई कंपन गति (एम / एस) का संदर्भ या थ्रेसहोल्ड मान है:

v0 = 5*10-8।

कंपन वेग स्तरों Lv1 और Lv2 (dB) द्वारा विशेषता दो दोलन प्रक्रियाओं की तुलना करते समय, हमारे पास इन समीकरणों के अंतर के लिए अभिव्यक्ति है

कंपन गति स्तरों के स्पेक्ट्रा कंपन की मुख्य विशेषताएं हैं।

सामान्य और स्थानीय (स्थानीय) कंपन होते हैं। सामान्य कंपन से पूरे जीव में कंपन होता है, स्थानीय कंपन में कई अन्य प्रकार के उपकरण शामिल होते हैं। हाथ से चलने वाले यंत्रीकृत विद्युत और वायवीय उपकरण (वेल्ड की सफाई, कास्टिंग की ट्रिमिंग, रिवेटिंग, पीस, आदि) के साथ काम करने वालों के लिए स्थानीय कंपन का सामना करना पड़ता है। कुछ मामलों में, एक श्रमिक सामान्य और स्थानीय कंपन (संयुक्त कंपन) दोनों के संपर्क में आ सकता है, उदाहरण के लिए, सड़क निर्माण मशीनों और परिवहन पर काम करते समय।

0.7 हर्ट्ज (रॉकिंग) से कम आवृत्ति के साथ सामान्य कंपन, हालांकि अप्रिय, कंपन रोग का कारण नहीं बनते हैं। मानव शरीर और उसके व्यक्तिगत आंतरिक अंग इस मामले में आपसी आंदोलनों का अनुभव किए बिना, समग्र रूप से चलते हैं। इस कंपन का परिणाम समुद्री रोग है, जो संतुलन अंगों के सामान्य कामकाज के उल्लंघन के कारण होता है।

विभिन्न आंतरिक अंगों और शरीर के अलग-अलग हिस्सों (उदाहरण के लिए, सिर या दिल) को एक निश्चित केंद्रित द्रव्यमान के साथ ऑसीलेटरी सिस्टम माना जा सकता है, जो कुछ लोचदार गुणों के साथ "स्प्रिंग्स" से जुड़े होते हैं और समानांतर प्रतिरोधों को शामिल करते हैं। जाहिर है, ऐसी प्रणाली में कई प्रतिध्वनि होती हैं, जिनकी आवृत्तियां (कंपन की व्यक्तिपरक धारणा) भी कार्यकर्ता के शरीर की स्थिति ("खड़े" या "बैठे") पर निर्भर करती हैं।

4-6 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर प्रतिध्वनि कंधे की कमर, कूल्हों ("खड़े" स्थिति में), आधार के सापेक्ष सिर ("खड़े" स्थिति) के कंपन से मेल खाती है; 25-30 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर - कंधों के सापेक्ष सिर ("बैठे" स्थिति)। अधिकांश आंतरिक अंगों के लिए, प्राकृतिक आवृत्तियाँ 6–9 हर्ट्ज की सीमा में होती हैं। संकेतित आवृत्तियों के साथ कार्यस्थलों के कंपन बहुत खतरनाक होते हैं, क्योंकि वे यांत्रिक क्षति और यहां तक ​​कि इन अंगों के टूटने का कारण बन सकते हैं। एक गुंजयमान या निकट-अनुनाद क्षेत्र में सामान्य कंपन के लिए व्यवस्थित जोखिम कंपन रोग का कारण हो सकता है - शरीर के शारीरिक कार्यों का लगातार उल्लंघन, मुख्य रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कंपन के प्रभाव के कारण। ये विकार सिरदर्द, चक्कर आना, खराब नींद, प्रदर्शन में कमी, खराब स्वास्थ्य और हृदय संबंधी विकारों के रूप में प्रकट होते हैं।

स्थानीय कंपन से रक्त वाहिकाओं में ऐंठन होती है, जो उंगलियों के टर्मिनल फालेंज से शुरू होकर पूरे हाथ, प्रकोष्ठ तक फैल जाती है और हृदय के जहाजों को ढक देती है। नतीजतन, परिधीय रक्त की आपूर्ति का उल्लंघन होता है - चरम पर रक्त की आपूर्ति में गिरावट। इसी समय, तंत्रिका अंत, मांसपेशियों और हड्डी के ऊतकों पर कंपन का प्रभाव होता है, जो बिगड़ा हुआ त्वचा संवेदनशीलता, मांसपेशियों के टेंडन के ossification, हाथों और उंगलियों के जोड़ों में दर्द और नमक जमा होने में व्यक्त किया जाता है, जिससे विकृति होती है और संयुक्त गतिशीलता में कमी। ये सभी परिवर्तन ठंड के मौसम में बढ़ जाते हैं और गर्म मौसम में कम हो जाते हैं। उसी समय, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि में गड़बड़ी देखी जाती है, जैसा कि सामान्य कंपन के साथ होता है।

Vibrodisease व्यावसायिक रोगों के समूह से संबंधित है, जिसका प्रभावी उपचार केवल प्रारंभिक अवस्था में ही संभव है, और बिगड़ा कार्यों की बहाली बहुत धीमी गति से होती है, और विशेष रूप से गंभीर मामलों में, शरीर में अपरिवर्तनीय परिवर्तन होते हैं, जिससे विकलांगता होती है।

उपयोगी जानकारी: