Učinak vibracija na ljudsko tijelo. Fizičke karakteristike vibracija
Vibracija– oscilatorno gibanje materijalne točke ili mehaničkog sustava. Razlog pobude vibracija su neuravnoteženi učinci sila koji nastaju tijekom rada strojeva i jedinica, kinematička pobuda tijekom kretanja Vozilo po neravnom putu itd.
Glavni fizički parametri vibracija su:
Frekvencija f 0, Hz;
Period titranja T, s;
Amplituda pomaka vibracija A, m;
Amplituda oscilatorne brzine V, m/s;
Amplituda oscilatornog ubrzanja W, m/s 2.
Ovi parametri ovise o sljedećem:
Osnovna frekvencija graničnog spektra za opće vibracije je 63 Hz, za lokalne vibracije je 125 Hz
Higijenska svojstva vibracija, koja određuju njezin utjecaj na čovjeka, jesu srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracija i njezinih logaritamskih razina. Vibracije se procjenjuju logaritamskom jednadžbom brzine vibracija u decibelima.
Logaritamska razina brzine vibracija određena je izrazom: (3)
gdje je: V 0 – granična vrijednost brzine vibracija jednaka 5 10 –8 m/s.
Granična vrijednost brzine vibracije je vrijednost brzine vibracije pri kojoj osoba jedva počinje osjećati učinak vibracije.
Logaritamska razina ubrzanja vibracija izračunava se pomoću formule: , dB (4)
gdje je W o vrijednost praga ubrzanja vibracija, W o =3 10 –4, m/s 2.
Klasifikacija vibracija
Prema načinu prijenosa na osobu vibracije se dijele na opće, koje se prenose preko potpornih površina na tijelo osobe koja sjedi ili stojeći čovjek, i lokalni, koji se prenosi ljudskim rukama.
U smjeru djelovanja javlja se vibracija - koja djeluje duž osi ortogonalnog koordinatnog sustava X, Y, Z - za opću vibraciju, gdje je Z - okomita os, i A" i U- horizontalne osi; djeluju duž cijelog ortogonalnog koordinatnog sustava X p, Y p, Z p - za lokalne vibracije, gdje se os X p poklapa s osi područja hvatišta (ručka, volan itd.), a os Z p leži u ravnina koju tvore os X„ i smjer dovođenja ili primjene sile Opće vibracije prema izvoru nastanka dijelimo na transportne vibracije koje nastaju kao posljedica kretanja po terenu; transportno-tehnički, koji se pojavljuje tijekom rada strojeva koji obavljaju tehnološku operaciju u stacionarnom položaju ili kada se kreću kroz posebno pripremljeni dio proizvodnog pogona ili industrijskog mjesta; tehnološki, koji se javlja tijekom rada stacionarnih strojeva odn. prenositi na radna mjesta koja nemaju izvore vibracija.
43.prolazak zvučnog vala kroz prepreku
Zvučni valovi pri susretu s preprekom reflektiraju se i djelomično lome. Dio lomljene energije apsorbira se u materijalu barijere. Preostali dio zvučne energije prodire kroz barijeru (slika 11.2). Broj refleksija i loma energije ovisi o frekvenciji vibracija, kutu upada fronte vala na prepreku i fizičkim svojstvima okolnih struktura.
Sposobnost materijala i konstrukcija da apsorbiraju zvučnu energiju karakterizira koeficijent apsorpcije zvuka a, koji je jednak omjeru zvučne energije koju materijal apsorbira. E potl, na upadnu zvučnu energiju 4,a D:
a=£= "<1. Отражение звука от преграды характеризуется коэффициентом отражения Р, равным отношению отраженной от поверхности энергии £ отр к падающей звуковой энергии:
Riža. 11.2. obrasci refleksije, apsorpcije i prijenosa zvučne energije pri susretu s preprekom (E ppd - incidentna zvučna energija: E neg - zvučna energija odbijena od barijere; E absorb - zvučna energija prošla izvan barijere)
Zvučna izolacija.
Zvučna izolacija - korištenje zvučno izoliranih barijera duž putova buke koja se prenosi zrakom. Učinak smanjenja buke postiže se refleksijom zvučnih valova od zvučno izolacijskih barijera. Apsorpcija zvuka postiže se prekrivanjem zatvorenih površina prostorije posebnim poroznim materijalima koji smanjuju refleksiju zvučnih valova od površina na koje nailaze na svom putu širenja. Zvučna energija, koja ulazi u pore materijala koji apsorbiraju zvuk, pretvara se u toplinu kao rezultat opetovane refleksije od stijenki pora. Porozni i rastresiti materijali najintenzivnije pretvaraju energiju zvučnih vibracija u toplinu koja se koristi za
: postizanje visokog učinka apsorpcije zvuka.
45 Apsorpcija zvuka.
Za apsorpciju zvuka koristi se sposobnost građevinskih materijala i konstrukcija da raspršuju energiju zvučnih vibracija. Kada zvučni valovi padnu na površinu koja apsorbira zvuk od poroznog materijala (na primjer, pjena), značajan dio akustične energije troši se na izazivanje vibriranja zraka u porama, što uzrokuje njegovo zagrijavanje. U tom se slučaju kinetička energija zvučnih vibracija pretvara u toplinsku energiju koja se raspršuje u okolnom prostoru.
Porozni i rastresiti materijali najintenzivnije pretvaraju energiju zvučnih vibracija u toplinu, čime se postiže visok učinak apsorpcije zvuka.
Izolacija vibracija.
Zaštita od vibracija jedan je od učinkovitih načina zaštite radnih mjesta, opreme i građevinskih konstrukcija od vibracija uzrokovanih radom strojeva i mehanizama. Vibracijska izolacija je način zaštite od vibracija koji se sastoji u smanjenju prijenosa vibracija od izvora pobude do štićenog objekta pomoću uređaja (izolatora vibracija) postavljenih između njih.
Za izradu strojeva otpornih na vibracije tijekom njihovog projektiranja koriste se metode koje smanjuju parametre vibracija utjecajem na izvor uzbude, a za strojeve s ugrađenim radnim mjestom, dodatne metode vibracija utvrđene GOST 12.4.046-78 Pri projektiranju tehnoloških procesa i industrijskih zgrade i građevine, strojevi s najnižim vrijednostima parametara karakteristika vibracija, zabilježena radna mjesta (zone) u kojima radnici mogu biti izloženi vibracijama; razvijena je shema postavljanja stroja uzimajući u obzir stvaranje minimalnih razina vibracija na radnim mjestima; napravljeni su proračuni (procjene) očekivanih razina vibracija na radnim mjestima; odabrana su konstrukcijska rješenja temelja i stropova za ugradnju strojeva kako bi se osigurali higijenski standardi vibracija na radnim mjestima; odabrana su i izračunata potrebna sredstva za zaštitu od vibracija strojeva ili radnog mjesta rukovatelja, što je omogućilo, zajedno s konstrukcijskim rješenjima, osiguranje higijenskih standarda vibracija na radnim mjestima.
Opružni izolatori vibracija učinkoviti su na niskim frekvencijama, gumeni - na visokim frekvencijama (više od 30 Hz).
©2015-2019 stranica
Sva prava pripadaju njihovim autorima. Ova stranica ne polaže pravo na autorstvo, ali omogućuje besplatnu upotrebu.
Datum izrade stranice: 2016-04-02
Buka je skup zvukova različite frekvencije i intenziteta (jačine) koji nastaju kao rezultat oscilatornog kretanja čestica u elastičnim medijima (kruto, tekuće, plinovito).
Proces širenja oscilatornog gibanja u sredstvu naziva se zvučni val, a područje medija u kojem se šire zvučni valovi naziva se zvučno polje.
Postoji udarna, mehanička i aerohidrodinamička buka. Udarna buka nastaje tijekom štancanja, zakivanja, kovanja itd.
Mehanička buka nastaje pri trenju i udaranju sklopova i dijelova strojeva i mehanizama (drobilice, mlinovi, elektromotori, kompresori, pumpe, centrifuge i dr.).
Aerodinamički šum javlja se u aparatima i cjevovodima pri velikim brzinama kretanja zraka, plina ili tekućine i naglim promjenama smjera njihova kretanja i tlaka.
Osnovne fizičke karakteristike zvuka:
– frekvencija f (Hz),
– zvučni tlak P (Pa),
– intenzitet ili zvučna snaga I (W/m2),
– zvučna snaga? (W).
Brzina širenja zvučnih valova u atmosferi na 20°C jednaka je 344 m/s.
Ljudski slušni organi percipiraju zvučne vibracije u frekvencijskom području od 16 do 20 000 Hz. Vibracije s frekvencijom ispod 16 Hz (infrazvuk) i frekvencijom iznad 20 000 (ultrazvuk) slušni organi ne percipiraju.
Kako se zvučne vibracije šire u zraku, povremeno se pojavljuju područja razrijeđenosti i visokog tlaka. Razlika tlaka u poremećenom i neporemećenom mediju naziva se zvučni tlak P, koji se mjeri u paskalima (Pa).
Širenje zvučnog vala prati prijenos energije. Količina energije prenesena zvučnim valom u jedinici vremena kroz jedinicu površine okomito na smjer širenja vala naziva se intenzitet ili zvučna snaga I i mjeri se u W/m 2 .
Proizvod se naziva specifični akustički otpor medija, koji karakterizira stupanj refleksije zvučnih valova pri prelasku iz jednog medija u drugi, kao i svojstva zvučne izolacije materijala.
Minimalni intenzitet zvuka koji se opaža uhom naziva se prag čujnosti. Standardna usporedna frekvencija je 1000 Hz. Kod ove frekvencije prag sluha je I 0 = 10-12 W/m 2, a odgovarajući zvučni tlak P 0 = 2*10 -5 Pa. Maksimalni intenzitet zvuka, pri kojem organ sluha počinje osjećati bol, naziva se prag boli, jednak 10 2 W / m 2, a odgovarajući zvučni tlak P = 2 * 10 2 Pa.
Budući da su promjene intenziteta zvuka i zvučnog tlaka koji ljudi čuju ogromne i iznose 10 14 odnosno 10 7 puta, krajnje je nezgodno koristiti apsolutne vrijednosti intenziteta zvuka ili zvučnog tlaka za procjenu zvuka.
Za higijensku procjenu buke, uobičajeno je mjeriti njezin intenzitet i zvučni tlak ne u apsolutnim fizičkim veličinama, već u logaritmima omjera tih veličina do uvjetne nulte razine koja odgovara pragu sluha standardnog tona s frekvencijom od 1000 Hz. Ovi logaritmi omjera nazivaju se intenzitetom i razinama zvučnog tlaka, izraženi u belima (B). Budući da je ljudski slušni organ sposoban razlikovati promjenu u razini intenziteta zvuka za 0,1 bels, tada je za praktičnu upotrebu prikladnija jedinica 10 puta manja - decibel(dB).
Razina intenziteta zvuka L u decibelima određena je formulom
L=10Lg(I/I o) .
Budući da je jačina zvuka proporcionalna kvadratu zvučnog tlaka, ova se formula može napisati i u obliku^
L=10Lg(P 2 /P o 2)=20Lg(P/P o), dB.
Korištenje logaritamske ljestvice za mjerenje razine buke omogućuje vam da uklopite veliki raspon I i P vrijednosti u relativno mali interval logaritamskih vrijednosti od 0 do 140 dB.
Prag zvučnog tlaka P 0 odgovara pragu sluha L = 0 dB, prag boli je 120-130 dB. Buka, čak i kada je mala (50-60 dB), stvara značajno opterećenje za živčani sustav, ima psihički učinak. Pri izlaganju buci većoj od 140-145 dB bubnjić može puknuti.
Ukupna razina zvučnog tlaka L koju stvara nekoliko izvora zvuka s istom razinom zvučnog tlaka Li, izračunavaju se formulom
L=L i +10Lg n , dB,
gdje je n broj izvora buke s istom razinom zvučnog tlaka.
Tako npr. ako buku stvaraju dva identična izvora buke, tada je njihova ukupna buka za 3 dB veća od svakog od njih zasebno.
Na temelju razine intenziteta zvuka još uvijek je nemoguće prosuditi fiziološki osjećaj glasnoće ovog zvuka, jer je naš slušni organ nejednako osjetljiv na zvukove različitih frekvencija; zvukovi jednake jačine, ali različite frekvencije, čine se nejednako glasnima. Na primjer, zvuk frekvencije 100 Hz i jačine 50 dB doživljava se jednako glasno kao i zvuk frekvencije 1000 Hz i jačine 20 dB. Stoga je za usporedbu zvukova različitih frekvencija, uz pojam razine intenziteta zvuka, uveden pojam razine glasnoće s konvencionalnom jedinicom - pozadinom. Jedna pozadina je glasnoća zvuka na frekvenciji od 1000 Hz i razini intenziteta od 1 dB. Na frekvenciji od 1000 Hz pretpostavlja se da su razine glasnoće jednake razinama zvučnog tlaka.
Na sl. Slika 1 prikazuje krivulje jednake glasnoće zvukova dobivene iz rezultata proučavanja svojstava slušnog organa za procjenu zvukova različitih frekvencija prema subjektivnom osjećaju glasnoće. Grafikon pokazuje da naše uho ima najveću osjetljivost na frekvencijama od 800-4000 Hz, a najmanju na 20-100 Hz.
Obično se parametri buke i vibracija procjenjuju u oktavnim pojasima. Oktava se uzima kao propusnost, tj. frekvencijski interval u kojem je najviša frekvencija f 2 dvostruko veća od najniže f 1 . Geometrijska srednja frekvencija uzima se kao frekvencija koja karakterizira pojas kao cjelinu. Geometrijske srednje frekvencije oktavnih pojaseva standardiziran prema GOST 12.1.003-83 " Buka. Opći sigurnosni zahtjevi"i iznose 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz s odgovarajućim graničnim frekvencijama od 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600-11200.
Ovisnost veličina koje karakteriziraju buku o njezinoj frekvenciji naziva se frekvencijski spektar buke. Radi praktičnosti fiziološke procjene utjecaja buke na ljude, razlikuju se buka niske frekvencije (do 300 Hz), srednje frekvencije (300-800 Hz) i visoke frekvencije (iznad 800 Hz).
GOST 12.1.003-83 i SN 9-86 RB 98 " Buka na radnim mjestima. Najveće dopuštene razine"klasificira buku prema prirodi spektra i trajanju djelovanja.
Po prirodi spektra:
– širokopojasni, ako ima kontinuirani spektar širok više od jedne oktave,
– tonski, ako spektar sadrži izražene diskretne tonove. U ovom slučaju, tonska priroda buke za praktične potrebe utvrđuje se mjerenjem u frekvencijskim pojasima od jedne trećine oktave (za pojas od jedne trećine oktave, razina zvučnog tlaka u jednom pojasu premašuje susjedne za najmanje 10 dB.
Prema karakteristikama vremena:
– konstantna, čija se razina zvuka mijenja tijekom vremena za najviše 5 dB tijekom 8-satnog radnog dana,
– nestabilna, čija se razina zvuka mijenja tijekom vremena za više od 5 dB tijekom 8-satnog radnog dana.
Promjenjivi šumovi se dijele na:
fluktuirajući u vremenu, čija se razina zvuka neprestano mijenja tijekom vremena;
isprekidan, čija se razina zvuka mijenja postupno (za 5 dB ili više);
puls koji se sastoji od jednog ili više zvučnih signala, od kojih svaki traje manje od 1 s.
Najveću opasnost za čovjeka predstavlja tonska, visokofrekventna i isprekidana buka.
Prema načinu širenja ultrazvuk se dijeli na:
– u zraku (ultrazvuk u zraku);
– širi se kontaktom u kontaktu s krutim i tekućim medijima (kontaktni ultrazvuk).
Ultrazvučno frekvencijsko područje dijeli se na:
– niskofrekventne oscilacije (1,12*10 4 - 1*10 5 Hz);
– visokofrekventni (1*10 5 - 1*10 9 Hz).
Izvori ultrazvuka su proizvodna oprema u kojoj se generiraju ultrazvučne vibracije za izvođenje tehnološkog procesa, tehničke kontrole i mjerenja, kao i oprema pri čijem radu kao popratni čimbenik nastaje ultrazvuk.
Karakteristike zračnog ultrazvuka na radnom mjestu u skladu s GOST 12.1.001 " Ultrazvuk. Opći sigurnosni zahtjevi" i SN 9-87 RB 98 " Ultrazvuk u zraku. Najveće dopuštene razine na radnim mjestima" su razine zvučnog tlaka u pojasima od jedne trećine oktave s geometrijskim srednjim frekvencijama 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz.
Karakteristike kontaktnog ultrazvuka u skladu s GOST 12.1.001 i SN 9-88 RB 98 " Ultrazvuk se prenosi kontaktom. Najveće dopuštene razine na radnim mjestima" su vršne vrijednosti brzine vibracija ili razine brzine vibracija u oktavnim pojasima s geometrijskim srednjim frekvencijama 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz.
Vibracije- to su vibracije čvrstih tijela - dijelova aparata, strojeva, opreme, konstrukcija, koje ljudsko tijelo doživljava kao udare. Vibracije su često popraćene zvučnom bukom.
Po načinu prijenosa po osobi vibracije se dijele na lokalni I Općenito.
Opće vibracije se prenose kroz potporne površine na tijelo osobe koja stoji ili sjedi. Najopasnija frekvencija opće vibracije je u rasponu od 6-9 Hz, budući da se poklapa s prirodnom frekvencijom vibracije unutarnjih organa čovjeka, što može rezultirati rezonancijom.
Lokalna (lokalna) vibracija prenosi preko ljudskih ruku. Lokalne vibracije također mogu uključivati vibracije koje djeluju na noge osobe koja sjedi i podlaktice u kontaktu s vibrirajućim površinama radnih stolova.
Izvori lokalnih vibracija koje se prenose na radnike mogu biti: ručni strojevi s motorom ili ručni električni alati; kontrole strojeva i opreme; ručni alati i obradaci.
Opća vibracija Ovisno o izvoru nastanka, dijeli se na:
opće vibracije kategorije 1 - transport, koji utječu na osobu na radnom mjestu u samohodnim i vučenim strojevima, vozilima tijekom vožnje po terenu, cestama i poljoprivrednim površinama;
opće vibracije kategorije 2 - transportne i tehnološke, koje utječu na ljude na radnim mjestima u strojevima koji se kreću na posebno pripremljenim površinama proizvodnih prostora, industrijskih mjesta i rudnika;
opće vibracije kategorije 3 - tehnološke, koje utječu na osobu na radnom mjestu u blizini stacionarnih strojeva ili se prenose na radna mjesta koja nemaju izvore vibracija.
Opća kategorija 3 vibracija podijeljena je na sljedeće vrste prema lokaciji:
3a - na stalnim radnim mjestima industrijskih prostora poduzeća;
3b – na radnim mjestima u skladištima, kantinama, kućanstvima, dežurnim prostorijama i drugim pomoćnim proizvodnim prostorijama, gdje nema strojeva koji stvaraju vibracije;
3c - na radnim mjestima u upravnim i uslužnim prostorijama uprave pogona, projektnih biroa, laboratorija, centara za obuku, računalnih centara, domova zdravlja, uredskih prostorija i drugih prostorija mentalnih radnika.
Prema vremenskim karakteristikama vibracije se dijele na:
– konstanta za koju se spektralni ili frekvencijski korigirani normalizirani parametar tijekom vremena promatranja (najmanje 10 minuta ili vremena tehnološkog ciklusa) ne mijenja više od 2 puta (6 dB) kada se mjeri s vremenskom konstantom od 1 s;
– nekonstantne vibracije, za koje se normalizirani parametar spektra ili frekvencije korigira tijekom vremena promatranja (najmanje 10 minuta ili vremena tehnološkog ciklusa) mijenja više od 2 puta (6 dB) kada se mjeri s vremenskom konstantom od 1 s.
Glavni parametri koji karakteriziraju vibracije:
– frekvencija f (Hz);
– amplituda pomaka A (m) (veličina najvećeg odstupanja oscilirajuće točke od ravnotežnog položaja);
– oscilatorna brzina v (m/s); oscilatorno ubrzanje a (m/s 2).
Kao i kod buke, cijeli spektar frekvencija vibracija koje čovjek percipira podijeljen je u oktavne pojaseve s geometrijskim srednjim frekvencijama od 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.
Budući da je raspon promjena parametara vibracija od graničnih vrijednosti pri kojima nije opasno do stvarnih velik, prikladnije je izmjeriti nevažeće vrijednosti tih parametara, a logaritam omjera stvarnih vrijednosti do onih pragova. Ta se vrijednost naziva logaritamska razina parametra, a njezina mjerna jedinica je decibel (dB).
Uzrok vibracija su neuravnoteženi učinci sila koji se javljaju tijekom rada strojeva i jedinica. U nekim slučajevima, njihovi izvori su klipni pokretni dijelovi (koljenasti mehanizam u motorima i kompresorima, udarač u ručnim čekićima, vibracijski mehanizmi za zbijanje betona i asfaltno-betonskih smjesa, vibronabijači, vibroformirajući uređaji u ljevaonicama, uređaji za kovanje zavarenih spojeva i dr. .); u drugim slučajevima neuravnotežene rotirajuće mase (ručne električne i pneumatske brusilice, alati za rezanje alatnih strojeva itd.). Ponekad se vibracije stvaraju udarcima dijelova (zupčanici mjenjača, ležajne jedinice, spojke itd.).
Prisutnost neravnoteže u svim slučajevima dovodi do pojave neuravnoteženih centrifugalnih sila, što uzrokuje vibracije. Uzrok neravnoteže može biti nehomogenost materijala rotirajućeg tijela, neusklađenost središta mase tijela i osi rotacije, deformacija dijelova zbog neravnomjernog zagrijavanja tijekom toplog i hladnog slijetanja itd.
Glavni parametri koji karakteriziraju vibracije koje se javljaju prema sinusoidnom zakonu su: amplituda pomaka xm - veličina najvećeg odstupanja točke osciliranja od ravnotežnog položaja; amplituda oscilacijske brzine vm - najveća vrijednost brzine oscilirajuće točke; amplituda oscilatornog ubrzanja am - najveća vrijednost ubrzanja oscilirajuće točke; period titranja T - vremenski interval između dva uzastopna identična stanja sustava; frekvencija f u hercima, povezana s periodom poznatom relacijom f = 1/T.
Pomak u slučaju sinusoidnih oscilacija određuje se formulom x=xm sin (wt + φ), gdje je w kružna frekvencija (w = 2πf); φ—početna faza. U većini problema zaštite na radu početna faza nije važna i ne mora se uzeti u obzir.
Odnos između pomaka, brzine i ubrzanja dan je sljedećim izrazima: v = x = jwx; a = x = v = -w2x, gdje je j = √-1 operator za rotaciju vektora oscilacije za kut π/2 u vremenu.
U općem slučaju, fizikalna veličina koja karakterizira vibraciju (na primjer, oscilatorna brzina) je neka funkcija vremena: v = v (t). Matematička teorija pokazuje da se takav proces može prikazati kao zbroj neodređeno dugotrajnih sinusoidalnih oscilacija s različitim periodima i amplitudama. U slučaju periodičkog procesa, frekvencije ovih komponenti su višekratnici osnovne frekvencije procesa: fn = nf1, gdje je n = 1, 2, 3, ..., f1 je osnovna frekvencija procesa, a amplitude harmonika određuju se pomoću poznatih formula za proširenje u Fourierove redove. Ako proces nema određeni period (slučajni ili kratkotrajni pojedinačni procesi), tada broj takvih sinusoidnih komponenti postaje beskonačno velik, a njihove frekvencije kontinuirano raspoređene, dok su amplitude određene ekspanzijom prema Fourierovom integralu formula.
Dakle, spektar periodičkog ili kvaziperiodičnog oscilatornog procesa je diskretan (slika 27a), a spektar slučajnog ili kratkotrajnog pojedinačnog procesa je kontinuiran (slika 27, b). Najčešće se osnovna frekvencija titranja zbog rada pogona najjasnije izražava u diskretnom spektru. Ako je proces zbrajanje nekoliko periodičnih procesa, frekvencije pojedinačnih komponenti u njegovom spektru ne moraju biti višestruke jedna drugoj, tj. odvija se kvaziperiodički proces (slika 27, a). Ako je proces zbroj nekoliko periodičnih i slučajnih procesa, njegov spektar je mješovit, to jest, prikazan je u obliku kontinuiranih i diskretnih spektara koji se superponiraju jedan na drugi (slika 27, c).
Riža. 27. Vibracijski spektri: a - diskretni; b - čvrsta; u - mješoviti
U pitanjima zaštite na radu, zbog specifičnih svojstava osjetilnih organa, odlučujuće su efektivne vrijednosti parametara koji karakteriziraju vibracije. Dakle, efektivna vrijednost oscilatorne brzine je korijen srednje vrijednosti kvadrata trenutnih vrijednosti brzine tijekom vremena usrednjavanja
Dakle, za karakterizaciju vibracija koriste se spektri efektivnih vrijednosti parametara ili srednji kvadrati potonjih. Pri procjeni ukupnog utjecaja oscilacija raznih frekvencija ili pojedinih izvora na čovjeka, treba imati na umu da se pri zbrajanju nekoherentnih oscilacija dobivena oscilatorna brzina (ubrzanje, pomak) dobiva energetskim zbrajanjem snaga pojedinih komponenti spektra (ili pojedinačnih izvora) ili, što je isto, zbrajanje srednjih kvadrata, gdje je n broj komponenti u spektru.
U skladu s tim, rezultirajuća efektivna vrijednost procesa određena je izrazom 
Slika kontinuiranog spektra zahtijeva obaveznu rezervu širine Δf elementarnih frekvencijskih pojaseva kojima slika pripada. Ako je f1 donja granična frekvencija danog frekvencijskog pojasa, f2 gornja granična frekvencija, tada se geometrijska sredina uzima kao frekvencija koja karakterizira cijeli pojas
frekvencija fsg=√f1f2
U praksi vibroakustičkog istraživanja cijeli raspon frekvencija vibracija podijeljen je na oktavne raspone. U oktavnom području, gornja granična frekvencija je dvostruko veća od donje frekvencije f2/f2 = 2.
Analiza vibracija također se može izvesti u jednoj trećini oktave 
frekvencijski pojasevi. U trećoj oktavi 
.
Geometrijske srednje frekvencije oktavnih frekvencijskih pojaseva vibracija su standardizirane i iznose: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.
S obzirom da apsolutne vrijednosti parametara koji karakteriziraju vibracije variraju u vrlo širokom rasponu, u praksi vibroakustičkog istraživanja koristi se koncept razine parametra.
Razina parametra je logaritamski omjer apsolutne vrijednosti parametra i određene njegove vrijednosti, odabrane kao referentna točka (referentna ili granična vrijednost). Razine se mjere u decibelima (dB).
Razina brzine vibracija (dB)
gdje je srednji kvadrat oscilatorne brzine v2 uzet u odgovarajućem frekvencijskom pojasu; v0 - referentna ili granična vrijednost oscilacijske brzine (m/s), odabrana međunarodnim sporazumom:
v0 = 5*10-8.
Kada se uspoređuju dva oscilatorna procesa karakterizirana razinama brzine vibracija Lv1 i Lv2 (dB), imamo izraz za razliku ovih jednadžbi
Spektri razina vibracijskih brzina glavne su karakteristike vibracija.
Postoje opće i lokalne (lokalne) vibracije. Opće vibracije uzrokuju podrhtavanje cijelog tijela, lokalne vibracije uključuju vibracije drugih vrsta opreme. Oni koji rade s ručnim mehaniziranim električnim i pneumatskim alatima (čišćenje zavara, obrezivanje odljevaka, zakivanje, brušenje itd.) izloženi su lokalnim vibracijama. U nekim slučajevima, radnik može biti istovremeno izložen općim i lokalnim vibracijama (kombiniranim vibracijama), na primjer, kada radi na strojevima i vozilima za izgradnju cesta.
Opće vibracije s frekvencijom manjom od 0,7 Hz (kotrljanje), iako su neugodne, ne dovode do vibracijske bolesti. Ljudsko tijelo i njegovi pojedinačni unutarnji organi kreću se u ovom slučaju kao jedinstvena cjelina, bez doživljavanja međusobnih pokreta. Posljedica takve vibracije je morska bolest koja nastaje zbog poremećaja normalnog rada organa za ravnotežu.
Razni unutarnji organi i pojedini dijelovi tijela (na primjer, glava ili srce) mogu se smatrati oscilatornim sustavima s određenom koncentriranom masom, međusobno povezanim "oprugama" s određenim elastičnim svojstvima i uključivanjem paralelnih otpora. Očito je da takav sustav ima niz rezonancija, čije frekvencije (subjektivna percepcija vibracija) također ovise o položaju tijela radnika ("stojeći" ili "sjedeći").
Rezonancija na frekvencijama od 4-6 Hz odgovara vibracijama ramenog obruča, kukova (u "stojećem" položaju) i glave u odnosu na bazu (u "stojećem" položaju); na frekvencijama od 25-30 Hz - glava u odnosu na ramena (sjedeći položaj). Za većinu unutarnjih organa prirodne frekvencije leže u rasponu od 6-9 Hz. Vibracije radnih mjesta s navedenim frekvencijama vrlo su opasne jer mogu izazvati mehanička oštećenja, pa čak i puknuće ovih organa. Sustavno izlaganje općim vibracijama u rezonantnoj ili blizu rezonantnoj zoni može biti uzrokom vibracijske bolesti - trajnih poremećaja fizioloških funkcija organizma, uzrokovanih prvenstveno djelovanjem vibracija na središnji živčani sustav. Ovi se poremećaji manifestiraju u obliku glavobolje, vrtoglavice, lošeg sna, smanjene sposobnosti, lošeg zdravlja i srčane disfunkcije.
Lokalne vibracije uzrokuju vaskularne grčeve, koji se, počevši od krajnjih falangi prstiju, šire na cijelu šaku, podlakticu i pokrivaju krvne žile srca. Kao rezultat toga dolazi do poremećaja periferne opskrbe krvlju - pogoršanja opskrbe ekstremiteta krvlju. Istodobno se uočava učinak vibracija na živčane završetke, mišićno i koštano tkivo, što se izražava u smanjenoj osjetljivosti kože, okoštavanju mišićnih tetiva, bolovima i naslagama soli u zglobovima ruku i prstiju, što dovodi do deformacija. i smanjena pokretljivost zglobova. Sve ove promjene se povećavaju u hladnoj sezoni, a smanjuju u toploj sezoni. Istodobno se opažaju poremećaji u aktivnosti središnjeg živčanog sustava, kao i kod opće vibracije.
Vibracijska bolest spada u skupinu profesionalnih bolesti čije je učinkovito liječenje moguće samo u ranim stadijima, a obnova poremećenih funkcija teče vrlo sporo, au posebno teškim slučajevima dolazi do nepovratnih promjena u tijelu koje dovode do invaliditeta.
Korisne informacije:
