Učinak vibracija na ljudsko tijelo. Fizičke karakteristike vibracija

Vibracija– oscilatorna gibanja materijalne točke ili mehaničkog sustava. Razlog pobude vibracija su neuravnoteženi učinci sila koji nastaju tijekom rada strojeva i jedinica, kinematička pobuda tijekom kretanja Vozilo na neravnom putu itd.

Glavni fizički parametri vibracija su:

Frekvencija f 0 , Hz;

Period titranja T, s;

Amplituda pomaka vibracija A, m;

Amplituda vibracijske brzine V, m/s;

Amplituda vibracijskog ubrzanja W, m/s 2 .

Ovi parametri su u sljedećem odnosu:

Osnovna frekvencija graničnog spektra za opću vibraciju je 63 Hz, za lokalnu - 125 Hz

Higijenska svojstva vibracija, koja određuju njezin utjecaj na osobu, jesu srednje kvadratne vrijednosti brzine vibracija i njezine logaritamske razine. 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 po formuli: , 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 događa 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 točaka pokrivanja (ručke, volan itd.), a os Z p leži u ravnina koju tvore os X i smjer dovoda ili primjene sile.Prema izvoru nastanka opće vibracije dijelimo na transportne, koje nastaju kretanjem po terenu; transportno-tehnički, koji se pojavljuje tijekom rada strojeva koji obavljaju tehnološku operaciju u stacionarnom položaju ili kada se kreću duž posebno pripremljenog dijela proizvodnog pogona, industrijskog mjesta; tehnološki, koji se javlja tijekom rada stacionarnih strojeva odn. prenijeti na radna mjesta koja nemaju izvora vibracija.

43. prolazak zvučnog vala prepreke

zvučni valovi pri susretu s preprekom stabilno se reflektiraju i djelomično lome. Dio lomljene energije apsorbira se u materijalu barijere. Ostatak zvučne energije prodire kroz barijeru (Sl. 11.2). Broj refleksija i loma energije ovisi o frekvenciji titranja, kutu upada fronte vala na barijeru i fizikalnim svojstvima ovojnice zgrade.

Sposobnost materijala i konstrukcija da apsorbiraju zvučnu energiju karakterizira koeficijent apsorpcije zvuka a koji je jednak omjeru zvučne energije koju materijal apsorbira. E znoj, 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. sheme refleksije, apsorpcije i prolaska zvučne energije pri susretu s preprekom (E ppd - incidentna zvučna energija: E neg - zvučna energija odbijena od barijere; E apsorpcija - zvučna energija prošla kroz barijeru)

Zvučna izolacija.

Zvučna izolacija - korištenje zvučno izoliranih ograda na stazama buke u zraku. Učinak smanjenja buke postiže se reflektiranjem zvučnih valova od zvučno izoliranih ograda. Apsorpcija zvuka postiže se oblaganjem zatvorenih površina prostorije posebnim poroznim materijalima, koji smanjuju refleksiju zvučnih valova od površina na koje nailaze duž putanje širenja. Zvučna energija, ulazeći u pore materijala koji apsorbiraju zvuk, pretvara se u toplinsku energiju kao rezultat višestruke refleksije od stijenki pora. Najintenzivnije pretvaraju energiju zvučnih vibracija u toplinski porozne i rastresite materijale koji se koriste 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, pjenaste plastike), značajan dio akustične energije troši se na dovođenje zraka u porama u vibracijsko gibanje, što uzrokuje njegovo zagrijavanje. U tom se slučaju kinetička energija zvučnih vibracija pretvara u toplinsku energiju koja se raspršuje u okolnom prostoru.

Najintenzivnije pretvaraju energiju zvučnih vibracija u toplinski porozne i rastresite materijale, koji se koriste za postizanje visokog učinka 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 uzbude do štićenog objekta pomoću uređaja (izolatora vibracija) postavljenih između njih.

Za izradu strojeva otpornih na vibracije, pri njihovom projektiranju koriste se metode koje smanjuju parametre vibracija djelovanjem na izvor uzbude, a za strojeve s ugrađenim radnim mjestom, dodatne metode vibracija utvrđene GOST 12.4.046-78 Pri projektiranju tehnoloških procesa i industrijske zgrade i strukture, strojevi s najnižim vrijednostima parametara vibracijskih karakteristika, fiksna radna mjesta (zone) na kojima radnici mogu biti izloženi vibracijama; razvijena je shema za postavljanje strojeva, uzimajući u obzir stvaranje minimalnih razina vibracija na radnim mjestima; napravljeni su proračuni (procjene) očekivanih razina vibracija na radnim mjestima; odabrana konstrukcijska rješenja temelja i stropova za ugradnju strojeva koji osiguravaju higijenske standarde vibracija na radnim mjestima; odabrana su i proračunata potrebna sredstva zaštite od vibracija strojeva ili radnog mjesta operatera, koja uz konstrukcijska rješenja osiguravaju higijenske norme vibracija na radnim mjestima.

Opružni izolatori vibracija učinkoviti su na niskim frekvencijama, guma - 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- ovo je skup zvukova različitih frekvencija i intenziteta (jačine) koji nastaju oscilatornim gibanjem čestica u elastičnim medijima (kruto, tekuće, plinovito).
Proces širenja oscilatornog gibanja u mediju naziva se zvučni val, a područje medija u kojem se šire zvučni valovi naziva se zvučno polje.
Razlikovati udarnu, mehaničku, aerohidrodinamičku buku. Udarna buka nastaje tijekom štancanja, zakivanja, kovanja itd.
mehanička buka nastaje pri trenju i udaranju sastavnih dijelova 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 intenzitet zvuka I (W/m2),
– zvučna snaga? (W).
Brzina zvučnog vala u atmosferi na 20°C iznosi 344 m/s.
Ljudski slušni organi percipiraju zvučne vibracije u frekvencijskom rasponu od 16 do 20 000 Hz. Oscilacije s frekvencijom ispod 16 Hz (infrazvuk) i s frekvencijom iznad 20 000 (ultrazvuk) ne percipiraju organi sluha.
Kada se zvučne vibracije šire u zraku, povremeno se pojavljuju područja razrijeđenosti i visokog tlaka. Razlika tlakova u poremećenom i neporemećenom mediju naziva se zvučni tlak P, koji se mjeri u paskalima (Pa).
Širenje zvučnog vala prati prijenos energije. Količina energije koju zvučni val nosi po jedinici vremena kroz jedinicu površine okomito na smjer širenja vala naziva se intenzitet ili jakost zvuka I i mjeri se u W/m 2.
Proizvod se naziva specifični akustički otpor medija, koji karakterizira stupanj refleksije zvučnih valova tijekom prijelaza iz jednog medija u drugi, kao i svojstva zvučne izolacije materijala.
Minimalni intenzitet zvuka, koji se opaža uhom, naziva se prag čujnosti. Kao standardna usporedna frekvencija uzeta je frekvencija od 1000 Hz. Na ovoj frekvenciji, prag sluha 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 koje osoba čuje ogromne i iznose 10 14, odnosno 10 7 puta, izuzetno 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 apsolutnim fizičkim veličinama, već logaritmima omjera tih količina 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 ljudski slušni organ može razlikovati promjenu razine intenziteta zvuka za 0,1 bela, tada je za praktičnu upotrebu prikladnije imati jedinicu 10 puta manje - decibel(dB).
Razina intenziteta zvuka L u decibelima određena je formulom

L=10Lg(I/Io) .

Budući da je intenzitet zvuka proporcionalan kvadratu zvučnog tlaka, ova se formula također može napisati kao

L=10Lg(P 2 /P o 2)=20Lg(P/P o), dB.

Korištenje logaritamske ljestvice za mjerenje razine buke omogućuje da veliki raspon I i P vrijednosti bude sadržan u relativno malom rasponu logaritamskih vrijednosti od 0 do 140 dB.
Prag zvučnog tlaka P 0 odgovara pragu sluha L = 0 dB, pragu boli 120-130 dB. Buka, čak i kada je mala (50-60 dB), stvara značajno opterećenje za živčani sustav, ima psihički učinak. Pod djelovanjem buke veće od 140-145 dB, moguće je pucanje bubnjića.
Ukupna razina zvučnog tlaka L koju stvara nekoliko izvora zvuka s istom razinom zvučnog tlaka Li, izračunato formulom

L=L i +10Lg n , dB,

gdje je n broj izvora buke s istom razinom zvučnog tlaka.
Tako npr. ako dva identična izvora buke stvaraju buku, tada je njihova ukupna buka za 3 dB veća od buke svakog od njih zasebno.
Po razini intenziteta zvuka još uvijek je nemoguće procijeniti fiziološki osjećaj glasnoće ovog zvuka, budući da naš slušni organ nije jednako osjetljiv na zvukove različitih frekvencija; Čini se da su zvukovi jednake snage, ali različitih frekvencija nejednako glasni. Na primjer, zvuk frekvencije 100 Hz i snage 50 dB percipira se kao jednak zvuku frekvencije 1000 Hz i snage 20 dB. Stoga se radi usporedbe zvukova različitih frekvencija, uz pojam razine intenziteta zvuka, uvodi i pojam razine glasnoće s konvencionalnom jedinicom - pozadinom. Jedna pozadina - glasnoća zvuka na frekvenciji od 1000 Hz i razini intenziteta od 1 dB. Na frekvenciji od 1000 Hz, razine glasnoće se uzimaju jednake razinama zvučnog tlaka.
Na sl. Slika 1 prikazuje krivulje jednake glasnoće zvukova dobivene iz rezultata proučavanja svojstava organa sluha 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 dvaput najniža f 1 . Geometrijska srednja frekvencija uzima se kao frekvencija koja karakterizira pojas kao cjelinu. Geometrijske srednje frekvencije oktavnih pojaseva standardizirani GOST 12.1.003-83 " Buka. Opći sigurnosni zahtjevi"i iznose 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz sa svojim odgovarajućim graničnim frekvencijama 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 osobu, 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 radnom mjestu. Ograničenja"klasificira buku prema prirodi spektra i prema vremenu djelovanja.
Po prirodi spektra:
– širokopojasni ako ima kontinuirani spektar širok više od jedne oktave,
-tonalni, ako su u spektru izraženi diskretni tonovi. Istodobno, tonska priroda buke za praktične potrebe utvrđuje se mjerenjem u frekvencijskim pojasima od jedne trećine oktave (za pojas od jedne trećine oktave, prekoračenjem razine zvučnog tlaka u jednom pojasu nad susjednim za najmanje 10 dB.
Po vremenskim karakteristikama:
- konstantna, čija se razina zvuka za 8-satni radni dan mijenja tijekom vremena za najviše 5 dB,
- povremeni, čija se razina zvuka tijekom 8-satnog radnog dana mijenja tijekom vremena za više od 5 dB.
Isprekidani šumovi se dijele na:
fluktuirajući u vremenu, čija se razina zvuka neprestano mijenja u vremenu;
isprekidan, čija se razina zvuka mijenja u koracima (za 5 dB ili više);
impuls 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.
Ultrazvuk se prema načinu širenja dijeli na:
– širi se zrakom (ultrazvuk u zraku);
- distribuira 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 se ultrazvuk javlja kao popratni čimbenik.
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 radnom mjestu" su razine zvučnog tlaka u pojasima od jedne trećine oktave s geometrijskim srednjim frekvencijama od 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 radnom mjestu"su vršne vrijednosti brzine vibracije ili razine brzine vibracije u oktavnim pojasima s geometrijskim srednjim frekvencijama od 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 podrhtavanje. Vibracije su često popraćene zvučnom bukom.
Po načinu prijenosa po osobi vibracije se dijele na lokalni i Općenito.
Opća vibracija prenosi se preko potpornih površina na tijelo osobe koja stoji ili sjedi. Najopasnija frekvencija opće vibracije leži u rasponu od 6-9 Hz, jer se podudara s prirodnom frekvencijom oscilacija unutarnjih organa osobe, zbog čega može doći do rezonancije.
Lokalna (lokalna) vibracija prenosi preko ljudskih ruku. Vibracije koje pogađaju noge osobe koja sjedi i podlaktice u kontaktu s vibrirajućim površinama stolnih računala također se mogu pripisati lokalnim vibracijama.
Izvori lokalnih vibracija koje se prenose na radnike mogu biti: ručni strojevi s motorom ili ručni mehanizirani alat; kontrole strojeva i opreme; ručni alati i obradaci.
Opća vibracija ovisno o izvoru nastanka dijeli se na:
opće vibracije 1. kategorije - transport, koji utječe na osobu na radnom mjestu u samohodnim i vučenim strojevima, vozilima pri vožnji po terenu, cestama i poljoprivrednim površinama;
opće vibracije 2. kategorije - transportne i tehnološke, koje utječu na osobu na radnim mjestima u strojevima koji se kreću po posebno pripremljenim površinama industrijskih prostora, industrijskih mjesta, rudnika;
opća vibracija 3. kategorije - tehnološka, ​​koja utječe na osobu na radnom mjestu u blizini stacionarnih strojeva ili se prenosi na radna mjesta koja nemaju izvore vibracija.
Opća vibracija kategorije 3 podijeljena je u sljedeće vrste prema mjestu djelovanja:
3a - na stalnim radnim mjestima industrijskih prostora poduzeća;
3b - na radnim mjestima u skladištima, u kantinama, kućanstvu, dežurstvu i drugim pomoćnim proizvodnim objektima, 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 spektralni ili frekvencijski korigirani normalizirani parametar tijekom vremena promatranja (najmanje 10 minuta ili vrijeme 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) (najveće odstupanje oscilirajuće točke od ravnotežnog položaja);
– vibracijska brzina v (m/s); oscilatorno ubrzanje a (m/s 2).
Kao i kod buke, cijeli spektar frekvencija vibracija koje osoba 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 mjeriti nevažeće vrijednosti ovih parametara, a logaritam omjera stvarnih vrijednosti do praga one. Ta se vrijednost naziva logaritamska razina parametra, a njezina jedinica je decibel (dB).

Razlog za pojavu vibracija su neuravnoteženi učinci sila koji nastaju tijekom rada strojeva i jedinica. U nekim slučajevima, njihovi izvori su klipni pokretni dijelovi (koljenasti mehanizam u motorima i kompresorima, čekić u ručnim bušilicama, vibracijski mehanizmi za zbijanje betona i asfaltno-betonskih smjesa, vibronabijači, vibroformirajuće jedinice u ljevaonicama, jedinice za kovanje zavarenih spojeva itd.). ); u drugim slučajevima neuravnotežene rotirajuće mase (ručne električne i pneumatske brusilice, alati za rezanje alatnih strojeva itd.). Ponekad vibracije nastaju udarima dijelova (zupčanici mjenjača, sklopovi ležajeva, spojke itd.).

Prisutnost neravnoteže u svim slučajevima dovodi do pojave neuravnoteženih centrifugalnih sila koje uzrokuju vibracije. Razlog neravnoteže može biti nehomogenost materijala rotirajućeg tijela, neusklađenost između središta mase tijela i osi rotacije, deformacija dijelova od 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 titrajne brzine vm je najveća vrijednost brzine oscilirajuće točke; amplituda akceleracije osciliranja am je najveća vrijednost akceleracije oscilirajuće točke; period oscilacije T je 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 je početna faza. U većini zadataka zaštite na radu početna faza nije bitna i ne može 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 rotacije vektora oscilacije za kut π/2 u vremenu.

U općem slučaju, fizikalna veličina koja karakterizira vibraciju (primjerice, vibracijska brzina) je određena funkcija vremena: v = v (t). Matematička teorija pokazuje da se takav proces može prikazati kao zbroj beskonačno 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 određene su dobro poznatim formulama proširenja u Fourierove redove. Ako proces nema određeni period (slučajni ili kratkotrajni pojedinačni procesi), tada broj takvih sinusoidnih komponenti postaje beskonačno velik, a njihove frekvencije raspoređene su na kontinuirani način, dok su amplitude određene ekspanzijom prema formula Fourierovog integrala.

Dakle, spektar periodičkog ili kvaziperiodičkog oscilatornog procesa je diskretan (slika 27a), dok je spektar slučajnog ili kratkotrajnog pojedinačnog procesa kontinuiran (slika 27b). Najčešće je u diskretnom spektru najizraženija osnovna frekvencija oscilacija, zbog rada pogona. Ako je proces zbroj nekoliko periodičnih procesa, frekvencije pojedinih komponenata u njegovom spektru ne smiju biti višekratne 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 kao kontinuirani i diskretni spektri superponirani jedan na drugi (slika 27, c).

Riža. 27. Vibracijski spektri: a - diskretni; b - čvrsta; c - 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 za vrijeme 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) nalazi energetskim zbrajanjem snaga pojedinca. 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 zadanog frekvencijskog pojasa, f2 gornja granična frekvencija, tada se geometrijska sredina uzima kao frekvencija koja karakterizira cijeli pojas.

frekvencija fsg=√f1f2

U praksi vibroakustičkih studija cijeli raspon frekvencija vibracija podijeljen je na oktavne raspone. U rasponu oktava, 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 vibroakustičkih studija koristi se koncept razine parametara.

Razina parametra je logaritamski omjer apsolutne vrijednosti parametra prema nekoj od njegovih vrijednosti odabranih kao referentna točka (referentna ili granična vrijednost). Razine se mjere u decibelima (dB).

Razina brzine oscilacije (dB)

gdje je prosječni kvadrat vibracijske brzine v2 uzet u odgovarajućem frekvencijskom pojasu; v0 je referentna vrijednost ili vrijednost praga vibracijske brzine (m/s) odabrane međunarodnim sporazumom:

v0 = 5*10-8.

Kada se uspoređuju dva oscilatorna procesa karakterizirana razinama brzine vibracija Lv1 i Lv2 (dB), za razliku ovih jednadžbi imamo izraz

Spektri razina vibracijske brzine glavne su karakteristike vibracija.

Postoje opće i lokalne (lokalne) vibracije. Opća vibracija uzrokuje potrese cijelog organizma, lokalna vibracija uključuje mnoge druge vrste opreme. Lokalnim vibracijama izloženi su oni koji rade s ručnim mehaniziranim električnim i pneumatskim alatima (čišćenje zavara, obrezivanje odljevaka, zakivanje, brušenje itd.). U nekim slučajevima, radnik može biti izložen i općim i lokalnim vibracijama (kombiniranim vibracijama), na primjer, kada radi na strojevima za izgradnju cesta i transportu.

Opće vibracije s frekvencijom manjom od 0,7 Hz (ljuljanje), iako su neugodne, ne dovode do vibracijske bolesti. Ljudsko tijelo i njegovi pojedinačni unutarnji organi kreću se u ovom slučaju kao cjelina, bez doživljavanja međusobnih pokreta. Posljedica ove vibracije je morska bolest, koja se javlja 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, takav sustav ima niz rezonancija, čije frekvencije (subjektivna percepcija vibracija) ovise i o položaju tijela radnika ("stojeći" ili "sjedeći").

Rezonancija na frekvencijama od 4-6 Hz odgovara vibracijama ramenog obruča, kukova (u "stojećem" položaju), glave u odnosu na bazu ("stojeći" položaj); 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 uzrok vibracijske bolesti - trajnih poremećaja fizioloških funkcija tijela, uglavnom zbog utjecaja vibracija na središnji živčani sustav. Te se smetnje očituju u vidu glavobolje, vrtoglavice, lošeg sna, smanjene sposobnosti, lošeg zdravlja i srčanih smetnji.

Lokalna vibracija uzrokuje grčeve krvnih žila, koji se, počevši od završnih falangi prstiju, šire na cijelu šaku, podlakticu i pokrivaju krvne žile srca. Kao rezultat toga, postoji kršenje periferne opskrbe krvlju - pogoršanje opskrbe krvlju ekstremiteta. Istodobno dolazi do utjecaja vibracija na živčane završetke, mišićno i koštano tkivo, što se izražava u smanjenoj osjetljivosti kože, okoštavanju mišićnih tetiva, bolovima i naslagama soli u zglobovima šaka i prstiju, što dovodi do deformiteta. i smanjenje pokretljivosti zglobova. Sve te promjene se povećavaju u hladnoj sezoni, a smanjuju u toploj sezoni. Istodobno se opažaju poremećaji aktivnosti središnjeg živčanog sustava, kao i kod opće vibracije.

Vibrobolest spada u skupinu profesionalnih bolesti čije je učinkovito liječenje moguće samo u ranim stadijima, a obnova poremećenih funkcija odvija se vrlo sporo, au posebno teškim slučajevima dolazi do nepovratnih promjena u tijelu koje dovode do invaliditeta.

Korisna informacija: