A vibráció hatása az emberi szervezetre. A rezgés fizikai jellemzői

Rezgés– anyagi pont vagy mechanikai rendszer oszcilláló mozgása. A rezgés gerjesztésének oka a gépek és egységek működése során fellépő kiegyensúlyozatlan erőhatások, mozgás közbeni kinematikus gerjesztés Jármű egyenetlen úton stb.

A rezgés fő fizikai paraméterei a következők:

Frekvencia f 0, Hz;

Oszcillációs periódus T, s;

A rezgéseltolódás amplitúdója A, m;

Az oszcillációs sebesség amplitúdója V, m/s;

Az oszcillációs gyorsulás amplitúdója W, m/s 2.

Ezek a paraméterek a következőktől függenek:

A határspektrum alapfrekvenciája általános rezgésnél 63 Hz, lokális rezgésnél 125 Hz

A rezgés higiéniai jellemzői, amelyek meghatározzák annak emberre gyakorolt ​​hatását, a rezgési sebesség négyzetes átlagértékei és logaritmikus szintjei. A rezgést a rezgési sebesség decibelben kifejezett logaritmikus egyenletével becsüljük meg.

A rezgési sebesség logaritmikus szintjét a következő kifejezés határozza meg: (3)

ahol: V 0 – a rezgési sebesség küszöbértéke 5 10 –8 m/s.

A rezgési sebesség küszöbértéke a rezgési sebességnek az az értéke, amelynél az ember alig kezdi érezni a rezgés hatását.

A rezgésgyorsulás logaritmikus szintjét a következő képlet segítségével számítjuk ki: , dB (4)

ahol W o a rezgésgyorsulás küszöbértéke, W o =3 10 –4, m/s 2.

Rezgés osztályozás

A személyre való átvitel módja szerint a rezgéseket általánosra osztják, amelyek a tartófelületeken keresztül továbbítják az ülő, ill. álló emberés helyi, emberi kézen keresztül terjed.

A hatás irányában rezgés lép fel - az X, Y, Z ortogonális koordinátarendszer tengelyei mentén - az általános rezgéshez, ahol Z - függőleges tengely, és A" és U- vízszintes tengelyek; a teljes ortogonális koordinátarendszer mentén ható X p, Y p, Z p - lokális rezgésre, ahol az X p tengely egybeesik a markolatterületek (fogantyú, kormánykerék stb.) tengelyével, a Z p tengely pedig az X„ tengely által alkotott sík és az erőkifejtés vagy erőkifejtés iránya Az általános rezgés keletkezésének forrása szerint transzportrezgésekre oszlik, amelyek a terepen való mozgás eredményeként jönnek létre; szállítási és műszaki, amely a technológiai műveletet végző gépek álló helyzetben történő üzemeltetése során, vagy a gyártólétesítmény vagy ipari telephely speciálisan előkészített részén áthaladva jelenik meg; technológiai, amely álló gépek működése során jelentkezik, ill. olyan munkahelyekre továbbítják, amelyek nem rendelkeznek rezgésforrással.

43.hanghullám áthaladása akadályon

Hang hullámok akadályba ütközve visszaverődnek és részben megtörnek. A megtört energia egy része elnyelődik a záróanyagban. A hangenergia fennmaradó része áthatol az akadályon (11.2. ábra). A visszaverődések és az energiatörések száma függ a rezgések gyakoriságától, a hullámfront akadályra eső beesési szögétől és a körülvevő szerkezetek fizikai tulajdonságaitól.

Az anyagok és szerkezetek hangenergia-elnyelő képességét az a hangelnyelési együttható jellemzi, amely megegyezik az anyag által elnyelt hangenergia arányával. E potl, a beeső hangenergiához 4,a D:

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

Rizs. 11.2. a hangenergia visszaverődési, elnyelési és átviteli mintái akadályba ütközéskor (E ppd - beeső hangenergia: E neg - a sorompó által visszavert hangenergia; E abszorpció - az akadályon túlhaladó hangenergia)

Hangszigetelés.

Hangszigetelés – hangszigetelő sorompók használata a levegőben terjedő zaj útvonalain. A zajcsökkentő hatást úgy érik el, hogy visszaveri a hanghullámokat a hangszigetelő korlátokról. A hangelnyelést úgy érik el, hogy a helyiséget körülvevő felületeket speciális porózus anyagokkal vonják be, amelyek csökkentik a hanghullámok visszaverődését azokról a felületekről, amelyekkel terjedési útjuk során találkoznak. A hangenergia a hangelnyelő anyagok pórusaiba kerülve hővé alakul a pórusfalakról történő ismételt visszaverődés következtében. A porózus és laza anyagok a legintenzívebben alakítják át a hangrezgések energiáját hővé, amit felhasználnak
: nagy hangelnyelő hatás elérése.

45 Hangelnyelés.

A hangelnyeléshez az építőanyagok és szerkezetek hangrezgések energiájának eloszlató képességét használják fel. Amikor a hanghullámok porózus anyagból (például habból) készült hangelnyelő felületre hullanak, az akusztikus energia jelentős része a pórusokban lévő levegő rezgésbe hozására megy, ami miatt az felmelegszik. Ebben az esetben a hangrezgések kinetikus energiája hőenergiává alakul, amely a környező térben eloszlik.

A porózus és laza anyagok a legintenzívebben alakítják át a hangrezgések energiáját hővé, amivel nagy hangelnyelő hatást érnek el.

Rezgésszigetelés.

A rezgésszigetelő védelem az egyik hatékony módja annak, hogy megvédjük a munkahelyeket, berendezéseket és épületszerkezeteket a gépek és mechanizmusok működése okozta rezgések ellen. A rezgésszigetelés egy olyan rezgésvédelmi módszer, amely a gerjesztő forrásból a védett tárgyra történő rezgés átvitelének csökkentését jelenti a közöttük elhelyezett eszközök (rezgésszigetelők) segítségével.

A tervezés során rezgésálló gépek létrehozásához olyan módszereket alkalmaznak, amelyek csökkentik a rezgési paramétereket a gerjesztőforrás befolyásolásával, a beépített munkahelyű gépeknél pedig a GOST 12.4.046-78 által meghatározott további vibrációs módszereket technológiai folyamatok és ipari tervezéskor. épületek és építmények, gépek a legalacsonyabb rezgési jellemzőkkel rendelkező paraméterekkel rögzített munkahelyek (zónák), ​​ahol a munkavállalók vibrációnak lehetnek kitéve; gépelhelyezési sémát dolgoztak ki, figyelembe véve a munkahelyeken a minimális rezgésszint kialakítását; számítások (becslések) készültek a munkahelyeken várható rezgésszintekről; a gépek beépítéséhez szükséges alapok és födémek építési megoldásait választották ki, hogy biztosítsák a higiénikus vibrációs szabványokat a munkahelyeken; a gépek vagy a kezelő munkahelyének rezgésvédelméhez szükséges eszközök kiválasztása és kiszámítása megtörtént, amely a konstrukciós megoldásokkal együtt lehetővé teszi a higiénikus vibrációs szabványok biztosítását a munkahelyeken.

A rugós rezgésszigetelők alacsony frekvenciákon, a gumik - magas frekvenciákon (30 Hz felett) hatékonyak.

©2015-2019 oldal
Minden jog a szerzőket illeti. Ez az oldal nem igényel szerzői jogot, de ingyenesen használható.
Az oldal létrehozásának dátuma: 2016-04-02

Zaj a részecskék rugalmas közegben (szilárd, folyékony, gáznemű) rezgő mozgásából eredő, változó frekvenciájú és intenzitású (erősségű) hangok összessége.
A közegben az oszcilláló mozgás terjedésének folyamatát hanghullámnak, a közegnek azt a tartományát pedig, amelyben a hanghullámok terjednek, hangtérnek nevezzük.
Vannak ütközési, mechanikai és aerohidrodinamikai zajok. Ütészaj lép fel bélyegzés, szegecselés, kovácsolás stb.
Mechanikai zaj gépek és mechanizmusok egységeinek, alkatrészeinek (zúzógép, malom, villanymotor, kompresszor, szivattyú, centrifuga stb.) súrlódása és verése során lép fel.
Aerodinamikai zaj készülékekben és csővezetékekben a levegő, gáz vagy folyadék nagy mozgási sebessége mellett, valamint mozgási irányuk és nyomásuk hirtelen változásaival fordul elő.
A hang alapvető fizikai jellemzői:
– f frekvencia (Hz),
– hangnyomás P (Pa),
– intenzitás vagy hangteljesítmény I (W/m2),
- hangerő? (W).
A hanghullámok terjedési sebessége a légkörben 20°C-on 344 m/s.
Az emberi hallószervek 16 és 20 000 Hz közötti frekvenciatartományban érzékelik a hangrezgéseket. A 16 Hz alatti frekvenciájú (infrahangok) és a 20 000 feletti frekvenciájú (ultrahangok) rezgéseket a hallószervek nem érzékelik.
Ahogy a hangrezgések terjednek a levegőben, időnként ritkulás és nagy nyomású területek jelennek meg. A zavart és zavartalan közegek nyomáskülönbségét P hangnyomásnak nevezzük, amelyet pascalban (Pa) mérnek.
A hanghullám terjedését energiaátadás kíséri. A hanghullám által egységnyi idő alatt a hullám terjedési irányára merőlegesen orientált egységnyi felületen átadott energia mennyiségét intenzitásnak vagy hangteljesítménynek nevezzük, és W/m 2 -ben mérjük.
A terméket a közeg fajlagos akusztikai ellenállásának nevezik, amely jellemzi a hanghullámok visszaverődésének mértékét az egyik közegből a másikba való átmenet során, valamint az anyagok hangszigetelő tulajdonságait.
Minimális hangintenzitás amit a fül érzékel, hallásküszöbnek nevezzük. A szabványos összehasonlítási frekvencia 1000 Hz. Ezen a frekvencián a hallásküszöb I 0 = 10-12 W/m 2, a megfelelő hangnyomás P 0 = 2*10 -5 Pa. Maximális hangintenzitás, amelynél a hallószerv fájdalmat kezd érezni, fájdalomküszöbnek nevezzük, amely 10 2 W/m 2, és a megfelelő hangnyomás P = 2 * 10 2 Pa.
Mivel az emberek által hallható hangintenzitás és hangnyomás változásai óriásiak, és elérik a 10 14, illetve 10 7-szeres változást, rendkívül kényelmetlen a hangerősség vagy hangnyomás abszolút értékeinek használata a hang értékelésére.
A zaj higiénikus értékeléséhez a zaj intenzitását és hangnyomását nem abszolút fizikai mennyiségekben, hanem e mennyiségek arányának logaritmusában szokás mérni egy feltételes nulla szinthez, amely megfelel egy szabványos hang hallási küszöbének, frekvenciájával. 1000 Hz. Az arányoknak ezeket a logaritmusait intenzitás- és hangnyomásszinteknek nevezzük, bels-ben (B) kifejezve. Mivel az emberi hallószerv képes megkülönböztetni a hangintenzitás szintjének változását 0,1 belrel, ezért gyakorlati használatra a 10-szer kisebb egység kényelmesebb - decibel(dB).
Az L hangintenzitás szintjét decibelben a képlet határozza meg

L=10Lg(I/I o) .

Mivel a hang intenzitása arányos a hangnyomás négyzetével, ez a képlet a következő alakban is felírható:

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

A zajszint mérésére szolgáló logaritmikus skála lehetővé teszi az I és P értékek nagy tartományának beillesztését a logaritmikus értékek viszonylag kis intervallumába, 0 és 140 dB között.
Hangnyomás küszöbérték A P 0 az L = 0 dB hallásküszöbnek felel meg, a fájdalomküszöb 120-130 dB. A zaj, még akkor is, ha kicsi (50-60 dB), jelentős terhelést okoz az idegrendszerben, pszichés hatással. Ha 140-145 dB-nél nagyobb zajnak van kitéve, a dobhártya megrepedhet.
Teljes hangnyomásszint L több hangforrás által létrehozott, azonos hangnyomásszintű Li képlettel számítják ki

L=L i +10Lg n , dB,

ahol n az azonos hangnyomásszintű zajforrások száma.
Így például ha két azonos zajforrás okozza a zajt, akkor ezek összzaja 3 dB-lel nagyobb, mint mindegyik külön-külön.
A hangerősség szintje alapján még mindig lehetetlen megítélni ennek a hangnak a hangerejének élettani érzetét, mivel hallószervünk egyenlőtlenül érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra; az azonos erősségű, de eltérő frekvenciájú hangok egyenlőtlenül hangosnak tűnnek. Például egy 100 Hz frekvenciájú és 50 dB erősségű hang ugyanolyan hangos, mint egy 1000 Hz frekvenciájú és 20 dB erősségű hang. Ezért a különböző frekvenciájú hangok összehasonlításához a hangintenzitás szint fogalmával együtt bevezették a hangerőszint fogalmát egy hagyományos mértékegységgel - háttérrel. Az egyik háttér az 1000 Hz frekvenciájú és 1 dB intenzitású hangerő. 1000 Hz-es frekvencián a hangerőszintek megegyeznek a hangnyomásszintekkel.
ábrán. Az 1. ábra a hallószerv tulajdonságainak vizsgálata során kapott hangok egyenlő erősségű görbéit mutatja a különböző frekvenciájú hangok szubjektív hangosságérzékelés alapján történő értékeléséhez. A grafikonon látható, hogy fülünk 800-4000 Hz-es frekvenciákon a legnagyobb érzékenységgel rendelkezik, 20-100 Hz-en a legkisebb.

A zaj- és rezgésparamétereket általában oktávsávokban értékelik. Sávszélességnek egy oktávot veszünk, azaz. frekvenciaintervallum, amelyben a legmagasabb f 2 frekvencia kétszer akkora, mint a legalacsonyabb f 1 . A geometriai középfrekvencia a sáv egészét jellemző frekvencia. Oktávsávok geometriai középfrekvenciái a GOST 12.1.003-83 szabvány szerint Zaj. Általános biztonsági követelmények"és 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 és 8000 Hz, a megfelelő vágási frekvenciákkal: 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-140, 710-140, 80-140 5600, 5600-11200.
A zajt jellemző mennyiségek frekvenciától való függését a zaj frekvenciaspektrumának nevezzük. A zaj emberre gyakorolt ​​hatásának élettani felmérésének megkönnyítése érdekében megkülönböztetik az alacsony frekvenciájú (300 Hz-ig), a közepes frekvenciájú (300-800 Hz) és a magas frekvenciájú (800 Hz feletti) zajokat.
GOST 12.1.003-83 és SN 9-86 RB 98" Zaj a munkahelyeken. Maximális megengedett szintek"A zajt a spektrum természete és hatásának időtartama szerint osztályozza.
A spektrum természeténél fogva:
– szélessávú, ha egy oktávnál szélesebb folyamatos spektrummal rendelkezik,
– tónusos, ha a spektrum kifejezett diszkrét hangokat tartalmaz. Ebben az esetben a zaj tonális jellegét gyakorlati célokra egyharmados oktávos frekvenciasávokban történő méréssel állapítják meg (egyharmad oktáv sáv esetén a hangnyomásszint az egyik sávban legalább 10 dB-lel meghaladja a szomszédos sávokat).
Időbeli jellemzők szerint:
– állandó, amelynek zajszintje az idő múlásával legfeljebb 5 dB-lel változik egy 8 órás munkanap alatt,
– instabil, amelynek zajszintje az idő múlásával több mint 5 dB-lel változik egy 8 órás munkanap alatt.
A változó zajok fel vannak osztva:
időben ingadozó, amelynek hangereje időben folyamatosan változik;
szakaszos, amelynek zajszintje fokozatosan változik (5 dB vagy több);
impulzus, amely egy vagy több hangjelből áll, amelyek mindegyike 1 másodpercnél rövidebb ideig tart.
Az emberre a legnagyobb veszélyt a tónusos, magas frekvenciájú és szakaszos zaj jelenti.
A szaporítási mód szerint az ultrahangot a:
– légi (levegő ultrahang);
– érintkezés útján terjed szilárd és folyékony közeggel érintkezve (kontakt ultrahang).
Az ultrahang frekvenciatartomány a következőkre oszlik:
– alacsony frekvenciájú rezgések (1,12*10 4 - 1*10 5 Hz);
– nagyfrekvenciás (1*10 5 - 1*10 9 Hz).
Az ultrahang forrásai olyan gyártóberendezések, amelyekben a technológiai folyamat, a műszaki ellenőrzés és a mérések elvégzésére ultrahang rezgéseket keltenek, valamint olyan berendezések, amelyek működése során kísérő tényezőként ultrahang keletkezik.
A levegő ultrahang jellemzői a munkahelyen a GOST 12.1.001 szerint Ultrahang. Általános biztonsági követelmények" és SN 9-87 RB 98" Légi ultrahang. A munkahelyeken megengedett maximális értékek" hangnyomásszintek egyharmad oktáv sávokban, geometriai középfrekvenciákkal 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz.
A kontakt ultrahang jellemzői a GOST 12.1.001 és az SN 9-88 RB 98" szerint Érintkezés útján továbbított ultrahang. A munkahelyeken megengedett maximális értékek" a rezgési sebesség csúcsértékei vagy rezgéssebesség-szintjei oktávsávokban, geometriai középfrekvenciákkal 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; kHz.
Rezgések- ezek szilárd testek rezgései - készülékek, gépek, berendezések, szerkezetek részei, amelyeket az emberi test ütésként érzékel. A rezgéseket gyakran hallható zaj kíséri.
Személyenkénti átviteli mód szerint vibráció osztva helyiÉs Tábornok.
Az általános rezgés a támasztófelületeken keresztül az álló vagy ülő személy testére továbbítódik. Az általános rezgés legveszélyesebb frekvenciája a 6-9 Hz tartományban van, mivel egybeesik az emberi belső szervek természetes rezgési frekvenciájával, ami rezonanciát eredményezhet.
Helyi (lokális) rezgés emberi kézen keresztül terjed. A helyi vibráció magában foglalhatja az ülő személy lábait és a munkaasztal vibráló felületeivel érintkező alkarját is.
A munkavállalókra továbbított helyi rezgés forrásai lehetnek: kézi gépek motorral vagy kézi elektromos kéziszerszámok; gépek és berendezések vezérlései; kéziszerszámok és munkadarabok.
Általános vibráció Előfordulásának forrásától függően a következőkre oszlik:
1. kategóriájú általános rezgés - közlekedés, amely a munkahelyen személyt érint önjáró és vontatott gépeken, járműveken terepen, utakon és mezőgazdasági háttereken történő vezetés közben;
2. kategóriájú általános rezgés – közlekedési és technológiai, amely a munkahelyen dolgozókat érinti a gyártóhelyiségek, ipari telephelyek és bányaüzemek speciálisan előkészített felületén mozgó gépekben;
3. kategóriájú általános rezgés - technológiai, amely a munkahelyen álló gépek közelében lévő személyt érinti, vagy olyan munkahelyekre továbbítja, amelyek nem rendelkeznek rezgésforrással.
A 3. általános kategóriájú rezgés hely szerint a következő típusokra oszlik:
3a – vállalkozások ipari helyiségeinek állandó munkahelyein;
3b – raktárakban, étkezdékben, háztartásokban, ügyeletekben és egyéb kisegítő termelési helyiségekben lévő munkahelyeken, ahol nincsenek rezgést keltő gépek;
3c - az üzemvezetés adminisztratív és szolgáltató helyiségeiben, a tervezőirodákban, a laboratóriumokban, a képzési központokban, a számítástechnikai központokban, az egészségügyi központokban, az irodai helyiségekben és a szellemi dolgozók egyéb helyiségeiben található munkahelyeken.
Az idő jellemzői szerint a rezgést felosztják:
– olyan állandó, amelyre a spektrális vagy frekvenciakorrigált normalizált paraméter a megfigyelési idő (legalább 10 perc vagy a technológiai ciklusidő) alatt 1 s időállandóval mérve legfeljebb 2-szeresére (6 dB) változik;
– nem állandó rezgés, amelynél a spektrális vagy frekvenciakorrigált normalizált paraméter a megfigyelési idő alatt (legalább 10 perc vagy technológiai ciklusidő) 1 s időállandóval mérve több mint 2-szeresére (6 dB) változik.
A rezgést jellemző fő paraméterek:
– f frekvencia (Hz);
– A (m) elmozdulási amplitúdó (a rezgéspont egyensúlyi helyzettől való legnagyobb eltérésének nagysága);
– lengési sebesség v (m/s); oszcillációs gyorsulás a (m/s 2).
Csakúgy, mint a zaj esetében, az emberek által érzékelt rezgésfrekvenciák teljes spektruma oktávsávokra oszlik, amelyek geometriai átlagfrekvenciája 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.
Mivel a rezgési paraméterek változásának tartománya azoktól a küszöbértékektől, amelyeknél nem veszélyes a ténylegesekre, nagy, kényelmesebb megmérni ezen paraméterek érvénytelen értékeit és a tényleges értékek arányának logaritmusát. a küszöbhöz. Ezt az értéket a paraméter logaritmikus szintjének nevezzük, mértékegysége decibel (dB).

A rezgések oka a gépek, egységek működése során fellépő kiegyensúlyozatlan erőhatások. Egyes esetekben ezek forrása a kétirányú mozgó alkatrészek (motorok és kompresszorok forgattyús mechanizmusa, kézi kalapácsok ütője, vibrációs mechanizmusok beton és aszfalt-beton keverékek tömörítésére, vibrációs döngölők, vibroformázó egységek az öntödékben, hegesztett kötések kovácsolására szolgáló egységek stb. .); egyéb esetekben kiegyensúlyozatlan forgó tömegek (kézi elektromos és pneumatikus csiszolók, szerszámgépek vágószerszámai stb.). Néha rezgéseket okoznak az alkatrészek (a sebességváltó fogaskerekei, csapágyegységek, tengelykapcsolók stb.) ütközései.

Az egyensúlyhiány jelenléte minden esetben kiegyensúlyozatlan centrifugális erők megjelenéséhez vezet, ami rezgést okoz. A kiegyensúlyozatlanság oka lehet a forgó test anyagának inhomogenitása, a test tömegközéppontja és a forgástengely közötti eltérés, az alkatrészek deformációja a meleg és hideg leszállások során fellépő egyenetlen melegítés miatt stb.

A szinuszos törvény szerint fellépő rezgést jellemző fő paraméterek a következők: elmozdulási amplitúdó xm - az oszcilláló pont egyensúlyi helyzettől való legnagyobb eltérésének nagysága; az oszcillációs sebesség amplitúdója vm - az oszcillációs pont sebességének maximális értéke; az oszcillációs gyorsulás amplitúdója am - az oszcillációs pont gyorsulási értékeinek maximuma; oszcillációs periódus T - a rendszer két egymást követő azonos állapota közötti időintervallum; f frekvencia hertzben, a periódusra vonatkoztatva az ismert f = 1/T összefüggés alapján.

Az elmozdulást szinuszos rezgések esetén az x=xm sin (wt + φ) képlet határozza meg, ahol w a körfrekvencia (w = 2πf); φ – kezdeti fázis. A legtöbb munkavédelmi probléma esetében a kezdeti szakasz nem fontos, és előfordulhat, hogy nem veszik figyelembe.

Az elmozdulás, a sebesség és a gyorsulás közötti összefüggést a következő kifejezések adják meg: v = x = jwx; a = x = v = -w2x, ahol j = √-1 operátor az oszcillációs vektor π/2 szöggel való időben történő elforgatására.

Általános esetben a rezgést jellemző fizikai mennyiség (például a rezgési sebesség) az idő valamilyen függvénye: v = v (t). A matematikai elmélet azt mutatja, hogy egy ilyen folyamat korlátlan ideig tartó, különböző periódusú és amplitúdójú szinuszos rezgések összegeként ábrázolható. Periodikus folyamat esetén ezeknek az összetevőknek a gyakorisága a folyamat alapfrekvenciájának többszöröse: fn = nf1, ahol n = 1, 2, 3, ..., f1 a folyamat alapfrekvenciája, ill. a harmonikusok amplitúdóit az ismert Fourier-soros kiterjesztési képletekkel határozzuk meg. Ha a folyamatnak nincs meghatározott periódusa (véletlen vagy rövid távú egyszeri folyamatok), akkor az ilyen szinuszos komponensek száma végtelenül megnő, és frekvenciáik folyamatosan eloszlanak, míg az amplitúdókat a Fourier-integrál szerinti tágulás határozza meg. képlet.

Így egy periodikus vagy kváziperiodikus oszcillációs folyamat spektruma diszkrét (27a. ábra), egy véletlenszerű vagy rövid távú egyedi folyamat spektruma pedig folytonos (27. ábra, b). Leggyakrabban a hajtás működéséből adódó alapvető rezgési frekvencia a legvilágosabban a diszkrét spektrumban fejeződik ki. Ha a folyamat több periodikus folyamat összeadása, akkor annak spektrumában az egyes komponensek frekvenciái nem feltétlenül lehetnek egymás többszörösei, azaz kváziperiodikus folyamat megy végbe (27. ábra, a). Ha a folyamat több periodikus és véletlenszerű folyamat összege, akkor spektruma vegyes, azaz egymásra helyezett folytonos és diszkrét spektrumok formájában ábrázolódik (27. ábra, c).

Rizs. 27. Rezgésspektrumok: a - diszkrét; b - szilárd; in - vegyes

Munkavédelmi kérdésekben az érzékszervek sajátos tulajdonságai miatt a rezgést jellemző paraméterek effektív értéke a meghatározó. Így az oszcillációs sebesség effektív értéke az átlagolási idő alatti pillanatnyi sebesség értékek négyzetes középértéke

Így a rezgés jellemzésére a paraméterek effektív értékeinek spektrumát vagy az utóbbiak átlagos négyzetét használjuk. A különböző frekvenciájú vagy egyedi források rezgéseinek személyre gyakorolt ​​összhatásának értékelésekor szem előtt kell tartani, hogy az inkoherens rezgések összeadásakor a kapott rezgési sebességet (gyorsulás, elmozdulás) az egyes komponensek teljesítményének energiaösszegével határozzuk meg. a spektrum (vagy az egyes források), vagy ami ugyanaz, az átlagnégyzetek összegzése, ahol n a spektrum összetevőinek száma.

Ennek megfelelően a folyamat eredő effektív értékét a kifejezés határozza meg

A folytonos spektrum képe kötelező fenntartást igényel azon elemi frekvenciasávok Δf szélességével kapcsolatban, amelyekhez a kép tartozik. Ha f1 egy adott frekvenciasáv alsó határfrekvenciája, f2 a felső határfrekvencia, akkor a geometriai átlagot tekintjük a sáv egészét jellemző frekvenciának.

frekvencia fсг=√f1f2

A vibroakusztikus kutatás gyakorlatában a rezgési frekvenciák teljes tartománya oktáv tartományokra oszlik. Az oktáv tartományban a felső határfrekvencia kétszerese az alsó frekvencia f2/f2 = 2.

A rezgéselemzés egyharmad oktávban is elvégezhető frekvenciasávok. Egy harmadik oktávban .

Az oktáv rezgési frekvenciasávok geometriai középfrekvenciái szabványosak, és a következők: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.

Tekintettel arra, hogy a rezgést jellemző paraméterek abszolút értékei nagyon széles tartományban változnak, a paraméterszint fogalmát használják a vibroakusztikus kutatások gyakorlatában.

Egy paraméter szintje a paraméter abszolút értékének egy referenciapontként (referencia vagy küszöbérték) kiválasztott értékéhez viszonyított logaritmikus aránya. A szinteket decibelben (dB) mérik.

Rezgésszám szint (dB)

ahol a v2 rezgési sebesség középnégyzetét a megfelelő frekvenciasávban vesszük; v0 - az oszcillációs sebesség referencia- vagy küszöbértéke (m/s), nemzetközi megállapodás alapján:

v0 = 5*10-8.

Ha összehasonlítunk két oszcillációs folyamatot, amelyeket Lv1 és Lv2 (dB) rezgési sebességgel jellemeznek, akkor megkapjuk az egyenletek különbségének kifejezését.

A rezgési sebességszintek spektruma a rezgés fő jellemzői.

Vannak általános és helyi (helyi) rezgések. Az általános vibráció az egész test remegését okozza, a helyi rezgés más típusú berendezések rezgését okozza. A kézi gépesített elektromos és pneumatikus szerszámokkal dolgozók (hegesztések tisztítása, öntvények vágása, szegecselés, köszörülés stb.) helyi rezgésnek vannak kitéve. Egyes esetekben a munkavállaló egyidejűleg lehet kitéve általános és helyi vibrációnak (kombinált vibráció), például útépítő gépeken és járműveken végzett munka során.

A 0,7 Hz-nél kisebb frekvenciájú általános rezgések (gördülés), bár kellemetlenek, nem vezetnek rezgésbetegséghez. Az emberi test és egyes belső szervei ebben az esetben egyetlen egészként mozognak, anélkül, hogy kölcsönös mozgásokat tapasztalnának. Az ilyen rezgés következménye tengeribetegség, amely az egyensúlyszervek normális működésének megzavarása miatt következik be.

Különféle belső szervek és testrészek (például a fej vagy a szív) bizonyos koncentrált tömegű oszcillációs rendszernek tekinthetők, amelyeket bizonyos rugalmas tulajdonságokkal rendelkező „rugók” kapcsolnak össze, és párhuzamos ellenállásokat tartalmaznak. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen rendszernek számos rezonanciája van, amelyek frekvenciája (a rezgések szubjektív érzékelése) a dolgozó testének helyzetétől is függ ("álló" vagy "ülő").

A 4-6 Hz-es rezonancia a vállöv, a csípő ("álló" helyzetben) és a fej rezgéseinek felel meg az alaphoz képest ("álló" helyzetben); 25-30 Hz-es frekvencián - fej a vállhoz képest (ülő helyzet). A legtöbb belső szerv esetében a természetes frekvencia 6-9 Hz tartományban van. A munkahelyek jelzett frekvenciájú rezgései nagyon veszélyesek, mivel mechanikai sérüléseket, sőt e szervek megrepedését is okozhatják. A rezonáns vagy közeli rezonancia zónában az általános rezgések szisztematikus kitettsége lehet a rezgésbetegség oka - a test élettani funkcióinak tartós zavarai, amelyeket elsősorban a rezgések központi idegrendszerre gyakorolt ​​hatása okoz. Ezek a rendellenességek fejfájás, szédülés, rossz alvás, csökkent teljesítmény, rossz egészségi állapot és szívműködési zavarok formájában nyilvánulnak meg.

A lokális rezgés érgörcsöt okoz, amely az ujjak végfalánjaitól kezdve átterjed az egész kézre, alkarra és befedi a szív ereit. Ennek eredményeként a perifériás vérellátás zavara lép fel - a végtagok vérellátásának romlása. Ugyanakkor megfigyelhető a vibráció idegvégződésekre, izom- és csontszövetre gyakorolt ​​hatása, ami a bőr érzékenységének károsodásában, az izominak csontosodásában, fájdalomban és sólerakódásban nyilvánul meg a kéz és az ujjak ízületeiben, ami deformációhoz vezet. és az ízületek csökkent mobilitása. Mindezek a változások fokozódnak a hideg évszakban, és csökkennek a meleg évszakban. Ugyanakkor a központi idegrendszer működésének zavarai figyelhetők meg, mint az általános vibrációnál.

A vibrációs betegség a foglalkozási megbetegedések csoportjába tartozik, amelyek hatékony kezelése csak korai stádiumban lehetséges, és a károsodott funkciók helyreállítása nagyon lassan megy végbe, különösen súlyos esetekben pedig visszafordíthatatlan változások következnek be a szervezetben, ami rokkantsághoz vezet.

Hasznos információk: