A vibráció hatása az emberi szervezetre. A rezgés fizikai jellemzői

Rezgés– anyagi pont vagy mechanikai rendszer lengő mozgásai. 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;

A rezgési sebesség amplitúdója V, m/s;

A rezgési gyorsulás amplitúdója W, m/s 2 .

Ezek a paraméterek a következő összefüggésben állnak:

Az általános rezgés határspektrumának alapfrekvenciája 63 Hz, a helyi - 125 Hz

A rezgés higiéniai jellemzői, amelyek meghatározzák annak személyre gyakorolt ​​hatását, a rezgési sebesség és annak 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 képlettel számítjuk ki: , dB (4)

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

Rezgés osztályozás

Az emberre való átvitel módja szerint a rezgéseket általánosra osztják, a tartófelületeken keresztül az ülő személy testére, 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 rezgés esetén, ahol az X p tengely egybeesik a lefedettségi pontok (fogantyúk, kormánykerék stb.) tengelyével, a Z p tengely pedig az X tengely által alkotott sík és az erőkifejtés, illetve erőkifejtés iránya Az általános rezgést keletkezésének forrása szerint transzportra bontjuk, amely a terep feletti mozgásból ered; szállítási és műszaki, amely a technológiai műveletet végző gépek álló helyzetben történő üzemeltetése során, vagy a gyártólétesítmény, ipari telephely speciálisan előkészített részén történő mozgatásakor jelenik meg; technológiai, amely álló gépek működése során jelentkezik, ill. olyan munkahelyekre kell átvinni, ahol nincs rezgésforrás.

43. akadály hanghullámának áthaladása

hang hullámok akadállyal találkozva stabilan visszaverődnek és részben megtörnek. A megtört energia egy része elnyelődik a záróanyagban. A hangenergia többi része áthatol az akadályon (11.2. ábra). Az energia visszaverődésének és törésének száma függ az oszcillációs frekvenciától, a hullámfront beesési szögétől a korláttól, valamint az épület burkolatának fizikai tulajdonságaitól.

Az anyagok és szerkezetek hangenergia-elnyelő képességét az a hangelnyelési együttható jellemzi, amely egyenlő az anyag által elnyelt hangenergia arányával. E izzad, 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 visszaverődésének, elnyelésének és áthaladásának sémája akadállyal való találkozáskor (E ppd - beeső hangenergia: E neg - a sorompó által visszavert hangenergia; E abszorpció - az akadályon áthaladó hangenergia)

Hangszigetelés.

Hangszigetelés - hangszigetelő kerítések használata a levegőben terjedő zaj utakon. A zajcsökkentő hatás a hangszigetelt kerítések hanghullámainak visszaverésével érhető el. A hangelnyelést úgy érik el, hogy a helyiséget körülvevő felületeket speciális porózus anyagokkal bélelik ki, amelyek csökkentik a hanghullámok visszaverődését azokról a felületekről, amelyekkel a terjedési utak mentén találkoznak. A hangenergia a hangelnyelő anyagok pórusaiba kerülve a pórusok faláról történő többszöri visszaverődés hatására hőenergiává alakul. A legintenzívebben alakítják át a hangrezgések energiáját termikusan porózus és laza anyagokká, amelyeket felhasználnak
: Magas hangelnyelő hatás elérése.

45 Hangelnyelés.

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

A legintenzívebben alakítják át a hangrezgések energiáját termikusan porózus és laza anyagokká, melyek segítségével 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 objektumra történő rezgés átvitelének csökkentését jelenti közöttük elhelyezett eszközök (rezgésszigetelők) segítségével.

Rezgésálló gépek létrehozásához tervezésük során olyan módszereket alkalmaznak, amelyek csökkentik a rezgési paramétereket a gerjesztőforrásra ható hatással, a beépített munkahelyű gépeknél pedig a GOST 12.4.046-78 által meghatározott további vibrációs módszereket a technológiai folyamatok tervezésekor valamint ipari épületek és építmények, a rezgési jellemzők paramétereinek legalacsonyabb értékével rendelkező gépek, rögzített munkahelyek (zónák), ​​ahol a munkavállalók rezgésnek lehetnek kitéve; kidolgozták a gépek elhelyezésének sémáját, figyelembe véve a minimális rezgésszintek kialakítását a munkahelyeken; számítások (értékelések) készültek a munkahelyeken várható rezgésszintekről; válogatott építési megoldások alapokra és födémekre olyan gépek felszereléséhez, amelyek biztosítják a higiénikus vibrációs szabványokat a munkahelyeken; kiválasztásra kerültek a gépek vagy a kezelő munkahelyének szükséges rezgésvédelmi eszközei, amelyek a konstrukciós megoldásokkal együtt biztosítják a higiénikus rezgésszintet a munkahelyeken.

A rugós rezgésszigetelők alacsony frekvenciákon, a gumi - 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- ez a részecskék rugalmas közegben (szilárd, folyékony, gázhalmazállapotú) rezgő mozgásából eredő, különböző frekvenciájú és intenzitású (erősségű) hangok összessége.
A közegben az oszcilláló mozgás terjedésének folyamatát hanghullámnak nevezzük, és a közeg azon területét, amelyben a hanghullámok terjednek, hangtérnek.
Megkülönböztetni a lökés, mechanikai, aerohidrodinamikai zajt. Ütészaj lép fel bélyegzés, szegecselés, kovácsolás stb.
mechanikai zaj gépek és mechanizmusok (zúzógépek, malmok, villanymotorok, kompresszorok, szivattyúk, centrifugák stb.) alkatrészeinek és alkatrészeinek súrlódása és verése során lép fel.
Aerodinamikai zaj készülékekben és csővezetékekben nagy levegő-, gáz- vagy folyadékmozgási sebesség mellett, valamint mozgási irányuk és nyomásuk éles változásaival fordul elő.
A hang alapvető fizikai jellemzői:
– f frekvencia (Hz),
– hangnyomás P (Pa),
– intenzitás vagy hangintenzitás I (W/m2),
- hangerő? (W).
Hanghullám 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 (infrahang) és a 20 000 feletti frekvenciájú (ultrahang) rezgéseket a hallószervek nem érzékelik.
Amikor a hangrezgések a levegőben terjednek, időnként ritkulás és nagy nyomású területek jelennek meg. A zavart és zavartalan közegben kialakuló nyomáskülönbséget P hangnyomásnak nevezzük, amelyet pascalban (Pa) mérnek.
A hanghullám terjedését energiaátadás kíséri. A hanghullám által egységnyi idő alatt a hullámterjedés irányára merőlegesen orientált egységnyi felületen átvitt energiát az I hang intenzitásának vagy erősségének 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, amelyet a fül érzékel, hallásküszöbnek nevezik. Az 1000 Hz-es frekvenciát tekintjük szabványos összehasonlító frekvenciának. Ezen a frekvencián a hallásküszöb I 0 = 10-12 W / m 2, és 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 a hangerősségben és a hangnyomásban az ember által hallható változások hatalmasak, és 10 14, illetve 10 7-szeresek, rendkívül kényelmetlen a hangerősség vagy hangnyomás abszolút értékeinek használata a hang értékelésére.
A zaj higiénikus értékeléséhez az intenzitását és hangnyomását nem abszolút fizikai mennyiségekkel, hanem e mennyiségek és a frekvenciájú szabványos hang hallásküszöbének megfelelő feltételes nulla szint arányának logaritmusával szokás mérni. 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 belával, a gyakorlati használatra kényelmesebb, ha egy egység 10-szer kevesebb - decibel(dB).
Az L hangintenzitás szintjét decibelben a képlet határozza meg

L=10Lg(I/Io) .

Mivel a hangerősség arányos a hangnyomás négyzetével, ez a képlet így is felírható

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

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

L=L i +10Lg n , dB,

ahol n az azonos hangnyomásszintű zajforrások száma.
Így például, ha két azonos zajforrás kelt zajt, akkor az összzaj 3 dB-lel nagyobb, mint mindegyik külön-külön.
A hangerősség mértéke alapján még mindig lehetetlen megítélni ennek a hangnak a hangerejének élettani érzetét, mivel hallószervünk nem egyformán érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra; Az azonos erősségű, de eltérő frekvenciájú hangok egyenlőtlenül hangosak. Például egy 100 Hz-es frekvenciájú és 50 dB teljesítményű hangot egyenlőnek érzékelünk egy 1000 Hz frekvenciájú és 20 dB teljesítményű hanggal. Ezért a különböző frekvenciájú hangok összehasonlításához a hangintenzitási szint fogalmával együtt bevezetik a hangerőszint fogalmát egy hagyományos egység - háttérrel. Az egyik háttér - a hangerő 1000 Hz-es frekvencián és 1 dB intenzitású. 1000 Hz-es frekvencián a hangerőszintek megegyeznek a hangnyomásszintekkel.
ábrán. Az 1. ábra a hallószerv tulajdonságainak tanulmányozása során kapott hangok egyenlő hangerősségének görbéit mutatja a különböző frekvenciájú hangok szubjektív hangosságérzete alapján történő értékeléséhez. A grafikonon látható, hogy fülünk a legnagyobb érzékenységgel 800-4000 Hz-es frekvencián van, a legalacsonyabb pedig 20-100 Hz-en.

A zaj- és rezgésparamétereket általában oktávsávokban értékelik. Sávszélességnek egy oktávot veszünk, azaz. az a frekvenciaintervallum, amelyben a legmagasabb f 2 frekvencia kétszerese a legalacsonyabb f 1 -nek. A geometriai középfrekvencia a sáv egészét jellemző frekvencia. Oktávsávok geometriai középfrekvenciái szabványosított GOST 12.1.003-83 " 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, 200-140 5600, 5600-11200.
A zajt jellemző mennyiségek frekvenciától való függését a zaj frekvenciaspektrumának nevezzük. A zaj személyre gyakorolt ​​hatásának fiziológiai értékelésének megkönnyítése érdekében alacsony frekvenciájú (300 Hz-ig), középfrekvenciás (300-800 Hz) és magas frekvenciájú (800 Hz feletti) zajok állnak rendelkezésre.
GOST 12.1.003-83 és SN 9-86 RB 98" Zaj a munkahelyen. Korlátok"A zajt a spektrum természete és a hatás ideje szerint osztályozza.
A spektrum természeténél fogva:
– szélessávú, ha egy oktávnál szélesebb folyamatos spektrummal rendelkezik,
-tonális, ha kifejezetten diszkrét hangok vannak a spektrumban. Ugyanakkor a zaj tonális jellegét gyakorlati célból egyharmad oktávos frekvenciasávokban történő méréssel állapítják meg (egyharmad oktáv sávnál az egyik sáv hangnyomásszintjének a szomszédos sávok feletti túllépésével legalább 10 dB.
Időbeli jellemzők szerint:
- állandó, amelynek zajszintje egy 8 órás munkanapon idővel legfeljebb 5 dB-lel változik,
- szakaszos, amelynek zajszintje egy 8 órás munkanap alatt az idő múlásával több mint 5 dB-lel változik.
Az szaggatott zajok fel vannak osztva:
időben ingadozó, amelynek hangereje időben folyamatosan változik;
szakaszos, amelynek zajszintje lépésenként változik (5 dB vagy több);
impulzus, amely egy vagy több hangjelből áll, amelyek mindegyike 1 másodpercnél rövidebb.
Az emberre a legnagyobb veszélyt a tónusos, magas frekvenciájú és szakaszos zaj jelenti.
Az ultrahang a szaporítási módszer szerint osztva:
– levegővel terjed (levegő ultrahang);
- érintkezés útján oszlik el 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 elvégzéséhez ultrahang rezgéseket keltenek, valamint olyan berendezések, amelyek működése során az ultrahang kísérő tényezőként jelentkezik.
A légi ultrahang jellemzői a munkahelyen a GOST 12.1.001 szerint Ultrahang. Általános biztonsági követelmények"és SN 9-87 RB 98" Légi ultrahang. A munkahelyen megengedett maximális értékek A " hangnyomásszintek egyharmad oktáv sávokban 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz geometriai középfrekvenciákkal.
A kontakt ultrahang jellemzői a GOST 12.1.001 és az SN 9-88 RB 98" szerint Érintkezés útján továbbított ultrahang. A munkahelyen megengedett maximális értékek"a rezgési sebesség vagy rezgéssebesség-szint csúcsértékei 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 315000; 310000 Hz geometriai átlagfrekvenciájú oktávsávokban
rezgések- ezek szilárd testek rezgései - készülékek, gépek, berendezések, szerkezetek részei, amelyeket az emberi test remegésként érzékel. A rezgéseket gyakran hallható zaj kíséri.
Személyenkénti átviteli mód szerint vibráció osztva helyiés Tábornok.
Az általános rezgés a támasztófelületeken keresztül jut át ​​az álló vagy ülő személy testére. Az általános rezgés legveszélyesebb frekvenciája a 6-9 Hz tartományban van, mivel egybeesik az ember belső szerveinek természetes rezgési frekvenciájával, aminek következtében rezonancia léphet fel.
Helyi (lokális) rezgés emberi kézen keresztül terjed. Az ülő személy lábát és az asztali számítógépek vibráló felületeivel érintkező alkarját érő vibráció szintén a helyi rezgésnek tulajdonítható.
A dolgozókra átvitt helyi rezgés forrásai lehetnek: kézi gépek motorral vagy kézi gépesített szerszámmal; gépek és berendezések vezérlői; kéziszerszámok és munkadarabok.
Általános vibráció előfordulásának forrásától függően a következőkre oszlik:
1. kategóriájú általános vibráció - közlekedés, amely az embert a munkahelyen érinti önjáró és vontatott gépeken, járműveken terepen, utakon és mezőgazdasági háttereken;
2. kategória általános vibrációja - közlekedési és technológiai, amely az embert érinti a munkahelyen az ipari helyiségek, ipari telephelyek, bányaüzemek speciálisan előkészített felületein mozgó gépekben;
kategória általános vibrációja - technológiai, amely a munkahelyen álló gépek közelében lévő személyt érinti, vagy olyan munkahelyekre továbbítja, amelyek nem rendelkeznek rezgésforrással.
A 3. kategória általános rezgése a hatás helye szerint a következő típusokra oszlik:
3a - vállalkozások ipari helyiségeinek állandó munkahelyein;
3b - raktári munkahelyeken, étkezdékben, háztartási, ügyeleti és egyéb kisegítő termelési létesítményekben, ahol nincsenek rezgést keltő gépek;
3c - az üzemvezetés, a tervezőirodák, a laboratóriumok, a képzési központok, a számítástechnikai központok, az egészségügyi központok, az irodai helyiségek és a szellemi dolgozók egyéb helyiségeiben található munkahelyeken.
Az időbeli jellemzők szerint a rezgést felosztják:
- olyan állandó, amelyre a spektrális vagy frekvenciakorrigált normalizált paraméter a megfigyelési idő (legalább 10 perc vagy a technológiai ciklus ideje) alatt legfeljebb 2-szer (6 dB) változik 1 s időállandóval mérve ;
- nem állandó rezgés, amelynél a spektrális vagy frekvenciakorrigált normalizált paraméter a megfigyelési idő (legalább 10 perc vagy a technológiai ciklus ideje) alatt több mint 2-szeresére (6 dB) módosul, ha a mérési időállandót 2-szeresére (6 dB). 1 s.
A rezgést jellemző fő paraméterek:
– f frekvencia (Hz);
- elmozdulási amplitúdó A (m) (a rezgéspont legnagyobb eltérése az egyensúlyi helyzettől);
– rezgési sebesség v (m/s); oszcillációs gyorsulás a (m / s 2).
Csakúgy, mint a zaj esetében, az egyén által érzékelt rezgésfrekvenciák teljes spektruma oktávsávokra van osztva, amelyek geometriai középfrekvenciája 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 tényleges értékekre, nagy, kényelmesebb megmérni ezen paraméterek érvénytelen értékeit és a tényleges értékek arányának logaritmusát. a küszöbhöz. Ezt az értéket a paraméter logaritmikus szintjének nevezzük, mértékegysége a decibel (dB).

A rezgések előfordulásának oka a gépek és egységek működése során fellépő kiegyensúlyozatlan erőhatások. Egyes esetekben ezek forrása a kétirányú mozgó alkatrészek (motorok és kompresszorok forgattyús mechanizmusa, kézi lyukasztók kalapácsa, beton és aszfalt-beton keverékek tömörítésére szolgáló vibrációs mechanizmusok, vibrátorok, 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 ütései (hajtómű fogaskerekei, csapágyegységek, tengelykapcsolók stb.).

Az egyensúlyhiány jelenléte minden esetben kiegyensúlyozatlan centrifugális erők megjelenéséhez vezet, amelyek rezgést okoznak. A kiegyensúlyozatlanság oka lehet a forgó test anyagának inhomogenitása, a test tömegközéppontja és a forgástengely közötti eltérés, az alkatrészek deformációja az egyenetlen melegítés következtében hideg-meleg leszálláskor stb.

A szinuszos törvény szerint fellépő rezgést jellemző fő paraméterek a következők: elmozdulási amplitúdó xm - az oszcilláló pont egyensúlyi helyzettől való legnagyobb eltérésének nagysága; a vm rezgési sebesség amplitúdója az oszcillációs pont sebességének maximális értéke; az am lengésgyorsulás amplitúdója a rezgéspont gyorsulásának legnagyobb értéke; a T rezgési periódus 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 a kezdeti fázis. A legtöbb munkavédelmi feladatnál a kezdeti szakasz nem számít, és nem feltétlenül 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 az oszcillációs vektor π/2 szöggel történő elforgatásának operátora időben.

Általános esetben a rezgést jellemző fizikai mennyiség (például rezgési sebesség) az idő bizonyos függvénye: v = v (t). A matematikai elmélet azt mutatja, hogy egy ilyen folyamat végtelenül hosszú 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 a jól ismert Fourier-soros kiterjesztési képletek határozzák meg. Ha a folyamatnak nincs meghatározott periódusa (véletlen vagy rövid távú egyszeri folyamatok), akkor az ilyen szinuszos komponensek száma végtelenül megnő, és frekvenciáik folyamatosan oszlanak el, míg az amplitúdókat a tágulás határozza meg. a Fourier-integrál képlet.

Így a periodikus vagy kváziperiodikus oszcillációs folyamat spektruma diszkrét (27a. ábra), míg a véletlenszerű vagy rövid távú egyedi folyamaté folytonos (27b. ábra). Leggyakrabban a diszkrét spektrumban a rezgések alapfrekvenciája a hajtás működéséből adódóan a legkifejezettebb. Ha a folyamat több periodikus folyamat összegzése, akkor a 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 spektrumokként ábrázolódik (27. ábra, c).

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

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

Így a rezgés jellemzésére a paraméterek effektív értékeinek spektrumait vagy az utóbbiak átlagos négyzeteit használjuk. A különböző frekvenciájú vagy egyedi forrású rezgések személyre gyakorolt ​​összhatásának értékelésekor szem előtt kell tartani, hogy az inkoherens rezgések összeadásakor az eredő rezgési sebességet (gyorsulás, elmozdulás) az egyén erőinek energiaösszegével határozzuk meg. a spektrum összetevői (vagy az egyes források), vagy ami megegyezik, 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 az adott frekvenciasáv alsó határfrekvenciája, f2 a felső vágási frekvencia, akkor a geometriai átlagot vesszük a sáv egészét jellemző frekvenciának.

frekvencia fsg=√f1f2

A vibroakusztikus vizsgálatok gyakorlatában a rezgési frekvenciák teljes tartománya oktáv tartományokra van osztva. 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 paraméterek szintjének fogalmát használják a vibroakusztikus vizsgálatok gyakorlatában.

A paraméterszint a paraméter abszolút értékének logaritmikus aránya a referenciapontként kiválasztott egyes értékekhez (referencia vagy küszöbérték). A szinteket decibelben (dB) mérik.

Lengési sebesség szint (dB)

ahol a v2 rezgési sebesség átlagos négyzetét a megfelelő frekvenciasávban vesszük; v0 a rezgési sebesség (m/s) referencia- vagy küszöbértéke, amelyet nemzetközi megállapodás választott:

v0 = 5*10-8.

Ha összehasonlítunk két rezgési folyamatot, amelyeket Lv1 és Lv2 (dB) rezgéssebesség szintekkel jellemezünk, ezen egyenletek különbségére a kifejezést kapjuk.

A rezgési sebességszintek spektruma a rezgés fő jellemzői.

Vannak általános és helyi (helyi) rezgések. Az általános rezgés az egész szervezet megrázkódtatását okozza, a helyi rezgés sok más típusú berendezést érint. Helyi rezgéseknek vannak kitéve a kézi gépesített elektromos és pneumatikus szerszámokkal dolgozók (hegesztési varratok tisztítása, öntvények vágása, szegecselés, köszörülés stb.). Egyes esetekben a munkavállaló általános és helyi rezgésnek (kombinált vibrációnak) egyaránt kitéve lehet, például útépítő gépeken és szállítás közben.

A 0,7 Hz-nél kisebb frekvenciájú általános rezgések (ringató), bár kellemetlenek, nem vezetnek rezgésbetegséghez. Az emberi test és egyes belső szervei ebben az esetben egészében mozognak, anélkül, hogy kölcsönös mozgásokat tapasztalnának. Ennek a rezgésnek a következménye tengeribetegség, amely az egyensúlyszervek normális működésének megsértése miatt jelentkezik.

A különféle belső szervek és a test egyes részei (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 ("álló" vagy "ülő") is függ.

A 4-6 Hz-es rezonancia a vállöv, a csípő ("álló" helyzetben), a fej alaphoz viszonyított rezgéseinek felel meg ("álló" helyzet); 25-30 Hz-es frekvencián - a fej a vállakhoz 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. Az általános rezgések szisztematikus expozíciója egy rezonáns vagy közeli rezonancia zónában lehet a rezgésbetegség oka - a test élettani funkcióinak tartós megsértése, elsősorban a rezgések központi idegrendszerre gyakorolt ​​hatása miatt. Ezek a rendellenességek fejfájás, szédülés, rossz alvás, csökkent teljesítmény, rossz egészségi állapot és szívbetegségek formájában nyilvánulnak meg.

A lokális rezgés érgörcsöt okoz, amely az ujjak terminális falaitól kezdve átterjed az egész kézre, alkarra és befedi a szív ereit. Ennek eredményeként a perifériás vérellátás megsértése - a végtagok vérellátásának romlása. Ugyanakkor a vibráció hatással van az idegvégződésekre, az izom- és csontszövetekre, ami a bőr érzékenységének károsodásában, az izominak csontosodásában, a kéz és az ujjak ízületeiben jelentkező fájdalomban és sólerakódásban nyilvánul meg, ami deformitásokhoz vezet. és az ízületi mobilitás csökkenése. 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, és különösen súlyos esetekben visszafordíthatatlan változások következnek be a szervezetben, ami rokkantsághoz vezet.

Hasznos információ: