Titreşimin insan vücudu üzerindeki etkisi. Titreşimin fiziksel özellikleri

Titreşim– Bir malzeme noktasının veya mekanik sistemin salınım hareketi. Titreşimin uyarılmasının nedeni, makine ve ünitelerin çalışması sırasında ortaya çıkan dengesiz kuvvet etkileri, hareket sırasında kinematik uyarılmadır. Araç düzensiz bir yol boyunca vb.

Titreşimin ana fiziksel parametreleri şunlardır:

Frekans f 0, Hz;

Salınım periyodu T, s;

Titreşim yer değiştirme genliği A, m;

Salınım hızının genliği V, m/s;

Salınım ivmesinin genliği W, m/s 2.

Bu parametreler aşağıdakilere bağlıdır:

Genel titreşim için sınırlama spektrumunun temel frekansı 63 Hz, yerel titreşim için ise 125 Hz'dir.

Titreşimin insanlar üzerindeki etkisini belirleyen hijyenik özellikleri, titreşim hızının ortalama karekök değerleri ve logaritmik düzeyleridir. Titreşim, desibel cinsinden titreşim hızının logaritmik denklemiyle tahmin edilir.

Titreşim hızının logaritmik seviyesi şu ifadeyle belirlenir: (3)

burada: V 0 – titreşim hızının eşik değeri 5 · 10 –8 m/s'ye eşittir.

Titreşim hızının eşik değeri, kişinin titreşimin etkisini zar zor hissetmeye başladığı titreşim hızı değeridir.

Titreşim ivmesinin logaritmik seviyesi şu formül kullanılarak hesaplanır: , dB (4)

burada W o titreşim ivmesinin eşik değeridir, W o =3 10 –4, m/s 2.

Titreşim sınıflandırması

Bir kişiye bulaşma yöntemine göre titreşimler genel olarak ikiye ayrılır; destek yüzeyleri aracılığıyla oturan veya oturan bir kişinin vücuduna iletilir. ayakta duran adam ve yerel, insan eliyle bulaşıyor.

Hareket yönünde, genel titreşim için X, Y, Z ortogonal koordinat sisteminin eksenleri boyunca hareket eden titreşim meydana gelir; burada Z - dikey eksen, ve A" ve U- yatay eksenler; tüm ortogonal koordinat sistemi boyunca hareket eden X p, Y p, Z p - yerel titreşim için, burada X p ekseni kavrama alanlarının ekseniyle (kol, direksiyon simidi vb.) çakışır ve Z p ekseni X' ekseni tarafından oluşturulan düzlem ve kuvvetin tedarik veya uygulama yönü.Genel titreşim, meydana geldiği kaynağa göre, arazi boyunca hareketin bir sonucu olarak ortaya çıkan taşıma titreşimine bölünür; teknolojik bir işlemi gerçekleştiren makinelerin sabit konumda çalışması sırasında veya bir üretim tesisinin veya sanayi sitesinin özel olarak hazırlanmış bir kısmından geçerken ortaya çıkan nakliye ve teknik; Sabit makinelerin çalışması sırasında meydana gelen teknolojik veya. titreşim kaynağı olmayan işyerlerine iletilir.

43.ses dalgasının bir engelden geçmesi

Ses dalgaları Bir engelle karşılaştıklarında yansıtılırlar ve kısmen kırılırlar. Kırılan enerjinin bir kısmı bariyer malzemesi tarafından emilir. Ses enerjisinin geri kalan kısmı bariyere nüfuz eder (Şekil 11.2). Enerjinin yansıma ve kırılma sayısı, titreşimlerin frekansına, dalga cephesinin engel üzerindeki geliş açısına ve çevreleyen yapıların fiziksel özelliklerine bağlıdır.

Malzemelerin ve yapıların ses enerjisini absorbe etme yeteneği, malzeme tarafından emilen ses enerjisi oranına eşit olan ses emme katsayısı a ile karakterize edilir. E potl, gelen ses enerjisine 4,a D:

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

Pirinç. 11.2. Bir engelle karşılaşıldığında ses enerjisinin yansıma, emilim ve iletim kalıpları (E ppd - gelen ses enerjisi: E neg - bariyer tarafından yansıtılan ses enerjisi; E absorbe - bariyerin ötesine geçen ses enerjisi)

Ses yalıtımı.

Ses yalıtımı - havadaki gürültünün yolları boyunca ses geçirmez bariyerlerin kullanılması. Gürültü azaltma etkisi, ses dalgalarının ses yalıtım bariyerlerinden yansıtılmasıyla elde edilir. Ses emilimi, odanın kapalı yüzeylerinin, ses dalgalarının yayılma yolları boyunca karşılaştıkları yüzeylerden yansımasını azaltan özel gözenekli malzemelerle kaplanmasıyla sağlanır. Ses emici malzemelerin gözeneklerine giren ses enerjisi, gözenek duvarlarından tekrar tekrar yansıması sonucu ısıya dönüşür. Gözenekli ve gevşek malzemeler, ses titreşimlerinin enerjisini en yoğun şekilde ısıya dönüştürür.
: Yüksek ses emici etkinin elde edilmesi.

45 Ses emilimi.

Ses emilimi için yapı malzemelerinin ve yapılarının ses titreşimlerinin enerjisini dağıtma yeteneği kullanılır. Ses dalgaları gözenekli bir malzemeden (örneğin köpük plastik) yapılmış ses emici bir yüzeye düştüğünde, akustik enerjinin önemli bir kısmı gözeneklerdeki havanın titreşim hareketine geçirilmesi için harcanır ve bu da ısınmasına neden olur. Bu durumda ses titreşimlerinin kinetik enerjisi termal enerjiye dönüştürülür ve bu enerji çevredeki alanda dağılır.

Gözenekli ve gevşek malzemeler, ses titreşimlerinin enerjisini en yoğun şekilde ısıya dönüştürür ve bu, yüksek ses emici etki elde etmek için kullanılır.

Titreşim izolasyonu.

Titreşim izolasyon koruması, işyerlerini, ekipmanları ve bina yapılarını makine ve mekanizmaların çalışmasından kaynaklanan titreşimlerden korumanın etkili yollarından biridir. Titreşim izolasyonu, aralarına yerleştirilen cihazlar (titreşim yalıtıcıları) kullanılarak titreşimin uyarma kaynağından korunan nesneye iletiminin azaltılmasından oluşan bir titreşim koruma yöntemidir.

Tasarımları sırasında titreşime dayanıklı makineler oluşturmak için, uyarma kaynağını etkileyerek titreşim parametrelerini azaltan yöntemler ve yerleşik çalışma alanına sahip makineler için GOST 12.4.046-78 tarafından oluşturulan ek titreşim yöntemleri kullanılır. bina ve yapılar, makineler tarafından kaydedilen titreşim karakteristik parametrelerinin en düşük değerlerine sahip çalışanların titreşime maruz kalabileceği işyerleri (bölgeler); işyerlerinde minimum titreşim seviyelerinin oluşturulması dikkate alınarak bir makine yerleştirme şeması geliştirildi; işyerlerinde beklenen titreşim düzeylerine ilişkin hesaplamalar (tahminler) yapılmış; işyerlerinde hijyenik titreşim standartlarını sağlamak amacıyla makine kurulumuna yönelik temeller ve tavanlar için inşaat çözümleri seçildi; Makinelerin veya operatörün çalışma alanının titreşimden korunması için gerekli araçlar seçilip hesaplanarak, inşaat çözümleriyle birlikte işyerlerinde hijyenik titreşim standartlarının sağlanmasına olanak sağlandı.

Yaylı titreşim yalıtıcıları düşük frekanslarda, kauçuk olanlar ise yüksek frekanslarda (30 Hz'den fazla) etkilidir.

©2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfa oluşturulma tarihi: 2016-04-02

Gürültü elastik ortamdaki (katı, sıvı, gaz) parçacıkların salınımlı hareketinden kaynaklanan, değişen frekans ve yoğunlukta (kuvvette) bir dizi sestir.
Bir ortamda salınım hareketinin yayılma sürecine ses dalgası, ses dalgalarının yayıldığı ortam bölgesine ise ses alanı denir.
Çarpma, mekanik ve aerohidrodinamik gürültü var. Darbe gürültüsü damgalama, perçinleme, dövme vb. sırasında ortaya çıkar.
Mekanik gürültü makine ve mekanizmaların (kırıcı, değirmenler, elektrik motorları, kompresörler, pompalar, santrifüjler vb.) ünite ve parçalarının sürtünmesi ve dövülmesi sırasında meydana gelir.
Aerodinamik gürültü aparatlarda ve boru hatlarında hava, gaz veya sıvının yüksek hareket hızlarında ve hareket ve basınç yönünde ani değişikliklerle meydana gelir.
Sesin temel fiziksel özellikleri:
– frekans f (Hz),
– ses basıncı P (Pa),
– yoğunluk veya ses gücü I (W/m2),
– ses gücü? (W).
Ses dalgalarının yayılma hızı 20°C'de atmosferdeki hız 344 m/s'ye eşittir.
İnsan işitme organları 16 ila 20.000 Hz frekans aralığındaki ses titreşimlerini algılar. Frekansı 16 Hz'in altında (infrasound) ve 20.000'in üzerinde (ultrason) titreşimler işitme organları tarafından algılanmaz.
Ses titreşimleri havada yayıldıkça periyodik olarak seyrekleşme ve yüksek basınç alanları ortaya çıkar. Bozulmuş ve bozulmamış ortamlar arasındaki basınç farkına ses basıncı P denir ve paskal (Pa) cinsinden ölçülür.
Ses dalgasının yayılmasına enerji aktarımı da eşlik eder. Bir ses dalgası tarafından, dalganın yayılma yönüne dik olarak yönlendirilmiş bir birim yüzey boyunca birim zamanda aktarılan enerji miktarına yoğunluk veya ses gücü I adı verilir ve W/m2 cinsinden ölçülür.
Ürün, ses dalgalarının bir ortamdan diğerine geçerken yansıma derecesini ve ayrıca malzemelerin ses geçirmezlik özelliklerini karakterize eden ortamın spesifik akustik direnci olarak adlandırılır.
Minimum ses yoğunluğu Kulağın algıladığı değere işitme eşiği denir. Standart karşılaştırma frekansı 1000 Hz'dir. Bu frekansta işitme eşiği I0 = 10-12 W/m2'dir ve karşılık gelen ses basıncı P0 = 2*10-5 Pa'dır. Maksimum ses yoğunluğuİşitme organının ağrı hissetmeye başladığı 10 2 W/m2'ye eşit ağrı eşiği ve karşılık gelen ses basıncı P = 2 * 10 2 Pa olarak adlandırılır.
İnsanlar tarafından duyulabilen ses yoğunluğu ve ses basıncındaki değişiklikler çok büyük olduğundan ve sırasıyla 10 14 ve 10 7 katına ulaştığından, sesi değerlendirmek için ses yoğunluğunun veya ses basıncının mutlak değerlerini kullanmak son derece sakıncalıdır.
Gürültünün hijyenik değerlendirmesi için, yoğunluğunu ve ses basıncını mutlak fiziksel miktarlarda değil, bu miktarların oranlarının, standart bir tonun işitme eşiğine karşılık gelen koşullu sıfır seviyesine logaritması olarak ölçmek gelenekseldir. 1000Hz. Oranların bu logaritmaları yoğunluk ve ses basıncı seviyeleri olarak adlandırılır ve bel (B) cinsinden ifade edilir. İnsan işitme organı, ses yoğunluğu seviyesindeki değişikliği 0,1 bel kadar ayırt edebildiğinden, pratik kullanım için 10 kat daha küçük bir ünite daha uygundur - desibel(dB).
Desibel cinsinden ses yoğunluğu seviyesi L aşağıdaki formülle belirlenir

L=10Lg(I/I o) .

Ses şiddeti ses basıncının karesiyle orantılı olduğundan bu formül ^ şeklinde de yazılabilir.

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

Gürültü seviyelerini ölçmek için logaritmik bir ölçek kullanmak, geniş bir I ve P değerleri aralığını, 0 ila 140 dB arasındaki nispeten küçük bir logaritmik değer aralığına sığdırmanıza olanak tanır.
Ses basıncı eşiği P 0, L = 0 dB işitme eşiğine karşılık gelir, ağrı eşiği 120-130 dB'dir. Gürültü, küçük bile olsa (50-60 dB), sinir sistemi üzerinde önemli bir yük oluşturarak psikolojik etki yaratır. 140-145 dB'den fazla gürültüye maruz kalındığında kulak zarı yırtılabilir.
Toplam ses basıncı seviyesi L, aynı ses basıncı seviyesine sahip çeşitli ses kaynakları tarafından oluşturulan Li, formülle hesaplanır

L=L i +10Lg N , dB,

burada n, aynı ses basıncı seviyesine sahip gürültü kaynaklarının sayısıdır.
Yani, örneğin, iki özdeş gürültü kaynağı tarafından gürültü yaratılıyorsa, bunların toplam gürültüsü, her birinden ayrı ayrı 3 dB daha fazladır.
Ses yoğunluğu seviyesine bağlı olarak, işitme organımız farklı frekanslardaki seslere eşit derecede duyarlı olmadığından, bu sesin yüksekliğinin fizyolojik hissini yargılamak hala imkansızdır; Eşit güçteki ancak farklı frekanslardaki sesler eşit derecede yüksek görünmüyor. Örneğin frekansı 100 Hz ve şiddeti 50 dB olan bir ses, 1000 Hz frekansı ve 20 dB şiddeti olan bir ses ile aynı derecede yüksek olarak algılanır. Bu nedenle, farklı frekanslardaki sesleri, ses yoğunluğu seviyesi kavramıyla birlikte karşılaştırmak için, geleneksel bir birim olan - arka plan - ses yüksekliği seviyesi kavramı tanıtıldı. Arka planlardan biri, 1000 Hz frekanstaki ve 1 dB yoğunluk seviyesindeki ses düzeyidir. 1000 Hz frekansında ses seviyelerinin ses basınç seviyelerine eşit olduğu varsayılmaktadır.
İncirde. Şekil 1, öznel ses yüksekliği hissine göre farklı frekanslardaki sesleri değerlendirmek için işitme organının özelliklerinin incelenmesinin sonuçlarından elde edilen eşit ses yüksekliği eğrilerini göstermektedir. Grafik, kulağımızın en fazla 800-4000 Hz frekanslarda, en az ise 20-100 Hz frekanslarda hassasiyete sahip olduğunu göstermektedir.

Tipik olarak gürültü ve titreşim parametreleri oktav bantlarında değerlendirilir. Bant genişliği olarak bir oktav alınır, yani. en yüksek frekansın (f2) en düşük f1 frekansının iki katı olduğu frekans aralığı. Geometrik ortalama frekans, bandı bir bütün olarak karakterize eden frekans olarak alınır. Oktav bantlarının geometrik ortalama frekansları GOST 12.1.003-83'e göre standartlaştırılmıştır " Gürültü. Genel güvenlik gereksinimleri"ve 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 ve 8000 Hz olup bunlara karşılık gelen kesme frekansları 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600-11200.
Gürültüyü karakterize eden niceliklerin frekansına bağımlılığına gürültünün frekans spektrumu denir. Gürültünün insanlar üzerindeki etkisinin fizyolojik değerlendirmesinin kolaylığı için, düşük frekanslı (300 Hz'e kadar), orta frekanslı (300-800 Hz) ve yüksek frekanslı (800 Hz'nin üzerinde) gürültü ayırt edilir.
GOST 12.1.003-83 ve SN 9-86 RB 98 " İş yerlerinde gürültü. İzin verilen maksimum seviyeler"Gürültüyü spektrumun doğasına ve etki süresine göre sınıflandırır.
Spektrumun doğası gereği:
– geniş bant, eğer bir oktav genişliğinden daha geniş sürekli bir spektruma sahipse,
– tonal, eğer spektrum belirgin ayrık tonlar içeriyorsa. Bu durumda, pratik amaçlar için gürültünün tonal doğası, üçte bir oktav frekans bantlarında ölçüm yapılarak belirlenir (üçte bir oktav bandı için, bir banttaki ses basıncı seviyesi komşu olanları en az 10 dB aşar).
Zaman özelliklerine göre:
- ses seviyesi 8 saatlik bir iş gününde zamanla 5 dB'den fazla değişmeyen sabit,
– ses seviyesi 8 saatlik bir çalışma günü boyunca zamanla 5 dB'den fazla değişen, kararsız.
Değişken sesler ikiye ayrılır:
ses seviyesi zaman içinde sürekli değişen, zaman içinde dalgalanan;
ses seviyesi adım adım değişen (5 dB veya daha fazla) aralıklı;
Her biri 1 saniyeden kısa süren bir veya daha fazla ses sinyalinden oluşan darbe.
İnsanlar için en büyük tehlike tonal, yüksek frekanslı ve aralıklı gürültüdür.
Yayılma yöntemine göre ultrason ikiye ayrılır::
– havadan (havadan ultrason);
– katı ve sıvı ortamlarla temas halinde temas yoluyla yayılır (temas ultrasonu).
Ultrasonik frekans aralığı aşağıdakilere ayrılmıştır:
– düşük frekanslı salınımlar (1,12*10 4 - 1*10 5 Hz);
– yüksek frekans (1*10 5 - 1*10 9 Hz).
Ultrasonun kaynakları, teknolojik süreci, teknik kontrolü ve ölçümleri gerçekleştirmek için ultrasonik titreşimlerin üretildiği üretim ekipmanlarının yanı sıra, çalışması sırasında ultrasonun eşlik eden bir faktör olarak ortaya çıktığı ekipmanlardır.
Hava ultrasonunun özellikleri GOST 12.1.001 uyarınca işyerinde " Ultrason. Genel güvenlik gereksinimleri" ve SN 9-87 RB 98 " Havadaki ultrason. İşyerlerinde izin verilen maksimum seviyeler" geometrik ortalama frekansları 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz olan üçte bir oktav bantlarındaki ses basıncı seviyeleridir.
Temaslı ultrasonun özellikleri GOST 12.1.001 ve SN 9-88 RB 98 " uyarınca Temas yoluyla iletilen ultrason. İşyerlerinde izin verilen maksimum seviyeler" geometrik ortalama frekansları 8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz olan oktav bantlarındaki titreşim hızı değerleri veya titreşim hızı seviyeleridir.
Titreşimler- bunlar katı cisimlerin titreşimleridir - insan vücudu tarafından şok olarak algılanan aparatların, makinelerin, ekipmanların, yapıların parçaları. Titreşimlere sıklıkla duyulabilir bir gürültü eşlik eder.
Kişi başına bulaşma şekline göre titreşim ikiye ayrılır yerel Ve genel.
Genel titreşim, destek yüzeyleri aracılığıyla ayakta duran veya oturan bir kişinin vücuduna iletilir. Genel titreşimin en tehlikeli frekansı 6-9 Hz aralığındadır, çünkü bu, rezonansa neden olabilecek insan iç organlarının doğal titreşim frekansıyla örtüşür.
Yerel (yerel) titreşim insan eliyle bulaşır. Yerel titreşim aynı zamanda oturan bir kişinin bacaklarını ve çalışma masalarının titreşen yüzeyleriyle temas eden önkollarını etkileyen titreşimi de içerebilir.
İşçilere iletilen yerel titreşim kaynakları şunlar olabilir: motorlu el makineleri veya elektrikli el aletleri; makine ve ekipmanların kontrolleri; el aletleri ve iş parçaları.
Genel titreşim Oluşumunun kaynağına bağlı olarak, ikiye ayrılır:
Kategori 1'in genel titreşimi - işyerinde kendinden tahrikli ve çekilen makinelerdeki bir kişiyi, arazide, yollarda ve tarımsal arka planda sürüş sırasındaki araçları etkileyen ulaşım;
Kategori 2'nin genel titreşimi - üretim tesislerinin, sanayi tesislerinin ve maden işletmelerinin özel olarak hazırlanmış yüzeylerinde hareket eden makinelerdeki işyerlerindeki insanları etkileyen ulaşım ve teknolojik;
Kategori 3'ün genel titreşimi - teknolojik, işyerinde sabit makinelerin yakınındaki bir kişiyi etkileyen veya titreşim kaynağı olmayan işyerlerine iletilen.
Genel kategori 3 titreşim, konuma göre aşağıdaki türlere ayrılır:
3a – işletmelerin endüstriyel tesislerinin daimi işyerlerinde;
3b – titreşim üreten makinelerin bulunmadığı depolarda, kantinlerde, evlerde, görev odalarında ve diğer yardımcı üretim tesislerinde bulunan işyerlerinde;
3c - fabrika yönetiminin idari ve hizmet binalarındaki işyerlerinde, tasarım bürolarında, laboratuvarlarda, eğitim merkezlerinde, bilgisayar merkezlerinde, sağlık merkezlerinde, ofis binalarında ve zihinsel çalışanların diğer binalarında.
Zaman özelliklerine göre titreşim ikiye ayrılır::
- Gözlem süresi boyunca (en az 10 dakika veya teknolojik döngü süresi) spektral veya frekansı düzeltilmiş normalleştirilmiş parametrenin, 1 saniyelik bir zaman sabiti ile ölçüldüğünde 2 kattan (6 dB) fazla değişmediği bir sabit;
- gözlem süresi boyunca (en az 10 dakika veya teknolojik döngü süresi) spektral veya frekansı düzeltilmiş normalleştirilmiş parametrenin, 1 saniyelik bir zaman sabitiyle ölçüldüğünde 2 kattan (6 dB) fazla değiştiği sabit olmayan titreşim.
Titreşimi karakterize eden ana parametreler:
– frekans f (Hz);
– yer değiştirme genliği A (m) (salınım noktasının denge konumundan en büyük sapmasının büyüklüğü);
– salınım hızı v (m/s); salınım ivmesi a (m/s 2).
Gürültüde olduğu gibi, insanlar tarafından algılanan titreşim frekanslarının tüm spektrumu, geometrik ortalama frekansları 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz olan oktav bantlarına bölünmüştür.
Titreşim parametrelerindeki değişiklik aralığı, tehlikeli olmadığı eşik değerlerden gerçek olanlara kadar geniş olduğundan, bu parametrelerin geçersiz değerlerinin ve gerçek değerlerin oranının logaritmasının ölçülmesi daha uygundur. eşik olanlara. Bu değere parametrenin logaritmik düzeyi denir ve ölçüm birimi desibeldir (dB).

Titreşimlerin nedeni makina ve ünitelerin çalışması sırasında oluşan dengesiz kuvvet etkileridir. Bazı durumlarda, kaynakları pistonlu hareketli parçalardır (motorlarda ve kompresörlerde krank mekanizması, el çekiçlerinde vurucu, beton ve asfalt-beton karışımlarını sıkıştırmak için titreşim mekanizmaları, titreşimli tokmaklar, dökümhanelerdeki titreşimli şekillendirme üniteleri, kaynaklı bağlantıların dövülmesi için üniteler vb.) .); diğer durumlarda dengesiz dönen kütleler (elde tutulan elektrikli ve pnömatik taşlama makineleri, takım tezgahlarının kesici takımları vb.). Bazen parçaların (dişli kutusu dişlileri, yatak üniteleri, kaplinler vb.) darbeleri nedeniyle titreşimler oluşur.

Her durumda dengesizliğin varlığı, dengesiz merkezkaç kuvvetlerinin ortaya çıkmasına ve titreşime neden olmasına neden olur. Dengesizliğin nedeni, dönen gövdenin malzemesinin homojen olmaması, gövdenin kütle merkezi ile dönme ekseni arasındaki uyumsuzluk, sıcak ve soğuk iniş sırasında eşit olmayan ısınma nedeniyle parçaların deformasyonu vb. olabilir.

Sinüzoidal yasaya göre meydana gelen titreşimi karakterize eden ana parametreler şunlardır: yer değiştirme genliği xm - salınım noktasının denge konumundan en büyük sapmasının büyüklüğü; salınım hızının genliği vm - salınım noktasının hızının maksimum değeri; salınımlı ivmenin genliği am - salınım noktasının hızlanma değerlerinin maksimumu; salınım periyodu T - sistemin birbirini takip eden iki özdeş durumu arasındaki zaman aralığı; bilinen f = 1/T ilişkisi ile periyoda ilişkin hertz cinsinden frekans f.

Sinüzoidal salınımlar durumunda yer değiştirme, x=xm sin (wt + φ) formülüyle belirlenir; burada w, dairesel frekanstır (w = 2πf); φ—başlangıç ​​aşaması. Çoğu iş güvenliği probleminde başlangıç ​​aşaması önemli değildir ve dikkate alınmayabilir.

Yer değiştirme, hız ve ivme arasındaki ilişki aşağıdaki ifadelerle verilmektedir: v = x = jwx; a = x = v = -w2x, burada j = √-1 salınım vektörünü zamanda π/2 açısı kadar döndürmek için kullanılan operatör.

Genel durumda, titreşimi karakterize eden fiziksel nicelik (örneğin salınım hızı) zamanın bir fonksiyonudur: v = v (t). Matematiksel teori, böyle bir sürecin, farklı periyotlara ve genliklere sahip, süresiz olarak devam eden sinüzoidal salınımların toplamı olarak temsil edilebileceğini göstermektedir. Periyodik bir süreç söz konusu olduğunda, bu bileşenlerin frekansları sürecin temel frekansının katlarıdır: fn = nf1, burada n = 1, 2, 3, ..., f1 sürecin temel frekansıdır ve harmoniklerin genlikleri bilinen Fourier serisi genişleme formülleri kullanılarak belirlenir. Sürecin belirli bir periyodu yoksa (rastgele veya kısa vadeli tek süreçler), bu tür sinüzoidal bileşenlerin sayısı sonsuz derecede artar ve frekansları sürekli olarak dağıtılırken, genlikler Fourier integraline göre genişleme ile belirlenir. formül.

Bu nedenle, periyodik veya yarı periyodik bir salınım sürecinin spektrumu ayrıktır (Şekil 27a) ve rastgele veya kısa süreli tek bir sürecin spektrumu süreklidir (Şekil 27, b). Çoğu zaman, sürücünün çalışmasına bağlı temel salınım frekansı en açık şekilde ayrık spektrumda ifade edilir. İşlem birkaç periyodik işlemin eklenmesiyse, spektrumundaki bireysel bileşenlerin frekansları birbirinin katları olmayabilir, yani yarı periyodik bir işlem gerçekleşir (Şekil 27, a). Süreç birkaç periyodik ve rastgele sürecin toplamıysa, spektrumu karıştırılır, yani üst üste bindirilmiş sürekli ve ayrık spektrumlar şeklinde gösterilir (Şekil 27, c).

Pirinç. 27. Titreşim spektrumları: a - ayrık; b - katı; karışık

İşgücü koruması konularında, duyu organlarının spesifik özelliklerinden dolayı titreşimi karakterize eden parametrelerin etkin değerleri belirleyicidir. Dolayısıyla salınım hızının etkin değeri, ortalama süre boyunca anlık hız değerlerinin ortalama kareköküdür.

Bu nedenle, titreşimi karakterize etmek için parametrelerin etkin değerlerinin spektrumları veya ikincisinin ortalama kareleri kullanılır. Farklı frekanslardaki veya bireysel kaynakların salınımlarının bir kişi üzerindeki toplam etkisini değerlendirirken, tutarsız salınımlar eklerken ortaya çıkan titreşim hızının (hızlanma, yer değiştirme) bireysel bileşenlerin güçlerinin enerji toplamı ile bulunduğu akılda tutulmalıdır. spektrumun (veya bireysel kaynakların) veya aynısı olan ortalama karelerin toplamı; burada n, spektrumdaki bileşenlerin sayısıdır.

Buna göre prosesin ortaya çıkan efektif değeri şu ifadeyle belirlenir:

Sürekli bir spektrumun görüntüsü, görüntünün ait olduğu temel frekans bantlarının genişliği Δf hakkında zorunlu bir rezervasyon gerektirir. Eğer f1, verilen frekans bandının alt kesim frekansı, f2 ise üst kesim frekansı ise, geometrik ortalama, bandı bir bütün olarak karakterize eden frekans olarak alınır.

frekans fсг=√f1f2

Vibroakustik çalışmaların uygulanmasında, titreşim frekanslarının tamamı oktav aralıklarına bölünmüştür. Oktav aralığında üst sınır frekansı, f2/f2 = 2 alt frekansının iki katıdır.

Titreşim analizi üçte bir oktavda da gerçekleştirilebilir frekans aralıkları. Üçüncü oktavda .

Oktav titreşim frekans bantlarının geometrik ortalama frekansları standartlaştırılmıştır ve şunlardır: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.

Titreşimi karakterize eden parametrelerin mutlak değerlerinin çok geniş bir aralıkta değiştiği göz önüne alındığında, vibroakustik çalışmaların uygulamasında parametre seviyesi kavramı kullanılmaktadır.

Parametre düzeyi, parametrenin mutlak değerinin, referans noktası olarak seçilen bazı değerlerine (referans veya eşik değeri) logaritmik oranıdır. Seviyeler desibel (dB) cinsinden ölçülür.

Titreşim oranı seviyesi (dB)

karşılık gelen frekans bandında titreşim hızının v2 ortalama karesinin alındığı yer; v0, uluslararası anlaşmayla seçilen titreşim hızının (m/s) referansı veya eşik değeridir:

v0 = 5*10-8.

Sırasıyla titreşim hızı seviyeleri Lv1 ve Lv2 (dB) ile karakterize edilen iki salınım sürecini karşılaştırırken, bu denklemlerin farkı için şu ifadeye sahibiz:

Titreşim hızı seviyelerinin spektrumları titreşimin temel özellikleridir.

Genel ve yerel (yerel) titreşimler vardır. Genel titreşim tüm vücudun sarsılmasına neden olur, yerel titreşim ise diğer ekipman türlerinden kaynaklanan titreşimleri içerir. Elde taşınan mekanize elektrikli ve pnömatik aletlerle çalışanlar (kaynakların temizlenmesi, dökümlerin düzeltilmesi, perçinleme, taşlama vb.) yerel titreşime maruz kalırlar. Bazı durumlarda, bir işçi, örneğin yol inşaat makineleri ve araçlar üzerinde çalışırken, genel ve yerel titreşime (birleşik titreşim) aynı anda maruz kalabilir.

Frekansı 0,7 Hz'den düşük olan genel titreşimler (yuvarlanma), hoş olmasa da titreşim hastalığına yol açmaz. Bu durumda insan vücudu ve onun bireysel iç organları, karşılıklı hareketler yaşamadan tek bir bütün olarak hareket eder. Bu tür bir titreşimin sonucu, denge organlarının normal işleyişinin bozulması nedeniyle ortaya çıkan deniz tutmasıdır.

Çeşitli iç organlar ve vücudun bireysel kısımları (örneğin, baş veya kalp), belirli elastik özelliklere sahip ve paralel dirençlerin dahil olduğu "yaylar" ile birbirine bağlanan, belirli bir konsantre kütleye sahip salınım sistemleri olarak düşünülebilir. Böyle bir sistemin, frekansları (titreşimlerin öznel algısı) aynı zamanda işçinin vücudunun konumuna ("ayakta" veya "oturma") da bağlı olan bir dizi rezonansa sahip olduğu açıktır.

4-6 Hz frekanslarındaki rezonans, omuz kuşağının, kalçaların (“ayakta” ​​pozisyonda) ve başın tabana göre (“ayakta” ​​pozisyonda) titreşimlerine karşılık gelir; 25-30 Hz frekanslarda - omuzlara göre baş (oturma pozisyonu). Çoğu iç organ için doğal frekanslar 6-9 Hz aralığındadır. İşyerlerinin belirtilen frekanslardaki titreşimleri, mekanik hasara ve hatta bu organların yırtılmasına neden olabileceğinden çok tehlikelidir. Rezonans veya rezonansa yakın bölgedeki genel titreşimlere sistematik maruz kalma, titreşim hastalığının nedeni olabilir - öncelikle titreşimlerin merkezi sinir sistemi üzerindeki etkisinden kaynaklanan, vücudun fizyolojik fonksiyonlarında kalıcı bozukluklar. Bu bozukluklar kendilerini baş ağrıları, baş dönmesi, kötü uyku, performansta azalma, sağlıksızlık ve kalp fonksiyon bozuklukları şeklinde gösterir.

Lokal titreşim, parmakların terminal falankslarından başlayarak tüm ele, ön kola yayılan ve kalbin damarlarını kaplayan kan damarlarında spazmlara neden olur. Sonuç olarak, periferik kan temininde bir ihlal var - ekstremitelere kan temininde bir bozulma. Aynı zamanda titreşimin sinir uçları, kas ve kemik dokuları üzerinde cilt hassasiyetinin bozulması, kas tendonlarının kemikleşmesi, el ve parmak eklemlerinde ağrı ve tuz birikmesiyle ifade edilen ve deformasyonlara yol açan bir etkisi vardır. ve eklem hareketliliğinde azalma. Bütün bu değişiklikler soğuk mevsimde artarken, sıcak mevsimde azalır. Aynı zamanda genel titreşimde olduğu gibi merkezi sinir sisteminin aktivitesinde de bozukluklar gözlenir.

Vibrodisease, etkili tedavisi ancak erken aşamalarda mümkün olan meslek hastalıkları grubuna aittir ve bozulmuş fonksiyonların restorasyonu çok yavaş ilerlemektedir ve özellikle ağır vakalarda vücutta geri dönüşü olmayan değişiklikler meydana gelerek sakatlığa yol açmaktadır.

Yardımcı bilgi: