Titreşimin insan vücudu üzerindeki etkisi. Titreşimin fiziksel özellikleri

Titreşim– bir malzeme noktasının veya mekanik bir sistemin salınım hareketleri. Titreşimin uyarılmasının nedeni, makine ve ünitelerin çalışması sırasında ortaya çıkan dengesiz kuvvet etkileri, hareket sırasında kinematik uyarılmadır. Araç engebeli bir yolda, vb.

Titreşimin ana fiziksel parametreleri şunlardır:

Frekans f 0 , Hz;

Salınım periyodu T, s;

Titreşim yer değiştirme genliği A, m;

Titreşim hızı genliği V, m/s;

Titreşim ivme genliği W, m/s 2 .

Bu parametreler aşağıdaki ilişkidedir:

Genel titreşim için sınırlayıcı spektrumun temel frekansı, yerel - 125 Hz için 63 Hz'dir.

Bir kişi üzerindeki etkisini belirleyen titreşimin hijyenik özellikleri, titreşim hızının karekök değerleri ve logaritmik seviyeleridir. Titreşim, desibel cinsinden logaritmik titreşim hızı denklemi ile tahmin edilir.

Titreşim hızının logaritmik seviyesi aşağıdaki ifade ile belirlenir: (3)

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

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

Titreşim ivmesinin logaritmik seviyesi şu formülle 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 ayrılır, destek yüzeyleri aracılığıyla oturan bir kişinin vücuduna iletilir veya ayakta adam ve yerel, insan elinden bulaşır.

Hareket yönünde, genel titreşim için ortogonal koordinat sistemi X, Y, Z'nin eksenleri boyunca hareket eden titreşim meydana gelir; burada Z - dikey eksen, ve A" ve U- yatay eksenler; tüm ortogonal koordinat sistemi X p, Y p, Z p boyunca hareket eder - yerel titreşim için, burada X p ekseni kapsama noktalarının (kulplar, direksiyon simidi vb.) ekseniyle çakışır ve Z p ekseni X ekseni tarafından oluşturulan düzlem ve tedarik yönü veya kuvvet uygulaması Oluşumunun kaynağına göre, genel titreşim, arazi üzerindeki hareketten kaynaklanan nakliyeye bölünür; teknolojik bir işlemi gerçekleştiren makinelerin sabit bir konumda çalışması sırasında veya bir üretim tesisinin, sanayi sitesinin özel olarak hazırlanmış bir bölümünde hareket ederken ortaya çıkan nakliye ve teknik; sabit makinelerin çalışması sırasında meydana gelen teknolojik veya. titreşim kaynakları olmayan iş yerlerine aktarılır.

43. bir engelin ses dalgasının geçişi

ses dalgaları bir engelle karşılaştıklarında sabit bir şekilde yansıtılırlar ve kısmen kırılırlar. Kırılan enerjinin bir kısmı bariyer malzemesi tarafından emilir. Ses enerjisinin geri kalanı bariyere nüfuz eder (Şekil 11.2). Enerjinin yansıma ve kırılma sayısı salınım frekansına, dalga cephesinin bariyere geliş açısına ve bina kabuğunun fiziksel özelliklerine bağlıdır.

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

bir=£="<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 karşılaştığında ses enerjisinin yansıması, soğurulması ve geçişi şemaları (E ppd - gelen ses enerjisi: E neg - bariyerden yansıyan ses enerjisi; E absorpsiyon - bariyerden geçen ses enerjisi)

Ses yalıtımı.

Ses yalıtımı - havadaki gürültü yollarında ses geçirmez çitlerin kullanılması. Gürültü azaltma etkisi, ses dalgalarının ses geçirmez çitlerden 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, gözeneklerin duvarlarından çoklu yansımalar sonucunda termal enerjiye dönüşür. En yoğun şekilde ses titreşimlerinin enerjisini, kullanılan termal gözenekli ve gevşek malzemelere dönüştürürler.
: Yüksek ses yutma etkisi elde edilmesi.

45 Ses emilimi.

Ses emilimi için, yapı malzemelerinin ve yapıların 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 havayı ısınmasına neden olan titreşim hareketine sokmak için harcanır. Bu durumda, ses titreşimlerinin kinetik enerjisi, çevreleyen boşlukta dağılan termal enerjiye dönüştürülür.

En yoğun şekilde ses titreşimlerinin enerjisini, yüksek bir ses emici etki elde etmek için kullanılan termal gözenekli ve gevşek malzemelere dönüştürürler.

Titreşim izolasyonu.

Titreşim izolasyon koruması, çalışma alanlarını, ekipmanı ve bina yapılarını makine ve mekanizmaların çalışmasından kaynaklanan titreşimlerden korumanın etkili yollarından biridir. Titreşim yalıtımı, aralarına yerleştirilmiş cihazlar (titreşim yalıtıcıları) kullanılarak uyarma kaynağından korunan nesneye titreşim iletiminin azaltılmasından oluşan bir titreşim koruma yöntemidir.

Titreşime dayanıklı makineler oluşturmak için, tasarlanırken, uyarma kaynağına etki ederek titreşim parametrelerini azaltan yöntemler ve yerleşik bir çalışma alanına sahip makineler için, teknolojik süreçleri tasarlarken GOST 12.4.046-78 tarafından belirlenen ek titreşim yöntemleri kullanılır. ve endüstriyel binalar ve yapılar, titreşim karakteristik parametrelerinin en düşük değerlerine sahip makineler, işçilerin titreşime maruz kalabilecekleri sabit iş yerleri (bölgeler); iş yerlerinde minimum titreşim seviyelerinin oluşturulması dikkate alınarak makinelerin yerleştirilmesi için bir şema geliştirildi; iş yerlerinde beklenen titreşim seviyelerinin hesaplamaları (değerlendirmeleri) yapılmıştır; iş yerlerinde hijyenik titreşim standartlarını sağlayan makinelerin montajı için temel ve tavanlar için seçilmiş inşaat çözümleri; inşaat çözümleriyle birlikte iş yerlerinde hijyenik titreşim standartları sağlayan makinelerin veya operatörün çalışma yerinin gerekli titreşim koruma araçları seçildi ve hesaplandı.

Yaylı titreşim izolatörleri düşük frekanslarda, kauçuk - yüksek frekanslarda (30 Hz'den fazla) etkilidir.

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

Gürültü- bu, elastik ortamdaki (katı, sıvı, gaz) parçacıkların salınım hareketinden kaynaklanan farklı frekans ve yoğunluktaki (kuvvetli) sesler kümesidir.
Salınım hareketinin bir ortamda yayılma sürecine ses dalgası, ses dalgalarının yayıldığı ortamın alanına da ses alanı denir.
Şok, mekanik, aerohidrodinamik gürültüyü ayırt eder. Darbe sesi damgalama, perçinleme, dövme vb. işlemler sırasında oluşur.
mekanik gürültü makine ve mekanizmaların (kırıcılar, değirmenler, elektrik motorları, kompresörler, pompalar, santrifüjler vb.) bileşenlerinin ve parçalarının sürtünmesi ve atması sırasında oluşur.
aerodinamik gürültü aparatlarda ve boru hatlarında yüksek hava, gaz veya sıvı hareket hızlarında ve hareket ve basınç yönlerinde keskin değişikliklerle oluşur.
Sesin temel fiziksel özellikleri:
– frekans f (Hz),
– ses basıncı P (Pa),
– yoğunluk veya ses yoğunluğu I (W/m2),
– ses gücü? (W).
Ses Dalgası Hızı 20°C'de atmosferde 344 m/s'dir.
İnsan işitme organları, 16 ila 20.000 Hz frekans aralığındaki ses titreşimlerini algılar. Frekansı 16 Hz'in altında (infrases) ve frekansı 20.000'in üzerinde (ultrason) olan salınımlar işitme organları tarafından algılanmaz.
Ses titreşimleri havada yayıldığında, seyrelme ve yüksek basınç alanları periyodik olarak ortaya çıkar. Bozulmuş ve bozulmamış ortamdaki basınç farkına paskal (Pa) cinsinden ölçülen ses basıncı P denir.
Bir ses dalgasının yayılmasına enerji transferi eşlik eder. Bir ses dalgasının dalga yayılma yönüne dik yönlendirilmiş bir birim yüzey boyunca birim zamanda taşıdığı enerji miktarına sesin yoğunluğu veya gücü denir I ve W / m 2 olarak ölçülür.
Ürün, bir ortamdan diğerine geçiş sırasında ses dalgalarının yansıma derecesini ve ayrıca malzemelerin ses yalıtım özelliklerini karakterize eden ortamın özgül akustik direnci olarak adlandırılır.
Minimum ses yoğunluğu kulak tarafından algılanan , duyma eşiği olarak adlandırılır. 1000 Hz frekansı, standart karşılaştırma frekansı olarak alınır. Bu frekansta, işitme eşiği I 0 = 10-12 W / m2 ve karşılık gelen ses basıncı P 0 = 2 * 10 -5 Pa. Maksimum ses yoğunluğu, işitme organının ağrı yaşamaya başladığı, 10 2 W / m2'ye eşit ağrı eşiği ve karşılık gelen ses basıncı P = 2 * 10 2 Pa olarak adlandırılır.
Bir kişi tarafından duyulan ses yoğunluğu ve ses basıncındaki değişiklikler çok büyük olduğundan ve sırasıyla 10 14 ve 10 7 kez olduğundan, sesi değerlendirmek için ses yoğunluğunun veya ses basıncının mutlak değerlerini kullanmak son derece elverişsizdir.
Gürültünün hijyenik bir değerlendirmesi için, yoğunluğunu ve ses basıncını mutlak fiziksel niceliklerle değil, bu niceliklerin oranlarının, frekanslı standart bir tonun işitme eşiğine karşılık gelen koşullu sıfır düzeyine logaritmalarıyla ölçmek gelenekseldir. 1000 Hz. Oranların bu logaritmalarına yoğunluk ve ses basıncı seviyeleri denir ve bel (B) cinsinden ifade edilir. İnsan işitme organı, ses yoğunluğu seviyesindeki bir değişikliği 0,1 bela ile ayırt edebildiğinden, pratik kullanım için 10 kat daha az bir birime sahip olmak daha uygundur - desibel(dB).
Desibel cinsinden ses yoğunluğu seviyesi L, formülle belirlenir.

L=10Lg(I/Io) .

Ses şiddeti, ses basıncının karesiyle orantılı olduğundan, bu formül şu şekilde de yazılabilir:

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

Gürültü seviyesini ölçmek için logaritmik bir ölçeğin kullanılması, geniş bir I ve P değerleri aralığının, 0 ila 140 dB arasında nispeten küçük bir logaritmik değerler aralığında yer almasına izin verir.
Ses basıncı eşiği P 0, L = 0 dB işitme eşiğine, 120-130 dB ağrı eşiğine karşılık gelir. Gürültü, küçük (50-60 dB) bile olsa, sinir sistemi üzerinde psikolojik bir etkiye sahip olan önemli bir yük oluşturur. 140-145 dB'den fazla gürültünün etkisi altında kulak zarının yırtılması mümkündür.
Toplam ses basıncı seviyesi Aynı ses basıncı seviyesine sahip birkaç ses kaynağı tarafından oluşturulan L, formülle hesaplanır

L=L ben +10Lg n , dB,

burada n, aynı ses basıncı seviyesine sahip gürültü kaynaklarının sayısıdır.
Yani, örneğin, iki özdeş gürültü kaynağı gürültü oluşturuyorsa, toplam gürültüleri ayrı ayrı her birinden 3 dB daha fazladır.
İşitme organımız farklı frekanslardaki seslere eşit derecede duyarlı olmadığından, ses yoğunluğu düzeyine göre, bu sesin yüksekliğinin fizyolojik hissini yargılamak hala imkansızdır; Eşit güçteki sesler, ancak farklı frekanslar, eşit olmayan bir şekilde yüksek görünür. Örneğin frekansı 100 Hz ve gücü 50 dB olan bir ses, frekansı 1000 Hz ve gücü 20 dB olan bir sese eşit olarak algılanır. Bu nedenle, farklı frekanslardaki sesleri karşılaştırmak için, ses yoğunluk seviyesi kavramıyla birlikte, geleneksel bir birim olan arka plan ile yüksek ses seviyesi kavramı tanıtılır. Bir arka plan - 1000 Hz frekansta ses seviyesi ve 1 dB yoğunluk seviyesi. 1000 Hz frekansta, ses seviyeleri ses basınç seviyelerine eşit alınır.
Şek. Şekil 1, farklı frekanslardaki sesleri sübjektif ses yüksekliği hissine göre değerlendirmek için işitme organının özelliklerinin incelenmesi sonucunda elde edilen eşit ses yüksekliği eğrilerini göstermektedir. Grafik, kulağımızın 800-4000 Hz frekanslarında en yüksek hassasiyete ve 20-100 Hz'de en düşük hassasiyete sahip olduğunu göstermektedir.

Tipik olarak, gürültü ve titreşim parametreleri oktav bantlarında değerlendirilir. Bant genişliği olarak bir oktav alınır, yani en yüksek f2 frekansının 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 standartlaştırılmış GOST 12.1.003-83 " Gürültü. Genel güvenlik gereksinimleri"ve ilgili kesme frekansları 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- ile 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 ve 8000 Hz'dir. 5600, 5600-11200.
Gürültüyü karakterize eden niceliklerin frekansına bağımlılığı, gürültünün frekans spektrumu olarak adlandırılır. Gürültünün bir kişi üzerindeki etkisinin fizyolojik değerlendirmesinin rahatlığı için, düşük frekanslı (300 Hz'e kadar), orta frekanslı (300-800 Hz) ve yüksek frekanslı (800 Hz'in üzerinde) gürültü vardır.
GOST 12.1.003-83 ve SN 9-86 RB 98 " İşyerinde gürültü. Limitler"Gürültüyü spektrumun doğasına ve etki zamanına göre sınıflandırır.
Spektrumun doğası gereği:
– birden fazla oktav genişliğinde sürekli bir spektruma sahipse geniş bant,
-tonal, eğer spektrumda belirgin farklı tonlar varsa. Aynı zamanda, pratik amaçlar için, gürültünün ton niteliği, üçte bir oktav frekans bandında ölçülerek belirlenir (üçte bir oktav bandı için, bir banttaki ses basıncı seviyesini komşu bantlara göre en az 10 kat aşarak). dB.
Zamansal özelliklere göre:
- 8 saatlik bir iş günü için ses seviyesi zamanla 5 dB'den fazla değişmeyen sabit,
- aralıklı, 8 saatlik bir çalışma gününde ses seviyesi zamanla 5 dB'den fazla değişen.
Aralıklı sesler ikiye ayrılır:
ses seviyesi zaman içinde sürekli değişen, zaman içinde dalgalanan;
ses seviyesi kademeli olarak değişen (5 dB veya daha fazla) aralıklı;
her biri 1 s'den kısa süreli bir veya daha fazla ses sinyalinden oluşan impuls.
İnsanlar için en büyük tehlike tonlu, yüksek frekanslı ve aralıklı gürültüdür.
Yayılma yöntemine göre ultrason ayrılır:
– hava yoluyla yayılır (havadan ultrason);
- katı ve sıvı ortamla temas halinde temas yoluyla dağıtılır (temas ultrason).
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).
Ultrason kaynakları, teknolojik süreci, teknik kontrolü ve ölçümleri gerçekleştirmek için ultrasonik titreşimlerin üretildiği üretim ekipmanı ve ayrıca ultrasonun eşlik eden bir faktör olarak meydana geldiği operasyon sırasında ekipmandır.
Havadaki ultrasonun özellikleri işyerinde GOST 12.1.001 " uyarınca ultrason. Genel güvenlik gereksinimleri"ve SN 9-87 RB 98" Havadan ultrason. İşyerinde 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 bandındaki ses basıncı seviyeleridir.
Temas ultrasonunun özellikleri GOST 12.1.001 ve SN 9-88 RB 98 " uyarınca Temas yoluyla iletilen ultrason. İşyerinde izin verilen maksimum seviyeler"8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz geometrik ortalama frekanslara sahip oktav bantlarında titreşim hızı veya titreşim hızı seviyelerinin tepe değerleridir.
titreşimler- bunlar katı cisimlerin titreşimleridir - insan vücudu tarafından titreme olarak algılanan aparatların, makinelerin, ekipmanların, yapıların parçaları. Titreşimlere genellikle işitilebilir 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 bir kişinin iç organlarının salınımlarının doğal frekansı ile çakışır ve bunun sonucunda rezonans meydana gelebilir.
Yerel (yerel) titreşim insan elinden bulaşır. Oturan bir kişinin bacaklarını ve masaüstü bilgisayarların titreşen yüzeyleriyle temas halindeki ön kollarını etkileyen titreşim de yerel titreşime bağlanabilir.
İşçilere iletilen yerel titreşim kaynakları şunlar olabilir: motorlu elde tutulan makineler veya elle tutulan mekanize bir alet; makine ve ekipman kontrolleri; el aletleri ve iş parçaları.
genel titreşim oluşum kaynağına bağlı olarak ayrılır:
1. kategorinin genel titreşimi - kendinden tahrikli ve çekilir makinelerde işyerinde bir kişiyi etkileyen nakliye, arazide, yollarda ve tarımsal geçmişlerde sürüş sırasında araçlar;
2. kategorinin genel titreşimi - endüstriyel tesislerin, endüstriyel alanların, maden ocaklarının özel olarak hazırlanmış yüzeylerinde hareket eden makinelerdeki işyerlerinde bir kişiyi etkileyen ulaşım ve teknolojik;
3. kategorinin genel titreşimi - teknolojik, sabit makinelerin yakınındaki işyerinde bir kişiyi etkileyen veya titreşim kaynakları olmayan iş yerlerine iletilen.
Kategori 3'ün genel titreşimi, eylem yerine göre aşağıdaki tiplere ayrılır:
3a - işletmelerin endüstriyel tesislerinin kalıcı işyerlerinde;
3b - titreşim üreten makinelerin bulunmadığı depolarda, kantinlerde, ev, görev 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.
Zamansal özelliklere göre, titreşim ayrılır:
- 1 s'lik bir zaman sabiti ile ölçüldüğünde, gözlem süresi boyunca (en az 10 dakika veya teknolojik döngünün süresi) spektral veya frekans düzeltmeli normalleştirilmiş parametrenin en fazla 2 kat (6 dB) değiştiği bir sabit ;
- gözlem süresi boyunca (en az 10 dakika veya teknolojik döngünün süresi) spektral veya frekans düzeltmeli normalleştirilmiş parametrenin, bir zaman sabiti ile ölçüldüğünde 2 kattan (6 dB) fazla değiştiği sabit olmayan titreşim 1 saniye
Titreşimi karakterize eden ana parametreler:
– frekans f (Hz);
- yer değiştirme genliği A (m) (salınım noktasının denge konumundan en büyük sapması);
– titreşim hızı v (m/s); salınım ivmesi a (m / s 2).
Gürültünün yanı sıra, bir kişi tarafından algılanan tüm titreşim frekansları spektrumu, geometrik ortalama frekansları 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz olan oktav bantlarına bölünür. .
Gerçek değerlere tehlikeli olmadığı eşik değerlerinden titreşim parametrelerindeki değişim aralığı geniş olduğundan, bu parametrelerin geçersiz değerlerini ve gerçek değerlerin oranının logaritmasını ölçmek daha uygundur. eşik olanlara. Bu değere parametrenin logaritmik seviyesi denir ve birimi desibeldir (dB).

Titreşimlerin oluşma nedeni, makine ve ünitelerin çalışması sırasında ortaya çıkan dengesiz kuvvet etkileridir. Bazı durumlarda kaynakları ileri geri hareket eden hareketli parçalardır (motorlarda ve kompresörlerde bir krank mekanizması, manuel zımbalarda bir çekiç, beton ve asfalt-beton karışımlarını sıkıştırmak için titreşim mekanizmaları, vibro tokmaklar, dökümhanelerdeki vibroform üniteleri, kaynaklı bağlantıların dövülmesi için üniteler vb.) ); diğer durumlarda, dengesiz dönen kütleler (el tipi elektrikli ve pnömatik taşlama makineleri, takım tezgahlarının kesici takımları, vb.). Bazen titreşimler, parçaların (dişli kutusunun dişlileri, yatak tertibatları, kaplinler vb.) şoklarından kaynaklanır.

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

Sinüzoidal yasaya göre oluşan 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 değeridir; salınım ivmesinin genliği am, salınım noktasının ivmesinin maksimum değeridir; salınım periyodu T, sistemin birbirini izleyen iki aynı durumu arasındaki zaman aralığıdır; frekans f hertz cinsinden, bilinen ilişki f = 1/T ile periyoda bağlıdır.

Sinüzoidal salınımlar durumunda yer değiştirme x=xm sin (wt + φ) formülüyle belirlenir, burada w dairesel frekanstır (w = 2πf); φ başlangıç ​​aşamasıdır. İşçi korumanın çoğu görevinde, başlangıç ​​aşaması önemli değildir ve dikkate alınmayabilir.

Yer değiştirme, hız ve ivme arasındaki ilişki aşağıdaki ifadelerle verilir: v = x = jwx; a = x = v = -w2x, burada j=√-1 salınım vektörünün zamanda π/2 açısı kadar dönme operatörüdür.

Genel durumda, titreşimi karakterize eden fiziksel nicelik (örneğin, titreşim hızı) zamanın belirli bir işlevidir: v = v (t). Matematiksel teori, böyle bir sürecin, farklı periyotlar ve genliklere sahip sonsuz uzun süreli 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 iyi bilinen Fourier serisi genişleme formülleri ile belirlenir. Sürecin belirli bir periyodu yoksa (rastgele veya kısa süreli tek süreçler), bu tür sinüzoidal bileşenlerin sayısı sonsuz olur ve frekansları sürekli bir şekilde dağılırken, genlikler genişlemeye göre belirlenir. Fourier integral formülü.

Bu nedenle, periyodik veya yarı periyodik bir salınım sürecinin spektrumu ayrıdır (Şekil 27a), rastgele veya kısa süreli tek bir sürecin spektrumu ise süreklidir (Şekil 27b). Çoğu zaman, ayrık spektrumda, sürücünün çalışmasından kaynaklanan temel salınım frekansı en belirgindir. İşlem birkaç periyodik işlemin bir toplamıysa, spektrumundaki ayrı ayrı bileşenlerin frekansları birbirinin katı olmayabilir, yani yarı periyodik bir işlem gerçekleşir (Şekil 27, a). İşlem, birkaç periyodik ve rastgele işlemin toplamıysa, spektrumu karıştırılır, yani birbiri üzerine bindirilmiş sürekli ve ayrık spektrumlar olarak tasvir edilir (Şekil 27, c).

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

İş güvenliği konularında, duyu organlarının kendine özgü özelliklerinden dolayı, titreşimi karakterize eden parametrelerin etkin değerleri belirleyicidir. Dolayısıyla, salınım hızının etkin değeri, ortalama süre için anlık hız değerlerinin kök ortalama karesidir.

Böylece, titreşimi karakterize etmek için, parametrelerin etkin değerlerinin spektrumları veya ikincisinin ortalama kareleri kullanılır. Çeşitli frekanslardaki salınımların veya bireysel kaynakların bir kişi üzerindeki toplam etkisini değerlendirirken, tutarsız salınımları eklerken, ortaya çıkan salınım hızının (ivme, yer değiştirme) bireyin güçlerinin enerji toplamı ile bulunduğu akılda tutulmalıdır. spektrumun bileşenleri (veya bireysel kaynaklar) veya aynı olan, ortalama karelerin toplamı, burada n, spektrumdaki bileşenlerin sayısıdır.

Buna göre, sürecin ortaya çıkan efektif değeri ifade ile belirlenir.

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

frekans fsg=√f1f2

Vibroakustik çalışma pratiğinde, tüm titreşim frekansları aralığı oktav aralıklarına bölünür. Oktav aralığında, üst kesme frekansı alt frekans f2/f2 = 2'nin iki katıdır.

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

Oktav titreşim frekans bantlarının geometrik ortalama frekansları standardize edilmiştir 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 düşünüldüğünde, vibroakustik çalışmaların uygulamasında parametre düzeyi kavramı kullanılmaktadır.

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

Salınım hızı seviyesi (dB)

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

v0 = 5*10-8.

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 ana özellikleridir.

Genel ve yerel (yerel) titreşimler vardır. Genel titreşim, tüm organizmanın sarsılmasına neden olur, yerel titreşim ise diğer birçok ekipman türünü içerir. Elde tutulan mekanize elektrikli ve pnömatik aletlerle (kaynakların temizlenmesi, dökümlerin düzeltilmesi, perçinleme, taşlama vb.) çalışanlar yerel titreşimlere maruz kalırlar. Bazı durumlarda, örneğin yol yapım makinelerinde ve nakliyede çalışırken, bir işçi hem genel hem de yerel titreşime (kombine titreşim) maruz kalabilir.

0,7 Hz'den (sallanan) daha düşük frekanslı genel titreşimler, rahatsız edici olsa da, titreşim hastalığına yol açmaz. İnsan vücudu ve bireysel iç organları bu durumda karşılıklı hareketler yaşamadan bir bütün olarak hareket eder. Bu titreşimin sonucu, denge organlarının normal işleyişinin ihlali nedeniyle oluşan deniz tutmasıdır.

Vücudun çeşitli iç organları ve ayrı bölümleri (örneğin, baş veya kalp), belirli elastik özelliklere sahip "yaylar" ile birbirine bağlanan ve paralel dirençlerin dahil edildiği, belirli bir konsantre kütleye sahip salınım sistemleri olarak kabul edilebilir. Açıkçası, böyle bir sistemin, frekansları (titreşimlerin öznel algısı) aynı zamanda işçinin vücudunun konumuna ("ayakta" veya "oturma") da bağlı olan bir dizi rezonansı vardır.

4-6 Hz frekanslardaki rezonans, omuz kuşağının, kalçaların ("ayakta" konumda), başın tabana göre ("ayakta" konumu) titreşimlerine karşılık gelir; 25-30 Hz frekanslarda - omuzlara göre baş ("oturma" konumu). Çoğu iç organ için doğal frekanslar 6–9 Hz aralığındadır. Belirtilen frekanslardaki iş yerlerinin titreşimleri, mekanik hasara ve hatta bu organların yırtılmasına neden olabileceği için çok tehlikelidir. Bir rezonans veya rezonansa yakın bölgede genel titreşimlere sistematik olarak maruz kalma, titreşim hastalığının nedeni olabilir - esas olarak titreşimlerin merkezi sinir sistemi üzerindeki etkisinden dolayı vücudun fizyolojik fonksiyonlarının kalıcı ihlalleri. Bu bozukluklar baş ağrısı, baş dönmesi, kötü uyku, düşük performans, kötü sağlık ve kalp rahatsızlıkları şeklinde kendini gösterir.

Lokal titreşim, parmakların terminal falankslarından başlayarak tüm ele, ön kola yayılan ve kalp damarlarını kaplayan kan damarlarının spazmlarına neden olur. Sonuç olarak, periferik kan akışında bir ihlal var - uzuvlara kan akışında bir bozulma. Aynı zamanda titreşimin sinir uçları, kas ve kemik dokuları üzerinde etkisi vardır, bu da cilt hassasiyetinde bozulma, kas tendonlarının kemikleşmesi, el ve parmak eklemlerinde ağrı ve tuz birikmesi ile ifade edilir, bu da şekil bozukluklarına yol açar. 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 evrelerde mümkün olan meslek hastalıkları grubuna aittir ve bozulan fonksiyonların restorasyonu çok yavaş ilerler ve özellikle ağır vakalarda vücutta geri dönüşü olmayan değişiklikler meydana gelerek sakatlığa yol açar.

Kullanışlı bilgi: