Вибрация – это механические колебательные движения системы с упругими связями. Вибрация характеризуется спектром частот и такими кинематическими параметрами, как виброскорость и виброускорение или их логарифмическими уровнями в децибелах (дБ).
Виды вибраций
Вибрацию классифицируют следующим образом:
1. По способу передачи человеку:
- локальная вибрация, передающаяся на руки работника;
- общая вибрация, передающаяся через опорные поверхности тела в положении сидя (ягодицы) или стоя (подошвы ног).
2. По частотному составу:
- низкочастотная вибрация (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 1-4 Гц и 8-16 Гц соответственно для общей и локальной вибрации);
- среднечастотная вибрация (8-16 Гц для общей вибрации, 31,5 и 63 Гц для локальной вибрации);
- высокочастотная вибрация (31,5 и 63 Гц для общей вибрации, 125-1000 Гц для локальной вибрации).
3. По направлению вибрационного воздействия – в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат:
- для общей вибрации направление осей Xо, Yо, Zо и их связь с телом человека следующая: ось Xо – горизонтальная от спины к груди; ось Yо – горизонтальная от правого плеча к левому); Zл – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п.
- для локальной вибрации направление осей Xл, Yл, Zл и их связь с рукой человека следующая: ось Xл – совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т.п.); ось Yл – перпендикулярна ладони, а ось Zл – лежит в плоскости, образованной осью Xл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья.
4. По характеру спектра:
- узкополосная вибрация – у которой контролируемые параметры в одной третьоктавной полосе частот более чем на 15 дБ превышает значения в соседних третьоктавных полосах;
- широкополосная вибрация – с непрерывным спектром шириной более одной октавы.
5. По временным.характеристикам:
- постоянная вибрация, для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не более чем в 2 раза (па 6 дВ) за время наблюдения;
- непостоянная вибрация (колеблющаяся, переменная, импульсная), для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 минут.
Производственными источниками локальной вибрации являются машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия. Локальная вибрация имеет место при точильных, наждачных, шлифовальных, полировочных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий, а также при работе ручными инструментами.
Общая вибрация по источнику возникновения бывает: 1) транспортной, 2) транспортно-технологической и 3) технологической.
Водители транспортных машин (тракторов, самоходной сельхозтехники, грузового автотранспорта, землеройных машин и др.), а также операторы транспортно-технологического оборудования (экскаваторов, подъемных кранов, горнодобывающих машин, бетоноукладчиков и др.) подвергаются воздействию общей и локальной вибрации. На рабочие места передается низкочастотная толчкообразная вибрация беспорядочного характера, возникающая в процессе передвижения машин по неровной поверхности или от работы подвижных частей механизмов. На рабочее место водителя, в том числе на органы управления передается вибрация, возникающая в результате работы двигателя.
К источникам технологических вибраций относится оборудование, действие которого основано на использовании вибрации и ударов (виброплатформы, вибростенды, молоты, штампы, прессы и пр.), а также мощные электрические установки (компрессоры, насосы, вентиляторы, некоторые металлообрабатывающие станки и др.).
Воздействие повышенного уровня вибрации на организм человека
Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определятся прежде всего уровнем, спектральным составом и продолжительностью воздействия вибрации.
Нарушения здоровья работающего, обусловленные локальной или общей вибрацией, складываются из поражении нейрососудистой, нервно-мышечной систем, опорно-двигательного аппарата, изменений обмена веществ и др. При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны центральной нервной системы, которые связаны с комбинированным действием вибрации и интенсивного шума, постоянно сопутствующего вибрационным процессам.
По статистическим данным, 1/4 выявленных профессиональных заболеваний связано с воздействием вибрации и шума. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью регистрируется в тяжелом, энергетическом, транспортном машиностроении, угольной промышленности и цветной металлургии.
Профилактические мероприятия по снижению уровней вибрации
Комплекс профилактических мероприятий, снижающих уровни вибрации оборудования, сокращающих время контакта с ним и ограничивающим влияние неблагоприятных сопутствующих факторов производственной сферы включает гигиеническое нормирование, организационно-технические и лечебно-профилактические меры.
Основным документом, регламентирующим параметры производственных вибраций, являются СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Также имеется ряд государственных стандартов, которые регламентируют гигиенические параметры вибрации машин и оборудования.
Основные методы и средства защиты от вибрации
Основными методами и средствами защиты от вибрации являются:
- устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации;
- уменьшение интенсивности вибрации непосредственно в источнике;
- применение вибродемпфирования, динамического виброгашения, активной и пассивной виброизоляции;
- рациональная организация режима труда и отдыха;
- создание комплексных бригад с взаимозаменяемостью профессий;
- использование средств индивидуальной защиты;
- организация активной дифференцированной диспансеризации работников виброопасных профессий;
- тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур или сухого воздушного обогрева;
- взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса;
- производственная гимнастика;
- ультрафиолетовое облучение;
- витаминопрофилактика.