Investigarea vibrațiilor. Măsurarea vibrațiilor. Efectul vibrațiilor asupra oamenilor

Am fost familiarizați cu o astfel de știință ca fizica din zilele noastre de școală. Oscilații, frecvențe,

Ce este vibrația? Definiția poate fi dată după cum urmează: este mișcări mecanice oscilante care sunt transmise direct corpului uman. Principalele sale caracteristici fizice sunt frecvența și amplitudinea oscilațiilor. Măsurarea vibrațiilor în amplitudine este efectuată în centimetri sau în metri, iar în frecvență - în hertz.

Cum ar trebui măsurată vibrația prin accelerare și viteză?

Pentru orice mișcare vibrațională, viteza și accelerația se schimbă continuu. Accelerația este cea mai mare pe linia centrală a oscilației, iar în pozițiile extreme este cea mai mică. Luând în considerare acest lucru, măsurarea vibrațiilor se realizează prin accelerare și viteză. Recordul decibelului este apoi derivat din viteza de referință a vibrațiilor (condițional), care este egală cu 5,10⁸ m / s, precum și accelerația vibrațiilor - 3,10⁴ m / s². Viteza de accelerație și viteza vibrațiilor sunt exprimate în raport cu pragurile zero în decibeli. Pragul de percepție este de aproximativ 70 dB. Frecvența vibrațiilor de joasă frecvență nu depășește 32 Hz, iar frecvența de înaltă frecvență este mai mare de 32 Hz.

Surse de vibrații

Este utilizat pe scară largă în construcții, industrie, viața de zi cu zi, agricultură, transport, scule electrice și pneumatice mecanizate, diverse echipamente și mașini, vehicule, mașini. Vibrația este folosită pe scară largă nu numai în tehnologie, ci și în medicină pentru tratamentul bolilor musculare și nervoase (vibromasaj, terapie cu vibrații).

Expunerea la vibrații

Vibrația este un factor care are o activitate biologică mare. Direcția, adâncimea și natura schimbărilor fiziologice ale diferitelor sisteme ale corpului uman sunt determinate de compoziția sa spectrală, nivelurile și proprietățile fizice ale corpului uman. Un rol important în geneza acestor reacții îl joacă analizorii - piele, vizual, motor, vestibular etc.

Trebuie remarcat faptul că proprietățile biochimice ale corpului uman joacă un rol important în percepția subiectivă a vibrațiilor. Acțiunea sa asupra organismului este mediat de fenomene cum ar fi impactul fizic pe suprafața de contact, extins la țesuturile oscilare răspuns imediat în țesuturi și organe ale efectelor, stimularea mechanoreceptors care provoacă reacții subiective și neyroretseptornogo.

Astăzi, materialul clinic și experimental semnificativ asupra acestei probleme a fost acumulat. Vibrații Cercetările au arătat că apar sub influența tulburare ei a funcției motorii cauzate atât de daune musculare directe și efecte de reglare ale sistemului nervos central cu deficiențe. Preponderența modificărilor difuze în același timp, pot fi explicate prin schimbări în funcționarea structurilor superspinalnyh, și mai multe expresii care sunt în mușchi modificări localizate - traumatizării lor directă. Cele mai sensibile la vibrații locale sunt diviziuni ale sistemului nervos simpatic, care regleaza tonul vaselor periferice, AZ sistemului nervos periferic, care sunt asociate cu tactile și sensibilitate la vibrații.

Studiul vibrațiilor a dat dreptul să afirme că parametrii efectului său determină în primul rând direcția tulburărilor vasculare. La oscilațiile mecanice cu o frecvență mai mare de 35 Hz apar fenomene spastice în capilare, iar mai jos este o imagine a atoniei capilarelor. Cel mai periculos din punct de vedere al posibilei dezvoltări a vasospasmului este intervalul de frecvență de la 35 la 250 Hz.

Impact negativ asupra performanței operațiunilor de lucru

Vibrația poate interfera cu modul direct de a efectua operații de lucru și, de asemenea, afectează în mod indirect performanța unei persoane prin reducerea acesteia. Unii autori care efectuează un studiu al vibrațiilor, îl consideră un factor puternic de stres, care are un efect negativ asupra performanței psihomotorii. În afară de aceasta, activitatea mentală și sfera emoțională suferă, iar probabilitatea accidentelor crește.

Viteza vibrațională

Se constată că zgomotul și vibrațiile acționează energic asupra corpului uman. Prin urmare, aceasta din urmă a început să fie caracterizată de spectrul vitezei vibraționale exprimat în centimetri pe secundă sau măsurat în decibeli, precum și de zgomot. Viteza, care este de 5,10, a fost acceptată ca valoare prag de oscilații mecanice⁶ cm / sec. Numai prin contactul direct al corpului cu corpul tremurat sau prin contactarea altor corpuri solide se simt vibrații mecanice (percepute). Atunci când vin în contact cu sursa lor, care generează un sunet de bas, vibrații (frecvențele cele mai scăzute), o contuzie este, de asemenea, percepută cu sunet.

General și local

Distingeți între vibrațiile generale și cele locale, în funcție de răspândirea vibrațiilor mecanice în părți ale corpului uman. La nivel local, doar o parte a corpului care este în contact direct cu suprafața este zdruncinată, care se agită. De cele mai multe ori acestea sunt mâini. Acest lucru se întâmplă atunci când lucrați cu niște unelte de mână sau când țineți părți ale mașinii și alte obiecte tremurânde.

Vibrațiile locale sunt transmise uneori unor părți ale corpului care sunt legate prin articulații la organele expuse direct la acestea. Dar amplitudinea fluctuațiilor acestor părți ale corpului este de obicei mai mică, deoarece, trecând treptat prin vibrațiile țesuturilor (mai ales moi), ele se estompează treptat. Dimpotrivă, vibrația generală afectează întregul corp. Acest lucru se întâmplă în special datorită vibrațiilor mecanice ale suprafeței în care se află lucrătorul.

Vibrație

Atunci când corpul uman este expus la stimuli vestibulari, evaluarea și percepția timpului sunt încălcate și viteza procesării informațiilor scade. Încălcarea coordonării mișcării cauzează vibrații cu frecvență redusă. Cele mai pronunțate modificări sunt observate la frecvențe cuprinse între 4 și 11 Hz.

Pentru tulburările patologice persistente în organismul uman rezultă o expunere prelungită la vibrații. O analiză cuprinzătoare a acestui proces patologic a condus la izolarea sa într-o formă nosologică separată bolilor profesionale - boală de vibrație. Continuă să dețină unul dintre locurile de frunte printre alte boli profesionale. Aceasta generează utilizarea de mașini de mână neconforme, precum și creșterea specializării forței de muncă, ceea ce duce la o creștere a timpului total de expunere la vibrațiile mecanice pe corp. Cu o durată și o intensitate crescută a expunerii la vibrații, probabilitatea de a dezvolta această boală crește. În acest caz, sensibilitatea individuală este esențială. Fatigabilitatea, răcirea, zgomotul, intoxicația alcoolică, tensiunea musculară etc. exacerbează efectul dăunător.

Etapele bolii de vibrații

Există 4 etape ale bolii în termeni de severitate:

- inițial (I);

- exprimat moderat (II);

- exprimat (III);

- generalizată (IV, extrem de rară).

Impactul negativ al vibrațiilor generale

Totalul vibrațiilor de joasă frecvență, în special banda de rezonanță, poate provoca traume pe termen lung la nivelul osului și disc organe de deplasare intervertebrale situate în interiorul cavității abdominale, precum durere, modificări degenerative ale coloanei vertebrale, gastrite cronice, și altele.

Femeile expuse timp îndelungat unor efecte similare ale femeilor sunt observate pentru a crește incidența bolilor ginecologice, a nașterilor premature, a avorturilor spontane. Vibrația frecvenței joase la femei cauzează o încălcare a circulației sângelui în organele pelvisului mic.

Vibrații mecanice în clădirile rezidențiale

Studiul vibrațiilor este foarte important nu numai în clădirile de producție, ci și în clădirile rezidențiale. Faptul este că reprezintă un pericol nu numai pentru sănătatea lucrătorilor, ci și pentru anumite alte grupuri ale populației. În clădirile rezidențiale, impactul vibrațiilor asupra unei persoane se datorează utilizării instalațiilor industriale, a mijloacelor de transport, a ingineriei și a tehnologiei. Transportul feroviar al orașului are cel mai mare impact asupra organismului în ceea ce privește intensitatea fluctuațiilor: căile ferate, secțiunile deschise ale metroului.

Vibrațiile generate de mișcarea trenurilor în clădiri au caracter obișnuit discontinuu. Amplitudinea oscilațiilor scade cu distanța de la sursă. Referindu-se la răspândirea oscilațiilor de-a lungul etajelor unei clădiri cu mai multe etaje, trebuie remarcat faptul că, în funcție de rezonanță, pot fi observate atât amplificarea, cât și slăbirea vibrațiilor. În același timp, tipurile de construcții de spații nu exercită o influență semnificativă asupra nivelurilor sale în spații rezidențiale în condiții de soluri identice. Uneori, nivelurile vibraționale ridicate sunt notate de la echipamentele tehnice și tehnologice (ascensoarele) situate în clădiri, precum și de obiectele încorporate.

Metode de protecție

Protecția împotriva vibrațiilor este foarte importantă în întreprinderi. Normalizarea nivelurilor sale, justificată din punct de vedere igienic, reprezintă baza pentru prevenirea bolilor cauzate de vibrații. În acest caz, se ia în considerare direcția, natura, durata acțiunii. În Rusia, legislația sanitară reglementează nivelurile fluctuațiilor mecanice care trebuie îndeplinite la locul de muncă.

Protecția împotriva vibrațiilor generale

Influența vibrațiilor asupra unei persoane ar trebui redusă cât mai mult posibil. Siguranța ocupațională este un sistem de caracteristici și indicatori cantitativi și calitativi care formează specificitatea elementelor care asigură absența efectelor dăunătoare ale vibrațiilor mecanice asupra corpului uman. Protecția împotriva vibrațiilor este asigurată de:

- folosind mașini vibro-sigure;

- folosind mijloace speciale de protecție împotriva vibrațiilor;

- proiectarea spațiilor industriale și a proceselor tehnologice care asigură respectarea normelor sanitare la locul de muncă;

- măsuri organizatorice și tehnice, al căror scop este îmbunătățirea funcționării mașinilor utilizate, organizarea reparării lor la timp și controlul parametrilor de vibrație;

- crearea modurilor optime de muncă și odihnă.

Mijloacele de protecție individuală folosite la expunerea la vibrații generale sunt încălțămintea, tălpile, tălpile izolate prin vibrații. Cel mai eficient dintre toate mijloacele de protecție poate fi considerat eliminarea contactului uman direct cu echipamentul tremurat. Acest lucru se face prin utilizarea roboți industriali, controlul la distanță, înlocuirea și automatizarea operațiunilor tehnologice.

Protecția împotriva vibrațiilor înseamnă locale

Reducerea impactului său negativ se realizează:

- prin reducerea intensității sale direct la sursă (utilizarea manerelor cu dispozitive de amortizare sau de amortizare a vibrațiilor);

- prin utilizarea de protecție externă, adică dispozitivele și materialele elastice de amortizare plasate între mâinile operatorului și sursa de vibrații mecanice (mănuși anti-vibrație, mănuși cu un deget, tampoane și garnituri).

Un rol important într-un complex de măsuri care vizează reducerea impactului negativ al vibrațiilor asupra corpului uman este dat modurilor de lucru și de odihnă. Timpul total de contact cu acesta, în funcție de modul de lucru, trebuie să fie limitat în timpul schimbării. două pauze recomandate pentru terapie fizică, recreere și așa mai departe. d. Durata primul ar trebui să fie de 20 de minute (această pauză trebuie administrată la 2 ore după începerea schimbării). Durata celui de-al doilea - 30 de minute, ar trebui să fie 2 ore după pauză de prânz. Pauza de prânz în timp ce nu trebuie să dureze mai puțin de 40 de minute. Durata unei expuneri unice continue la corpul vibrațiilor mecanice nu ar trebui să fie mai mare de 10-15 minute.

Pentru măsurile generale de sănătate și medicale și biologice care servesc la prevenirea bolilor de vibrații, includeți următoarele:

- hidroproceduri pentru maini (bai cu apa calda (+ 37-38 grade) sau utilizarea de incalzire cu aer uscat;

- gimnastica industriala;

- auto-masaj și masaj al brațului și mâinilor umărului;

- radiații ultraviolete;

- utilizarea vitaminelor, precum și alte activități de natură generală de întărire (un cocktail de oxigen, o cameră pentru descărcarea psihologică etc.).

Importanța și relevanța acestui subiect este confirmată de faptul că este studiat în școală. Vibrația este considerată, în special, în manualul "Fizică" (clasa 11). Desigur, în școală este studiat într-un mod mai general. În special, este considerată vibrația Pământului. Frecvența planetei noastre este de 7,83 Hz. Această cantitate se numește valul Schumann sau frecvența de rezonanță Schumann. Unii, însă, cred că vibrațiile Pământului se schimbă în ultima vreme. De exemplu, Anka Dinke, fizician român, crede că până în decembrie 2012 au trebuit să ajungă la 12,6-12,8 Hz. Vibrațiile umane trebuie să corespundă vibrațiilor planetei. Cei care se pot regăsi la noile frecvențe vor beneficia de planul spiritual, așa cum crede Anku Dinke. Vibrația unei persoane este subiectul unui articol separat.