Инфразвук.

Инфразвук – это область акустических колебаний с частотой до 20 Гц.

Источниками инфразвука в промышленности являются: компрессоры, дизельные двигатели, вентиляторы, реактивные двигатели, все медленно вращающиеся машины и механизмы. При воздействии инфразвука на организм человека могут возникать нарушения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном аппарате. Особенно неблагоприятно воздействие на организм инфразвуковых колебаний с частотой 412 Гц.

Гигиеническая регламентация инфразвука производится по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583–96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки», которые задают предельно допустимые уровни звукового давления на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки. В соответствии с этим документом уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц должны быть не более 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц – не более 102 дБ.

По характеру спектра инфразвук подразделяется на: широкополосный инфразвук, с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие. Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам инфразвук подразделяется на: постоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера "линейная" на временной характеристике "медленно"; непостоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера "линейная" на временной характеристике "медленно".

К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком можно отнести:

- повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума извлечения в область слышимых частот;

- повышение жесткости конструкций больших размеров;

- устранение низкочастотных вибраций;

- установку глушителей реактивного типа.

Традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизоляции и звукопоглощения мало эффективны при инфразвуке, поэтому предпочтительным является устранение источников его образования.

При воздействии на работающих инфразвука с уровнями, превышающими нормативные, для предупреждения неблагоприятных эффектов должны применяться режимы труда, отдыха и другие меры защиты.

Вибрация.

Вибрация представляет собой колебательные движения упругих тел, конструкций, сооружений около положения равновесия. Вибрацию вызывают неуравновешенные силовые воздействия, возникающие при работе различных машин и механизмов (перфораторы, электродрели, ручные шлифовальные машины, вентиляторы, зубчатые передатчики, подшипники и т. д.).

Виды вибрации и основные характеристики.

Вибрация по способу передачи телу человека подразделяется на общую и локальную.

Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности – сиденье или пол. Локальная вибрация оказывает воздействие на отдельные части тела (верхние конечности, плечевой пояс, сосуды сердца) через руки человека.

При воздействии общей вибрации наблюдаются нарушения сердечной деятельности, расстройство нервной системы, спазмы сосудов, изменения в суставах, приводящие к ограничению подвижности, изменения в вестибулярном аппарате.

Локальная вибрация, возникающая главным образом при работе с ручным механизированным инструментом, вызывает спазмы периферических сосудов, различные нервно-мышечные и кожно-суставные нарушения.

Длительное воздействие вибрации приводит к профессиональному заболеванию – вибрационной болезни. Особенно вредными являются колебания с частотой 69 Гц, резонансной с частотой колебаний отдельных органов человека.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением ортогональной системы координат (рис. 3.2).

Z

Y

X

Рис. 3.2. Направления осей координат при определении действия вибрации.

По временной характеристике различают: постоянную вибрацию, для которой контролирующий параметр за время действия изменяется не более чем в 2 раза (до 6 дБ); непостоянную вибрацию, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (более 6 дБ).

В зависимости от источника возникновения выделяют три категории вибрации:

транспортную, воздействующую на операторов подвижных самоходных и прицепных машин (тракторы, автомобили);

транспортно-технологическую, воздействующую на операторов машин с ограниченной скоростью перемещения (экскаваторы, бетоноукладчики);

технологическую, воздействующую на операторов стационарных машин и оборудования или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки, насосные агрегаты, вентиляторы).

Основными характеристиками производственной вибрации являются амплитуда колебаний, частота, скорость и ускорение.

Частота колебаний f – это количество полных колебаний за единицу времени (Гц): f = 1/Т.

Амплитуда колебаний – наибольшее смещение колеблющейся точки от нейтрального положения (мм).

Скорость вибрации – это первая производная смещения во времени, м/с/.

Ускорение вибрации – это вторая производная смещения во времени, измеряется по формуле, м/с Значения виброскорости и виброускорения для различных источников изменяются в очень широких пределах, поэтому, как и для шума, удобнее пользоваться логарифмическими характеристиками.

Нормирование вибрации.

Вибрацию нормируют в соответствии с ГОСТ 12.1.012–90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования» и СН 2.2.4/2.1.8.566– «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные значения виброскорости (м/с) для каждого установленного направления, а также их логарифмические уровни (уровни виброскорости L_V и виброускорения La, дБ). Для общей вибрации – в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, для локальной вибрации – в октавных полосах 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Регламентируется также продолжительность воздействия локальной и общей вибрации в зависимости от степени превышения ее параметров над нормативными значениями.

Методы защиты от вибраций.

Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на: технические; организационные; лечебно-профилактические.

К техническим мероприятиям относят устранение вибраций в источнике и на пути их распространения. Для уменьшения вибрации в источнике на стадии проектирования и изготовления машин предусматривают благоприятные вибрационные условия труда. Замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмасс, ременных передач вместо цепных, выбор оптимальных рабочих режимов, балансировка, повышение точности и качества обработки приводят к снижению вибраций.

При эксплуатации техники уменьшения вибраций можно достигнуть путем своевременной подтяжки креплений, устранения люфтов, зазоров, ка­чественной смазки трущихся поверхностей и регулировкой рабочих органов.

Для уменьшения вибраций на пути распространения применяют: вибродемпфирование; виброгашение; виброизоляцию.

Вибродемпфирование –уменьшение амплитуды колебаний деталей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нанесения на них слоя упруговязких материалов (резины, пластиков и т.п.).

Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующего агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты, а также при увеличении жесткости конструкции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости.

Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей, которые крепятся на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата.

Недостаток динамического виброгасителя – его способность подавлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной).

Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание за счет устранения между ними жестких связей и установки упругих элементов – виброизоляторов. В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, прокладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно- пластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжатии воздуха.

Чтобы исключить контакт работников с вибрирующими поверхностями, за пределами рабочей зоны устанавливают ограждения, предупреждающие знаки, сигнализацию. К организационным мероприятиям по борьбе с вибрацией относят рациональное чередование режимов труда и отдыха. Работу с вибрирующим оборудованием целесообразно выполнять в теплых помещениях с температурой воздуха не менее + 16 °С, так как холод усиливает действие вибрации.

К работе с вибрирующим оборудованием не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Сверхурочная работа с вибрирующим оборудованием, инструментом запрещена.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относят производственную гимнастику, ультрафиолетовое облучение, воздушный обогрев, массаж, теплые ванночки для рук и ног, прием витаминных препаратов (С, В) и т.д.

Для виброзащиты применяются СИЗ для рук, ног и тела операто­ра. В качестве СИЗ для рук применяются рукавицы и перчатки, вкладыши, прокладки (ГОСТ 12.4.002.). Виброзащитная обувь изготавливается в виде сапог, полусапог, в конструкции низа которых используется упругодемпфирующий материал (ГОСТ 12.4.024.). Средства индивидуальной защиты для тела по форме исполнения подразделяется на нагрудники, пояса, специальные костюмы, которые также изготавливаются из упруго-демфирующих материалов.