Даследаванне вібрацыі. Вымярэнне вібрацыі. Ўплыў вібрацыі на чалавека

Мы яшчэ са школьных гадоў знаёмімся з такой навукай, як фізіка. Ваганні, частоты, паскарэнне - усе гэтыя паняцці напэўна вам знаёмыя. У гэтым артыкуле мы разгледзім больш падрабязна такую важную тэму, як вібрацыя. Кожны з нас сутыкаецца з гэтай з'явай у паўсядзённым жыцці.

Што ж такое вібрацыя? Вызначэнне можна даць наступнае: гэта вагальныя механічныя руху, якія перадаюцца непасрэдна целе чалавека. Галоўнымі яе фізічнымі характарыстыкамі з'яўляюцца частата і амплітуда ваганняў. Вымярэнне вібрацыі па амплітудзе ажыццяўляецца ў сантыметрах або метрах, а па частаце - у герцах.

Як варта ацэньваць вібрацыю па паскарэнню і хуткасці?

Пры ўсякім вагальным руху хуткасць і паскарэнне бесперапынна змяняюцца. Паскарэнне найбольшым з'яўляецца на восевай лініі ваганні, а ў крайніх пазіцыях яно найменшае. Улічваючы гэта, вымярэнне вібрацыі ажыццяўляецца па паскарэнню і хуткасці. Справаздача дэцыбел пры гэтым вядзецца ад апорнай виброскорости (ўмоўнай), якая роўная 5 ∙ 10 ^{за 8} м / с, а таксама виброускорения - 3 ∙ 10 ⁴ м / с ^2. Виброускорение і виброскорость выяўляюцца адносна нулявых парогаў ў дэцыбелах. Парог ўспрымання пры гэтым складае прыкладна 70 дб. Частата вібрацыі нізкачашчыннай не перавышае 32 Гц, а высокачашчыннай складае больш за 32 Гц.

крыніцы вібрацыі

Гэта шырока выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве, прамысловасці, побыце, сельскай гаспадарцы, транспарце электрычныя і пнеўматычныя механізаваныя ручныя інструменты, рознае абсталяванне і машыны, транспартныя сродкі, станкі. Вібрацыя шырока выкарыстоўваецца не толькі ў тэхніцы, але таксама і ў медыцыне для лячэння цягліцавых і нервовых захворванняў (вібрамасаж, вибротерапия).

ўздзеянне вібрацыі

Вібрацыя - гэта фактар, які валодае вялікай біялагічнай актыўнасцю. Накіраванасць, глыбіня і характар фізіялагічных зрухаў розных сістэм чалавечага арганізма вызначаюцца яе спектральным складам, ўзроўнямі і фізічнымі ўласцівасцямі чалавечага цела. Важную ролю ў генезіс дадзеных рэакцый гуляюць аналізатары - скурны, глядзельны, рухальны, вестыбюлярны і інш.

Трэба адзначыць вялікую ролю, якую гуляюць у суб'ектыўным успрыманні вібрацыі біяхімічныя ўласцівасці цела чалавека. Дзеянне яе на арганізм апасродкуецца такімі з'явамі, як фізічнае ўздзеянне кантакту на паверхню, распаўсюджванне па тканінах ваганняў, непасрэдная рэакцыя ў тканінах і органах на ўздзеянне, раздражненне механорецепторы, якія выклікаюць суб'ектыўныя і нейрорецепторные рэакцыі.

Сёння назапашаны значны клінічны і эксперыментальны матэрыял па дадзенай праблеме. Даследаванне вібрацыі паказала, што ўзнікаюць пад яе дзеяннем засмучэнні рухальнай функцыі абумоўлены як непасрэдным паразай цягліц, так і парушэннямі рэгуляторных уздзеянняў ЦНС. Перавага дыфузных зрухаў пры гэтым можна растлумачыць зменамі ў функцыянаванні суперспинальных структур, а вялікую выяўленасць, якую маюць у цягліцах лакальныя змены, - іх непасрэднай траўматызацыяй. Найбольш адчувальнымі да ўздзеяння вібрацыі лакальнай з'яўляюцца аддзелы сімпатычнай нервовай сістэмы, якія рэгулююць тонус перыферычных сасудаў, і аддзелы перыферычнай нервовай сістэмы, якія звязаны з тактыльнай і вібрацыйнай адчувальнасцю.

Даследаванне вібрацыі дало права сцвярджаць, што параметрамі яе ўздзеяння ў першую чаргу вызначаецца скіраванасць сасудзістых парушэнняў. Пры механічных ваганнях частатой больш за 35 Гц ў капілярах адбываюцца спастычныя з'явы, а ніжэй назіраецца карціна атаніі капіляраў. Самай небяспечнай з пункту гледжання магчымага развіцця спазму сасудаў з'яўляецца вобласць частот ад 35 да 250 Гц.

Негатыўны ўплыў пры выкананні працоўных аперацый

Вібрацыя можа перашкаджаць простай дарогай выкананню працоўных аперацый, а таксама ўплываць ўскосна на працаздольнасць чалавека, зніжаючы яе. Некаторыя аўтары, якія праводзяць даследаванне вібрацыі, разглядаюць яе як моцны стрэс-фактар, які аказвае негатыўнае ўздзеянне на псіхомоторные працаздольнасць. Акрамя таго, пакутуе разумовая дзейнасць і эмацыйная сфера, а таксама павялічваецца верагоднасць няшчасных выпадкаў.

вагальная хуткасць

Устаноўлена, што шум і вібрацыя энергетычна дзейнічаюць на чалавечы арганізм. Таму апошнюю пачалі характарызаваць спектрам выяўленай у сантыметрах у секунду вагальнай хуткасці ці ж вымяраць у дэцыбелах, як і шум. Умоўна была прынята ў якасці парогавай велічыні механічных ваганняў хуткасць, складнік 5 ∙ 10 ⁶ см / сек. Толькі пры непасрэдным судотыку арганізма з Уздрыгваю целам альбо праз датыкальныя з ім іншыя цвёрдыя цела адчуваюцца (ўспрымаюцца) механічныя ваганні. Пры судотыку з іх крыніцай, якія выдаюць (генерыруючай) басовы гук, вібрацыі (самых нізкіх частот), разам з гукам таксама ўспрымаецца страсенне.

Агульная і мясцовая

Адрозніваюць агульную і мясцовую вібрацыю ў залежнасці ад распаўсюджвання механічных ваганняў па частках цела чалавека. Пры мясцовай падвяргаецца сатрасення толькі частку цела, непасрэдна датыкальная з паверхняй, якая дрыжыць увесь. Часцей за ўсё гэта рукі. Такое адбываецца пры працы з некаторымі ручнымі прыладамі або пры ўтрыманні дэталі машыны і іншых дрыготкіх прадметаў.

Мясцовая вібрацыя часам перадаецца на часткі цела, якія злучаныя суставамі з непасрэдна падвяргайце ёй органамі. Але амплітуда ваганняў дадзеных частак цела бывае звычайна ніжэй, паколькі па меры перадачы па тканінах (асабліва мяккім) ваганняў яны паступова згасаюць. Наадварот, агульная вібрацыя аказвае ўздзеянне на ўсё цела. Гэта адбываецца ў асноўным ад механічных ваганняў паверхні, дзе знаходзіцца рабочы.

вібрацыйная хвароба

Пры ўздзеянні на арганізм чалавека вестыбюлярных раздражняльнікаў ацэнка і ўспрыманне часу парушаюцца, а таксама зніжаецца хуткасць апрацоўкі інфармацыі. Парушэнне каардынацыі руху выклікае нізкачашчынная вібрацыя. Самыя выяўленыя змены пры гэтым адзначаюцца пры частотах ў дыяпазоне ад 4 да 11 Гц.

Да стойкім паталагічным парушэнняў у чалавечым арганізме прыводзіць доўгі ўздзеянне вібрацыі. Ўсебаковы аналіз дадзенага паталагічнага працэсу прывёў да выдзялення яго ў асобную назалагічных форму захворвання прафесійнага - вібрацыйную хваробу. Яна працягвае ўтрымліваць адно з вядучых месцаў у ліку іншых прафесійных захворванняў. Яе спараджае выкарыстанне не адказваюць нарматыўным патрабаванням ручных машын, а таксама павялічваецца спецыялізацыя працы, якая вядзе да павышэння агульнага часу ўздзеяння механічных ваганняў на арганізм. З павелічэннем працягласці і інтэнсіўнасці ўздзеяння вібрацыі ўзрастае верагоднасць развіцця дадзенай хваробы. Істотнае значэнне пры гэтым мае індывідуальная адчувальнасць. Ператамленне, астуджэнне, шум, алкагольнае ап'яненне, цягліцавае напружанне і інш. Ўзмацняюць шкоднае ўздзеянне.

Стадыі вібрацыйнай хваробы

Вылучаюць 4 стадыі дадзенага захворвання па ступені выяўленасці:

- пачатковая (I);

- умерана выяўленая (II);

- выяўленая (III);

- генералізованный (IV, вельмі рэдка сустракаецца).

Негатыўнае ўздзеянне агульнай вібрацыі

Агульная нізкачашчынная вібрацыя, асабліва рэзананснага дыяпазону, можа выклікаць доўгатэрміновую траўматызацыі касцяной тканіны і межпозвоночных дыскаў, зрушэнне органаў, размешчаных у брушнай паражніны, а таксама болі ў паясніцы, дэгенератыўныя змены пазваночніка, хранічны гастрыт і інш.

У якія падвяргаюцца на працягу доўгага часу падобнаму ўздзеяння жанчын адзначаецца павелічэнне частоты гінекалагічных захворванняў, заўчасных родаў, самаадвольных абортаў. Вібрацыя нізкачашчынная ў жанчын выклікае парушэнне кровазвароту ў органах малога таза.

Механічныя ваганні ў жылых будынках

Даследаванне вібрацыі вельмі важна ажыццяўляць не толькі ў вытворчых будынках, але і ў жылых дамах. Справа ў тым, што яна ўяўляе небяспеку не толькі для здароўя рабочых, але і для некаторых іншых груп насельніцтва. У жылых будынках ўплыў вібрацыі на чалавека аказваецца дзякуючы выкарыстанню прамысловых установак, транспарту, інжынерна-тэхналагічнага абсталявання. Найбольш ўздзейнічае на арганізм па інтэнсіўнасці ваганняў гарадской рэйкавы транспарт: чыгуначныя магістралі, адкрытыя ўчасткі метрапалітэна.

Якая ўзнікае ад руху цягнікоў у будынках вібрацыя мае перарывісты рэгулярны характар. Амплітуда ваганняў па меры выдалення ад яе крыніцы зніжаецца. Кажучы пра распаўсюд ваганняў па паверхах шматпавярховага памяшкання, варта сказаць, што на верхніх можа назірацца, у залежнасці ад рэзанансу, як ўзмацненне, так і паслабленне вібрацыі. Пры гэтым тыпы канструкцый памяшканняў не аказваюць ва ўмовах аднолькавых грунтоў значнага ўплыву на яе ўзроўні ў жылых памяшканнях. Часам адзначаюцца высокія вібрацыйныя ўзроўні ад размешчанага ў саміх будынках інжынерна-тэхналагічнага абсталявання (ліфтаў), а таксама ўбудаваных аб'ектаў.

метады абароны

Абарона ад вібрацыі вельмі важная на прадпрыемствах. Нармаванне яе узроўняў, гігіенічна абгрунтаванае, - аснова прафілактыкі вібрацыйнай хваробы. Ўлічваюцца пры гэтым накіраванасць, характар, працягласць дзеяння. У РФ санітарным заканадаўствам рэгламентуюцца ўзроўні механічных ваганняў, якія павінны быць выкананы на працоўных месцах.

Абарона ад агульнай вібрацыі

Ўплыў вібрацыі на чалавека варта па магчымасці змяншаць. Бяспеку працы ўяўляе сабой сістэму колькасных і якасных характарыстык і паказчыкаў, якія фарміруюць спецыфіку элементаў, якія забяспечваюць адсутнасць шкоднага ўздзеяння механічных ваганняў на чалавечы арганізм. Абарона ад вібрацыі забяспечваецца:

- выкарыстаннем вибробезопасных машын;

- ужываннем адмысловых сродкаў виброзащиты;

- праектаваннем вытворчых памяшканняў і тэхналагічных працэсаў, якія забяспечваюць захаванне на працоўных месцах санітарных нормаў;

- арганізацыйна-тэхнічнымі мерапрыемствамі, мэта якіх - паляпшэнне эксплуатацыі выкарыстоўваюцца машын, арганізацыя іх своечасовага рамонту, а таксама кантролем вібрацыйных параметраў;

- стварэннем аптымальных рэжымаў працы і адпачынку.

Сродкі індывідуальнай абароны, якія выкарыстоўваюцца пры ўздзеянні агульнай вібрацыі, - гэта виброизолирующая абутак, падноскі, вусцілкі. Самым дзейсным сярод усіх сродкаў абароны можна лічыць ліквідацыю непасрэднага кантакту чалавека з дрыготкім абсталяваннем. Гэта ажыццяўляецца з дапамогай выкарыстання прамысловых робатаў, дыстанцыйнага кіравання, замены і аўтаматызацыі тэхналагічных аперацый.

Сродкі абароны ад вібрацыі лакальнай

Памяншэнне яе негатыўнага ўздзеяння дасягаецца:

- з дапамогай памяншэння яе інтэнсіўнасці непасрэдна ў самім крыніцы (выкарыстанне дзяржальняў з амартызуе або виброгасящими прыладамі);

- шляхам выкарыстання сродкаў знешняй абароны, гэта значыць упругодемпфирующих прылад і матэрыялаў, размешчаных паміж рукамі аператара і крыніцай механічных ваганняў (виброизолирующие пальчаткі, рукавіцы, пракладкі і ўкладышы).

Важная роля ў комплексе мерапрыемстваў, накіраваных на зніжэнне адмоўнага ўздзеяння вібрацыі на чалавечы арганізм, адводзіцца рэжымам працы і адпачынку. Агульны час кантакту з ёй, згодна з рэжымам працы, павінна быць абмежавана на працягу змены. Рэкамендуецца рабіць два перапынку для правядзення фізіятэрапеўтычных працэдур, актыўнага адпачынку і т. Д. Працягласць першага павінна складаць 20 хвілін (гэты перапынак варта зрабіць праз 2 гадзіны пасля часу пачатку змены). Працягласць другога - 30 хвілін, ён павінен быць праз 2 гадзіны пасля перапынку на абед. Абедзенны перапынак пры гэтым доўжыцца павінен не менш за 40 хвілін. Працягласць бесперапыннага аднаразовага ўздзеяння на арганізм механічных ваганняў павінна быць не больш за 10-15 хвілін.

Да общеоздоровительным і медыка-біялагічным мерапрыемствам, служачым для прафілактыкі вібрацыйнай хваробы, можна аднесці наступныя:

- гидропроцедуры для рук (ванначкі з цёплай вадой (+ 37-38 градусаў) або выкарыстанне сухога паветранага абагрэву;

- вытворчую гімнастыку;

- самамасаж і взаимомассаж плечавага пояса і рук;

- ультрафіялетавае апрамяненне;

- ўжыванне вітамінаў, а таксама іншыя мерапрыемствы агульнаўмацавальнага характару (кіслародны кактэйль, пакой псіхалагічнай разгрузкі і інш.).

Важнасць і актуальнасць гэтай тэмы пацвярджаецца тым, што яе вывучаюць яшчэ ў школе. Вібрацыя разглядаецца, у прыватнасці, у падручніку "Фізіка" (11 клас). Вядома, у школе яна вывучаецца ў больш агульным выглядзе. Разглядаюцца, у прыватнасці, вібрацыі Зямлі. Частата нашай планеты складае 7,83 Гц. Гэтую велічыню называюць хваляй Шумана, або частатой рэзанансу Шумана. Некаторыя, праўда, мяркуюць, што ў апошні час мяняюцца вібрацыі Зямлі. Напрыклад, Анку Динкэ, румынская фізік, лічыць, што да снежня 2012 года яны павінны былі дасягнуць 12,6-12,8 Гц. Вібрацыі чалавека павінны адпавядаць вібрацыям планеты. Тыя, хто зможа наладзіцца на новыя частоты, выйграюць у духоўным плане, як мяркуе Анку Динкэ. Вібрацыі чалавека - гэта тэма асобнага артыкула.