Вибрация

от лат. Vibratio - колебание) - упругие механические колебания высокой частоты и малой амплитуды в технике (машинах, механизмах, конструкциях и др.). Полезная в. Специально создается вибраторами и используется в строительной и транспортной технике, в машиностроении, медицине и др. Вредная в. Возникает при работе или движении технических устройств (транспортных средств, двигателей, компрессоров, турбин и т. Д.) И может приводить к нарушению режимов работы и к авариям машин. Для защиты машин от в. Используют специальные методы, в т. Ч. И виброизоляцию. Действие в. На организм может быть как благотворным, так и вредным, вызывая профессиональные заболевания. В. Возникает на скреперах, бульдозерах, автогрейдерах, автомобилях, тракторах и др. Самоходных машинах; через сиденье кабины управления, подвешенной к башне, вследствие колебаний крана при подъеме и опускании груза (к таким кранам относят башенные и стреловые самоходные); через пол рабочего места от вибрации стенда, на котором испытывается генерирующий вибрации механизм; через пол рабочего места, расположенного на формующем агрегате бетоноукладчика; от пневматической или электрической ручной машины от органов управления самоходной машины. По воздействию на организм человека различают общую и локальную в. Общей в. Организм подвергается под воздействием колебаний рабочего места (рабочей площадки, пола, сиденья). Общую в. Подразделяют на три категории: т р а н с п о р т н а я в. (общая в. 1-й категории) воздействует на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности и дорогам. К источникам транспортной в. Относят тракторы, грузовые автомобили, снегоочистители и др.; т р а н с п о р т н о - т е х н о л о г и ч е с к а я в. (общая в. 2-й категории) воздействует на человека на рабочих местах машин, передвигающихся по специально подготовленной поверхности производственных помещений. К источникам транспортно-технологической в. Относят экскаваторы, грузоподъемные краны, машины для загрузки мартеновских печей в металлургическом производстве и др.; т е х н о л о г и ч е с к а я в. (общая в. 3-й категории) воздействует на человека на рабочих местах стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников в. К источникам технологической в. Относят станки, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, вентиляторы и др. Общую в. 3-й категории подразделяют на следующие типы: на постоянных рабочих местах производственных помещений; рабочих местах на складах, в столовых, бытовых и др. Производственных помещениях, где нет машин источников в.; рабочих местах в помещениях конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, рабочих комнатах и др. Помещениях для работников умственного труда. Источники возникновения локальных в.: ручные машины, органы ручного управления машинами и оборудованием, обрабатываемые детали. Влияние в. Зависит от ее вида, продолжительности и направления действия, частоты и амплитуды колебаний, уровня шума, микроклимата на рабочем месте и др. Факторов. В. Характеризуется спектром частот и такими кинематическими параметрами, как виброскорость и виброускорение или их логарифмическими уровнями в децибелах. В. Классифицируют: По способу передачи человеку - локальная, передающаяся на руки работающего; Общая (в. Рабочих мест), передающаяся через опорные поверхности тела в положении сидя (ягодицы) или стоя (подошвы ног); по характеру спектра - низкочастотная (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 1-4 гц и 8 - 16 гц соответственно для общей и локальной в.); среднечастотная (8-16 гц для общей в., 31,5 и 63 гц для локальной в.); высокочастотная (31,5 и 63 гц для общей в., 125 - 1000 гц для локальной в.); по направлению вибрационного воздействия в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат; по временным характеристикам - постоянная в., для которой величина виброскорости или виброускорения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дб) за время наблюдения; непостоянная в. (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 мин. Производственными источниками л о к а л ь н о й в. Являются машины ударного (клепальные, рубильные, отбойные молотки; пневмотрамбовки), ударно-вращательного (пневматические и электрические перфораторы) и вращательного (шлифовальные, сверлильные машины; электро- и бензомоторные пилы) действия. Локальная в. Имеет место при точильных, наждачных, шлифовальных, полировочных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий; при работе ручными инструментами без двигателей, (напр., рихтовочные работы). К возможным источникам локальной в. Относятся органы ручного управления машинами и оборудованием. Ручные виброопасные машины генерируют в., уровни которой зачастую значительно превышают нормативные значения (112 дб) на 5-26 дб и более. Пневмотрамбовки, гайковерты, горные сверла создают в. С высокими уровнями в области низких частот. Максимальные уровни колебательной скорости пневматических отбойных молотков, бурильных перфораторов с числом ударов до 2000 в 1 мин чаще лежат в широкой области низких, средних и отчасти высоких частот. Причинами повышения уровней в. Являются: Снижение величины осевого усилия подачи; Изменение физико-химических свойств материалов; Увеличение длины вставного инструмента для рубильных молотков, диаметра заклепок для клепальных молотков; Удлинение оправки и увеличение диаметра абразивного круга для шлифовальных машин; Изношенность и неисправность машин. О б щ а я в. По источнику возникновения подразделяется на транспортную, транспортно-технологическую и технологическую. Водители транспортных машин (тракторов, самоходной сельскохозяйственной техники, 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 в. На рабочие места передается низкочастотная толчкообразная В. Беспорядочного характера, возникающая в процессе передвижения машин по неровной поверхности или от работы подвижных частей механизмов. На рабочее место водителя, в т. Ч. И на органы управления, передается в., возникающая в результате работы двигателя. К источникам технологических в. Относятся: оборудование, действие которого основано на использовании в. И ударов (виброплатформы, вибростенды, молоты, штампы, прессы и т. Д.); мощные электрические установки (компрессоры, насосы, вентиляторы, некоторые металлообрабатывающие станки и др.). Из факторов производственной среды, усугубляющих вредное воздействие локальных и общих в. На организм, следует отметить: чрезмерные мышечные нагрузки; шум высокой интенсивности; неблагоприятные микроклиматические условия. В. Относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определяются прежде всего уровнем, спектральным составом и продолжительностью воздействия в. В субъективном восприятии в. И объективных физиологических реакциях важная роль принадлежит биомеханическим свойствам тела человека как сложной колебательной системы. Степень распространения колебаний по телу зависит от их частоты, амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явления резонанса и др. Условий. При низких частотах в. Распространяется по телу с малым затуханием, охватывая колебательным движением все туловище и голову. Обнаруживается прямая зависимость между степенью статических мышечных усилий при работе с ручным механизированным инструментом и степенью распространения колебаний. Снижая силовые воздействия, прилагаемые к машине, можно в значительной степени ограничить распространение в. По телу и тем самым снизить ее неблагоприятное действие. При изучении биологического действия в. Принимается во внимание характер ее распространения по телу человека, которое рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом (стоящий человек), в др. Случае - верхняя часть туловища с верхней частью позвоночника (нагибающийся вперед или сидящий человек). Для стоящего на вибрирующей поверхности человека имеются 2 резонансных пика на частотах 5-12 гц и 17-25 гц, для сидящего - на частотах 4-6 гц. Для головы резонансные частоты лежат в области 20-30 гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в 3 раза. Для лежащего человека область резонансных частот находится в интервале 3-3,5 гц. Одной из наиболее важных колебательных систем является совокупность грудной клетки и брюшной полости. В положении стоя колебания внутренних органов этих полостей обнаруживают резонанс на частотах 3-3,5 гц. Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах 7-8 гц, а передней стенки грудной клетки - 7-11 гц. При увеличении частоты колебаний происходит ослабление ее передачи по телу человека. Механическая система прямой руки человека имеет резонанс в области частот 30-60 гц. При передаче колебаний от ладони к тыльной стороне кисти амплитуда колебаний при неизменной частоте 40-50 гц уменьшается на 35-65 %. На участках между кистью и локтем, локтем и плечом происходит дальнейшее ослабление колебаний. Наибольшее затухание наблюдается в плечевом суставе и на голове. С увеличением силы нажима на рукоятку наблюдается пропорциональное возрастание проводимости в. На плече, составляющее 1,2 дб на удвоение силы нажима для частоты 8 гц, около 3 дб - для частоты 16 гц и 4-5 дб - для частот 32-125 гц. При увеличении силы нажима на инструмент человеком не только будет получено большое количество колебательной энергии в связи с увеличением входного механического импеданса, но воздействие в. Распространится на большую рецептивную зону. Местная в. Малой интенсивности может оказывать благоприятное воздействие на организм человека, восстанавливая трофические изменения, улучшая функциональное состояние цнс, ускоряя заживление ран и т. П. При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни. Наибольшее распространение имеет патология, обусловленная воздействием локальной в. В генезе реакций организма на вибрационную нагрузку важную роль играют анализаторы: кожный, вестибулярный, двигательный. Нарушения здоровья, обусловленные локальной или общей в., складываются из поражений нейрососудистой, нервно-мышечной систем, опорно-двигательного аппарата, изменений обмена веществ и др. Существенное значение при этом имеют как специфические, так и неспецифические реакции общего типа, отражающие адаптационно-компенсаторные реакции организма. Выраженность и характер нарушений определяются в первую очередь спектральными и амплитудными параметрами в., а также условиями труда, при которых это воздействие происходит. Влияние н и з к о ч а с т о т н о й в. Приводит к развитию вибрационной патологии с превалированием поражений нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппарата и менее выраженным сосудистым компонентом. Напр., такая форма наблюдается у формовщиков, бурильщиков и др. С р е д н е ч а с т о т н а я и в ы с о к о ч а с т о т н а я В. Вызывает различные по степени выраженности сосудистые, нервно-мышечные, костно-суставные и иные нарушения. При работе со шлифовальными машинами и др. Источниками высокочастотной В. Возникают в основном сосудистые нарушения. В результате влияния интенсивной локальной в. Вначале появляются функциональные, а затем дистрофические изменения в рецепторном аппарате и нервных сплетениях мелких сосудов в области верхних конечностей. Постепенно в процесс вовлекаются и др. Отделы периферической и центральной нервных систем. Важную роль в инициировании приступа побеления пальцев играет воздействие холода, вызывающее рефлекторное, опосредованное симпатической системой сужение сосудов. Усугубляет нарушение микроциркуляции и проницаемости сосудов кислородный дисбаланс. Дефицит кислорода способствует также развитию трофических нарушений в дистальных отделах верхних конечностей, в частности, возникновению миофиброзов, артрозов и периатрозов, образованию кист, эностозов, снижению минерального компонента костной ткани. Страдает капиллярное и прекапиллярное кровообращение в пальцах рук, а в последующем изменяется тонус крупных сосудов (артерий и вен) на предплечьях и плечах. Патогенез вибрационной болезни остается до настоящего времени недостаточно изученным. Обобщенная клинико-физиологическая картина действия общей в. Позволяет высказать гипотезу о механизме прямого микротравмирующего действия в. На опорно-двигательный аппарат, вестибулообусловленные и экстравестибулярные реакции. Частота и степень выраженности нарушений зависит от физических характеристик в., эргономических параметров рабочего места, медико-биологических параметров человека-оператора. Механизм формирования вибрационных нарушений от воздействия общей в. Является сложным процессом, состоящим из 3 этапов: Рецепторные изменения, характеризующиеся дисфункцией вестибулярного аппарата, и связанные с ними функциональные нарушения вестибулосоматических, вестибуловегетативных, вестибулосенсорных реакций; Дегенеративно-дистрофические нарушения позвоночника (остеохондроз), возникающие при наличии экзогенных и эндогенных факторов, и связанные с ними явления декомпепсации трофической системы; Потеря адаптационных способностей органами равновесия и связанные с этим нарушения функционального состояния онтовестибулоспинального комплекса вследствие патологической вестибулоафферентации. Установлено, что при воздействии общей в. Важное значение, наряду с нервно-рефлекторными нарушениями, имеет повышение венозного сопротивления, изменение венозного оттока, приводящего к венозному полнокровию, увеличение фильтрации жидкости и снижение питания тканей с развитием в дальнейшем периферического ангиодистонического синдрома. Низкочастотная в. Ведет к изменению морфологического состава крови: эритроцитопении, лейкоцитозу; имеет место снижение уровня гемоглобина. Отмечено влияние общей в. На обменные процессы, проявляющиеся в изменении углеводного обмена; биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового и ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена. Наблюдаются нарушения окислительно-восстановительных процессов, проявляющиеся в снижении активности цитохромоксидазы, креатинкиназы, в повышении концентрации молочной кислоты крови, изменения показателей азотистого обмена, в снижении альбумин-глобулинового коэффициента, в изменении активности коагулирующих и антисвертывающих факторов крови. Выявлено изменение минерал-кортикоидной функции: понижение концентрации ионов натрия в крови, повышение экскреции солей натрия и снижение солей калия. Имеет место нарушение деятельности эндокринной системы: нарушается нейрогуморальная и гормональная регуляция функций, проявляющаяся в изменениях показателей гистамин-серотонина, содержания гидрокортизона, 17-оксикортикостероидов, катехоламинов. Общая в. Оказывает отрицательное влияние также на женскую половую сферу, что выражается в расстройствах менструального цикла, альгодисменорее и меноррагии. У мужчин нередко наблюдается импотенция - эти нарушения наиболее характерны для операторов транспортных и транспортно-технологических средств, подвергающихся действию толчкообразной в. При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны цнс (в виде вегетодисфункции на неврастеническом фоне), которые могут быть связаны с комбинированным действием в. И интенсивного шума, постоянно сопутствующего вибрационным процессам. По той же причине у работников виброопасных профессий с большим стажем возникают невриты слуховых нервов. При выраженных стадиях заболевания наблюдается понижение слуха не только на высокие, но и на низкие тоны. Вибрационная болезнь от локальных и общих в. Отличается полиморфностью симптоматики, своеобразием клинического течения и нередко может приводить к нарушению трудоспособности больных. По статистическим данным, 1/3 выявленных профессиональных заболеваний связана с воздействием в. И шума. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью регистрируется па предприятиях тяжелого, энергетического, транспортного машиностроения, угольной промышленности и цветной металлургии. П р о ф и л а к т и к а. Комплекс профилактических мероприятий, принятых в нашей стране, включает: гигиеническое нормирование, организационно-технические и лечебно-профилактические меры. Основным документом, регламентирующим параметры производственных в., являются санитарные нормы сн 2.2.4/2.1.8.566-96 «производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Санитарные нормы устанавливают: классификацию в.; методы гигиенической оценки в.; нормируемые параметры и их допустимые величины. Санитарные правила и нормы санпин 2.2.2.540-96 «гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ» устанавливают: требования к ручным машинам (к силовым характеристикам) массе; весу, воспринимаемому руками оператора при выполнении технологических операций; силе нажатия, необходимой для работы в номинальном режиме; усилию нажатия пусковых устройств; правила организации работ с ручными инструментами; мероприятия по профилактике. Имеется ряд нормативов, регламентирующих гигиенические параметры в. Машин и оборудования, - гост. Наиболее действенным средством защиты человека от в. Является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций. Снижение неблагоприятного действия в. Ручных механизированных устройств на операторов достигается: путем уменьшения интенсивности в. Непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований); средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником в. И руками оператора. В комплексе мероприятий по снижению неблагоприятного действия В. На организм человека важная роль отводится режимам труда и отдыха. Согласно режимам труда суммарное время контакта с в. В течение смены должно быть ограничено в соответствии с величиной превышения нормативного уровня. Рекомендуется устанавливать 2 регламентированных перерыва для активного отдыха, проведения физиотерапевтических процедур и т. Д.: 1-й - продолжительностью 20 мин (через 1-2 ч после начала смены) и 2-й - 30 мин (через 2 ч после обеденного перерыва). Обеденный перерыв должен длиться не менее 40 мин. При работе с вибрирующим оборудованием продолжительность одноразового непрерывного воздействия в. Не должна превышать 10-15 мин. К мерам организационного характера, направленным на сокращение времени контакта с вибрационным оборудованием, относится создание комплексных бригад со взаимозаменяемостью профессий. В целях профилактики неблагоприятного воздействия локальной и общей в. Работники должны использовать средства индивидуальной защиты: рукавицы или перчатки, коврики, обувь, подметки и наколенники. Среди лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение неблагоприятного воздействия в., важное место отводится ранней диагностике заболеваний и активной дифференцированной диспансеризации работников виброопасных профессий. Диспансеризация предусматривает предупреждение возникновения (первичная профилактика), прогрессирования (вторичная профилактика) вибрационной болезни, а также заболеваний непрофессионального характера. К медико-биологическим и общеоздоровительным мероприятиям профилактики вибрационной патологии относятся: Тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур (ванночки) или сухого воздушного обогрева; Взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса; производственная гимнастика; Ультрафиолетовое облучение; Витоминопрофилактика и др. Мероприятия общеукрепляющего характера, напр. Комната психологической разгрузки, кислородный коктейль и др. На предприятиях должны быть разработаны конкретные комплексы медико-биологических профилактических мероприятий с учетом характера воздействующей в. И сопутствующих факторов производственной среды.