Влияние вибрации на организм человека

Содержание

Введение 3
1. Понятие и виды вибрации 4
1.1. Понятие вибрации 4
1.2. Виды и источники вибрации 6
2. Негативное воздействие вибрации на человека 9
2.1. Действие вибрации на организм человека 9
2.2. Мероприятия по защите человека от вибрации 12
Заключение 15
Список использованной литературы 16

Введение

Некоторые производственные процессы сопровождаются значительной
вибрацией. Источники интенсивной вибрации - машины и механизмы с
неуравновешенными вращающимися массами, а также технологические
установки и аппараты, в которых движение газов и жидкостей происходит с
большими скоростями и имеет пульсирующий характер. В результате
длительного воздействия вибрации нарушается нормальная деятельность
сердечно-сосудистой и нервной системы, пищеварительных и кроветворных
органов. Вредное воздействие повышенного уровня вибрации на организм
человека общеизвестно, поэтому актуальность данной проблемы очевидна.
Цель данной работы – рассмотреть влияние вибрации на организм
человека.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
1. Дать определение понятию вибрации.
2. Изучить виды и источники вибрации.
3. Рассмотреть действие вибрации на организм человека.
4. Выявить мероприятия по защите человека от вибрации.

1. Понятие и виды вибрации
1.1. Понятие вибрации

Вибрация — это малые механические колебания, возникающие в
упругих телах.
Вибрации – это сложный колебательный процесс, который
осуществляется в широком частотном диапазоне. Как он возникает? При
передаче колебательной энергии от источника твердому телу. Обычно под
вибрацией подразумевают механические колебания, которые оказывают
ощутимое влияние на организм человека. При этом имеется в виду
частотный диапазон от 1,6 до 1000 Гц. С понятием вибрации тесно связаны
звук и шум. Они сопровождают это явление при высоких показателях
колебательного движения 1 .
Вибрация характеризуется частотой f, т.е. числом колебаний в секунду
(Гц), амплитудой А, т.е. смещением волн, или высотой подъема от
положения равновесия (мм), скоростью V (м/с) и ускорением. Весь диапазон
частот вибраций также разбивается на октавные полосы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63
125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Абсолютные значения параметров,
характеризующих вибрацию, изменяются в широких пределах, поэтому
используют понятие уровня параметров, представляющего собой
логарифмическое отношение значения параметра к опорному или
пороговому его значению.
Допустимые уровни вибрации. Различают гигиеническое и техническое
нормирование вибраций.
Гигиенические - ограничивают параметры вибрации рабочих мест и
поверхности контакта с руками работающих исходя из физиологических

1 Кукин, П.П. Основы безопасности и жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и
производств. Охрана труда: Учебное пособие для вузов / П.П. Кукин, В.Л.Лапин, Н.Л. Пономарев. – Изд. 4-
е, перераб. – М.: Высшая школа, 2016. – С. 214.

требований, исключающих возможность возникновения вибрационной
болезни.
Технические - ограничивают параметры вибрации не только с учетом
указанных требований, но и исходя из достижимого на сегодняшний день для
данного типа оборудования уровня вибрации.
Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины
вибрации в производственных помещениях предприятий (табл. 1):

Таблица 1
Предельно допустимые величины вибрации в производственных

помещениях предприятий

Амплитуда колебаний
вибрации, мм

Частота вибрации,
Гц

Скорость
колебательных
движений, см/с

Ускорение
колебательных
движений, см/с2

0,6-0,4 До 3 1,12-0,76 22-14
0,4-0,15 3-5 0,76-0,46 14-15
0,15-0,05 5-8 0,46-0,25 15-13
0,05-0,03 8-15 0,25-0,28 13-27
0,03-0,009 15-30 0,28-0,17 27-32
0,009-0,007 30-50 0,17-0,22 32-70
0,007-0,005 50-75 0,22-0,23 70-112
0,005-0,003 75-100 0,23-0,19 112-120
1,5-2 45-55 1,5-2,5 25-40
При таких параметрах вибрации даже сверхпрочные клепочные
конструкции до полного своего разрушения выдерживают не более 30 минут.
Приведенные нормы одинаковы для горизонтальных и вертикальных
вибраций. Непрерывность их воздействия не должна превышать 10~15%
рабочего времени 2 .

1.2. Виды и источники вибрации

Источниками вибрации являются механизмы, машины,
механизированный инструмент.
Источники вибрации:
2 Абрамов, В. В. Безопасность жизнедеятельности / В.В. Абрамов. - М.: СПбГУП, 2018. – С. 181.

1. возвратно-поступательные механизмы (перфораторы, вибро-
формовочные машины);
2. не уравновешенные вращающиеся массы (дрели, шлифовальные
машины);
3. оборудование с ударным воздействием на обрабатываемый материал
(отбойные молотки, прессы, инструмент для клепки, чеканки);
4. ударное взаимодействие сопряженных деталей (зубчатые передачи,
подшипниковые узлы).
Источником вибрации являются механические, пневматические и
электрические ручные инструменты ударного и вращательного действия,
разнообразное оборудование, устанавливаемое без достаточной амортизации
и виброизоляции, а также транспортные и сельскохозяйственные машины 3 .

Рисунок 1 – Классификация вибраций

По характеру воздействия различают общую и локальную вибрации.
При общей вибрации происходит сотрясение всего организма. Общая
вибрация с учетом свойств источника ее возникновения подразделяется на:
- транспортную (для транспортных рабочих, водителей и т.д.);
3 Холостова, Е.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для бакалавров / Е.И. Холостова, О.Г.
Прохорова. — М.: ИТК Дашков и К, 2016. — С. 152.

- транспортно - технологическую (для операторов прокатных станов,
сборочных конвейеров и т.д.);
- технологическую, которая возникает при работе стационарного
технологического оборудования и передается на рабочие места, не имеющие
источников вибрации (сюда можно отнести категорию лиц, занимающихся
умственным трудом).
При локальной вибрации происходит сотрясение кистей рук,
отдельных частей тела, например, при работе с ручным механизированным
инструментом (бурильщики, сверловщики, а также кузнецы и т.д.).
По характеру спектра вибрация бывает:
- узкополосные вибрации, у которых контролируемые параметры в
одной третьоктавной полосе частот более чем на 15 дБ превышает значения в
соседних третьоктавных полосах;
- широкополосные вибрации – с непрерывным спектром шириной
более одной октавы.
3. По частотному составу:
- низкочастотные вибрации – с преобладанием максимальных уровней
в октавных полосах частот 1¸4 Гц для общих вибраций, 8¸16 Гц для
локальных вибраций;
- среднечастотные вибрации – с преобладанием максимальных уровней
в октавных полосах частот 8¸16 Гц для общих вибраций, 31.5¸63 Гц для
локальных вибраций;
- высокочастотные вибрации – с преобладанием максимальных
уровней в октавных полосах частот 31.5¸63 Гц для общих вибраций, 125¸1000
Гц для локальных вибраций.
4. По временным характеристикам:
- постоянные вибрации, для которых величина нормируемых
параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения;

- непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых
параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения
не менее 10 минут при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе:
а) колеблющиеся во времени вибрации, для которых величина
нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;
b) прерывистые вибрации, когда контакт человека с вибрацией
прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет
место контакт, составляет более 1с;
c) импульсные вибрации, состоящие из одного или нескольких
вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью
менее 1 с 4 .

2. Негативное воздействие вибрации на человека

2.1. Действие вибрации на организм человека

4 Никифоров, Л.Л. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для бакалавров / Л.Л. Никифоров,
В.В. Персиянов. — М.: ИТК Дашков и К, 2015. — С. 178.

Вибрация в зависимости от её параметров (частота, амплитуда) может
оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на отдельные
ткани и организм в целом. С физиотерапевтической целью вибрацию
используют для улучшения трофики, кровообращения в тканях при лечении
некоторых заболеваний. Однако производственная вибрация, передаваясь
здоровым тканям и органам и имея значительную амплитуду и
продолжительность действия, оказывается вредно влияющим фактором.
Вибрационная патология в настоящее время стоит на втором месте
среди профессиональных заболеваний.
Клиническая картина вибрационной болезни, обусловленная общей
или локальной вибрацией, складывается из:
 нейрососудистых нарушений;
 поражений нервно-мышечной системы;
 опорно-двигательного аппарата;
 изменений обмена веществ.
Частота и особенности клинических проявлений заболеваний,
вызванных воздействием вибрации, зависят главным образом от:
- спектрального состава вибрации;
- продолжительности воздействия;
- индивидуальных особенностей человека;
- направления вибрационного воздействия;
- места приложения;
- явлений резонанса;
- условий воздействия вибрации (факторов производственной среды,
усугубляющих вредное воздействие вибрации на организм человека) 5 .
Частоты вибрации и соответствующие вредные действия на человека
представлены в табл. 2.

Таблица 2
5 Беляков, Г.И. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда в 2 т. Т.1: Учебник для академического
бакалавриата / Г.И. Беляков. - Люберцы: Юрайт, 2016. – С. 239.

Симптомы и частотные диапазоны вредного воздействия вибрации на

человека

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения,
расстройство координации движений, симптомы укачивания, вегетативная
неустойчивость, нарушения зрительной функции, снижение болевой,
тактильной и вибрационной чувствительности и другие отклонения в
состоянии здоровья.
Колебания высоких частот вызывают спазм сосудов. В некоторых
случаях сосудистые нарушения при вибрационной болезни могут привести к
постепенному развитию хронической недостаточности мозгового
кровообращения.
Патология со стороны опорно-двигательного аппарата объясняется тем,
что общая вибрация приводит к прямому микротравмирующему действию на
позвоночник (особенно толчкообразная вибрация) вследствие нагрузок на
межпозвоночные диски, которые ведут себя как фильтры низких частот.
Подобное воздействие приводит к развитию дегенеративно-дистрофических
нарушений позвоночника (остеохондрозу).
Влияние общей вибрации на обменные процессы в организме человека
проявляется в изменении углеводного обмена, биохимических показателей
крови, характеризующих нарушения белкового, ферментативного, а также
витаминного и холестеринового обмена. Наблюдаются также нарушения

окислительно-восстановительных процессов, изменения показателей
азотистого обмена и др.
Низкочастотная вибрация ведет также к изменению морфологического
состава крови: лейкоцитозу, эритроцитопении; к снижению уровня
гемоглобина.
Воздействию локальной вибрации подвергаются главным образом
люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная
вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение
конечностей кровью, что способствует развитию профессионального
заболевания (например, синдрома, связанного с побелением пальцев рук).
Кроме сосудистой патологии, возникают и невротические расстройства, а
воздействие локальной вибрации на мышечные и костные ткани приводит к
снижению кожной чувствительности, отложению солей в суставах, пальцев,
деформации и уменьшению подвижности суставов 6 .

2.2. Мероприятия по защите человека от вибрации
Различают организационно-технические и лечебно-профилактические
мероприятия, ограничивающие неблагоприятное влияние вибрации на
организм человека.
К организационно-техническим мероприятиям относятся:
 автоматизация и механизация производственных процессов;
 уменьшение вибрации в источнике образования
конструктивными и технологическими методами на стадии разработки новых
и модернизации существующих машин и оборудования;
 уменьшение вибрации на пути распространения средствами
виброизоляции и вибропоглощения, например, за счет применения
специальных сидений, площадок с пассивной пружинной изоляцией,
резиновых, поролоновых и других виброгасящих настилов, мастик и т.д.;
6 Азовскова Т.А. О современных аспектах диагностики и классификации вибрационной болезни / Т.А.
Азовскова, Н.В. Лаврентьева, Н.В. Вакурова // Русский медицинский журнал. — 2014. — № 16. — С.1207.

 своевременное проведение планового и предупредительного
ремонта машин с обязательным послеремонтным контролем вибрационных
характеристик;
 своевременное проведение ремонта профилей путей и
поверхностей для перемещения машин, их покрытий, креплений
поддерживающих конструкций и др., влияющих на вибрационные
характеристики машин;
 исключение контакта работающих с вибрирующими
поверхностями за пределами рабочего места, или рабочей зоны путем
установки ограждений, сигнализации, блокировок, предупреждающих
надписей и т.д.
Комплекс лечебно-профилактических мероприятий включает:
 профилактические осмотры работников, подверженных влиянию
вибрации;
 особый режим труда (перерывы в работе через каждый час на 10-
15 мин.; рекомендуется, чтобы общее время контакта с вибрирующими
машинами не превышало 2/3 длительности рабочего дня);
 витаминизацию работников (витамин С, В1 и никотиновая
кислота);
 организацию профилактического отдыха (теплые водные
процедуры для рук, специальная производственная гимнастика);
 использование средств индивидуальной защиты указанных в
ГОСТ 12.4.002 – 74 «ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук от
вибрации. Общие технические требования» (виброзащитные рукоятки,
виброзащитные рукавицы или перчатки, виброзащитная обувь и др.) 7 (рис.
2).

7 Русак, О. Безопасность жизнедеятельности / О. Русак, К. Малаян, Н. Занько. - Москва: Наука, 2014. – С.
196.

Рисунок 2 – Средства индивидуальной защиты: а – виброзащитные перчатки;

б – виброзащитная обувь

Самым эффективным является метод снижения вибрации в источнике,
хотя это и связано с наибольшими затратами. При невозможности
ослабления вибрации в источнике образования применяют методы снижения
на пути распространения (виброизоляция, вибропоглощение).
Виброизоляция – это ослабление передачи колебаний от агрегата на
конструкции здания. Ослабление осуществляется за счет использования
между ними упругих элементов – виброизоляторов.
Виброизоляторы бывают пружинные, из упругих материалов и
пружинно-резиновые. Высокочастотные вибрации (при частоте оборотов
машины свыше 2000 об/мин) гасят виброизоляторами, выполненными из
упругих материалов – резины, пробки, войлока. При низкочастотных
вибрациях такие виброизоляторы зачастую не только не гасят вибрации, а
иногда даже и усиливают. Поэтому используют пружинные виброизоляторы.
Вибропоглощение – это способ уменьшения вибрации вследствие
увеличения потерь энергии в системе. Для этого наносят на металлическую
поверхность слой материала с большой внутренней вязкостью. При этом
колебательная энергия, передаваемая вибрирующей деталью,
трансформируется в тепловую 8 .

Заключение

Таким образом, влияние вибрации на человека и его организм в
последние десятилетия стало одной из актуальнейших проблем во всех
странах мира.
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической
активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным

8 Курбонов Ф. А., Ёкубов Ж. Н. Основные направления и методы защиты от вибрации технологических
машин в швейном производстве // Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 260.

образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами
человеческого тела как сложной колебательной системы.
Под влиянием интенсивной вибрации наступают повышенная
утомляемость и раздражительность, плохой сон, головная боль, ослабление
памяти, внимания и остроты зрения, что ведет к снижению
производительности труда (в среднем на 10-15 %) и часто является причиной
травматизма. Вибрация влияют на сердечнососудистую, эндокринную и
нервную системы, нарушают координацию движений.
К средствам защиты от вибрации могут быть отнесены всякого рода
оградительные устройства, виброизолирующие, виброгасящие и
вибропоглощающие устройства автоматического контроля, сигнализации и
дистанционного управления.

Список использованной литературы

1. Абрамов, В. В. Безопасность жизнедеятельности / В.В. Абрамов. -
М.: СПбГУП, 2018. - 456 c.
2. Азовскова Т.А. О современных аспектах диагностики и
классификации вибрационной болезни / Т.А. Азовскова, Н.В. Лаврентьева,
Н.В. Вакурова // Русский медицинский журнал. — 2014. — № 16. — С.1206-
1209.

3. Беляков, Г.И. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда в 2 т.
Т.1: Учебник для академического бакалавриата / Г.И. Беляков. - Люберцы:
Юрайт, 2016. - 404 c.
4. Кукин, П.П. Основы безопасности и жизнедеятельности.
Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда:
Учебное пособие для вузов / П.П. Кукин, В.Л.Лапин, Н.Л. Пономарев. – Изд.
4-е, перераб. – М.: Высшая школа, 2016. – 335 с.
5. Курбонов Ф. А., Ёкубов Ж. Н. Основные направления и методы
защиты от вибрации технологических машин в швейном производстве //
Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 258-261.
6. Никифоров, Л.Л. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие
для бакалавров / Л.Л. Никифоров, В.В. Персиянов. — М.: ИТК Дашков и К,
2015. — 496 c.
7. Русак, О. Безопасность жизнедеятельности / О. Русак, К. Малаян, Н.
Занько. - Москва: Наука, 2014. - 448 c.
8. Холостова, Е.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для
бакалавров / Е.И. Холостова, О.Г. Прохорова. — М.: ИТК Дашков и К, 2016.
— 456 c.