Вибрация, ее воздействия на человека и методы защиты

Содержание

Введение.

1.Вибрации.

2.Воздействие вибрации  на организм человека.

3.Средства и методы  защиты от вибрации.

Заключение.

Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Все действия человека и  все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и  технологии, кроме позитивных свойств  и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные  факторы. При этом любое новое  позитивное действие или результат  неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.

Справедливость аксиомы  можно проследить на всех этапах развития системы «человек-среда обитания». Так, на ранних стадиях своего развития, даже при отсутствии технических  средств, человек непрерывно испытывал  воздействие негативных факторов естественного  происхождения: пониженных и повышенных температур воздуха, атмосферных осадков, контактов с дикими животными, стихийных  явлений и т.п. В условиях современного мира к естественным прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения: вибрации, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоемах, почве; электромагнитные поля, ионизирующие излучения и др.

Значительным техногенным  опасностям подвергается человек при  попадании в зону действия технических  систем: транспортные магистрали; зоны излучения радио-и телепередающих систем, промышленные зоны и т.п. Уровни опасного воздействия на человека в этом случае определяются характеристиками технических систем и длительностью пребывания человека в опасной зоне. Вероятно проявление опасности и при использовании человеком технических устройств на производстве и в быту; электрические сети и приборы, станки, ручной инструмент, газовые баллоны и сети, оружие и т.п. Возникновение таких опасностей связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются Энергетическими показателями технических устройств.

В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов значителен и насчитывает  более 100 видов. К наиболее распространенным и обладающим достаточно высокими концентрациями или энергетическими уровнями относятся вредные производственные факторы: запыленность и загазованность воздуха, шум, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные параметры атмосферного воздуха (температуры, влажности, подвижности воздуха, давления), недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др.

Даже в быту нас сопровождает большая гамма негативных факторов. К ним относятся: воздух, загрязненный продуктами сгорания природного газа, выбросами ТЭС, промышленных предприятий, автотранспорта и мусоросжигающих устройств; вода с избыточным содержанием вредных примесей; недоброкачественная пища; шум, инфразвук; вибрации; электромагнитные поля от бытовых приборов, телевизоров, дисплеев, ЛЭП, радиорелейных устройств; ионизирующие излучения (естественный фон, медицинские обследования, фон от строительных материалов, излучения приборов, предметов быта); медикаменты при избыточном и неправильном потреблении; алкоголь; табачный дым; бактерии, аллергены и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вибрации

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах  или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией. Воздействие вибрации на человека классифицируют:

· по способу передачи колебаний;

· по направлению действия вибрации;

· по временной характеристике вибрации.

В зависимости от способа  передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют:

· на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека,

· и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями  рабочих столов, также относится  к локальной.

По направлению действия вибрацию подразделяют:

· на вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности;

· горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;

· горизонтальную, распространяющуюся по оси г, от правого плеча к левому плечу.

По временной характеристике различают:

· постоянную вибрацию, для  которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более  чем в 2 раза (6 дБ);

· непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемым параметрам более  чем в 2 раза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздействие вибрации на организм человека

Вибрация, проникающая в  жилые помещения, в результате круглосуточного  длительного воздействия может  оказывать неблагоприятное влияние  на жителей городов. Исследования, проведенные  в одном из районов ФРГ, показали, что промышленные предприятия и  транспорт в условиях большого города служат одной из причин вибрационного  дискомфорта в квартирах. Из общего числа опрошенных 42% жителей предъявляли  жалобы на легкое неудобство, 15,5% -- на ощутимое неудобство, 14,4% жаловались на раздражающее действие, и только 27,5% не ощущали  никаких неудобств.

При непродолжительном действии вибрации (1,5 года) на первый план выступают  функциональные нарушения ЦНС. В  группе населения с более длительным сроком проживания (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

Существенным фактором, усугубляющим воздействием вибрации на организм человека при работе с ручными машинами, является статическое мышечное напряжение. При работе с отбойными молотками  и перфораторами осевое усилие нажатия  на инструмент во время рабочей операции доходит до 300 Н и более. При  бурении горизонтально или вверх  максимальное усилие, которое в состоянии  развить работающий, составляет 180-230 Н. при направлении инструмента вниз значительные усилия осуществляются совместно мышцами верхних конечностей, туловища и ног.

Действие вибрации определяется характером ее распространения по телу человека, которое рассматривается  как сочетание масс с упругими элементами. У стоящего человека - это  все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, у сидящего - верхняя часть  туловища в сочетании с верхней  частью позвоночника.

Особенности воздействия  производственной вибрации определяются частотным спектром, то есть распределением по частотам энергии колебания. Ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни в низкочастотной части спектра, вызывают вибрационную патологию с  преимущественным поражением нервно-мышечного  и опорно-двигательного аппаратов. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии в высокочастотной  области спектра, возникают главным  образом, сосудистые расстройства с  наклонностью к спазму периферических сосудов.

Частоты ниже 35 Гц вызывают изменения в нервно-мышечной системе  и суставах. Наиболее опасны производственные вибрации равные или близкие к  частоте колебания человеческого  организма или отдельных органов  и равные 6-10 Гц (собственная частота  колебаний рук и ног 2-8 Гц, живота 2-3 Гц, груди 1-12 Гц). Колебания с такой частотой влияют на психологическое состояние человека. Одной из причин гибели людей в Бермудском треугольнике может являться колебание водной среды в спокойную погоду, когда частота колебаний равна 6-10 Гц. Частота колебания небольших судов совпадает с частотой колебания среды и у людей появляется чувство опасности, страха. Моряки стремятся покинуть корабль. Длительная вибрация может привести к гибели людей. Вибрация оказывает опасное действие на отдельные органы тела и организм человека в целом, нарушая нормальное функционирование нервной системы и органов, связанных с обменом веществ. Вибрация может вызывать нарушения деятельности сердечно-сосудистых и дыхательных органов, заболевания рук и суставов. Особенно опасны вибрации с большой амплитудой, которые оказывают в основном неблагоприятное действие на костно-суставный аппарат. При малой интенсивности и кратковременном воздействии вибрация оказывает даже благоприятное влияние. При высокой интенсивности и продолжительном действии вибрация может привести к развитию профессиональной вибрационной болезни, которая при известных условиях может перейти в «церебральную» форму (поражение центральной нервной системы), практически неизлечимую.

При частотах вибрации менее 16 Гц кроме явлений резонанса  у человека возникает подавленное  состояние, чувство страха, тревоги, угнетается центральная нервная  система. При воздействии вибрации в организме происходят функциональные и физиологические изменения.

Вибрационная болезнь (виброболезнь) - профессиональное заболевание, вызванное  длительным воздействием на организм вибрации. Впервые виброболезнь описана  итальянским врачом Дж. Лоригой в 1911 г.

Клинические симптомы периферической виброболезни: спазмы периферических сосудов на фоне вегетативного полиневрита; признаки: приступы побеления пальцев (синдром «мёртвых», «белых» пальцев), ослабление подвижности и боли в руках в покое и ночное время, потеря чувствительности пальцев и подвижности в суставах (синдром «деревянных» пальцев), гипертрофия мышц и костей рук.

Клинические симптомы церебральной виброболезни: на начальной стадии - общемозговые сосудистые нарушения, затем - функциональные расстройства центральной нервной системы (вестибулярный синдром); на поздней стадии - органическое поражение головного мозга, вегето-сосудистые расстройства.

При церебральной и периферической виброболезни возникают побочные патологические изменения органов внутренней секреции, вестибулярного аппарата и т.д.

Виброболезнь длительное время может протекать компенсировано (незаметно для человека). Различают  три стадии развития виброболезни.

Стадии виброболезни:

I-начальная

II-умеренно-выраженная

III-выраженная

Вибрационная болезнь  регистрируется у водителей транспорта, операторов транспортно-технологических  машин и агрегатов, работающих с  ручным виброинструментом (перфораторами, отбойными молотками и т.д.), формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие  вибрации на организм человека, относятся  повышенные мышечные нагрузки, неблагоприятные  климатические условия (прежде всего  пониженная температура и повышенная влажность), шум высокой интенсивности, который, как правило, сопровождает вибрацию, психо-эмоциональная напряженность. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций.

Ещё в процессе филогенеза у человека сформировались механизмы, охраняющие от сотрясения жизненно важные органы и системы. Однако при длительном воздействии вибрация может преодолевать этот защитный барьер и приводить  к возникновению многообразных  изменений. Доказано, что вибрация оказывает  общебиологическое действие на любые  клетки, ткани и органы. Являясь  сильным раздражителем, она воспринимается, по-видимому, особыми нервными окончаниями - рецепторами вибрационной чувствительности.

В экспериментальных условиях удалось доказать, что наряду с  парабиозом у животных при длительном воздействии вибрации отмечался  и паранекроз, который сопровождался  нарушением биохимизма. Так, в мышечных волокнах наблюдались изменения соотношения нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), нарушение процессов окислительного фосфорилирования, в частности снижение активности сукцинатдегидрогеназы.

Значительно позднее появились  морфологические изменения в  клетках, ядрах, распад и рассасывание мышечных волокон. Наряду с нарушением обменных процессов в периферической и центральной нервной системе  у экспериментальных животных отмечали дистрофические изменения - демиелинизацию и распад осевых цилиндров.

Следовательно, в основе вибрационной болезни лежит сложный  механизм нервных и рефлекторных нарушений, которые могут привести к развитию очагов застойного возбуждения  и стойким последующим изменениям как в рецепторном аппарате, так и в различных отделах ЦНС (головной и спинной мозг, симпатические ганглии).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средства и  методы защиты от вибрации

Средства защиты от вибраций подразделяются на: коллективные и индивидуальные. Основные мероприятия по защите от вибраций условно можно свести к таким группам: технические, организационные и лечебно-профилактические.

К техническим мероприятиям относятся: устранение вибраций в источнике  и на пути их распространения. Устранение или уменьшение вибрации в источнике  решается, начиная со стадии проектирования и изготовления машин. Закладываются в их конструкцию решения, обеспечивающие вибробезопасные условия труда: замену ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмассы, ременных передач вместо цепных, шестерен с глобоидальным и шевронным зацеплением вместо прямозубых, выбор оптимальных рабочих режимов, тщательная балансировка вращающихся деталей, повышение класса точности их изготовления и чистоты обработки поверхности и другое.

При эксплуатации техники  уменьшенные вибрации достигается  современной подтяжкой креплений, устранением люфтов, зазоров, качественной смазкой трущихся поверхностей, правильной регулировкой рабочих органов.

В конструкциях, по которым  происходит распространение колебаний, делаются разрывы, заполняемые вибро- и звукоизоляционными материалами; замена вибрирующего оборудования или процесса на безвибрационный.