Механические колебания, вибрация и как это воздействует на человеческий организм

СПИЭБ

Доклад 

На тему: Механические  колебания, вибрация и как это воздействует на человеческий организм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                    Выполняла: Штыренкова Е.В

                                                                                                    Преподаватель: Грачев

                                                                                                    Курс 11ПК

 

 

 

2012г.

 

Колебания – многократное повторение одинаковых или почти одинаковых процессов, - сопутствуют многим природным явлениям и явлениям, вызванным человеческой деятельностью, - от простейших колебаний маятника до электромагнитных колебаний распространяющейся световой волны.

 

Механические колебания – периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные.

 

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил.

 

Так, электродвигатель передает на фундамент вибрацию, вызываемую неуравновешенным ротором. Идеально уравновесить элементы механизмов практически невозможно, поэтому в механизмах с вращающимися частями почти всегда возникает вибрация. Резонансная вибрация вагона возникает в результате близости частоты силы воздействия на стыках рельсов к собственной частоте вагона. Вибрация по земле распространяется в виде упругих волн и вызывает колебания зданий и сооружений.

 

Вибрация машин может приводить  к нарушению функционирования техники  и вызывать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах. В частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.

 

При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния – расслабленное или напряженное – и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты. И если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных его органов.

 

Резонансные частоты.

 

Для человека резонанс наступает:

 

-   В положении сидя при  частоте 4 – 6 Гц

 

-   Для головы – 20 – 30 Гц

 

-   Для глазных яблок –  60 – 90 Гц

 

При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации  позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин – вызвать преждевременные роды.

 

Колебания вызывают в тканях органов  переменные механические напряжения. Информация о действующей вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом.

 

Вестибулярный аппарат располагается  в височной части черепа и состоит  из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела.

 

При широком спектре воздействующих на человека вибраций вестибулярный аппарат может передавать ложную информацию. Это связано с особенностями гидродинамического устройства вестибулярного аппарата, не приспособившегося в ходе эволюции к функционированию в условиях высокочастотных колебаний. Такая ложная информация вызывает состояние укачивания, дезорганизует работу многих систем организма.

 

Воздействие вибрации на организм человека определяется уровнем виброскорости  и виброускорения,  диапазоном действующих  частот, индивидуальными особенностями человека. За нулевой уровень виброскорости принята величина 5 * 10-8  м/с, виброускорения – 3 * 10-4 м/с², рассчитанные по порогу чувствительности организма человека.

 

 

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

 

1. Общая – передается через  опорные поверхности на тело  человека в положении сидя  или стоя.

 

2. Локальная  - передается через  руки.

 

 

Длительное воздействие на человека вибрации ведет к вибрационной болезни. Это заболевание является профессиональным. Вибрационная патология занимает 2-е место после пылевых, среди профессиональных заболеваний. Гигиеническое нормирование вибраций регламентируют документы ГОСТ 12.1.012 – 90 «ССБТ. Вибрационная безопасность», СН – 2.2. 4/2.1.8. 556 – 96 «Производственные вибрации»

 

При оценке воздействия вибраций нормируется  виброскорость и виброускорение

 

V6 = V480Ö 480/Т,

 

V480 - допустимое значение виброскорости  при длительности воз-

 

действия 480 мм, м/с

 

В зависимости от степени воздействия  на организм человека выделяют 4 стадии развития вибрационной болезни:

 

1. На первой стадии симптомы незначительные: боль в руках, спазмы капилляров, боли в мышцах плечевого пояса.

 

2. На второй стадии усиливаются боли в руках, происходит расстройство чувствительности, понижается температура, синеет кожа кистей рук.

 

При условии исключения влияния  вибрации на человека на первой и второй стадии лечение эффективно и изменения  обратимы.

 

Третья четвертая стадии характеризуются  интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук. Происходят изменения в нервной и эндокринной системах, а также сосудистые изменения. На этих стадиях нарушения приобретают генерализованный характер.

 

Больные страдают головокружением, головными  и загрудными болями. Изменения имеют  стойкий характер, необратимы.

 

Виброзащита человека представляет собой  сложную проблему биомеханики. При  разработке методов виброзащиты  необходимо учитывать эмоциональное  состояние человека, напряженность  работы и степень его утомления.

 

Основные меры защиты:

 

Виброизоляция источника

 

Виброизоляция – защита сооружений и машин от распространения механических колебаний (вибраций), возникающих вследствие работы механизмов, движения транспорта и т. д. Для осуществления виброизоляции  применяются амортизаторы из упругих  материалов. Например, автомобильные и вагонные рессоры.

 

Виброактивные агрегаты устанавливаются  на виброизоляторах – пружинах, упругих прокладках, пневматических или гидравлических устройствах, защищающих фундамент от воздействия вибрации.

 

Санитарные нормы регламентируют предельно допустимые уровни вибрации и лечебно-профилактические мероприятия.

 

Однако, следует отметить, что вибрация в определенных количествах оказывает  положительное влияние на организм человека. Вибрация способна увеличивать  активность жизненных процессов в организме.