Практичні дослідження вібраційного забруднення

Закарпатський інститут післядипломної педагогічної освіти

Загальноосвітня школа  І-ІІІ ст. №8  м. Ужгорода

 

 

 

 

 

 

                                  

 

   

                  Наукову роботу виконала:                            

Газуда Іванна

учениця 11-А класу

ЗОШ 1- 111 ст. № 8

м. Ужгорода

 

 

Науковий керівник:

            Джуган Наталя Василівна

          вища категорія, «старший вчитель»

            вчитель основ здоров’я, ОБЖ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ужгород -2010

Зміст                                                                               

Вступ………………………………………………………………………….3

 

Розділ 1 Характер дії вібрації та її вплив на навколишнє середовище

1.1 Вібрації і шум…………………………………………………………….5

1.2.Взаємозв’язок вібрацій і  шуму та їх джерела виникнення……………5

1.3 Ступінь і характер дії вібрації..................................................................6

1.4 Параметри вібрацій …………………………………………………… ..6    

 

Розділ 2  Вплив вібрації на організм

2.1.Вібронебезпечні виробництва………………………………………. ...8

 2.2 Перебіг та форми вібраційної хвороби…………………………….…..8

2.3 Профілактика вібраційних  та шумових захворювань………………...13

 

 Розділ 3 Практичні дослідження вібраційного забруднення.

3.1 Прилад для вимірювання. ………………………………………….…15      

3.2 Визначення рівня  вібрації і шуму ……………………………..……...16

 3.3 Додаткові результати досліджень вібрацій………………………….19

 

Висновки…………………………………………………………………….20

 

Список використаної літератури…………………………………………..23

 

Додатки………………………………………………………………….......24

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

      В останні  десятиріччя  науково-технічний прогрес різко ускладнив   взаємовідносини людини з навколишнім середовищем. Питання боротьби з вібрацією у містах набуло в останній час дуже актуальне значення. Це пояснюється тим, що значно збільшилась як кількість джерел вібрації, так і їх потужність. Урбанізація, ріст транспортного руху, індустріалізація, комп’ютеризація призвели до значного збільшення вібрації в містах.

      Джерелом  вібрації в навколишньому середовищі  є всі види транспорту, ліфти,телевізори, радіоприймачі, комп’ютери,музичні інструменти, юрби людей. Психологічному значенню вібрації і руху м’язів у живих організмах надавав значну увагу видатний російський фізіолог  І .М.Сеченов. Видатний австрійський вчений Конрад Лоренс встановив залежність між рівнем агресивності тварини і інтенсивністю його рухів і вібрації. Визначити характеристики психофізіологічного стану і емоцій можна з допомогою віброзображення: вібрації напружених м’язів; вібрації дихання-храпу; голосові вібрації.

         Вібрації- механічні коливання з частотою 1,6-1000 Гц, що тісно зв’язані з поняттями шум і звук.

    Вібрація - загальнобіологічний шкідливий чинник, що призводить до фахових захворювань - віброзахворюваннь, лікування котрих можливо тільки

на ранніх стадіях. Хвороба супроводжується стійкими порушеннями в організмі людини (опорно-руховий апарат, необоротні зміни в кістках і суглобах,захворювання шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи, нервово-психічної  сфери). Людина частково або цілком утрачає працездатність. По способі передачі на людину вібрація підрозділяється на загальну і локальну. Загальна – діє через опорні поверхні ніг на весь організм у цілому. Локальна – на окремі ділянки тіла.

Тривалий вплив вібрації викликає фахове захворювання — вібраційну хворобу.

   Найбільш небезпечна частота загальної вібрації 6—9 Гц, оскільки вона збігається з власною частотою коливань внутрішніх органів людини. В результаті цього може виникнути резонанс, це призводить до переміщень і механічних ушкоджень внутрішніх органів. Резонансна частота серця, живота і грудної клітки — 5 Гц, голови — 20 Гц, центральної нервової системи — 250 Гц. Частоти сидячих людей становлять від 3 до 8 Гц.

У виробничих умовах припустимі рівні  шуму і вібрації регламентуються відповідними нормативними документами .Особливо шкідливі вібрації з частотами, близькими до частот власних коливань тіла людини, більшість котрих знаходиться в межах 6...30 Гц.

     Мені було цікаво провести дослідження рівня вібрацій деяких видів транспорту,  побутових приладів, мобільних телефонів,  комп’ютерів, телевізорів,   щоб дізнатися про їх реальні величини і вплив на здоров’я.

    Висловлюю  глибоку вдячність працівникам  ЦЗЛ з-ду «Турбогаз» за можливість  працювати з приладом-віброметром,  з допомогою якого я отримала  цікаві результати, наведені в роботі. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 1 Характер дії вібрації та її вплив на навколишнє середовище.

1.1.Вібрації  та шум

Покращення стану навколишнього середовища та безпеки життя нерозривно зв'язані з проблемою зменшення вібрації. Робота

переважної більшості машин незмінно супроводжується вібрацією і шумом, що генерується ними. Вібрація і шум -наслідки переміщення та рухів, закладених у принцип дії машини.

Вібрація це складний коливний процес пружних тіл, що характеризується періодичністю зміни амплітуди коливань, віброшвидкості, віброприскорення та частоти коливань.

Встановлено, що вібрація передчасно виводить з ладу машини та обладнання, обмежує їх технологічні можливості, негативно впливає на організм людини [5].

1.2.Взаємозвязок  вібрацій і шуму та їх джерела виникнення.

  Вібрація підвищеної частоти (> 16 .20 Гц), як правило, проявляється у вигляді шуму. В зв'язку з цим зниження вібрації звичайно рівнозначне зниженню шуму, тобто можна говорити про віброакустичний комфорт.

Загальна вібрація залежно від джерела виникнення може бути чотирьох категорій:

1 – транспортна вібрація, яка діє на операторів (водіїв) транспортних засобів при перевезенні  вантажів, на транспортних дорогах  тощо;

2 – транспортно-технологічна  вібрація, яка діє на операторів  машин при переміщенні вантажів, на виробничих майданчиках, платформах (екскаваторів, баштових кранів, гірничих машин та ін.);

3 – технологічна вібрація, яка діє на операторів спеціальних верстатів та верстатного обладнання, на яких відсутні джерела вібрації, що перевищують гігієнічні нормативи.

4 - вібрація побутових  приладів та аудіо- та відеотехніки.

Залежно від способу  дії вібрації на тіло людини її поділяють  на місцеву (локальну) вібрацію, яка  передасться через руки людини, та загальну, яка передається на тіло стоячої або сидячої людини через ноги. Як свідчить практика, часто ці два фактори співпадають[7].

 

1.3. Ступінь  і характер дії вібрації.

Ступінь та характер дії  вібрації на організм людини залежить, від виду вібрації, її параметрів та напрямку дії. Тіло людини можна вважати як масу з пружними елементами.

Вібрація передасться  людині як безпосередньо під час  її контакту з машиною, так і через  конструкції, підлогу, спричиняючи  при цьому загальну вібрацію людського  тіла, що проявляться в його коливаннях. Із збільшенням амплітуди цих коливань (вібрації) збільшується енергія коливних рухів, реакція людини на них сильнішає. Особливо шкідливі для людини вібрації і частотою 6 .9 Гц, близькою до частоти коливання її тіла. Для людини, що стоїть на віброповерхні має два резонансні піки на частотах 5 .12 та 17 .25 Гц, для сидячої — 4 .6 Гц. Постійна дія вібрації спричиняє вібраційну хворобу з втратою працездатності. Отож, дуже важливо знизити вібраційну активність машини до можливо невеликих рівнів, у всякому разі не допустити перевищення її гігієнічних нормативів[3].

Загальна вібрація несприятливо впливає на нервову систему, викликає зміни у серцево-судинній системі, вестибулярному апараті, а також  впливає на обмін речовин.

1.4.Параметри  вібрації.

Параметрами вібрації, які виміряють для визначення негативного впливу на організм людини є:

1. Частота, Гц

2. Амплітуда А, м.

3. Середнє квадратичне  значення віброшвидкості Vt, м/с.

4. Середнє квадратичнє  віброприскорення wt, м/с.

5. Відносний показник  віброскорості Lv, Дб.

6. Відносний показник  віброприскорення Lw, Дб.

Людина є замкнутою  системою з частотою коливань 5-9 Гц. Якщо підвести зовнішні коливання з  тієї ж частотою - резонансом, то великою  мірою можливе повне припинення роботи серця.

Нормування вібрацій визначається їх нормативними характеристиками.

Нормативними характеристиками, що служать для оцінки впливу вібрацій на людину є:

середньоквадратичні значення віброшвидкості і виброприскорения та їхні показники. Понад 10 Гц - нормуються Vt і wt. Менше 10 - Lw Lv.

Для вимірювання сили вібрації використовують різні прилади  і в тому числі віброметр [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 2 Вплив вібрації на організм

2.1.Вібронебезпечні  виробництва

Тривалий вплив вібрації на організм працюючого призводить до розвитку вібраційної хвороби — професійного захворювання з ураженням опорно-рухової системи, судин і м’язів, серцево-судинної, нервової, травної та ендокринної систем, специфічних функцій жіночого та чоловічого організмів.      Супутніми причинами захворювання є фізичне перенапруження, вимушена незручна робоча поза, несприятливі фактори мікро- та макроклімату[6]. 
     Перші випадки вібраційного захворювання були описані ще в 1911 р. У нашій країні перші випадки виявлено в 1924 р.

Вібронебезпечні виробництва  характерні для вугільної, гірничовидобувної, дерево-та металообробної промисловості, сільськогосподарського виробництва, машинобудування, авіа- і суднобудування тощо. 
Вібронебезпечними є професії шахтарів, будівельників, шляховиків, вальників лісу, водіїв усіх видів транспортних засобів, важких сільськогосподарських машин, клепальників, шліфувальників, бетонярів, наждачників, заточувальників, формувальників тощо. 
Джерелами вібрації є електричні, пневматичні та дизельні машини, інструменти обертального, поступального та ударного механізму дії[2].

2.2.Перебіг  та форми вібраційної хвороби.

У розвитку вібраційної хвороби виділяють: локальний вплив вібрації на частину тіла, що стикається з джерелом вібрації (найчастіше руки). Ушкоджень зазнають шкіра, підшкірно-жирова клітковина, кістки, зв’язки, сухожилля, суглоби, кровоносні та лімфатичні судини, рецепторний апарат і периферичні нерви; нервово-рефлекторна ланка. Вібрація сприймається специфічними рецепторами, що містяться в шкірі, м’язах, периферичних судинах тощо[8]. Її дія виявляється різного роду проявами з боку центральної нервової системи.

Це відповідна реакція на тривалий вплив вібрації: підвищення тонусу кровоносних судин, ішемія, гіпоксія, зміни в різних тканинах і органах.

                                                                                 Таблиця 1.

Резонансні  частоти окремих частин тіла.

№п/п	Ч А С Т И Н  И  Т І Л А	Р І В Е Н Ь    В І Б Р А -Ц І Ї,Гц
1	Серце	5-9
2	ЦНС	250
3	Очі	22-27
4	Горло	6-12
5	Грудна клітка	2-12
6	Ноги,руки	2-8
7	Голова	8-27
8	Обличчя	4-27
9	Поясничний відділ хребта	4-14
10	Живіт	4-12
11	Судини	35-250

 

Згідно з останньою  класифікацією виділяють наступні форми вібраційної хвороби: 
від впливу локальної (через руки) вібрації; 
від впливу загальної (через точки опори) вібрації; 
від впливу сукупної (через руки і точки опори) вібрації. 
Кожна форма вібраційної хвороби має три ступені тяжкості: 
I — початкові прояви (компенсована); 
II — помірно виражені прояви (субкомпенсована); 
III — виражені прояви (декомпенсована). 
Вібраційна хвороба залежить від впливу локальної вібрації /табл. 1 / На початку захворювання хворі скаржаться на болі в руках після роботи й у нічний час, які припиняються чи стихають через 30—40 хв після початку роботи, парестезію (неприємне відчуття заніміння, поколювання тощо) чи гіперестезію (підвищену шкірну чутливість) на руках. Надалі парестезія та гіперестезія змінюються зниженням поверхневої чутливості усіх видів (вібраційної, температурної, больової, менше тактильної). На зміну первісній підвищеній мерзлякуватості рук приходить побіління пальців рук від холодної води, інших охолоджених рідин і предметів, руки мерзнуть. Надалі додаються приступи «спонтанного» побіління пальців, найчастіше обумовлені низькою температурою повітря. Пізніше ангіоспазм переходить у посиніння чи почорніння пальців рук на холоді. Помірне зниження сили в руках змінюється на виражену слабкість м’язів верхніх кінцівок, особливо при згинанні пальців рук, неутриманням у руках деталей і інструментів без контролю зору. Турбують судороги в м’язах рук. Руки стають блідими (пізніше з’являється «мармуровий малюнок» шкіри кистей і передпліч, посиніння та почорніння пальців рук). При вібраційній хворобі ІІ—ІІІ ступеня відбувається потовщення суглобів кисті, округлення та опуклість нігтів, розширення нігтьових фалангів пальців рук, потовщення чи стоншення, підвищена ламкість і розшаровування нігтів, гіперкератоз (надмірне потовщення) шкіри кистей. У виражених випадках — гіпотрофія м’язів.