Действия вибрации на организм человека

Вибрационная болезнь

Действия вибрации на организм человека зависит от способа передачи на человека. Оба вида вибрации (общая и локальная) особенно опасны при частотах, совпадающих или близких к частоте собственных колебаний человеческого тела или его отдельных органов. При вибрации с частотой 4 Гц воздействие на вестибулярный аппарат и центральную нервную систему вызывает «морскую болезнь». Колебания с частотой 5—6 Гц неблагоприятно действуют на область сердца, 4—9 Гц – действуют на желудок, тело мозга и печень, 30—40 Гц – особенно действуют на кисти рук.

Для стоящего на вибрирующей поверхности наблюдается два 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. Начиная с частоты 40 Гц, колебания тела человека под влиянием вибрации становятся во много раз меньше вибрирующей поверхности.

Колебания рабочих мест с указанными частотами весьма опасны, так как могут вызвать механические повреждения и даже разрыв внутренних органов. Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной и околорезонансной зоне может быть причиной стойких нарушений физиологических функций организма, обусловленных преимущественно воздействием вибраций на центральную нервную систему. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, пониженной работоспособности, плохого самочувствия, нарушений сердечной деятельности, появляются боли в икроножных мышцах. Воздействие общей вибрации на человека способствует расстройствам функционального состояния внутренних органов, вызывая, прежде всего, патологические нарушения органов малого таза. Такие изменения у мужчин могут сопровождаться импотенцией, у женщин – возрастанием гинекологической заболеваемости.

Локальная вибрация прежде всего вызывает нарушение питания и кровообращения в тканях: появляются спазмы сосудов, которые, начиная с концевых фаланг пальцев, распространяются на всю кисть, предплечье и охватывают сосуды сердца. Одновременно наблюдается воздействие вибраций на нервные окончания, мышечные и костные ткани, выражающееся в нарушении чувствительности кожи, окостенении сухожилий, болях и отложениях солей в суставах, что приводит к деформации и уменьшению подвижности суставов.

Систематическая длительная работа, связанная с общей или локальной вибрацией, а также с комплексом неблагоприятных факторов, может формировать профессиональное заболевание – вибрационную болезнь. В основе развития вибрационной болезни лежит механизм нарушений здоровья, которые приводят к стойким изменениям в рецепторном аппарате и в центральной нервной системе. Наиболее тяжело страдают системы, которые регулируют сосудистый тонус. Возможна и прямая механическая травматизация, в первую очередь, опорно-двигательного аппарата (мышц, связок, костей и суставов) при интенсивном вибрационном воздействии.

Различают формы вибрационной болезни, которые вызваны локальной и общей вибрацией. Чаще встречается вибрационная болезнь, которая возникает от воздействия локальной вибрации. Через 8—10 лет работы с ручными машинами, генерирующими преимущественно низкочастотную вибрацию, развивается вибрационная патология с поражением нервно-мышечного и опорно-двигательного аппарата и менее выраженными сосудистыми нарушениями.

При работе в течение 3—8 лет с инструментами ударного действия (клепка, обрубка), которые генерируют вибрацию средне- и высокочастотную (30—125 Гц и более), появляется различная степень нервно-мышечных и костно-суставных нарушений.

При работе с шлифовальными и другими ручными машинами, вибрация которых характеризуется максимумом в высокочастотной области спектра (125—250 Гц и выше), возникают сосудистые расстройства за 5 и менее лет.

Сосудистые расстройства являются одним из основных симптомов вибрационной болезни. Эти расстройства заключаются в нарушении периферического кровообращения, которые проявляются внезапными приступами побеления пальцев, которые появляются при мытье рук холодной водой и при общем охлаждении организма. Для вибрационной болезни характерны ноющие, тянущие боли в конечностях, беспокоящие по ночам и во время отдыха. Боли сопровождаются онемением, повышенной зябкостью кистей.

На рис. 8.2 показана зависимость длительности стажевого воздействия вибрации до появления сосудистых расстройств, характеризуемых побелением пальцев. Рисунок показывает стаж в годах до появления случаев эпизодического побеления пальцев у 10, 20, 30, 40, 50% работающих в условиях регулярного длительностью 4 часа ежедневного воздействия на руки локальной вибрации.

Рис.8.2. Стаж до побеления пальцев у различной процентной доли группы лиц, подвергающихся воздействию вибрации

Вибрационная болезнь, которая возникает под воздействием общей вибрации, чаще наблюдается у водителей транспортных средств и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов. При этом возникают типичные изменения в позвоночнике, которые проявляются в виде деформирующего остеоартроза пояснично-крестцового отдела или дискозов.

К числу «виброопасных» профессий на железнодорожном транспорте относятся работники локомотивных бригад и всего пассажирского и грузового подвижных составов (машинисты электровозов и тепловозов, водители мотовозов, автомотрис, дрезин, самоходных кранов, рефрижераторных поездов, составители поездов и др.), работники литейных, кузнечно-прессовых цехов локомотивно- и вагоноремонтных заводов и заводов по производству запасных частей, бетонщики, бульдозеристы, монтеры пути.

Нормирование вибрации

Основными гигиеническими характеристиками, определяющими воздействие вибрации на человека, по Санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» являются среднеквадратичные значения виброскорости и виброускорения в октавных полосах частот. ГОСТ 12.1.012-2004 «Вибрационная безопасность» определяет в качестве гигиенической характеристики вибрации значение полного корректированного виброускорения.

Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, действующей на человека, производится посредством:

- частотного (спектрального) анализа вибрации;

- интегральной оценки по частоте воздействующей вибрации;

- интегральной оценки с учетом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню вибрации.

Предельно допустимые уровни производственной вибрации установлены СН 2.2.4/2.1.8.566-96 отдельно для локальной и общей вибрации (вибрация рабочих мест). Причем, нормирование общей вибрации осуществляется тоже отдельно для следующих категорий вибрации (по источнику возникновения): – транспортной вибрации (вибрации 1-й категории); транспортно-технологической вибрации (вибрации 2-й категории); технологической вибрации (вибрации 3-й категории).

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

- для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

- для общей вибрации в виде октавных или третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.

Значение среднегеометрической частоты октавной полосы при нормировании вибрации, как и при нормировании шума, определяется по формуле (7.5).

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (V)и виброускорения (а) или их логарифмические уровни (L_V, L_a), измеряемые в октавных и третьоктавных полосах частот, устанавливаемых для длительности воздействия 480 мин (8 ч).

Гигиеническая оценка воздействующей на работника постоянной вибрации (общей, локальной) проводится методом интегральной оценки по частоте нормируемого параметра. При этом нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения (U)или их логарифмические уровни (L_U), измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:

; дБ, (8.6)

, дБ, (8.7)

где U_i и L_Ui – среднее квадратическое значение контролируемого параметра вибрации (виброскорости или виброускорения) и его логарифмический уровень в i-й частотной полосе; n – число частотных полос в нормируемом диапазоне; K_i и L_Ki – весовые коэффициенты для i-й частотной полосы для среднего квадратического значения контролируемого параметра или его логарифмического уровня.

Весовые коэффициенты K_i и L_Ki приведены в табл. 1 и 2 СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

Гигиеническая оценка воздействующей на работника непостоянной вибрации (общей, локальной) проводится методом интегральной оценки по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра. При интегральной оценке вибрации с учетом времени ее воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения (U_экв) или их логарифмический уровень (L_Uэкв), измеренные или вычисленные по формулам:

, дБ, (8.8)

, дБ, (8.9)

где U_i – корректированное по частоте значение контролируемого параметра виброскорости (V, L_V), или виброускорения (a, L_a); t_i – время действия вибрации, ч;

, ч. (8.10)

где n – общее число интервалов действия вибрации.

При воздействии на работника в течение рабочего дня (смены) как постоянной, так и непостоянной вибрации (общей, локальной) для оценки условий труда измеряют или рассчитывают с учетом продолжительности их действия эквивалентный корректированный уровень (значение) виброскорости или виброускорения по формуле (8.9).

При оценке вибрационной нагрузки на работника предпочтительным параметром является виброускорение.

Норма вибрационной нагрузки на работника устанавливается для каждого направления действия вибрации.

Гигиенические нормы одночисловых (корректированных) показателей вибрационной нагрузки на работника для длительности смены 8 ч в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.566-96 приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Гигиенические нормы вибрации

Вид вибрации	Категория вибрации по санитарным нормам	Направление действия	Нормативные корректированные и эквивалентные корректированные значения
по виброускорению	по виброскорости
м/с2	дБ	м/с	дБ
Локальная		Xл , Yл , Zл	2,0		2,0
Общая		Zо	0,56		1,1
Xо , Yо	0,4		3,2
	Zо , Xо , Yо	0,28		0,56
3 тип «а»	Zо , Xо , Yо	0,1		0,2
3 тип «б»	Zо , Xо , Yо	0,04		0,079
3 тип «в»	Zо , Xо , Yо	0,014		0,028

Гигиенические нормы в логарифмических уровнях средних квадратических значений виброскорости для октавных полос частот приведены на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Допустимые логарифмические уровни средних квадратических

значений виброскорости для октавных полос частот:

1—3 – общая вибрация: 1 – транспортная (1´ – вертикальная, 1´´– горизонтальная); 2 – транспортно-технологическая; 3 – технологическая (3а – на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий, 3б – на рабочих местах в складах, столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию, 3в – на рабочих местах и помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда); 4 – локальная вибрация

Нормативные уровни вибрации для водителей автомобильного транспорта приведены в табл. 8.2, для железнодорожных транспортных средств – в табл. 8.3.

Таблица 8.2

Гигиенические нормы вибрации для автотранспорта

№ п/п	Вид подвижного состава	Оси	Нормативные уровни вибрации, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни, дБ
					31,5
	Грузовые автомобили - по виброскорости	Z X, Y
	Легковые автомобили и автобусы - по виброскорости	Z, X, Y

Таблица 8.3

Гигиенические нормы вибрации железнодорожных транспортных средств

№ п/п	Вид подвижного состава	Оси	Нормативные уровни вибрации, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни
					31,5
	Кабины локомотивов и МВПС по виброскорости	Z X, Y
	Пассажирские вагоны поездов дальнего следования - по виброскорости	Z X, Y
	Пассажирские вагоны электро- и дизельных поездов (электрички) - по виброскорости	Z X, Y
	Путеизмерительные вагоны и вагоны дефектоскопии на рабочих местах (пол, сидение) - по виброскорости	Z X, Y
	- по виброускорению	Z X, Y

Окончание табл. 8.3

	Восстановительные поезда в местах размещения обслуживающего персонала (пол, сидение, пол) - по виброскорости	Z X, Y

Измерение вибрации

Контроль вибрации проводят в точках, для которых установлены санитарные и технические нормы в направлениях координатных осей, установленных ГОСТ 31191.1-2004 (ИСО 2631-1:1997) «Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Ч.1. Общие требования», ГОСТ 31319-2006 (ЕН 14253:2003) «Вибрация. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Требования к проведению измерений на рабочих местах», ГОСТ 31192.1-2004 (ИСО 5349-1:2001) «Вибрация Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Ч.1. Общие требования», ГОСТ 31192.2-2004 (ИСО 5349-2:2001) «Вибрация Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Ч.2. Требования к проведению измерений на рабочих местах».

Допускается проводить измерения в других, более удобных для контроля точках рабочего места, машины, тела оператора, если установлены достоверные взаимосвязи (аналитические зависимости, передаточные функции, коэффициенты, поправки и другие показатели) между выбранным местом измерения и точкой, для которой установлены нормы вибрации.

Контроль вибрации на рабочих местах должен обеспечивать оценку вибрационной нагрузки на оператора в реальных условиях производства.

Периодические испытания ручных машин для контроля ВХ должны проводиться не реже раза в год.

Периодичность контроля вибрационной нагрузки на оператора при воздействии локальной вибрации должна быть не реже 2 раз в год, общей – не реже раза в год.

Отбор рабочих мест при выборочном контроле вибрации на рабочих местах должен производиться по методике, разработанной для конкретного производства и согласованной с организациями или службами, по указанию которых он проводится.

Контроль качества машин должен проводиться при контрольных испытаниях в соответствии с ГОСТ Р 15.201-2000 «Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство».

Контроль технического состояния машин должен осуществляться после их ремонта и периодически.

Программа контроля при оценке вибробезопасности на рабочих местах или контроля ВХ машин должна содержать:

характеристику объекта измерений, правила его выбора;

условия контроля, при которых проводят измерения;

виды и характеристики применяемых средств испытаний;

контролируемые параметры показателей вибрационной нагрузки на оператора или ВХ машины;

точки и направления измерений;

способы установки вибропреобразователей;

тип измерительной аппаратуры и ее погрешность;

требования к числу наблюдений и времени измерения;

методику обработки и критерии оценки результатов измерений.

Контроль вибрационной нагрузки на оператора по спектральному или корректированному по частоте значению контролируемого параметра допускается осуществлять по результатам определения ВХ, например по результатам испытаний ручных машин на стендах.

Виброизмерительная аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ ИСО 8041-2006 «Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений» и иметь действующее свидетельство о поверке. Краткий перечень средств измерений вибрации приведен в приложении 1. Средства для измерений вибрации должны иметь в своем составе устройства для показаний следующих параметров:

- среднеквадратичного значения корректированного ускорения для данного периода измерений;

- среднеквадратичного значения ускорения в диапазоне полосовой фильтрации для данного периода измерений;

- периода измерений.

Средства измерений должны иметь в своем составе устройство индикации появления перегрузки в любой из моментов измерений. Для определения максимального кратковременного среднеквадратичного и значения пикового значения должна быть предусмотрена возможность работы средства измерений в режиме удержания измеренных значений.

Для измерения вибрации применяют виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением – виброизмерительным преобразователем, устанавливаемым вместо микрофона. Для оценки вибрационной нагрузки точки измерения выбирают в местах контакта оператора с вибрирующей поверхностью. Если оператор в процессе производственной деятельности перемещается в пределах рабочего места (зоны), то измерения выполняют через каждый метр его пути.

При измерении общей вибрации вибропреобразователь устанавливают на промежуточной платформе у ног оператора, работающего стоя, или на промежуточном диске, размещаемом на сиденье под опорными поверхностями оператора, работающего сидя. При измерении локальной вибрации вибропреобразователь устанавливают на переходном элементе – адаптере.

Способ и устройство крепления вибропреобразователя не должны оказывать влияния на характер контролируемой вибрации и вносить погрешности в измерения. Предпочтительным креплением вибропреобразователя является шпилька.

Предельная погрешность измерений вибрации не должна быть более ±3 дБ с вероятностью 0,95.

Измерения проводят непрерывно или через равные промежутки времени (дискретно).

При непрерывном измерении спектров и корректированных по частоте значений длительность измерений должна быть: для локальной вибрации — не менее 3 с; для общей вибрации – не менее 30 с.

При непрерывном измерении дозы вибрации или эквивалентного корректированного значения контролируемого параметра длительность наблюдения должна быть не менее 5 мин для локальной вибрации и не менее 15 мин для общей вибрации.

При дискретном измерении спектров и корректированных по частоте значений интервал между снятием отсчетов должен быть для локальной вибрации не менее 1 с, для общей вибрации – не менее 10 с.

Приборы для измерения вибрации делятся на две группы: приборы, измеряющие вибрацию неэлектрическими методами, и приборы с преобразованием механических колебаний в электрические. Механические вибрографы редко встречаются в настоящее время и обычно используются как приборы для проведения оценочных замеров амплитуд и частот вибраций, так как чувствительность их сравнительно невелика: они позволяют регистрировать амплитуды колебаний от 0,05 до 6 мм при частотах от 5 до 100 Гц.

Приборы, в которых механические колебания преобразуются в электрические, позволяют записывать колебательный процесс на осциллограф или самопишущие приборы без искажений; при этом могут быть выделены отдельные составляющие вибрации. Преимуществом такого метода измерения вибрации является возможность удаления вибродатчика от измерительной аппаратуры на любое расстояние. Используя несколько датчиков, можно измерять вибрацию одновременно в нескольких точках. Наибольшее распространение получили индукционные (магнитоэлектрические), электромагнитные и пьезоэлектрические датчики.

К отечественной виброизмерительной аппаратуре, позволяющей анализировать вибрацию, относятся измерители шума и вибрации ВШВ-003-М2, шумовиброинтегратор логарифмирующий ШВИЛ-01, шумомер-виброметр ШВД-01, позволяющие проводить измерения общей и локальной вибрации в диапазоне 20—170 дБ, виброметр общей и локальной вибрации «Октава 101В», предназначенный для измерения среднеквадратичных, эквивалентных и пиковых уровней виброускорения. Средства измерения вибрации серии «Октава» наиболее соответствуют требованиям ГОСТ ИСО 8041-2006. Из зарубежных приборов следует отметить аппаратуру фирм Robotron (Германия), «Брюль и Къер» (Дания).

Для измерений параметров вибрации предназначен комплект фирмы Robotron, состоящий из виброметра и узкополосного фильтра, плавная развертка частоты которого обеспечивается внутренним или внешним (от виброметра) управляющим сигналом. Оба прибора комплектуются в измерительный чемодан. Указанный фильтр прибора имеет встроенные корректирующие схемы, позволяющие оценивать как локальную вибрацию, так и действующую в любом направлении на тело человека в целом. Однако применение данного комплекта при оценке вибрации с непостоянной амплитудой требует такой же квалификации оператора, как и измерение непостоянного шума.

Более удобным для целей нормирования является виброметр М 1300, специально предназначенный для гигиенической оценки вибрации, действующей на человека. Рабочий частотный диапазон прибора простирается от 0,5 Гц до 4 кГц, внутри которого результаты измерений могут автоматически корректироваться встроенными фильтрами, учитывающими направление и место приложения вибрации к человеку. Важным преимуществом прибора является автоматический расчет дозы вибрации, значение которой отображается на жидкокристаллическом дисплее. Это не требует от оператора снятия промежуточных результатов по стрелочному прибору, что существенно повышает качество оценки вибрации. Питание осуществляется от элементов типа «Крона». Масса прибора в переносной сумке с элементами питания не превышает 2 кг. Так как виброметр является одноканальным вариантом, то для измерений одновременно в трех направлениях действия вибрации необходимо иметь три комплекта, которые удобно размещаются в одном чемодане.

Из аппаратуры фирмы «Брюль и Къер» (Дания) следует отметить модульный шумомер типа 2231 класса 1, имеющий возможность измерения как параметров шума, так и вибрации за счет применения различных сменных модулей.

Расчет амортизаторов

Основным методом защиты от вибрации является амортизация.

Перемещение объекта на амортизаторе при гармоническом возбуждении описывается равенством

, м, (8.11)

где Z_ст – статическая осадка амортизаторов, м;ω – круговая частота вынужденных колебаний, Гц; ω₀ – круговая частота собственных колебаний, Гц; t – период колебания, с.

Статическая осадка Z_ст амортизаторов, м, под действием статически приложенной силы P:

Z_ст = , м, (8.12)

где P = m×g – максимальное значение давления возбуждающей силы, Па; (m – масса объекта, кг; g – ускорение свободного падения, м/с²); k_ж – жесткость подвески амортизатора, кг/с².

Круговая частота колебаний, Гц:

ω = 2π·f, (8.13)

где f – частота колебаний, Гц; π = 3,14.

Величина Z_ст в формуле (8.11) характеризует перемещение, вызванное действием силы P, приложенной статически, а множитель |μ| = 1/(1 - ω²/ ) характеризует динамичность действия этой силы. Абсолютная величина этого множителя называется динамическим коэффициентом виброизоляции μ . Графически его можно представить следующим образом, рис. 8.4.

Рис. 8.4. Зависимость динамического коэффициента μ от отношения частот
вынужденных ω и собственных колебаний ω₀

График имеет три области: одну до резонанса (ω/ω₀ = 0—1) и две после (ω/ω₀ = 1—1,41 и ω/ω₀ > 1,41). В первой и второй областях динамический коэффициент |μ| ≥ 1, поэтому перемещение не может быть меньше статической величины. В случае, когда ω/ω₀ > 1,41, динамический коэффициент быстро падает и при достаточно большой величине отношения амплитуда колебаний имеет малое значение. Поэтому для достижения виброизоляции необходимо подобрать такое значение жесткости подвески (амортизатора), которая обеспечила бы частоту собственных колебаний значительно ниже частоты возбуждения. Практика показывает, что можно принимать ω/ω₀ = 2—5.

Учитывая (8.13), динамический коэффициент |μ| может быть представлен в виде

, (8.14)

где f и f₀ – соответственно частота вынужденных и собственных колебаний, Гц.

Частоту вынужденных колебаний можно определить по формуле

f = n / 60 , (8.15)

где n – частота вращения, 1/мин, или число двойных ходов в минуту (при возвратно-поступательном движении) источника вибрации.

Частота собственных колебаний

, (8.16)

где Z_ст – статическая осадка амортизатора под действием массы подрессоренного объекта, м; π = 3,14; g – ускорение свободного падения, м/с²;

Круговая частота собственных колебаний

, м/с. (8.17)

Под виброизоляцией понимается величина

ВИ = 20· . (8.18)

Эффективность виброизоляции оценивают в процентах:

β = (1 - μ)·100, (8.19)

где μ берется по модулю.

Последовательность расчета амортизаторов следующая.

1. Определяют частоту f и круговую частоту ω вынужденных колебаний по формулам (8.15) и (8.13). По рассчитанной частоте f определяем, к какой октавной полосе относится эта частота, уточняя для выбранной октавной полосы ее нижнее и верхнее значение по формуле (7.5).

2. Определяют статическую осадку Z_cт амортизаторов по (8.12).

3. Определяют круговую частоту собственных колебаний ω₀ по (8.17).

4. Определяют максимальную амплитуду Z колебаний по формуле (8.11), принимая sin ωt = 1.

5. Определяем виброскорость V, м/с, по (8.1), где А = Z, для рассчитанной частоты f вынужденных колебаний.

6. Определяем по (8.3) логарифмический уровень виброскорости L_V, дБ.

7. Сравниваем рассчитанный логарифмический уровень виброскорости L_V с нормируемым логарифмическим уровнем виброскоростидля выбранной по рассчитанной частоте f октавной полосы.

8. Если имеется превышение рассчитанного логарифмического уровня виброскорости над нормируемым уровнем, производим расчет необходимой жесткости элементов виброизоляции из условия обеспечения динамического коэффициента виброизоляции |μ| < 1,41 или ω₀ < .

8.7. Контроль вибрационных характеристик машин

Нормативная документация на виброактивные машины должна содержать норму вибрации. Эта норма вносится в технические условия на конкретные машины или в стандарты на группы машин. При этом должны быть указаны условия, для которых установлены нормы вибрации, и методы контроля вибрационных характеристик (ВХ) машин.

В паспорте, техническом описании, инструкциях или других сопроводительных документах на технологическое оборудование и ручной инструмент, являющиеся источниками локальной вибрации должны быть указаны:

- вибрационные характеристики (средние квадратические значения виброскорости или виброускорения или их логарифмические величины, измеряемые в октавных полосах частот, в диапазоне от 8 до 100 Гц, а также их корректированные значения или уровни), приведенные для всех номинальных режимов работы инструмента и измеренные в трех направлениях ортогональной системы осей координат в точках соприкосновения с руками оператора (например, корпус инструмента, правая и левая рукоятки, вставной инструмент и др.), точки измерения должны быть указаны на чертеже;

- шумовые характеристики (уровни звуковой мощности в октавных полосах частот в диапазоне 31,5—8000 Гц и ее корректированные уровни, дБА, а также уровни звука в дБА);

Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.

В качестве нормируемых показателей ВХ машин используют кинематические (виброперемещение, виброскорость, виброускорение) или динамические (сила, момент силы) параметры. Кинематическими параметрами ВХ являются амплитуда виброперемещения, среднее квадратическое значение виброскорости или виброускорения. Динамические параметры ВХ выбирают в соответствии с ГОСТ 26043-83 «Вибрация. Динамические характеристики стационарных машин. Основные положения».

Для машин, имеющих контакт с телом человека (руками, опорными поверхностями) ВХ нормируют только для точки (зоны) контакта в направлении максимальной вибрации. При наличии нескольких точек контакта ВХ может быть установлена только для точки максимальной вибрации. Для машин, не имеющих точек контакта с телом человека, ВХ устанавливают в местах крепления машин к основаниям.

Норма вибрации машин устанавливается в виде предела значений ВХ, обеспечивающего соблюдение установленных для определенных условий применения машины норм вибрационной нагрузки на оператора.

При оценке вибробезопасности машины время воздействия на оператора генерируемой ею вибрации принимают в соответствии с коэффициентом внутрисменного использования или другими временными режимами и показателями работы машины, являющимися ее технической характеристикой, например, ограничениями на продолжительность непрерывной работы машины и т.п.

Для вибробезопасных машин нормой вибрации является допустимая вибрационная характеристика (ДВХ).

Для машин, не являющихся вибробезопасными, норма вибрации устанавливается в виде технически достижимой вибрационной характеристики (ТДВХ). При этом выполнение санитарных норм, установленных для условий применения конкретных машин, должно быть обеспечено использованием средств виброзащиты вне машины.

ТДВХ обосновывают сравнением достигнутой ВХ машины с лучшими изделиями-аналогами, а также экспертными оценками применяемых в ней средств виброзащиты, ограничений условий применения и технических, экономических и организационных возможностей снижения вибрации как машины, так и вне ее.

При внесении в НД нормы вибрации в виде ТДВХ должен быть разработан план мероприятий по снижению вибрации или переходу к ДВХ за срок действия документа.

Значения ВХ и дата их определения должны вноситься в паспорт или другой документ, удостоверяющий качество и безопасность машин.

Для машин, изготовляемых в единичных образцах, значения ВХ вносят в паспорт по результатам их определения на единичном образце.

Для машин серийного и массового производства в паспорт вносят:

при сплошном контроле – значения ВХ, полученные при испытании каждой машины;

при выборочном контроле – представительные значения ВХ, полученные для контролируемой выборки машин.

Требования к ВХ ручных машин, методам их установления и контроля устанавливаются в соответствии с СанПиН 2.2.2.540-96 «Гигиенические требования к ручным инструментам и организация работы» и комплексом ГОСТ 30873-2006 «Машины ручные. Измерения вибрации на рукоятках. Части 2-14».

Ручные инструменты относятся к вибрирующим, если они генерируют вибрацию, уровни которой составляют не менее 25% от предельно допустимых уровней.

Ручные инструменты относятся к виброопасным, если они генерируют вибрацию, уровни которой превышают ПДУ при оценке по корректированному уровню или абсолютному значению.

Нормируемыми параметрами вибрации ручных инструментов являются абсолютные значения виброскорости или виброускорения, а также их логарифмические уровни. Вибрационными характеристиками инструмента являются корректированные уровни вибрации и уровни нормируемых параметров в октавных полосах частот. Характеристикой вибрационного воздействия на оператора является эквивалентный корректированный уровень вибрации.

Контроль вибрационных характеристик машин должен проводиться в условиях, которые воспроизводят или имитируют типовые условия эксплуатации. При контроле вибрации должен быть определен показатель превышения вибрационной нагрузки на оператора в реальных условиях производства.

Типовые условия контроля выбирают из наиболее распространенных (по времени или числу случаев) условий практического применения контролируемого объекта, соответствующих его назначению и правилам эксплуатации, при этом выбираются условия, когда на работника может воздействовать максимальная вибрация.

Контроль вибрации на рабочих местах должен производиться:

при аттестации рабочих мест;

периодически;

по указанию (требованию) органов Роспотребнадзора и технической инспекции профсоюзов.

Защита от вибрации