Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести тела или системы тел от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом положении.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источники вибраций - возвратно-поступательно движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, пломбиры, вибротрамбовки, приборы для упаковки товаров и пр.), а также неуравновешенные вращающиеся массы (электрические и пневматические шлифовальные и режущие машины, режущие инструменты).

Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются: частота, амплитуда смещения, скорость, ускорение, период колебания (время, в течение которого совершается одно полное колебание).

В зависимости от контакта работника с вибрирующим оборудованием различают местную (локальную) и общую вибрацию (вибрацию рабочих мест). Вибрация, воздействующая на отдельные части организма работающего, определяется как местная. Вибрация рабочего места, воздействующая на весь организм, определяется как общая. В производственных условиях часто встречается одновременно местная и общая вибрация, которая называется смешанной вибрацией.

По направлению действия вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют:

1. На транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам.

2. Транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении и при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадки.

3. Технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Генераторами технологической вибрации является оборудование: лесопильное, деревообрабатывающее, для изготовления технологической щепы, металлообрабатывающее, кузнечно-прессовое, а также компрессоры, насосные агрегаты, вентиляторы и другие установки.

2 Воздействие вибраций на организм человека

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение "стоя") составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (положение "сидя") - 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата по причине резонансных явлений.

При частоте колебаний рабочих мест, близкой к собственным частотам внутренних органов, возможны механические повреждения или даже разрывы. Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, приводит к вибрационной болезни, которая характеризуется нарушениями физиологических функций организма, связанными с поражением центральной нервной системы. Эти нарушения вызывают головные боли, головокружения, нарушения сна, снижение работоспособности, ухудшение самочувствия, нарушения сердечной деятельности.

Амплитуда и частота вибрации существенно влияют на тяжесть заболевания и при определенных величинах вызывают вибрационную болезнь (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние вибрации на организм человека

Амплитуда колебаний вибрации, мм	Частота вибрации, Гц	Результат воздействия
	Различная	Не влияет на организм
		Нервное возбуждение с депрессией
		Изменение в центральной нервной системе, сердце и органах слуха
		Возможно заболевание
		Вызывает виброболезнь

Особенности воздействия вибрации определяются частотным спектром и расположением в его пределах максимальных уровней энергии колебаний. Местная вибрация малой интенсивности может благоприятно воздействовать на организм человека, восстанавливать трофические изменения, улучшать функциональное состояние центральной нервной системы, ускорять заживление ран и т. п.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни.

Вибрация.
Неблагоприятные воздействия вибрации на организм человека

Определение вибрации:

Вибрация - это физический фактор, действие которого определяется передачей человеку механической энергии от источника колебаний; основными характеристиками вибрации являются амплитуда смещения, скорость и ускорение.

Основные виды вибрации:

Общепринятым является деление вибраций на общие и местные.

Общая вибрация - это колебание всего тела, передающееся с рабочего места.

Локальная вибрация (местная вибрация) - это приложение колебаний только к ограниченному участку поверхности организма.

На производстве распространены оба вида вибрации: локальная - через руки (чаще всего при работе с ручными машинами), общая (по всему телу) - при положении сидя или стоя на рабочем месте (у машины и технологического оборудования). Все виды вибрации, действующие на производстве, объединяются термином «производственная вибрация».

Вибрация автомобилей, средств транспорта и самоходной техники, рабочих мест водителей имеет преимущественно низкочастотный характер, отличается высокими уровнями интенсивности в октавах 1-8 Гц. Вибрация автомобиля и автомобильной техники зависит от скорости передвижения, типа сиденья, амортизирующих систем, степени изношенности машины и покрытия дорог.

Вибрация рабочих мест технологического оборудования имеет средне- и высокочастотный характер спектров с максимумом интенсивности в октавах 20-63 Гц.

Ручные машины, особенно ударного, ударно-поворотного и ударно-вращательного действия, получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства (строительстве, машиностроении, авиации, лесной и горнорудной промышленности). Изучение условий труда работающих на этих машинах показало, что выполнение многообразных трудовых операций сопровождается наряду с воздействием вибрации значительным физическим напряжением. Рабочие удерживают в руках машины весом до 15 кг, прикладывая при этом дополнительные усилия нажима на рукоятку инструмента в 10-40 кг. Неудобные рабочие позы, различные усилия нажима на инструмент создают значительное статическое напряжение мышц плеча и плечевого пояса, что усугубляет неблагоприятное воздействие вибрации.

Влияние общей вибрации на организм человека:

Исследования особенностей механического эффекта общей вибрации показали следующее. Тело человека благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов представляет собой сложную колебательную систему, механическая реакция которой зависит от параметров вибрационного воздействия. При частоте менее 2 Гц тело отвечает на общую вибрацию как жесткая масса. На более высоких частотах тело реагирует как колебательная система с одной или несколькими степенями свободы, что проявляется в резонансном усилении колебаний на отдельных частотах. Для сидящего человека резонанс находится на частотах 4-6 Гц, в положении стоя обнаружены 2 резонансных пика: в 5 и 12 Гц. Собственная частота колебаний таза и спины - 5 Гц, а системы грудь-живот - 3 Гц.

При длительном воздействии общей вибрации возможны механические повреждения тканей, органов и различных систем организма (особенно при возникновении резонанса собственных колебаний тела и внешних воздействий). Вот почему механическое воздействие вибрацией часто ведет к возникновению многообразных патологических реакций у водителей грузовых машин, трактористов, летчиков и т. д.

Влияние локальной вибрации на организм человека:

При исследовании особенностей механического эффекта воздействия локальной вибрации на организм человека было установлено, что вибрация, приложенная к любому участку, генерируется по всему телу. Зона распространения при воздействии низкой частоты вибрации больше, так как поглощение колебательной энергии при ней в структурах тела меньше. При систематическом вибрационном воздействии низкочастотных колебаний в первую очередь поражаются мышцы, и тем сильнее, чем большего мышечного напряжения требует работа с инструментом.

У рабочих, длительное время использующих ручные машины, возникают, разнообразные изменения в мышцах плечевого пояса, рук и кистей. Связано это как с непосредственной травматизацией мышц, так и с нарушениями регуляции вследствие поражений ЦНС. Под влиянием локальной вибрации возникают также костно-суставные изменения, особенно в локтевых и лучезапястных суставах, в мелких суставах кистей. Костно-суставные деформации происходят из-за нарушения дисперсности тканевых коллоидов, в результате чего кость теряет способность связывать соли кальция.

Действие вибрации на нервную систему вызывает нарушение равновесия нервных процессов в сторону преобладания возбуждения, а затем - торможения. Корковые отделы головного мозга чутко реагируют на вибрацию. Особенно чувствительными к действию локальной вибрации являются отделы симпатической нервной системы, регулирующие тонус периферических сосудов.

Обследования рабочих различных профессиональных групп: обрубщиков, клепальщиков, шлифовщиков, бурильщиков - позволили установить, что спазм капилляров чаще бывает при вибрациях с частотой свыше 35 Гц, а при меньших частотах у капилляров обычно наступает атоническое состояние. У больных, подвергавшихся воздействию локальной вибрации, в первую очередь наблюдаются изменения на реограммах пальцев и кисти, а вследствие общего воздействия вибрации - на реограммах стоп и на реоэнцефалограммах. У многих больных наблюдали изменения ЭКГ, частоты пульса, артериального давления, показателей мозгового кровообращения.

Действие вибрации на вестибулярный аппарат приводит к возникновению разнообразных вестибулосоматических и вестибуловегетативных реакций. Воздействие на зрение, особенно на резонансных частотах 20-40 и 60-90 Гц, увеличивает амплитуду колебаний глазного яблока и ухудшает остроту зрения, снижает цветовую чувствительность, суживает границы поля зрения.

Вибрационная болезнь:

Некоторые клиницисты выделяют самостоятельную нозологическую форму - вибрационную болезнь - и находят у нее 4 стадии:

1) начальная стадия вибрационной болезни, она протекает без выраженных симптомов. Нерезко выраженные боли и парастезии в руках возникают периодически. При объективном осмотре обнаруживается сниженная чувствительность кончиков пальцев;

2) умеренно выраженная стадия вибрационной болезни, при ней чувство онемения приобретает большую стойкость, снижение чувствительности распространяется на все пальцы и даже на предплечья, выражен гипергидроз и цианоз кистей рук;

3) выраженная стадия вибрационной болезни, когда значительно белеют пальцы рук, кисти обычно холодные и влажные, пальцы отечные, снижается чувствительность кистей, сильнее выражены изменения в мышцах;

4) стадия генерализованных расстройств; она встречается редко и лишь у рабочих с большим стажем. Сосудистые расстройства распространяются не только на руки, но и ноги, спазмы могут захватывать сердечные и мозговые сосуды. Эта стадия вибрационной болезни относится к малообратимым состояниям с заметным снижением работоспособности.

7 основных синдромов вибрационной болезни:

1) ангиодистонический синдром: отражает начальную фазу вибрационной болезни;

2) ангиоспастический синдром: наблюдается преимущественно при воздействиях вибраций высокой частоты и имеющий тенденцию к генерализации при выраженном заболевании;

3) синдром вегетативного полиневрита с преимущественной локализацией на руках: обычно возникает вследствие низкочастотной вибрации, может сопровождаться болевыми симптомами;

4) синдром вегетомиофасцита: выявляется при воздействии низкочастотной вибрации, характеризуется наличием дистрофических изменений в мышцах;

5) синдром поражения периферических нервов и мышц (невриты, плекситы, шейный радикулит): широко распространен, особенно при низкочастотной вибрации;

6) синдром вестибулопатии;

7) диэнцефальный синдром.

Влияние вибрации на женский организм:

Длительное воздействие вибрации на организм женщин способствует возникновению существенных сдвигов со стороны женской половой сферы. Нарушение менструальной функции было отмечено у трактористок, водителей автобусов и трамваев, проводниц железнодорожного транспорта. Вибрационное воздействие создает опасность недонашивания беременности, увеличения числа самопроизвольных выкидышей. Под влиянием низкочастотной вибрации у женщин развиваются выраженные изменения кровообращения органов малого таза с развитием застойных явлений.

Защита от производственной вибрации:

Основным путем борьбы с вредным влиянием производственной вибрации следует считать конструирование более совершенного оборудования с дистанционным управлением, замену ударных и вращательных процессов другими технологическими операциями (например, клепка может заменяться сваркой). В горнорудной промышленности на смену ручным отбойным молоткам и перфораторам должны прийти машины с дистанционным управлением (угольные комбайны, перфораторы на колонках и т. д.). У бетонщиков также возможно формование бетонной смеси без ручного труда. Защита водителя от вредного воздействия вибрации может быть достигнута путем совершенствования амортизации рабочего места (сиденья).

Обеспечение защиты от вибрации оператора ручных машин является сложной комплексной проблемой. Прежде всего необходимо добиваться снижения виброактивности в источнике за счет тщательной балансировки движущихся частей, совершенствования формы силовой диаграммы у машин ударного действия, оптимизации структуры ударной мощности и т. д. Важно произвести виброизоляцию рукояток и других мест контакта машины с руками оператора, оптимизацию рабочих параметров машин с целью уменьшения резонансных состояний, уменьшение теплопроводности места контакта с виброисточником. Среди средств индивидуальной защиты наибольшее распространение получили виброгасящие рукавицы с ладонной накладкой из эластичного материала, виброгасящая обувь с упругой подошвой или стелькой.

Медицинская профилактика неблагоприятного воздействия вибрации на организм человека:

Медицинская профилактика вибрационной болезни, а также общего неблагоприятного воздействия вибрации на здоровье человека заключается в недопущении к работам людей с синдромом Рейно, заболеваниями центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистыми заболеваниями, хроническими заболеваниями опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта, половой сферы.

С целью профилактики вибрационной болезни, а также сохранения высокой работоспособности человека рекомендуются водные процедуры, массаж, производственная гимнастика, ультрафиолетовое облучение, витаминизация. При выявлении начальных признаков заболевания рекомендуется амбулаторное и санаторно-курортное лечение. При своевременном лечении и рациональном трудоустройстве прогноз вибрационной болезни благоприятен.

Под вибрацией обычно понимают сложные колебания в механических системах. С физической точки зрения между шумом и вибрацией принципиальной разницы нет. Отличие лишь в восприятии: вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом и органами осязания, а шум - органами слуха. Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Колебания механических тел с частотой ниже 20 Гц воспринимается как вибрация, а с частотой выше 20 Гц - одновременно и как вибрация и как звук.

Принято различать общую и локальную вибрацию . Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности - сидение, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела.

Источники вибрации: ручной пневмоинструмент, а также различные технологические процессы, механизмы, машины и их рабочие органы (двигатели внутреннего сгорания, выбивные решетки литейных цехов, формовочные, центробежные машины, рубильные молотки, трамбовки, кузнечно-прессовое оборудование, шлифовальные и полировальные станки, гидропескоструйное, дробеструйное, виброабразивное оборудование и др.).

Характер воздействия вибрации на человека зависит от диапазона частот колебаний, направления их действия, продолжительности воздействия, вида вибрации. Общая вибрация с частотой ниже 0,7 Гц (качка) приводит к морской болезни. Вибрация с частотой 6-9 Гц (совпадает с частотой колебания внутренних органов) может привести к разрыву тканей и внутренним кровоизлияниям. Локальная вибрация вызывает спазмы кровеносных сосудов, способствует отложению солей, при длительном воздействии вызывает хроническое профзаболевание - вибрационную болезнь. Как при общей, так и при локальной вибрации нарушается деятельность центральной нервной системы.

Основные характеристики вибрации: частота f, (герц), виброскорость v (метр за секунду), амплитуда колебаний А (миллиметр).

Абсолютные значения параметров вибрации меняются в широких пределах, поэтому введено понятие уровня виброскорости, измеряемое в децибелах:

L v = 20 lg (v /v 0) ,

где v 0 - пороговое значение виброскорости, v 0 = 5 10 -8 м /с.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ «Вибрация. Общие требования безопасности» нормирование вибронагрузки осуществляется отдельно в каждой стандартной октавной полосе, различно для общей и локальной вибраций. Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на вибрацию: транспортную, транспортно-технологическую и технологическую. Нормируемыми параметрами являются уровни виброскорости в октавных полосах частот (2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц) или амплитуды перемещений. Нормы по ограничению локальной вибрации - в октавных полосах со среднегеометрическими значениями 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

Методы снижения вибрации:

Уменьшение уровня вибрации в самом источнике за счет совершенствования конструкций машин и процессов;

Отстройка от режима резонанса (изменением массы или жесткости системы и др.);

Вибродемпфирование (вибропоглощение) - использование конструктивных материалов с большим внутренним трением, нанесение на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (пластмассы, дерево, резина);

Виброизоляция при помощи устройства амортизаторов, т.е. введение в колебательную систему дополнительной упругой связи;

Активная виброзащита - введение дополнительного источника энергии, осуществляющего обратную связь от изолируемого объекта к системе виброизоляции;

Средства индивидуальной защиты (обувь, перчатки, накладки, антивибрационные пояса, подушки, прокладки, виброгасящие коврики, виброгасящая обувь);

Режим труда и отдыха (не более 2/3 рабочей смены действие вибрации), перерывы, ежегодные медицинские осмотры;

Социально-гигиенические мероприятия.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 - 30 Гц, при горизонтальных - 1,5 - 2 Гц.

Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 - 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 - 6 Гц.

Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

При действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения - для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения - для полукружных каналов внутреннего уха.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуло-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно - потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов , подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибраций выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.

Бич современного производства, особенно машиностроения, - локальная вибрация . Локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.

Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот - спазм сосудов.

Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8 - 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующим вибрацию среднечастотного диапазона (30 - 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12 - 15 лет. При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении, рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, часто по ночам. Одним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно, и потенцирования.

Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний. Эта болезнь диагностируется, как правило, у работающих на производстве. В условиях населенных мест вибрационная болезнь не регистрируется, несмотря на наличие многих источников вибрации (наземный и подземный транспорт, промышленные источники и др.). Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями и обычно предъявляют много жалоб общесоматического характера.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия локальной и общей вибрации , работающие должны использовать средства индивидуальной защиты. Средства индивидуальной защиты подразделяются на средства:

Для рук оператора - рукавицы, перчатки, вкладыши, прокладки. (ГОСТ 12.4.002-74 Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общетехнические требования).

Для ног машиниста - специальная обувь, подмётки, наколенники. (ГОСТ 12.4.024-76. Обувь специальная виброзащитная. Общие технические требования. На предприятиях с участием санэпиднадзора медицинских учреждений, служб охраны труда должен быть разработан конкретный комплекс медико-биологических профилактических мероприятий с учетом характера воздействующей вибрации и сопутствующих факторов производственной среды.

В зависимости от способа передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья контактирующее с вибрирующими поверхностями рабочих органов машин, может быть отнесена к локальной вибрации.

К факторам усугубляющим воздействия на человека вибрации, относятся шум высокой интенсивности (80-95 дБ), неблагоприятные условия микроклимата, пониженное и повышенное атмосферное давление и др. При работе с пневматическими ручными машинами имеет место охлаждение рук отработанным воздухом и холодным металлом корпуса машины. Неблагоприятные микроклиматические условия труда могут иметь место в подземных и открытых горных выработках, обогатительных фабриках. Особенно сказываются неблагоприятные климатические условия Крайнего Севера, Дальнего Востока и других регионов с преобладающим воздействием низких температур.

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.

При воздействии общей вибрации разных параметров имеет место различная степень выраженности изменений в центральной и вегетативной нервной системе, сердечно-сосудистой системе, обменных процессах, вестибулярном аппарате.

У водителей тяжелых машин скреперистов, бульдозеристов, экскаваторщиков вибрационная болезнь возникает в результате воздействия общей и локальной вибрации. На фоне общего поражения нервной системы наблюдаются вегетативно-сосудистые, вестибулярные и корешковые расстройства.

Вибрацию по способу передачи энергии на человека условно подразделяют на локальную, передающуюся на участки тела человека, и общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека.

Характер воздействия производственной вибрации определяется уровнями, частотным спектром, физиологическими свойствами тела человека. При интенсивном колебании и длительности воздействия вибрации возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни.

К основным проявлениям вибрационной патологии относятся нейрососудистые расстройства рук, сопровождающиеся интенсивными болями после работы и по ночам, снижением всех видов кожной чувствительности, слабостью в кистях рук. Нередко наблюдается так называемый феномен «мертвых» или белых пальцев. Параллельно развиваются мышечные или костные изменения, а также расстройства нервной системы по типу неврозов

Современное горнодобывающее производство является высокомеханизированной отраслью промышленности. Значительная концентрация машин и механизмов, применяемых для разрушения, погрузки, доставки и переработки рудного сырья, использование энергии сжатого воздуха и удара приводят к образованию уровней вибраций и шума на рабочих местах горнорудных предприятий, превышающих предельно допустимые уровни.

В связи с этим персонал, обслуживающий горные машины, подвергается воздействию вибрации и шума. Проблема защиты от шума в последние годы стала весьма актуальной.

Установлено, что высокие уровни шума в отдельных случаях снижают производительность труда на 15-20 %. Таким образом, проблема борьбы с шумом имеет большое значение.

В результате исследований, выполненных сотрудниками ВНИИБТГ, в опытно-конструкторском бюро разработана рабочая документация на создание средств снижения уровня шума измельчительного оборудования горнорудного производства: конусной дробилки и шаровой мельницы.

Основной источник шума дробилок -удары, возникающие при дроблении неоднородных по размерам и физическим свойствам кусков материала под действием динамических усилий. При дроблении образуются упругие деформации, которые передаются на сопрягаемые элементы корпуса и опорного кожуха дробилки, вызывая их интенсивные вибрации. Кроме того, последние возникают в результате контактного зацепления зубьев колес привода, неуравновешенности масс дробящих деталей, ударов кусков дробимого материала по распределительной плите и загрузочной воронке.

Шум в мельнице возникает вследствие вибраций ее корпуса под действием ударов шаров по футеровочным плитам. На низких частотах наблюдается рост уровня ударного шума, который обусловлен увеличением коэффициента излучения корпуса мельницы по мере возрастания частоты.

Изучение конструкций измельчительных установок и процесса эксплуатации в отделении измельчения позволяет выявить причины, определяющие повышенные уровни шума. К наиболее интенсивным излучателям шума относятся: загрузочное устройство, внутренние и внешние поверхности барабана, поверхности зубчатого зацепления и разгрузочные патрубки.

Снижение уровня шума измельчительного оборудования и доведение его до санитарных норм возможно при условии выполнения следующих мероприятий: звукоизоляции и звукопоглощения загрузочного устройства, теплозвукоизолирующих покрытий загрузочных и разгрузочных патрубков, звукоизолирующего покрытия торцевых стенок и цилиндрической части барабана мельницы, звукоизолирующего ограждения зубчатого зацепления и пружин, звукоизоляции нижней части корпуса дробилки.

Звукоизоляция и звукопоглощение загрузочного устройства измельчительного оборудования включают звукоизолирующее ограждение кожуха воронки в области падения измельчаемой горной породы, звукоизоляцию щели между загрузочным устройством и загрузочной воронкой.

Звукопоглощающие элементы выполнены из звукопоглотителя типа БЗМ, который помещен в чехлы из стеклоткани и закреплен с помощью сетки. Щель между загрузочным устройством и разгрузочной воронкой дробилки звукоизолирована с помощью конструкций из откидных секций, прикрепленных к кожуху и размещенных между загрузочной воронкой и колонками.

Звукоизолирующее покрытие патрубков выполняют из слоя звукопоглощающего материала типа БЗМ, закрепленного сеткой. Сверху этот слой покрывают асбестоцементным раствором. В качестве защитного слоя используют листовую сталь.

Средства звукоизоляции барабана шаровой мельницы включают звукоизолирующую оболочку на цилиндрической части барабана мельницы и звукопоглощающие полуцилиндрические элементы, установленные с обоих торцев мельницы. Звукоизолирующую оболочку изготовляют из стального каркаса, с внутренней стороны которого укреплена объемная металлическая сетка со слоем асбестоцементного раствора. Зазор между барабаном и покрытием заполнен звукопоглощающим материалом (базальтовое волокно), помещенным в чехол из фильтровальной ткани.

С целью предохранения жесткой посадки покрытия на барабан предусмотрены упругие прокладки ПРП-40--К-30.300, закрепленные в полуцилиндрических обоймах вдоль продольных ребер элементов покрытия.

Звукоизолирующее ограждение включает ограждения венца с элементами уплотнения зазоров между подвижными и неподвижными частями, вал-шестерни, а также виброизоляторы. Особенность его конструкции состоит в том, что улучшена звукоизоляция люков за счет защемления упругих элементов из мягкой резины.

Таким образом, внедрение комплекса технических решений, направленных на снижение шума измельчительных установок, позволит уменьшить уровень шума по шкале А, равный 20--25 дБ, что обеспечит санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

вибрация шум безопасность производство