Вопрос нормирования допусков на вибрации намного сложнее, чем в случае шума, так как промышленные вибрации весьма сложны по направлениям, амплитудам, фазам, частотам и т. д., а их действие меняется с направлением их распространения и положением человеческого тела относительно этого направления. Вибрации наносят вред как здоровью людей, подвергающихся их воздействию, так и работе (движениям, точности выполнения измерений и т. п.). Вибрации повреждают узлы и детали установленных машин, здания и т. д. и являются источником значительных материальных потерь.
Таблица 1
Уровень мощности вибрации, палы* | Действие на человека |
0—10 | Вибрации на пороге чувствительности, в зависимости от положения тела |
10—20 | Вибрации, четко воспринимаемые, допустимые для жилых помещений |
20—30 | Вибрации, происходящие вследствие уличного движения, допустимые для людей, находящихся в зданиях |
30—40 | Дрожание медленно идущего транспорта, вибрации неприятные |
40—50 | Раздражающие вибрации, вызванные транспортными средствами и движением лифта |
50—60 | Сильные вибрации, вызванные транспортными средствами, переносимые без ущерба для здоровья только в случае, если время их действия очень мало |
60—80 | Производят физические повреждения, очень болезненны при соприкосновении, особенно при больших частотах |
* Пал — единица, выражающая субъективное восприятие колебаний человеческим организмом, аналогичная фону, причем начальный уровень принят равным 3,1 м/с.
При исследовании вредных явлений вибрации имеются в виду в первую очередь частота (Гц), амплитуда вибрации, уровень интенсивности (вибра(р) и уровень мощности (пал). При опорной частоте в 1 Гц уровень интенсивности равен уровню мощности вибрации. Так же как и в случае шума, восприимчивость к вибрации имеет нижний порог чувствительности при амплитуде X— —0,008 ем, частоте 1 Гц соответственно при опорном ускорении
Таблиц а 2
А о=0,316 см/с2 и верхний болевой порог при амплитуде Х=80 ом. Эти два предела соответствуют мощностям для единичной массы p0 = 10“5 м2/с3 и Рмакс = 10+3 м2/с3, а весь диапазон воспринимаемых вибраций соответствует уровню напряженности вибрации в 80вибрар .
Т а б л и ц а 3
Коэффициент нагрузки К | Чувствительность | Действие на работающего |
0,1 | Не воспринимается | Небеспокоящее |
0,1— 0,3 | Едва воспринимается, хорошо переносима |
|
0,3—1 | Воспринимаемая, после нескольких раз неприятна, переносима | Немного беспокоящее |
1—3 | Хорошо воспринимается, после нескольких раз делается неприятно, еще переносима | Беспокоящее, но еще возможно работать |
3—10 | Неприятна, после действия в течение 1 ч становится невыносимой | Сильно беспокоящее, но еще возможно работать |
10—30 | Очень неприятна, допустимо действие не более 10 мин | С трудом возможно работать |
30—100 | В высшей степени неприятна, допустимо действие не более 1 мин | Невозможно работать |
Свыше | Непереносима | То же |
В табл. 1 показано действие вибраций на человека в зависимости от места их возникновения при опорной частоте 1 Гц.
Для определения порога восприимчивости вибраций можно пользоваться кривыми, установленными Бекесси (iBekessy).
Чувствительность человека к вибрациям для частот от 1 до 100 Гц была установлена Дикманном (Dieckmann) на основе коэффициента предельной нагрузки вибрации К при одновременном действии больших амплитуд и частот (табл. 2).
Таблица 4
Участок действия вибраций | Коэффициент |
Ткацкие цеха (вертикальные вибрации) | 3-6 |
Деревоперерабатывающие цеха, пило | 1,7 |
рамы | |
Обрабатывающие цеха.. | 0,6—0,7 |
Механические цеха. | 0,1 —1,5 |
Прокатные станы | До 1,8 |
Трамвай .. | 6—8 |
Локомотив | 3,8—16,5 |
Вагоны пассажирские. | 1,6—12,5 |
Речные и морские суда.. | 4,5—18 |
В функции коэффициента К в табл. 3 дана чувствительность человека к действию вибраций.
Разные авторы приводят кривые изменения величин X, А в функции частоты для различных К и различных направлений вибрации. В зависимости от места действия вибрации коэффициент К принимает значения, приведенные в табл. 2-4.
Также следует учитывать кривые, приведенные на рис. 1, представляющие собой кривые равного уровня восприимчивости вибраций в функции частоты и ускорения вибрации.
Человеческий организм в общем -случае подвергается смешанным нагрузкам шума и вибрации частично или полностью. В частном случае вибрации могут иметь частоты в звуковой области или вне ее.
Частота, Гц
Рис. 1. Кривые равного уровня восприятия вибраций в функции частоты и ускорения вибраций.
А — порог восприятия вибраций; Б — порог болевых ощущений, вызванных вибрациями.
Вибрации оказывают физические и физиологические воздействия, но главные из них — это механические и тепловые. Повреждения и разрывы внутренних органов имеют место особенно при вибрациях низкой частоты (5—15 Гц) и больших ускорений 1(50—150 м/с2). Обычно при длительном воздействии и менее сильные вибрации приводят к физиологическим эффектам, подобным эффектам, вызванным шумом.
Помещение | у |
Лаборатории с точными при Лорами | 0,33 |
Производства с точными машинами и испытательными установками. | 0,02—0,04 |
Заводы с турбогенераторами и автоматическими электрическими аппаратами | 0,02 |
Литейные и печатные цеха | 0,03—0,05 |
Учреждения и жилые помещения | 0,05—0,07 |
На практике стараются добиваться ограничения амплитуд вибраций, допустимые значения которых приведены в табл. 5.
К вибрациям, не оказывающим разрушающего действия на здания, относят вибрации с уровнем интенсивности «менее 10—20 вибрар.