Вибрация

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Coil spring animation.gif

Вибрация (лат. Vibratio — колебание, дрожание) — механические колебания. Вибрация — колебание твердых тел.

О вибрации также говорят в более узком смысле, подразумевая механические колебания, оказывающие ощутимое влияние на человека. В этом случае подразумевается частотный диапазон 1,6—1000 Гц. Понятие вибрация тесно связано с понятиями шум, инфразвук, звук.

Классификация с точки зрения санитарных норм[править | править вики-текст]

Способ передачи[править | править вики-текст]

По способу передачи различают следующие виды вибрации

  • общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
  • локальную вибрацию, передающуюся через руки или ноги человека, а также через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Источник возникновения[править | править вики-текст]

В зависимости от источника возникновения различают следующие виды вибраций:

  • локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного механизированного (с двигателями) инструмента;
  • локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного немеханизированного инструмента;
  • общая вибрация 1 категории — транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных средств, движущихся по местности, дорогам и пр.' Пример: тракторы, грузовые автомобили, скутеры, мотоциклы, мопеды;
  • общая вибрация 2 категории — транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений и т. п. Пример: краны, напольный производственный транспорт;
  • общая вибрация 3 категории — технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющих источников вибрации. Пример: станки, литейные машины.
  • общая вибрация в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников. Пример: вибрация от проходящего трамвая.
  • общая вибрация в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников. Пример: лифты, холодильники.

Возникновение вибрации[править | править вики-текст]

Вибрация возникает в самых разнообразных технических устройствах вследствие несовершенства их конструкции, неправильной эксплуатации, внешних условий (например, рельеф дорожного полотна для автомобилей), а также специально генерируемая вибрация.

Основные встречающиеся источники, и условия возникновения вибраций[править | править вики-текст]

Причиной усиления вибрации может быть резонанс.

Математический аппарат для описания вибраций[править | править вики-текст]

Математически вибрацию описать достаточно сложно. Одним из инструментов для создания математической модели может быть Теория катастроф.

Существуют компьютерные программы для расчёта вибраций, вибрационных и шумовых полей.

Вибрации в технике, конструкциях и природе[править | править вики-текст]

  • Работающие электродвигатели, особенно плохо сбалансированные.
  • Работающее дерево-, и металлообрабатывающее оборудование.
  • Газотурбинные двигатели самолетов и др. транспортных средств.
  • Судовые дизельные двигатели и трансмиссия.
  • Двигатели внутреннего сгорания и трансмиссия автомобилей.
  • Бетоноуплотнительные машины.
  • «Разгрузочные вибраторы» железнодорожных вагонов.
  • Вибрация трансформаторов и соленоидов.
  • Дрожание нагревательных обмоток муфельных печей.
  • Дрожание водопровода и систем отопления при наличии «воздушных пробок».
  • Вибрации металлоконструкций.
  • Вибрации железобетонных конструкций вследствие теплового нагрева.
  • Низкочастотные вибрации музыкальных установок.
  • Инфразвуковые боевые генераторы.
  • Вибрации ракетных двигателей при работе.
  • Природные вибрации — землетрясения, атмосферные разряды.
  • Плохое состояние дорожного покрытия (для автомобилей), рельсы (для поездов).
  • Вибрации газопроводов, углепроводов и нефтепроводов при перекачке сырья.
  • Вибрации нагнетателей на газоперекачивающих агрегатах.
  • Вибрации насосов на нефтеперекачивающих системах.
  • Вибрации башен, дымовых труб, антенн, при знакопеременных ветровых нагрузках.
  • Вибрации ручного электроинструмента: дрели, отбойные молотки и др.
  • Вибромассажеры, фаллоимитаторы — вибрация применяется для стимулирующего раздражения нервных окончаний в эрогенных зонах человека.
  • Вибрация используется в игровых симуляторах (компьютерных гаджетах, джойстиках) для повышения реалистичности игры

Вибрации в живых организмах[править | править вики-текст]

Психологической значимости вибрации и движению мышц в живых организмах уделял особое внимание выдающийся русский физиолог И. М. Сеченов. Он утверждал, что «все внешние проявления мозговой деятельности могут быть сведены на мышечное движение»[1]. Наблюдая за поведением различных животных выдающийся австрийский учёный, основоположник этологии Конрад Лоренц установил зависимость между уровнем агрессивности животного и интенсивностью его движений или вибраций[2].

  • Вибрации напряженных мышц.
  • Вибрации сопровождающие дыхание: храп.
  • Вибрации голосовые: низкие частоты речи человека.

Допустимый уровень вибрации[править | править вики-текст]

Нормирование технологической вибрации как общей, так и локальной производится в зависимости от ее направления в каждой октавной полосе(1,6 — 1000 Гц) со среднеквадратическими виброскоростями (1,4 — 0,28)10−2м/сек, и логарифмическими уравнениями виброскорости (115—109 Дб), а также виброускорением (85 — 0,1 м/сек²). Нормирование общей технологической вибрации производится также в 1/3 октавных полосах частот (1,6 — 80 Гц)[3].

Измерение вибрации[править | править вики-текст]

Для измерения вибрации и дополнительной оценки уровня шума применяются специализированные виброметры, виброскопы и универсальные шумовиброметры[4].

Воздействие на организм[править | править вики-текст]

Действие вибраций на человека различно. Оно зависит от того, вовлечён ли в неё весь организм или часть, от частоты, силы и продолжительности и пр.

Воздействие вибрации может ограничиться ощущением сотрясения (паллестезия) или привести к изменениям в нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной системах. При хроническом воздействии вибрации на человека в условиях производства возможно развитие профессионального заболевания - Вибрационной болезни. Заболевание характеризуется стойкими патологическими нарушениями в сердечно-сосудистой и нервной системе, а также в опорно-двигательном аппарате и высокой инвалидизацией. В Российской Федерации вибрационная болезнь находится на одном из первых мест среди хронических профессиональных заболеваний.

Но вибрация в небольшой степени и в небольших количествах оказывает положительное влияние на человека.

Борьба с шумом и вибрацией[править | править вики-текст]

Основными методами борьбы с разного рода шумами и вибрацией являются:[5]

  • Уменьшение шума и вибрации в источнике их возникновения: совершенствование конструкции (расчёт фундамента, системы амортизаторов или виброизоляторов).
  • Звукопоглощение и виброизоляция.
  • Установка глушителей шума и вибрации, экранов, виброизоляторов.
  • Рациональное размещение работающего оборудования и цехов.
  • Применение средств индивидуальной защиты (для защиты от шума: беруши, наушники; для защиты от вибрации — виброгасящие рукавицы).
  • Вынесение шумящих агрегатов и устройств от мест работы и проживания людей, зонирование.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Вибрации в технике. Справочник в 6 т. Ред. совет: В. Н. Челомей и др. М: Машиностроение. 1981.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Сеченов Иван Михайлович Элементы мысли / В. Усманов. — Санкт-Петербург: Питер, 2001. — ISBN 5318001645
  2. Лоренц Конрад АГРЕССИЯ. — 1966.
  3. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий
  4. ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования
  5. Охрана труда в радиоэлектронной промышленности. / С. П. Павлова.. — Москва: Радио и связь, 1985.