La vibración es uno de los factores con alta actividad biológica. La patología vibratoria ocupa actualmente el segundo lugar entre las enfermedades profesionales.

El cuadro clínico de la enfermedad por vibraciones, provocada por vibraciones generales o locales, consiste en:

· trastornos neurovasculares;

· daño al sistema neuromuscular;

· sistema musculoesquelético;

cambios metabólicos.

Los trabajadores de profesiones de vibración han experimentado mareos, problemas de coordinación de movimientos, síntomas de mareo, inestabilidad vegetativa, discapacidad visual, disminución del dolor, sensibilidad táctil y de vibración y otras anomalías de salud.

La frecuencia y características de las manifestaciones clínicas de las enfermedades provocadas por la exposición a vibraciones dependen principalmente de:

· composición espectral de vibraciones;

· duración de exposición;

características individuales de una persona;

· direcciones de impacto vibratorio;

· lugares de aplicación;

· fenómenos de resonancia;

· condiciones de exposición a vibraciones (factores del entorno laboral que agravan los efectos nocivos de las vibraciones en el cuerpo humano).

La gravedad de los efectos de las vibraciones está determinada, en primer lugar, por el espectro de frecuencias y su distribución dentro de los niveles máximos de energía.

Por tanto, la exposición a vibraciones generales de baja frecuencia provoca daños principalmente en el sistema neuromuscular y el sistema musculoesquelético. Esta forma de patología vibratoria se da, por ejemplo, en moldeadores, perforadores, etc. Las vibraciones de media y alta frecuencia provocan, en primer lugar, trastornos vasculares y osteoarticulares de diversa gravedad. Por ejemplo, se observan trastornos vasculares graves cuando se trabaja con Rectificadoras, que son fuentes de vibraciones de alta frecuencia.

Las vibraciones de alta frecuencia provocan vasoespasmo. En algunos casos, los trastornos vasculares durante la enfermedad vibratoria pueden conducir al desarrollo gradual de insuficiencia circulatoria cerebral crónica.

La patología del sistema musculoesquelético se explica por el hecho de que las vibraciones generales provocan un efecto microtraumático directo en la columna (especialmente vibraciones entrecortadas) debido a la carga sobre los discos intervertebrales, que se comportan como filtros de paso bajo. Esta exposición conduce al desarrollo de trastornos degenerativos-distróficos de la columna (osteocondrosis).

La influencia de la vibración general en los procesos metabólicos del cuerpo humano se manifiesta en cambios en el metabolismo de los carbohidratos, parámetros bioquímicos de la sangre, que caracterizan los trastornos del metabolismo proteico, enzimático, así como de las vitaminas y el colesterol. También se observan alteraciones en los procesos redox, cambios en los parámetros del metabolismo del nitrógeno, etc.

La vibración de baja frecuencia también provoca cambios en la composición de la sangre: leucocitosis, eritrocitopenia; a una disminución de los niveles de hemoglobina.

Las personas que trabajan con herramientas eléctricas manuales están expuestas principalmente a vibraciones locales. La vibración local provoca espasmos en los vasos sanguíneos de la mano y el antebrazo, lo que altera el suministro de sangre a las extremidades, lo que contribuye al desarrollo de enfermedades profesionales (por ejemplo, el síndrome asociado con el blanqueamiento de los dedos). Excepto patología vascular, también se producen trastornos neuróticos y el efecto de la vibración local sobre el tejido muscular y óseo provoca una disminución de la sensibilidad de la piel, depósito de sales en las articulaciones de los dedos, deformación y disminución de la movilidad de las articulaciones.

No existe una relación lineal entre las respuestas del cuerpo y el nivel de vibración aplicado. Esto se explica por el fenómeno de la resonancia. cuerpo humano, órganos individuales, que ocurre cuando las frecuencias naturales de vibraciones de los órganos internos coinciden con las frecuencias de excitación de fuerzas externas.

Pueden producirse oscilaciones resonantes en los órganos humanos cuando la frecuencia de oscilación aumenta por encima de 0,7 Hz. Las frecuencias resonantes de una persona en posición sentada con vibraciones verticales se muestran en la Fig. 11.5.

Arroz. 11.5. Frecuencias resonantes de partes del cuerpo de una persona sentada.

con vibraciones verticales

El estrés muscular y neuroemocional excesivo, las condiciones microclimáticas desfavorables y el ruido de alta intensidad pueden aumentar los efectos nocivos de las vibraciones. El enfriamiento de las manos provoca un aumento de las reacciones vasculares y un desarrollo más intenso de la enfermedad vibratoria. Con la acción combinada del ruido y la vibración se observa una intensificación del efecto. Por lo tanto, los factores relacionados pueden aumentar el riesgo de enfermedades por vibraciones entre 5 y 10 veces.

Tasas de incidencia de enfermedades por vibraciones entre las principales profesiones con riesgo de vibraciones para últimos años y los valores promedio del período latente (oculto) se presentan en la tabla. 11.2.

Tabla 11.2

Las vibraciones generales con una frecuencia inferior a 0,7 Hz (rodando) no provocan enfermedades por vibraciones. La consecuencia de tal vibración es el mareo.

La medicina moderna considera las vibraciones industriales como un poderoso factor estresante que incide negativamente en el rendimiento psicomotor, la esfera emocional y la actividad mental de una persona, aumentando la probabilidad de sufrir diversas enfermedades y accidentes. La exposición prolongada a vibraciones es especialmente peligrosa para el cuerpo femenino.

En la tabla 11.3. proporciona información sobre impacto negativo vibraciones en la salud humana

Oscilaciones- repetición repetida de procesos idénticos o casi idénticos - acompañan a muchos fenomenos naturales y fenómenos causados ​​por la actividad humana, desde las oscilaciones más simples de un péndulo hasta las oscilaciones electromagnéticas de una onda de luz que se propaga.

Vibraciones mecánicas- movimientos que se repiten periódicamente, rotacionales o alternativos.

Vibración- Se trata de pequeñas vibraciones mecánicas que se producen en cuerpos elásticos bajo la influencia de fuerzas variables.

Así, el motor eléctrico transmite las vibraciones provocadas por un rotor desequilibrado a la base. Es casi imposible equilibrar perfectamente los elementos de los mecanismos, por lo que casi siempre se producen vibraciones en mecanismos con piezas giratorias. La vibración resonante de un vagón se produce como resultado de la proximidad de la frecuencia de la fuerza de impacto en las uniones de los rieles a la frecuencia natural del vagón. La vibración a través de la tierra se propaga en la forma ondas elásticas y provoca vibraciones de edificios y estructuras.

Las vibraciones de las máquinas pueden alterar el funcionamiento de los equipos y provocar accidentes graves. Se ha establecido que las vibraciones son la causa del 80% de los accidentes de tráfico. En particular, provoca la acumulación de efectos de fatiga en los metales y la aparición de grietas.

Cuando una persona se expone a vibraciones, lo más importante es que el cuerpo humano puede representarse como un sistema dinámico complejo. Numerosos estudios han demostrado que este sistema dinámico cambia según la postura de la persona, su estado (relajado o tenso) y otros factores. Para un sistema así existen riesgos frecuencias resonantes. Y si fuerzas externas actúan sobre una persona con frecuencias cercanas o iguales a las resonantes, entonces la amplitud de vibraciones tanto de todo el cuerpo como de sus órganos individuales aumenta considerablemente.

Frecuencias resonantes.

Para una persona, se produce resonancia:

En posición sentada a una frecuencia de 4 - 6 Hz

Para la cabeza - 20 - 30 Hz

Para globos oculares - 60 - 90 Hz

En estas frecuencias, una vibración intensa puede provocar traumatismos en la columna y el tejido óseo, discapacidad visual y, en las mujeres, provocar un parto prematuro.

Las vibraciones provocan tensiones mecánicas alternas en los tejidos de los órganos. El aparato vestibular percibe la información sobre la vibración actual.

El aparato vestibular está ubicado en la parte temporal del cráneo y consta del vestíbulo y los canales semicirculares, ubicados en mutuo. planos perpendiculares. El aparato vestibular proporciona análisis de las posiciones y movimientos de la cabeza en el espacio, activación del tono muscular y mantenimiento del equilibrio corporal.

Con una amplia gama de vibraciones que afectan a una persona, el aparato vestibular puede transmitir información falsa. Esto se debe a las peculiaridades de la estructura hidrodinámica del aparato vestibular, que durante la evolución no se adaptó para funcionar en condiciones de oscilaciones de alta frecuencia. Esta información falsa provoca mareos y desorganiza el funcionamiento de muchos sistemas del cuerpo.

El impacto de la vibración en el cuerpo humano está determinado por el nivel de velocidad y aceleración de la vibración, el rango de frecuencias de funcionamiento y las características individuales de una persona. El nivel cero de velocidad de vibración se considera 5 * 10 -8 m/s, la aceleración de vibración - 3 * 10 -4 m/s?, calculado según el umbral de sensibilidad del cuerpo humano.

Según el método de transmisión a una persona, la vibración se divide en:

1. General- transmitido a través de superficies de apoyo al cuerpo humano en posición sentada o de pie.

2. Local- transmitido a través de las manos.

La exposición prolongada a vibraciones provoca enfermedad de vibración. Esta enfermedad es ocupacional. La patología vibratoria ocupa el segundo lugar entre las enfermedades profesionales después del polvo. La estandarización higiénica de las vibraciones está regulada por los documentos GOST 12.1.012 - 90 “SSBT. Seguridad contra vibraciones”, SN - 2.2. 4/2.1.8. 556 - 96 “Vibraciones industriales”

Al evaluar el impacto de las vibraciones, la velocidad de vibración y la aceleración de la vibración se normalizan.

V6 = V480O 480/T,

V480: valor permitido de la velocidad de vibración durante una duración de

acción 480 mm, m/s

Dependiendo del grado de impacto en el cuerpo humano, se distinguen 4 etapas en el desarrollo de la enfermedad por vibraciones:

1. En la primera etapa, los síntomas son menores: dolor en los brazos, espasmos de los capilares, dolor en los músculos de la cintura escapular.

2. En la segunda etapa, el dolor en las manos se intensifica, se pierde la sensibilidad, la temperatura baja y la piel de las manos se vuelve azul.

Siempre que se excluya la influencia de la vibración en una persona en la primera y segunda etapa, el tratamiento es eficaz y los cambios son reversibles.

La tercera y cuarta etapa se caracterizan por un intenso dolor en las manos y una fuerte disminución de la temperatura de las manos. Se producen cambios en los sistemas nervioso y endocrino, así como cambios vasculares. En estas etapas, los trastornos se generalizan.

Los pacientes sufren mareos, dolores de cabeza y dolor en el pecho. Los cambios son permanentes e irreversibles.

La protección contra vibraciones humanas es un problema complejo de biomecánica. Al desarrollar métodos de protección contra vibraciones, es necesario tener en cuenta el estado emocional de una persona, la intensidad del trabajo y el grado de fatiga.

Medidas de protección básicas:

Aislamiento de vibraciones de la fuente

El aislamiento de vibraciones es la protección de estructuras y máquinas de la propagación de vibraciones mecánicas (vibraciones) que surgen como resultado del funcionamiento de mecanismos, tráfico, etc. Para implementar el aislamiento de vibraciones se utilizan amortiguadores fabricados con materiales elásticos. Por ejemplo, resortes de automóviles y carruajes.

Las unidades activas por vibración se instalan sobre aisladores de vibración: resortes, juntas elásticas, dispositivos neumáticos o hidráulicos que protegen la base de los efectos de la vibración.

Las normas sanitarias regulan los niveles máximos de vibración permitidos y las medidas terapéuticas y preventivas.

Sin embargo, cabe señalar que la vibración en determinadas cantidades tiene influencia positiva sobre el cuerpo humano. La vibración puede aumentar la actividad de los procesos vitales en el cuerpo.

Informe sobre el tema:

El impacto de las vibraciones en el cuerpo humano.

Realizado por: Estudiante de 1er año del grupo PSH-101

Natalia Ryabova

Oscilaciones- la repetición repetida de procesos idénticos o casi idénticos - acompaña a muchos fenómenos naturales y fenómenos causados ​​por la actividad humana, desde las oscilaciones más simples de un péndulo hasta las oscilaciones electromagnéticas de una onda de luz que se propaga.

Vibraciones mecánicas– movimientos que se repiten periódicamente, rotacionales o alternativos.

Vibración– se trata de pequeñas vibraciones mecánicas que se producen en cuerpos elásticos bajo la influencia de fuerzas variables.

Así, el motor eléctrico transmite las vibraciones provocadas por un rotor desequilibrado a la base. Es casi imposible equilibrar perfectamente los elementos de los mecanismos, por lo que casi siempre se producen vibraciones en mecanismos con piezas giratorias. La vibración resonante de un vagón se produce como resultado de la proximidad de la frecuencia de la fuerza de impacto en las uniones de los rieles a la frecuencia natural del vagón. Las vibraciones a lo largo del suelo se propagan en forma de ondas elásticas y provocan vibraciones en edificios y estructuras.

Las vibraciones de las máquinas pueden alterar el funcionamiento de los equipos y provocar accidentes graves. Se ha establecido que las vibraciones son la causa del 80% de los accidentes de tráfico. En particular, provoca la acumulación de efectos de fatiga en los metales y la aparición de grietas.

Cuando una persona se expone a vibraciones, lo más importante es que el cuerpo humano puede representarse como un sistema dinámico complejo. Numerosos estudios han demostrado que este sistema dinámico cambia según la postura de la persona, su estado (relajado o tenso) y otros factores. Para un sistema de este tipo existen frecuencias de resonancia peligrosas. Y si fuerzas externas actúan sobre una persona con frecuencias cercanas o iguales a las resonantes, entonces la amplitud de vibraciones tanto de todo el cuerpo como de sus órganos individuales aumenta considerablemente.

Frecuencias resonantes.

Para una persona, se produce resonancia:

En posición sentada a una frecuencia de 4 – 6 Hz

Para la cabeza – 20 – 30 Hz

Para globos oculares – 60 – 90 Hz

En estas frecuencias, una vibración intensa puede provocar lesiones en la columna y el tejido óseo, discapacidad visual y, en las mujeres, provocar un parto prematuro.

Las vibraciones provocan tensiones mecánicas alternas en los tejidos de los órganos. El aparato vestibular percibe la información sobre la vibración actual.

El aparato vestibular está ubicado en la parte temporal del cráneo y consta de un vestíbulo y canales semicirculares ubicados en planos mutuamente perpendiculares. El aparato vestibular proporciona análisis de las posiciones y movimientos de la cabeza en el espacio, activación del tono muscular y mantenimiento del equilibrio corporal.

Con una amplia gama de vibraciones que afectan a una persona, el aparato vestibular puede transmitir información falsa. Esto se debe a las peculiaridades de la estructura hidrodinámica del aparato vestibular, que durante la evolución no se adaptó para funcionar en condiciones de oscilaciones de alta frecuencia. Esta información falsa provoca mareos y desorganiza el funcionamiento de muchos sistemas del cuerpo.

El impacto de la vibración en el cuerpo humano está determinado por el nivel de velocidad y aceleración de la vibración, el rango de frecuencias de funcionamiento y las características individuales de una persona. El nivel cero de velocidad de vibración se considera 5 * 10 -8 m/s, la aceleración de vibración es 3 * 10 -4 m/s², calculado según el umbral de sensibilidad del cuerpo humano.

Según el método de transmisión a una persona, la vibración se divide en:

1. General– transmitido a través de superficies de apoyo al cuerpo humano en posición sentada o de pie.

2. Local- transmitido a través de las manos.

La exposición prolongada a vibraciones provoca enfermedad de vibración. Esta enfermedad es ocupacional. La patología vibratoria ocupa el segundo lugar entre las enfermedades profesionales después del polvo. La estandarización higiénica de las vibraciones está regulada por los documentos GOST 12.1.012 - 90 “SSBT. Seguridad contra vibraciones”, SN – 2.2. 4/2.1.8. 556 – 96 “Vibraciones industriales”

Al evaluar el impacto de las vibraciones, la velocidad de vibración y la aceleración de la vibración se normalizan.

V6 = V480Ö 480/T,

V480: valor permitido de la velocidad de vibración durante una duración de

acción 480 mm, m/s

Dependiendo del grado de impacto en el cuerpo humano, se distinguen 4 etapas en el desarrollo de la enfermedad por vibraciones:

1. En la primera etapa, los síntomas son menores: dolor en los brazos, espasmos de los capilares, dolor en los músculos de la cintura escapular.

2. En la segunda etapa, el dolor en las manos se intensifica, se pierde la sensibilidad, la temperatura baja y la piel de las manos se vuelve azul.

Siempre que se excluya la influencia de la vibración en una persona en la primera y segunda etapa, el tratamiento es eficaz y los cambios son reversibles.

La tercera y cuarta etapa se caracterizan por un intenso dolor en las manos y una fuerte disminución de la temperatura de las manos. Se producen cambios en los sistemas nervioso y endocrino, así como cambios vasculares. En estas etapas, los trastornos se generalizan.

Los pacientes sufren mareos, dolores de cabeza y dolor en el pecho. Los cambios son permanentes e irreversibles.

La protección contra vibraciones humanas es un problema complejo de biomecánica. Al desarrollar métodos de protección contra vibraciones, es necesario tener en cuenta el estado emocional de una persona, la intensidad del trabajo y el grado de fatiga.

Medidas de protección básicas:

Aislamiento de vibraciones de la fuente

El aislamiento de vibraciones es la protección de estructuras y máquinas de la propagación de vibraciones mecánicas (vibraciones) derivadas del funcionamiento de mecanismos, tráfico, etc. Para implementar el aislamiento de vibraciones se utilizan amortiguadores fabricados con materiales elásticos. Por ejemplo, resortes de automóviles y carruajes.

Las unidades activas por vibración se instalan sobre aisladores de vibración: resortes, juntas elásticas, dispositivos neumáticos o hidráulicos que protegen la base de los efectos de la vibración.

Las normas sanitarias regulan los niveles máximos de vibración permitidos y las medidas terapéuticas y preventivas.

Sin embargo, cabe señalar que la vibración en determinadas cantidades tiene un efecto positivo en el cuerpo humano. La vibración puede aumentar la actividad de los procesos vitales en el cuerpo.

Literatura:

1. Diccionario enciclopédico

2. Recursos de Internet

3. Seguridad humana: Textos de conferencias / Compilado por: A.I. Pávlov. – M.: MIEMP, 2003. – 20 p.

Problemas de las megaciudades modernas como ruido y vibraciones, aumentando en intensidad cada año. Por qué ciencia moderna¿Se ha vuelto tan activo en los últimos años el problema de la influencia del ruido y las vibraciones en el cuerpo humano? Por qué medición de vibraciones¿Se ha convertido en una investigación obligatoria en muchas empresas y organizaciones? sí porque medicina moderna Comenzó a hacer sonar la alarma: el número de enfermedades profesionales está creciendo: enfermedades por vibraciones y pérdida de audición, que surgen debido a la exposición prolongada al ruido y las vibraciones por parte de un empleado de dicha empresa. Y en los grupos de riesgo había muchas profesiones asociadas precisamente a trabajar en estas condiciones.

El problema de las vibraciones en los edificios residenciales ha adquirido especial relevancia debido a la construcción de metros en las grandes ciudades de nuestro país y del exterior. Las condiciones más favorables para la propagación de vibraciones se crean cuando se utilizan túneles de poca profundidad, cuya construcción es económicamente viable. Las vías del metro se colocan bajo zonas residenciales y la experiencia en el funcionamiento de trenes subterráneos indica que las vibraciones penetran en los edificios residenciales en un radio de 40 a 70 m desde el túnel del metro.

Características físicas y fisiológicas de la vibración. La vibración es la vibración rítmica mecánica de los cuerpos elásticos. Muy a menudo, la vibración se refiere a vibraciones no deseadas. Las oscilaciones arrítmicas se llaman temblores. La vibración se propaga debido a la transferencia de energía vibratoria de las partículas vibrantes a las partículas vecinas. Esta energía en cualquier momento es proporcional al cuadrado de la velocidad del movimiento vibratorio, por lo tanto, por el valor de este último se puede juzgar la intensidad de la vibración, es decir, el flujo de energía vibratoria. Dado que las velocidades del movimiento oscilatorio varían con el tiempo de cero al máximo, para evaluarlas no se utilizan los valores máximos instantáneos, sino el valor cuadrático medio durante el período de oscilación o medición. A diferencia del sonido, la vibración es percibida por diferentes órganos y partículas del cuerpo. Por lo tanto, con vibraciones de baja frecuencia (hasta 15 Hz), el otolito percibe la vibración de traslación y el aparato vestibular del oído interno, la vibración de rotación. Cuando entra en contacto con un cuerpo sólido que vibra, la vibración es percibida por las terminaciones nerviosas de la piel. La fuerza de percepción de las vibraciones mecánicas depende de la reacción biomecánica del cuerpo humano, que es, hasta cierto punto, un sistema oscilatorio mecánico que tiene su propia resonancia y la resonancia de los órganos individuales, lo que determina la estricta dependencia de la frecuencia de muchos biológicos. Efectos de la vibración. Por lo tanto, en una persona sentada, la resonancia corporal, que es causada por la influencia de la vibración y se manifiesta por sensaciones subjetivas desagradables, ocurre en frecuencias de 4-6 Hz, en una persona en posición de pie, en frecuencias de 5 -12 Hz. Una persona siente vibraciones con una frecuencia que va desde fracciones de hercio hasta 800 Hz; las vibraciones de alta frecuencia se perciben como vibraciones ultrasónicas, provocando una sensación de calor. Una persona siente velocidades de vibración que difieren en un factor de 10.000. Por lo tanto, por analogía con el ruido, la intensidad de la vibración a menudo se evalúa como el nivel de velocidad de oscilación (velocidad de vibración), definiéndola en decibeles. La velocidad de vibración umbral se toma como 5 10"8 m/s, lo que corresponde a la presión sonora umbral de 2 10"5 N/m2.

El grado de efectos adversos de las vibraciones depende de su nivel (o distancia a la fuente de vibraciones de baja frecuencia), hora del día, edad, tipo de actividad y estado de salud de una persona.

Las vibraciones que penetran en las viviendas como resultado de una exposición prolongada de 24 horas pueden tener un efecto adverso en los residentes urbanos. Los estudios realizados en una de las regiones de Alemania demostraron que empresas industriales y el transporte en una gran ciudad son uno de los motivos de las molestias por vibraciones en los apartamentos. De numero total El 42% de los residentes encuestados se quejó de molestias leves, el 15,5% se quejó de molestias importantes, el 14,4% se quejó de irritación y sólo el 27,5% no sintió ninguna molestia.

Con una exposición breve a las vibraciones (1,5 años), se destacan los trastornos funcionales del sistema nervioso central. En el grupo de población con un período de residencia más largo (7 años), los trastornos de actividad se registran con mayor frecuencia. del sistema cardiovascular.

La esencia del problema:

Fuentes de vibración

Fuentes externas

• vehículos que crean grandes cargas dinámicas durante la operación, lo que hace que las vibraciones se propaguen en el suelo y estructuras de construccion edificios. Estas vibraciones también suelen ser la causa del ruido en los edificios.

  metro

  camiones pesados

  trenes ferroviarios

  tranvías

Fuentes internas

• Equipos de ingeniería y sanitarios que pueden estar ubicados en habitaciones adyacentes de su apartamento u oficina.

  ascensores

  zapatillas

  máquinas

  transformadores

  centrífugas

La esencia del problema:un valor de vibración elevado constante conduce a una rápida fatiga, deterioro sistema nervioso, mal dormir, dolor de cabeza. Trabajar en condiciones de vibración constante puede provocar enfermedades por vibraciones. La patología vibratoria ocupa el segundo lugar entre las enfermedades profesionales.

El flagelo de la producción moderna es la vibración local. Las vibraciones locales provocan principalmente espasmos de los vasos sanguíneos de la mano y del antebrazo, interrumpiendo el suministro de sangre a las extremidades. Al mismo tiempo, las vibraciones actúan sobre las terminaciones nerviosas, los tejidos musculares y óseos, provocando una disminución de la sensibilidad de la piel, deposición de sal en las articulaciones de los dedos, deformando y reduciendo la movilidad de las articulaciones.

Impacto del ruido en la salud humana

Ruido- se trata de un sonido desagradable o no deseado o un conjunto de sonidos que interfieren con la percepción de señales útiles, rompen el silencio, tienen un efecto nocivo o irritante sobre el cuerpo humano, reduciendo su rendimiento.

El ruido es un irritante biológico general y, en determinadas condiciones, puede afectar a todos los órganos y sistemas de todo el organismo, provocando diversos cambios fisiológicos.

El ruido actúa sobre el cuerpo como factor de estrés, provoca cambios en el analizador de sonido y además, debido a la estrecha conexión del sistema auditivo con numerosos centros nerviosos en niveles muy diferentes, se producen cambios profundos en el sistema nervioso central.

La más peligrosa es la exposición prolongada al ruido, que puede conducir al desarrollo de la enfermedad del ruido, una enfermedad general del cuerpo con daño primario al órgano de la audición, al sistema nervioso central y al cardiovascular.

La esencia del problema:Los expertos de la OMS llaman la atención sobre la subestimación pública del impacto del ruido en la salud, llamando la atención sobre el aumento constante de los niveles de ruido de fondo, particularmente en Europa. En comparación con los años 80, en los 90 el ruido de fondo aumentó un 26%. En gran medida, este aumento está asociado con un aumento en el número de transporte por carretera. Según estudios recientes publicados en publicaciones científicas de la Comunidad Europea, hasta el 40% de la población está expuesta a niveles de ruido de las autopistas superiores a 55 dB, y el 25%, superiores a 65 dB. Hasta el 30% está expuesto a intensidades de ruido superiores a 55 dB durante la noche. En muchos países, los problemas para dormir se deben principalmente a la presencia de diversas fuentes de ruido. Como resultado de un estudio especial realizado por científicos de la Universidad de Michigan, se encontró que la exposición a ruidos fuertes aumenta la presión arterial en los humanos. Cada 10 decibelios adicionales de nivel de ruido promedio aumenta presion arterial hasta 2 mmHg Art., Lo que, a su vez, aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular en aproximadamente un 10% y el riesgo de enfermedad coronaria en un 5%. Los daños causados ​​por el ruido y las vibraciones a la salud humana no se notan de inmediato. Las irritaciones acústicas que se acumulan gradualmente provocan fatiga, hipertensión, somnolencia, nerviosismo y otras consecuencias más graves. Para una vida cómoda, se recomienda que el nivel de ruido no supere los 30 dB en los baños y los 40 dB en otras estancias donde se encuentren personas. Este nivel de sonido es prácticamente inofensivo para los humanos; es un ruido de fondo natural.

Fuentes de ruido

Los niveles de ruido en los apartamentos residenciales dependen de:

Ubicación de la casa en relación con las fuentes de ruido urbano.

diseño interior para varios propósitos

aislamiento acústico de envolventes de edificios

equipar la casa con equipos de ingeniería, tecnológicos y sanitarios.

Las fuentes de ruido en el entorno humano se pueden dividir en dos grandes grupos: internas y externas.

Radiación electromagnética

La esencia del problema:La radiación electromagnética es un complejo de campos eléctricos y magnéticos que influyen en el entorno humano y en la propia persona.

Impacto en una persona. Una persona está constantemente expuesta a la radiación electromagnética (REM), que puede ser beneficiosa y provocar cambios adversos en el cuerpo. El efecto biológico de la EMR depende de muchos factores, siendo el sistema hematopoyético, el sistema nervioso central y el neuroendocrino los más sensibles a los efectos de la EMR. Cuando se expone a la EMR en los ojos, es posible la formación de cataratas, hay evidencia de la formación de neoplasias malignas (principalmente tumores de tejido hematopoyético y leucemia).

Como saben, el principio básico de funcionamiento del sistema nervioso humano es la transmisión de impulsos electromagnéticos de una célula a otra. Pero el hombre vive en un mundo saturado de campos electromagnéticos, constantemente expuesto a sus efectos nocivos; son creados por cualquier aparato eléctrico, antenas de radio y televisión, trolebuses y tranvías. Pero la mayoría de los efectos nocivos que recibe una persona se producen en su hogar o lugar de trabajo.

Fuentes:

Las fuentes de campos electromagnéticos en viviendas se dividen en dos tipos:

Interno:

1. cableado eléctrico (interior de edificios, telecomunicaciones);

   electrodomésticos (frigoríficos, planchas, aspiradoras, hornos eléctricos, televisores) y todo lo que se enchufa a un tomacorriente;

   tableros de distribucion;

   transformadores;

   Computadoras personales

Todo esto crea el llamado electrosmog doméstico. Los más potentes son los hornos microondas, los hornos de convección, los frigoríficos con sistema “no frost”, las campanas extractoras, las cocinas eléctricas y los televisores. El EMF real generado, según el modelo específico y el modo de operación, puede variar mucho entre equipos del mismo tipo. Todos los datos anteriores se refieren a un campo magnético de frecuencia industrial 50 Hz.

Computadoras personales

Componentes principales computadora personal(PC) es: la unidad del sistema (procesador) y varios dispositivos Entrada/salida de información: teclado, unidades de disco, impresora, escáner, etc. Cada computadora personal incluye un medio de visualización de información llamado de manera diferente: un monitor, una pantalla. Las PC suelen estar equipadas con protectores contra sobretensiones, sistemas de alimentación ininterrumpida y otros equipos eléctricos auxiliares. Todos estos elementos durante el funcionamiento del PC forman un entorno electromagnético complejo en el escritorio del usuario. Según datos generalizados, quienes trabajan frente a un monitor de 2 a 6 horas al día tienen más probabilidades de sufrir trastornos funcionales del sistema nervioso central, enfermedades del sistema cardiovascular y enfermedades del sistema musculoesquelético. A medida que aumenta el tiempo pasado frente a una computadora, la proporción de usuarios sanos y enfermos aumenta drásticamente.

Externo:

1. transporte eléctrico (tranvías, trolebuses, trenes);

   líneas eléctricas (alumbrado urbano, alto voltaje);

   estaciones de radio y televisión (antenas de radiodifusión);

   comunicaciones por satélite y móviles (antenas de radiodifusión);

   radares.

Rango de propagación campo magnético Depende de la cantidad de corriente que fluye o de la carga de la línea. Dado que la carga en las líneas eléctricas puede cambiar repetidamente tanto durante el día como con el cambio de estaciones, el tamaño de la zona de mayor nivel del campo magnético también cambia.

Impacto de los CEM en la salud humana

La falta de armonía electromagnética suele ser la causa de diversas patologías. En la forma más general, estos efectos adversos de los campos se manifiestan en trastornos de los sistemas nervioso, inmunológico, endocrino y del sistema reproductivo humano. Del Programa Científico Internacional de la OMS sobre los Efectos Biológicos de los Campos Electromagnéticos (2000-2004): "Se cree que los efectos médicos como el cáncer, las enfermedades de Parkinson y Alzheimer y otras afecciones, incluido el aumento de las tasas de suicidio, son el resultado de la exposición a campos electromagnéticos". Numerosos estudios en el campo de los efectos biológicos de los CEM nos permitirán determinar los sistemas más sensibles del cuerpo humano: nervioso, inmunológico, endocrino y reproductivo. Los campos electromagnéticos pueden ser especialmente peligrosos para niños, mujeres embarazadas, personas con enfermedades del sistema nervioso central, hormonal y cardiovascular, personas alérgicas y personas con sistemas inmunitarios debilitados. El efecto biológico de los CEM en condiciones de exposición prolongada se acumula durante muchos años, lo que resulta en el desarrollo de consecuencias a largo plazo, que incluyen

procesos degenerativos del sistema nervioso central;

cáncer de sangre (leucemia);

tumores cerebrales;

enfermedades hormonales;

Tendencia a la depresión e incluso al suicidio.

No es difícil explicar la conexión entre los campos electromagnéticos y las enfermedades; después de todo, todos los procesos bioquímicos en las células dependen de una forma u otra de las propiedades electroquímicas de las moléculas y los iones involucrados en ellos. Sin embargo, los mecanismos más precisos detrás de esta conexión siguen siendo un misterio para los científicos. Según una teoría, las líneas eléctricas ionizan las partículas de polvo que vuelan cerca, que luego ingresan a los pulmones de una persona y transfieren sus cargas a las células, alterando sus funciones.

Resumen sobre el tema:

“LA VIBRACIÓN Y SU INFLUENCIA EN EL CUERPO HUMANO”

Introducción

La vibración es una vibración mecánica, cuyo tipo más simple es la vibración armónica.

La vibración se produce durante el funcionamiento de máquinas y mecanismos que tienen cuerpos giratorios desequilibrados y desequilibrados con movimientos alternativos y de impacto. Dichos equipos incluyen máquinas para trabajar metales, martillos de forja y estampado, martillos perforadores eléctricos y neumáticos, herramientas eléctricas, así como accionamientos, ventiladores, unidades de bombeo y compresores. Desde un punto de vista físico, no existen diferencias fundamentales entre ruido y vibración. La diferencia radica en la percepción: la vibración se percibe por el aparato vestibular y el tacto, y el ruido, por los órganos de la audición. Las vibraciones de los cuerpos mecánicos con una frecuencia inferior a 20 Hz se perciben como vibración, más de 20 Hz, como vibración y sonido.

La vibración se utiliza en empresas de la industria de la construcción para compactación y colocación. mezcla de concreto, trituración y clasificación de materiales inertes, descarga y transporte de materiales a granel, etc.

Bajo la influencia de las vibraciones en el cuerpo humano, se observan cambios en la actividad cardíaca, el sistema nervioso, espasmos vasculares y cambios en las articulaciones, lo que conduce a una limitación de su movilidad. La exposición prolongada a vibraciones provoca una enfermedad profesional: la enfermedad por vibraciones. Se expresa en la alteración de muchas funciones fisiológicas de una persona. Tratamiento efectivo posible sólo en una etapa temprana de la enfermedad. Muy a menudo, se producen cambios irreversibles en el cuerpo que provocan discapacidad.

Arroz. Probabilidad de ausencia de enfermedad por vibraciones. : 1-7 - con una duración de trabajo de 1,2,5,10,15,20 y 25 años, respectivamente.

El sistema oscilatorio más simple con un grado de libertad es una masa montada sobre un resorte. Este sistema realiza oscilaciones armónicas o sinusoidales.

Los principales parámetros que caracterizan la vibración son: amplitud (la mayor desviación de la posición de equilibrio) A, m; frecuencia de oscilación f, Hz (número de oscilaciones por segundo); velocidad oscilatoria V, m/s; aceleración de vibración W, m/s 2 ; período de oscilación T, seg.

El grado de impacto de la vibración en las sensaciones fisiológicas de una persona está determinado por la magnitud de la aceleración oscilatoria y la velocidad de las oscilaciones:

, m/s,(2.5.26)

, m/s2 , (2.5.27)

donde f es el número de oscilaciones por 1 s;

A es la amplitud de las oscilaciones, m.

Se observan vibraciones cerca de equipos, al operar herramientas neumáticas, cuando los ejes de las máquinas no están equilibrados correctamente, al transportar líquidos y gases a través de tuberías, cuando procesos tecnológicos Colocación de hormigón mediante unidades de vibración.

La vibración no sinusoidal siempre se puede representar como una suma de componentes sinusoidales mediante una expansión en serie de Fourier.

Para estudiar la vibración, todo el rango de frecuencia (así como el ruido) se divide en rangos principales. Los valores medios geométricos de las frecuencias a las que se estudia la vibración son los siguientes: 2, 4, 8, 16, 31, 50, 63, 125, 250, 500, 1000 Hz. Los niveles de vibración no se miden en cada frecuencia individual, sino en ciertas bandas de frecuencia (intervalos) de octava y tercio de octava. Para las de octava, la relación entre las frecuencias superiores y las inferiores es fв/fн=2, y para las de tercio de octava es . Teniendo en cuenta que los valores absolutos de los parámetros que caracterizan la vibración se utilizan dentro de amplios límites, en la práctica se utiliza el concepto de niveles de los parámetros de velocidad de vibración (V) y aceleración de la vibración (W).

Según GOST 12.1.012-90 “Vibración, Requerimientos generales seguridad" (SSBT). Los niveles logarítmicos de velocidad de vibración Lv y aceleración de vibración Lw están determinados por la fórmula:

; (2.5.28)

donde V, W es la velocidad de vibración, m/s y la aceleración de vibración, m/s²;

V 0, W® - valores umbral de velocidad y aceleración m/s, m/s 2.

La vibración que afecta a una persona está normalizada para cada dirección en cada banda de octava. La frecuencia de las vibraciones es de gran importancia higiénica. Las frecuencias del orden de 35-250 Hz, las más típicas cuando se trabaja con herramientas manuales, pueden provocar enfermedades vibratorias con vasoespasmo.

Las frecuencias inferiores a 35 Hz provocan cambios en el sistema neuromuscular y las articulaciones. Las vibraciones industriales más peligrosas son iguales o cercanas a la frecuencia de vibración. cuerpo humano u órganos individuales e igual a 6-10 Hz (la frecuencia natural de vibraciones de brazos y piernas es de 2-8 Hz, el abdomen es de 2-3 Hz, el pecho es de 1-12 Hz). Las fluctuaciones con tal frecuencia afectan el estado psicológico de una persona. Una de las razones de la muerte de personas en el Triángulo de las Bermudas pueden ser las fluctuaciones en el medio acuático en climas tranquilos, cuando la frecuencia de vibración es de 6 a 10 Hz. La frecuencia de vibración de los barcos pequeños coincide con la frecuencia de vibración del medio ambiente y las personas desarrollan una sensación de peligro y miedo. Los marineros intentan abandonar el barco. La vibración prolongada puede causar la muerte. La vibración tiene un efecto peligroso en los órganos individuales del cuerpo y en el cuerpo humano en su conjunto, alterando el funcionamiento normal del sistema nervioso y los órganos asociados con el metabolismo. Las vibraciones pueden provocar alteraciones de los órganos cardiovasculares y respiratorios, enfermedades de las manos y las articulaciones. Son especialmente peligrosas las vibraciones de gran amplitud, que tienen un efecto principalmente negativo sobre el aparato osteoarticular. A baja intensidad y exposición a corto plazo, la vibración incluso tiene un efecto beneficioso. Con una alta intensidad y una exposición prolongada, las vibraciones pueden provocar el desarrollo de enfermedades por vibraciones profesionales, que en determinadas condiciones pueden convertirse en una forma "cerebral" (daño al sistema nervioso central), que es prácticamente incurable.

Según GOST 12.1.012-90, DSN 3.3.6.039-95, según el método de transmisión a una persona, la vibración se divide en: general, transmitida a través de superficies de soporte al cuerpo humano; local (local), transmitido principalmente a través de manos humanas (Fig. 2.5.10.).

Arroz. La dirección de las coordenadas de los ejes durante la vibración general (ayb) y la vibración local (c):

a – posición de pie; b – posición sentada; Z – eje vertical perpendicular a la superficie; X – eje horizontal desde la espalda hasta el pecho; Eje Y – horizontal desde el hombro derecho hacia la izquierda; bajo la acción de vibraciones locales, la posición de la mano sobre una superficie esférica y cilíndrica.

La vibración actúa a lo largo de los ejes del sistema de coordenadas ortogonal XYZ (para vibración general, Z es vertical, perpendicular a la superficie de soporte; X es horizontal desde la espalda hasta el pecho; Y es horizontal desde el hombro derecho hacia la izquierda).

Con vibración local, el eje Xl coincide con el eje circunferencial, el eje Zl se encuentra en el plano Xl y está dirigido a suministrar o aplicar fuerza. Según la fuente de su aparición, la vibración general se divide en: vibración de transporte, que se produce cuando los vehículos se mueven; transporte y tecnológico, que surgen durante el funcionamiento de máquinas que realizan una operación tecnológica; tecnológico, que surge durante el funcionamiento de máquinas estacionarias.

MEDICIÓN Y NORMALIZACIÓN DE VIBRACIONES

Los equipos de medición producidos actualmente se basan en el uso de métodos eléctricos que garantizan una alta precisión en la conversión de vibraciones mecánicas en eléctricas mediante sensores magnético-eléctricos y piezoeléctricos (receptores de vibraciones: la señal se amplifica, se convierte (integra, diferencia) y se alimenta. a un dispositivo de grabación).

Los dispositivos se dividen en: ópticos, mecánicos, eléctricos.

La medición de los parámetros de vibración debe realizarse de acuerdo con los estándares establecidos de requisitos para instrumentos de medición, sensores.

Para medir las vibraciones se utilizan los siguientes instrumentos: vibrómetros VM-1, VIP-2, medidor de ruido y vibraciones ISHV-1 (1-3000 Hz), 00042 (Robotron GDR), 3513, 2512, 2513 (Brühl y Keri-Dinamarca). ), VIP- 4 (15-200 Hz), EDIV (dispositivo remoto eléctrico), equipos de control y medición tipo VVK-003, VVK-005, sonómetros VShV-003, etc.

El equipo para medir los parámetros de vibración debe cumplir con GOST 12.4.012-83 "Vibración". Medios para medir y controlar las vibraciones en los lugares de trabajo. Requerimientos técnicos" Las mediciones de vibraciones se realizan en los puntos más peligrosos según la metodología de investigación DSN 3.3.6.039-99.

Al medir la vibración local, las mediciones se toman en el punto de contacto del operador con la superficie que vibra.

Al medir vibraciones generales, el punto de medición debe ubicarse en los puntos de contacto de la superficie de soporte del cuerpo humano con la superficie vibratoria: el asiento del operador; piso del área de trabajo.

Las mediciones de vibración constante durante un turno de trabajo se realizan al menos 3 veces y se encuentra el valor logarítmico promedio.

La vibración general está normalizada por las siguientes bandas de frecuencia de octava: 1, 2, 3, 8, 16, 31, 50, 63; locales: 8, 16, 31, 50, 63…1000 Hz.

La vibración total que afecta a una persona se normaliza por separado en cada banda de octava en dirección vertical (eje Z) u horizontal (ejes X, Y). La elección de la estandarización se determina en función de la intensidad: en una dirección más intensiva.

Los estándares higiénicos para las vibraciones tecnológicas que afectan a los operadores de máquinas estacionarias durante 480 minutos (8 horas) se dan en GOST 12.1.012-90, DSN 3.3.6.-039-99 (Tabla 2.5.3.-2.5.4.).

Mesa

Niveles máximos permitidos de vibración local.

Tabla 2.5.4.

Parámetros máximos permitidos de vibración local pulsada.

Rango de duración del pulso de vibración	Niveles máximos de aceleración de vibración medidos, dB
	120	125	130	135	140	154	150	155	160
	Número permitido de pulsos
1-30*	160000**	160000**	50000	16000	5000	1600	500	160	30
	20000**	20000**	6250	2000	625	200	62	20	6
31-1000*	160000**	50000**	16000	5000	1600	500	160	50	-
	20000	6250	2000	625	200	62	20	6	-

* - Los pulsos de vibración 1-30 ocurren cuando se usa una herramienta no mecanizada, 31-1000 - cuando se usa una herramienta motorizada.

** - El valor corresponde al número máximo posible de impulsos por turno de ocho horas a una frecuencia de 5,6 Hz. Entre paréntesis está el número permitido de pulsos por 1 hora.

Para un turno de 7 horas de duración, los niveles de vibración local equivalentes ajustados máximos permitidos son iguales a los valores para un turno de 8 horas de duración.

Con una duración de 6 horas, estos indicadores son iguales para una velocidad de vibración de 113 dB (m/s) y una aceleración de vibración de -78 dB (2,3 m/s 2).

Está prohibido trabajar en condiciones de vibración local que exceda la norma máxima permitida en más de 1 dB.

Si el tiempo de exposición es inferior a 480 minutos y no hay descansos después de cada hora de funcionamiento, entonces para cada banda de octava el valor del parámetro normalizado está determinado por la dependencia:

(2.5.28)

donde t es el tiempo de exposición real a las vibraciones (min);

U 480: exposición permitida a vibraciones durante un tiempo de exposición de 480 min.

MEDIOS Y MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LAS VIBRACIONES

Los medios de protección contra vibraciones se dividen en: colectivos e individuales. Las principales medidas de protección contra vibraciones se pueden reducir a grandes rasgos a los siguientes grupos: Técnico, organizativo y terapéutico y profiláctico.

Las actividades técnicas incluyen: eliminación de vibraciones en la fuente y a lo largo del camino de su propagación. La eliminación o reducción de las vibraciones en su origen se aborda desde la fase de diseño y fabricación de las máquinas. Su diseño incluye soluciones que brindan condiciones de trabajo seguras contra las vibraciones: reemplazar los procesos de choque por otros sin choques, usar piezas de plástico, transmisiones por correas en lugar de transmisiones por cadenas, engranajes con engrane globoidal y en espiga en lugar de corte recto, elegir modos de funcionamiento óptimos, equilibrar cuidadosamente piezas giratorias, aumentando su clase de precisión de fabricación y acabado superficial, etc.

Al operar el equipo, se logran vibraciones reducidas mediante el ajuste moderno de los sujetadores, la eliminación de holguras, espacios, la lubricación de alta calidad de las superficies de fricción y el ajuste correcto de las piezas de trabajo.

En las estructuras a través de las cuales se propagan las vibraciones, se crean huecos que se llenan de vibraciones y materiales de insonorización; Reemplazo de equipo o proceso vibrante por uno libre de vibraciones.

Para reducir las vibraciones a lo largo del camino de propagación, utilice: aislamiento de vibraciones, amortiguación de vibraciones, amortiguación de vibraciones.

Aislamiento de vibraciones:

En la práctica de la ingeniería, una de las medidas efectivas para reducir las vibraciones a lo largo del camino de su propagación desde la fuente de vibración es el aislamiento de vibraciones. El aislamiento de vibraciones puede ser pasivo o activo.

El aislamiento de vibraciones se denomina activo si se utiliza una fuente de energía adicional para reducirlo.

El aislamiento pasivo de vibraciones se utiliza cuando es necesario proteger lugar de trabajo de vibraciones de máquinas vibratorias o proteger otras máquinas de vibraciones de piezas desequilibradas (SSBT GOST 12.4.046-78 “Métodos y medios de protección contra vibraciones. Clasificación”).

El aislamiento de vibraciones debilita la transmisión de vibraciones desde la fuente a la base, piso, lugar de trabajo, etc. eliminando conexiones rígidas entre ellos e instalando elementos elásticos (aisladores de vibraciones).

Arroz. Diagrama de aislamiento de vibraciones para una máquina dinámica desequilibrada.

Como aislantes de vibraciones se utilizan: resortes de acero o ballestas, juntas de caucho, fieltro, así como estructuras de caucho-metal, resorte-plástico y caucho neumático que aprovechan las propiedades elásticas de los materiales y el aire, etc. (Figura 2.5.11.)

El principio del aislamiento pasivo de vibraciones se ve claramente en el ejemplo del aislamiento de vibraciones de una máquina desequilibrada de masa M con una excéntrica de masa m a una distancia R del eje de rotación (Fig. 2.5.12.).

Cuando el eje de la máquina gira con velocidad angular ω, surge una fuerza centrífuga Fmax=m ω 2 R, cuyo cambio en el tiempo (t) es armónico:

(2.5.29)

Arroz. Aislamiento pasivo de vibraciones de la máquina

(a) y lugar de trabajo (b)

Para aislar las vibraciones de la máquina, se instalan aisladores de vibraciones de resorte. Bajo la influencia de la fuerza (2.5.29), los resortes se deforman y surge una fuerza elástica en los resortes:

, (2.5.30)

donde K es la rigidez de los amortiguadores;

Deformación X del resorte bajo la acción de una fuerza dinámica.

La eficacia del aislamiento de vibraciones será mayor cuanto menos fuerza dinámica se transmita a la base, es decir, cuanto menos (la fuerza perturbadora F está equilibrada por la fuerza de inercia de la masa M)

La eficacia del aislamiento pasivo de vibraciones se evalúa mediante el coeficiente de transmisión μ, que muestra qué proporción de la fuerza dinámica excitada por la máquina se transmite a través de los amortiguadores a la base:

Si descuidamos la amortiguación de vibraciones de los aisladores de vibraciones, entonces el coeficiente de transmisión de vibraciones es:

Arroz. Dependencia del coeficiente de transmisión m de f/f 0:

1 – cuando se utilizan aisladores de vibración de resorte de acero

(D®0); 2 – iguales, aisladores de vibraciones de goma (D=0,2).

(2.5.32)

donde f es la frecuencia de las oscilaciones forzadas,

f 0 - frecuencia de oscilaciones naturales, Hz.

En consecuencia, para lograr un valor pequeño del coeficiente de transmisión, es necesario que la frecuencia de las oscilaciones naturales sea significativamente menor que la frecuencia de las oscilaciones forzadas. Cuando f=f 0, se produce resonancia: un fuerte aumento en la intensidad de las vibraciones de la máquina aislante de vibraciones (a una frecuencia de vibraciones naturales cercana a la frecuencia de las vibraciones forzadas, el uso de aisladores de vibraciones es inútil), con f/ f 0 >2, se eliminan las vibraciones resonantes, y con f/f 0 = 3-4, se logra la eficiencia en el funcionamiento de los aisladores de vibraciones.

Los aisladores de vibraciones de resorte se utilizan ampliamente en máquinas y mecanismos. Tienen una alta capacidad de aislamiento de vibraciones y durabilidad (μ=1/90...1/60). Sin embargo, debido a la baja fricción interna, los aisladores de vibraciones con resortes de acero no disipan bien la energía de las vibraciones, por lo que la amortiguación de las vibraciones no se produce instantáneamente, sino en 15-20 períodos, lo que no siempre es aconsejable cuando se utilizan máquinas que funcionan en modo de corta duración (grúas). , excavadoras, etc.) ).

Arroz. Aisladores de vibraciones:

a – tipo AKSS de caucho-metal con una carga permitida de hasta 4000 N;

b – resorte-goma tipo AD con amortiguación neumática;

c – Tim ADC;

d – amortiguadores neumáticos;

d – aisladores de vibraciones tipo APN, de plástico altamente amortiguado;

e – aisladores de vibraciones tipo DK.

Los amortiguadores de resorte se utilizan principalmente para aislamiento de vibraciones de adoquines de hormigón, ventiladores, motores de combustión interna, hormigoneras, etc.

Arroz. Esquema de amortiguadores de resorte-goma: 1, 2, 3 - soporte de la máquina

Arroz. Esquemas de amortiguadores de resorte y caucho: 1 – caucho; 2 – resorte de acero; 3 – soporte de la máquina aislada de vibraciones.

Los amortiguadores de resorte en combinación con amortiguadores hidráulicos (combinados) son aplicación amplia y para aislamiento de vibraciones de cabinas de control de excavadoras, bulldozers, etc.

Para reducir el tiempo de amortiguación de las vibraciones se utilizan aisladores de vibraciones de caucho., en el que hay una gran fricción interna(coeficiente de resistencia inelástica 0,03-0,25). Sin embargo, la capacidad de aislamiento de vibraciones de los aisladores de vibraciones de caucho es menor que la de los de resorte (μ = 1/5...1/20).

Las propiedades positivas de los aisladores de vibraciones de resorte y caucho se combinan bien en los aisladores de vibraciones combinados que utilizan amortiguadores neumáticos e hidráulicos.

Arroz. Aislamiento de vibraciones para el asiento del operador

(1-amortiguador hidráulico)

Arroz. Diagramas de aislamiento de vibraciones para equipos vibroactivos: a – versión de referencia; b – versión suspendida; c – aislamiento de vibraciones de vibraciones verticales y horizontales.

Evaluación del aislamiento de vibraciones del equipo.

Una forma de reducir la vibración del equipo es Buena elección aisladores de vibraciones, que pueden ser de caucho o acero en forma de resortes (2.5.19.).

Utilizando el esquema de cálculo de la Fig. 2.5.19, veamos un ejemplo de elección de aisladores de vibraciones de acero y caucho.

Es necesario determinar el número de resortes aislantes de vibraciones para un motor que pesa Q=15000 kg. Como aisladores de vibraciones se decidió utilizar resortes de acero con una altura H 0 = 0,264 m, con un diámetro promedio D = 0,132 m, con un diámetro de varilla d = 0,016 m, con un número de vueltas de trabajo i = 5,5.

Con base en los datos disponibles, establecemos el índice de primavera. . Para calcular la rigidez de un resorte en la dirección longitudinal (vertical) (K 1 z: ), es necesario conocer el módulo de elasticidad al corte G. Para todos los aceros para resortes, G se toma igual a 78453200000 Pa.

Según la Fig. 2.5.20:

Al elegir aisladores de vibraciones H 0 /D< 2, в нашем случае .

Fig. Selección de aisladores de vibraciones.

Según el gráfico de la Fig. 2.5.19. encontramos el coeficiente (K), que tiene en cuenta el aumento de tensión en los puntos medios de la sección de la varilla debido a la deformación por cortante, que es igual a 1,18. Para determinar la carga estática P st, es necesario conocer la tensión de torsión admisible τ para el acero para resortes. Si no hay información sobre el grado del acero, entonces τ se considera igual a 392266000 Pa. En nuestro ejemplo, la carga estática será igual a:

h

Número total de resortes de acero: .

La rigidez total del resorte de los aisladores de vibraciones es igual a:

Para el funcionamiento normal del motor, es necesario instalar 4 resortes aislantes de vibraciones con Ho = 0,264 m; D = 0,132 m; d = 0,016 m.

Es necesario determinar la cantidad de aisladores de vibraciones de caucho. para una centrífuga que pesa Q = 14240 kg, lo que crea una fuerza de 139694,4 N. El valor calculado de la fuerza centrífuga Pz es 9810N. Los aisladores de vibraciones se fabrican en forma de cubos con una dimensión transversal A (diámetro o lado de un cuadrado) igual a 0,1 m (área de la base - F = 0,01 m 2) de caucho de grado 4049, módulo de elasticidad dinámico, por ejemplo, 10787315 Pa. La frecuencia medida de la fuerza perturbadora es fo = 24 Hz. La magnitud de las fuerzas perturbadoras (P k z) debe reducirse a 196,2 N. Considerando que los aisladores de vibraciones disponibles satisfacen el requisito de 0,25< 0.1 / 0.1 < 1,1, определим жесткость в вертикальном направлении Kz одного резинового виброизолятова (рис.2.5.19):

,

Estimemos la relación mínima (a zmin) entre la frecuencia de la fuerza perturbadora y la frecuencia de las oscilaciones naturales de un objeto aislado por vibración (Fig. 2.5.19.).

Ahora podemos calcular la frecuencia de las vibraciones verticales naturales (fz) del aislador de vibraciones para un zmin dado: Hz

La rigidez vertical máxima total Kzmax de los aisladores de vibraciones es igual a:

Nuevo Méjico

Teniendo en cuenta la rigidez, encontramos el número total requerido (n p) de aisladores de vibraciones de caucho (Fig. 2.5.19.):

Rigidez horizontal (Kx; Ku) de un aislador de vibraciones de caucho teniendo en cuenta el módulo de elasticidad ( Pa) es igual a:

Por lo tanto, para reducir las fuerzas perturbadoras a 196,2 N, es necesario utilizar 5 aisladores de vibraciones de goma en forma de cubo con A≥ 10 cm.

Arroz. Aislamiento de vibraciones de la estación de control:

1 – amortiguador neumático; 2 – losa de hormigón armado; 3 – panel de control.

En la Fig. Se presenta un diagrama de aislamiento de vibraciones del puesto del operador mediante amortiguadores neumáticos. El aire en el amortiguador de aire está bajo una presión de 3 a 20 kPa, y la carga sobre el amortiguador de aire, hecho en forma de cámara de aire de automóvil, es de 1000 a 4000 N.

La frecuencia de las vibraciones naturales del poste aislado de vibraciones, dependiendo de la carga, está en el rango de 2...4 Hz, lo que proporciona un aislamiento de vibraciones de µ= 1/150 a una frecuencia de vibración de 50 Hz.

Arroz. Diagramas esquemáticos de aislamiento pasivo de vibraciones en lugares de trabajo.

1 – placa pasiva aislante de vibraciones.

2 – aislador de vibraciones.

3 – base oscilante.

5 y 6 – soportes y suspensores de la losa.

Para el lugar de trabajo del operador (Fig. 2.5.17.) se proporciona un asiento aislado de vibraciones mediante un amortiguador hidráulico, que proporciona un coeficiente de atenuación de 0,2...0,3 y la reducción de vibraciones a frecuencias de 16...63 Hz alcanza los 8 dB.

Arroz. Diagrama de aislamiento de vibraciones de una unidad de bombeo.

Absorción de vibraciones– absorción de la amplitud de la velocidad de vibración por el material elástico-viscoso. La esencia de la absorción de vibraciones es la aplicación de materiales elásticos-viscosos a una superficie vibratoria: plástico, caucho poroso, revestimientos absorbentes de vibraciones y masillas.

La absorción de vibraciones de los recubrimientos es eficaz siempre que la longitud de la capa absorbente sea igual a varias longitudes de onda de vibraciones de flexión.

La absorción de vibraciones es ineficaz para reducir la intensidad de las ondas longitudinales, que transportan una gran energía vibratoria a altas frecuencias. La elección del material de recubrimiento se basa en los datos del espectro de vibraciones. Dependiendo del valor del módulo de elasticidad, los revestimientos absorbentes de vibraciones se dividen en duros (E = 10 9 Pa) y blandos (E = 10 7 Pa). Los revestimientos rígidos absorbentes de vibraciones se utilizan principalmente para reducir las vibraciones de frecuencias bajas y medias. Los suaves se utilizan para reducir la intensidad de las vibraciones de alta frecuencia. Los materiales compuestos tienen una alta eficiencia de absorción de vibraciones: “Polyacryl”, “Viponit”, materiales laminares- poros de vinilo, espuma plástica, etc., que se pegan a las partes metálicas de los equipos (carcasas) cuando espesor óptimo Recubrimientos 2…3 espesores de la estructura a recubrir. Este recubrimiento también es eficaz para reducir los niveles de ruido.

Arroz. Amortiguadores de vibraciones dinámicas: a – diagrama de circuito extintor; b – amortiguación dinámica de las vibraciones de la chimenea.

Amortiguación de vibraciones

Los amortiguadores de vibraciones dinámicos se utilizan de forma más eficaz para reducir las vibraciones de máquinas con una frecuencia de vibración estable (bombas, turbogeneradores, centrales eléctricas, etc.). El funcionamiento de un amortiguador de vibraciones es el siguiente (Fig. 2.5.20). Amortiguador de vibraciones con masa m y rigidez K! se fija a un mecanismo vibratorio, cuyas vibraciones deben amortiguarse (masa del mecanismo M y rigidez K). Las oscilaciones del mecanismo bajo la influencia de una fuerza perturbadora ocurren según la ley armónica F 0 * sin ωt. Masa y rigidez del amortiguador de vibraciones. metro Y ¡A! seleccionado de tal manera que la frecuencia de las vibraciones naturales del amortiguador de vibraciones sea igual a ω = ω 0 . Además, en cada momento del tiempo la fuerza F 1 del amortiguador de vibraciones actúa contra la fuerza F (el amortiguador de vibraciones entra en oscilaciones resonantes y las oscilaciones del mecanismo de masa M disminuyen). La amortiguación de vibraciones se utiliza para reducir las vibraciones de objetos de gran altura (antenas de televisión y radio, chimeneas, monumentos). La frecuencia natural de los amortiguadores de vibraciones se selecciona de modo que coincida con la frecuencia de pulsación de la carga del viento. La desventaja de utilizar amortiguadores dinámicos es que pueden reducir la vibración sólo en una frecuencia (2.5.23).

Base amortiguadora de vibraciones

El impacto de la vibración de las máquinas dinámicamente desequilibradas en las estructuras principales de edificios y estructuras se puede reducir de la siguiente manera: aumente la masa de la base, cree una base que absorba las vibraciones. Estructuralmente, la base amortiguadora de vibraciones está hecha de materiales elásticos ligeros en forma de costuras acústicas a lo largo del perímetro de la base de una máquina vibratoria (trituradoras, plataformas vibratorias, molinos, ventiladores). Las figuras 2.5.24-2.5.27 muestran diagramas de bases amortiguadoras de vibraciones.

Arroz. Base amortiguadora de vibraciones:

1 – plataforma vibratoria; 2 – base (cimientos); 3 – costura acústica.

Arroz. Instalación de unidades sobre bases amortiguadoras de vibraciones: a – en los cimientos y en el suelo; b – en el techo.

Arroz. Esquema de instalación de una alfombra de goma debajo de la base de una plataforma vibratoria.

Arroz. Plataforma vibratoria sobre un “colchón de aire abierto” » :

1 - plataforma vibratoria; 2 - ventilador;

3 – encofrado con hormigón

Equipos personales de protección contra vibraciones.

Si medios tecnicos Si no es posible alcanzar los estándares de higiene en el lugar de trabajo, entonces es necesario utilizar equipo de protección personal: guantes y zapatos a prueba de vibraciones, rodilleras, colchonetas, petos y trajes especiales. Las propiedades de resistencia a las vibraciones de los materiales elásticos utilizados están estandarizadas en bandas de octava de 8...2000 Hz y deben estar entre 1...5 dB con un grosor de inserción de 5 mm y entre 1...6 dB con un grosor de inserción de 10 mm. La fuerza de presión al evaluar las propiedades a prueba de vibraciones de los guantes varía de 50 a 200 N. Los guantes a prueba de vibraciones deben ser higiénicos, no obstaculizar la realización de operaciones tecnológicas y no causar irritación. piel(GOST 12.4 002-74 “Protección personal de las manos contra vibraciones. Requisitos técnicos generales”).

Los zapatos con aislamiento de vibraciones están hechos de cuero (o sustitutos artificiales) y equipados con plantillas hechas de materiales plásticos elásticos para proteger contra vibraciones a frecuencias superiores a 11 Hz. La eficacia de los zapatos con aislamiento de vibraciones está estandarizada en frecuencias de 16; 31,5; 63 Hz y debería ser de 7...10 dB. Los requisitos para la fabricación de calzado a prueba de vibraciones y los métodos para determinar la eficacia protectora se detallan en GOST 12.4.024-76* “Calzado especial a prueba de vibraciones. Requisitos técnicos generales".

A medidas organizativas y preventivas. por reducción influencia dañina La vibración debe incluir un modo racional de trabajo y descanso y aplicación de medidas terapéuticas y preventivas. Cuando se trabaja con una herramienta que vibra hasta 1200 por minuto, los trabajadores necesitan un descanso de 10 minutos después de cada hora de trabajo; Cuando se trabaja con una herramienta que tiene 4000 o más vibraciones por minuto, se requiere un descanso de media hora después de cada hora de trabajo.

Arroz. Zapatas amortiguadoras de vibraciones:

a – amplitud de vibraciones de la suela;

b – amplitud de vibraciones de la superficie superior de la plantilla

1 – forma general; 2 – plantilla amortiguadora de vibraciones.

Evite la exposición a vibraciones durante más del 65% del tiempo de trabajo. De acuerdo a normas sanitarias Está prohibido trabajar con herramientas neumáticas a temperaturas inferiores a 16 0 C, humedad del 40-60 % y velocidad del aire superior a 0,3 m/s.

Cuando se trabaja con herramientas vibratorias para prevenir enfermedades, el peso de la herramienta sostenida en las manos no debe exceder los 10 kg y la fuerza de presión de quienes trabajan en equipos vibratorios no debe exceder los 200 N.