3 Характеристики воздействия вибраций на человека
Регламентация вибрационных нагрузок, вредных как для здоровья человека, так и для самих источников вибраций, – важная область научно-прикладных исследований. Существующие в настоящее время нормативные документы [1-4] охватывают хотя и основную, но пока еще относительно небольшую часть этой многогранной проблемы.
Международный стандарт [1], касающийся оценки влияния вибраций на человека, призван заменить устаревший и менее универсальный отечественный ГОСТ [2]. В изложенном ниже материале при разночтениях между [1] и [2] за основу взяты формулировки и критерии из стандарта [1].
Исследования показывают, что различные по уровню, частоте и направлению вибрации по-разному влияют на самочувствие человека. Нормативные документы [1,2] позволяют сделать оценку, насколько они опасны для здоровья человека, снижают его работоспособность или комфортность его пребывания в условиях вибраций с известными параметрами.
По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на все тело стоящего, сидящего или лежащего человека. Локальная вибрация прикладывается к отдельным частям тела, таким как голова или конечности. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной вибрации. Далее рассматривается только общая вибрация. Информация о локальной вибрации рассмотрена в [2].
ГОСТ 12.1.012-90 устанавливает три уровня неблагоприятного воздействия на человека.
− Безопасность (Предел воздействия). Уровень, характеризующий риск для здоровья человека. Фактически это предельно допустимый для человека уровень вибрации.
− Усталость (Граница снижения производительности труда от усталости). Уровень, характеризующий снижение производительности труда из-за развития усталости под воздействием вибрации.
− Комфорт (Порог снижения комфорта). Уровень, характеризующий ощущение комфорта человеком при воздействии вибрации.
|
При воздействии вибрации на человека рассматривают три направления воздействия, соответствующих осям ортогональной системы координат (рис. 1). Центром этой системы координат принимают сердце человека. Ось 
– вертикальная, направлена вдоль позвоночника от ног к голове. Ось 
– продольная, направлена от спины к груди. Ось 
– поперечная, направлена от правого плеча к левому. Вибрации, действующие по оси , называются вертикальными, по осям и – горизонтальными.
– вертикальная, направлена вдоль позвоночника от ног к голове. Ось – продольная, направлена от спины к груди. Ось – поперечная, направлена от правого плеча к левому. Вибрации, действующие по оси , называются вертикальными, по осям и – горизонтальными.
Рис. 1. Направление осей при воздействии вибрации на человека
Основными факторами, по которым определяются показатели вибронагруженности, являются:
− значения виброускорений, вызываемых воздействием вибрации;
− частоты воздействия вибрации;
− направление действия вибрации.
− продолжительность воздействия вибрации.
При замере виброускорений датчики устанавливаются по всем направлениям действия вибрации. Датчики должны быть закреплены таким образом, чтобы измеряемые виброускорения были максимально близкими к тем, которые испытывает человек. В случае измерения виброускорений в салоне автомобиля при наличии мягких сидений датчики должны быть закреплены на жесткой пластине между сиденьем и телом человека.
Для оценки воздействия вибрации на человека используются следующие показатели вибронагруженности:
1. Средние квадратичные значения (СКЗ) виброускорений. Показатель позволяет оценить вибронагруженность для каждого из трех направлений действия вибрации во всем диапазоне рассматриваемых частот.
2. Корректированные по частоте СКЗ виброускорений. Показатель позволяет оценить виброускорения по каждому из направлений воздействия вибрации одним значением.
3. Обобщенный параметр вибрационного воздействия. Показатель позволяет оценить вибронагруженность одной величиной, полученной обобщением информации для всех частотных полос и всех направлений воздействия вибрации.
Показатели вибронагруженности приведены в порядке от более точной (подробной) оценки к менее точной.