Природа возникновения вибрации Содержание Введение…………………………………………………………………3 Вибрация. Основные понятия и категории……………………………5 Понятие вибрации…………………………………………………...….6 Природа возникновения вибрации, источники общей вибрации……………………………………………………………….......….…..8 Классификации вибраций……………………………………………….9 Заключение………………………………………………………………11 Список литературы……………………………………...………………12 Введение С постоянным развитием и научно-техническим прогрессом вибрация окружает людей все больше. На заводах, в автомобилях, даже в жилых помещениях. В зданиях вибрацию создают инженерные и сантехнические сооружения, а так же электронные приборы. Автотранспорт и метро создают вибрацию в стенах зданий, расположенных рядом с дорогой. Таким образом, получим, что вибрации механического характера окружают нас в повседневной жизни практически повсеместно. При разных частотах они могут оказывать на человека как положительное, так и отрицательное воздействие, и даже привести к болезни. Положительным влиянием можно назвать действие массажного кресла, например, низкочастотные вибрации, почти незаметные для человека, помогают расслабится, разгоняют кровь по телу, помогают более быстрому заживлению ран. Вибрации посильнее могут вызвать тошноту и головокружение, примером служит так называемая морская болезнь. Но существуют такие вибрации, при долгом взаимодействии с которыми может возникнуть вибрационная болезнь, выражается в нарушении работы вестибулярного аппарата, тошноте, рвоте, головокружении. С признаками вибрационной болезни чаще всего обращаются в больницу люди таких профессий, как кондуктор, машинист, водитель, контролер, мастер на заводе. Среди проф. заболеваниям вибрационная болезнь является одним из самых распространенных. Пагубное воздействие вибраций преследует нас не только на работе, но и в быту. Современные дома наполнены приборами и механизмами, а так же вибрации идут от сооружений и транспорта, как говорилось ранее. Вследствие этого существует необходимость проводить исследования вибрации, находить новые способы и методы измерения вибрации, и ее влияние на организм человека. Темой данной работы является изучение истории измерения вибрации. Для того чтобы полностью раскрыть тему работы необходимо знать, что же такое вибрация, как она влияет на организм человека, основные способы и методы измерения вибрации, а так же способы защиты от ее пагубного воздействия. Вибрация. Основные понятия и категории Вибрация как физическое явление встречается в повседневной жизни на каждом шагу. Мы испытываем вибрацию, когда едем в трамвае, автобусе, метро или на лошади. При движении человек ощущает не только шум, но и вибрации; при этом не имеет значения, находится ли он помещении или на открытом воздухе, он слышит шумы, звуки (разговор, музыку и т.п.). Сейчас уже доказано, что и сам человек зачастую является источников биологических вибраций, будь то звук, храп, тепло. Вибрация – это явление, изучаемое и находящее свое отражение во многих областях науки: в технике и механике, в медицине, музыке, даже в воздухе. Мы постоянно видим, слышим, чувствуем вибрации. И, в зависимости от такой разнообразной природы вибрации, существует у этого термина масса различных определений. О них и пойдет речь в этой главе. Рассмотрев самые распространенные определения и найдя в них схожие элементы, попытаемся составить наиболее общее представление о том, что же такое вибрации, об их природе и классификации. Поняв, что же такое вибрация в наиболее общих смыслах можно будет приступить к более детальному рассмотрению вибрации механической, а именно производимой окружающими нас продуктами человеческой деятельности и технического прогресса. Подобные вибрации влияют на внутреннее состояние, здоровье человека точно так же как загрязнения воздуха или электромагнитные волны. Поэтому так важно разобраться в природе данных вибраций и их воздействии на человека. Понятие вибрации Для начала рассмотрим этимологию слова «вибрация» по словарю Крылова. Вибрация - заимствование из французского (vibration), восходящее к латинскому глаголу vibrare – "дрожать, колебаться".[i] В словаре строительных терминов вибрацию так и определяют, как механическое колебание. Так же существует развернутое определение вибрации с точки зрения механики, изучаемое в военных дисциплинах. Вибрация - механические колебания в машинах, механизмах, конструкциях. Вредная вибрация, возникающая при движении машин, работе двигателей и в других случаях, может привести к нарушениям режимов их работы и разрушению. Полезная вибрация возбуждается рабочими органами вибрационных машин (вибраторами) и используется в различных технологических процессах.[ii] В медицине существует свое определение вибрации. Хотя оно мало чем отличается от определения технического либо строительного и служит скорее как определение причины возникновения вибрационной болезни, нежели обособленный научный термин. Вибрация (лат. vibratio колебание, дрожание) - механические колебания твердых тел; В. инструментов, машин, конструкций и сооружений может оказывать раздражающее или травмирующее действие на организм человека, служить причиной вибрационной болезни.[iii] Свое определение вибрации существует и в музыке. Вибрация - (Vibratio — колебание, от латинского vibrare) — музыкальный и научный термин, обозначающий колебание воздуха, происходящее от дрожания какого-нибудь тела, как то: струны, металлической пластинки, голосовых связок, натянутой кожи, колокола, а также от дрожания столба воздуха в каждом духовом инструменте. Это колебание производит музыкальный звук (см. Волны звуковые, Колебательные движения и Звук). Не следует смешивать вышеупомянутую вибрацию с так называемой вибрацией голоса певца или играющего на струнном инструменте. Такая вибрация, или тремолирование, состоит скорее в очень быстром, равномерном и весьма незначительном чередовании повышения и понижения звука. Такой прием называется vibrato, tremolando.[iv] В большом энциклопедическом словаре, ВИБРАЦИЯ (от лат. vibratio - колебание) - механические колебания в технике (машинах, механизмах, конструкциях и пр.). Полезная вибрация возбуждается преднамеренно вибраторами (рабочими органами вибрационных машин) и используется в строительстве, машиностроении, медицине и т. п. Вредная вибрация возникает, напр., при движении транспортных средств, работе двигателей, турбин и т. д. и может привести к нарушению режимов работы и к разрушению. Для защиты от вибраций применяют виброизоляцию. Действие вибраций на организм может быть как благотворным, так и вредным (вибрационная болезнь) в зависимости от частоты вибраций.[v] Рассмотрев все данные толкования, можем выявить свое наиболее общее и краткое определение. Вибрация – это колебательное движение, колебание предмета, вызванное его собственным движением, либо воздействием из вне. Свойства вибрации изменяются и зависят от природы ее возникновения. Вибрация как фактор производственной среды встречается в различных процессах строительного производства. Она используется в ряде технологических процессов: при виброуплотнении, формова- нии, прессовании, вибрационном бурении, рыхлении, вибротранспор- тировке и т.д. Вибрацией сопровождается работа стационарных и передвиж- ных машин, механизмов и агрегатов, в основу действия которых поло- жено вращательное и возвратно-поступательное движение. В условиях городской среды интенсивным источником вибраций являются рельсовый городской транспорт (трамвай, метрополитен), железнодорожный транспорт, инженерно-техническое оборудование зданий (лифты, насосные установки) Природа возникновения вибрации Изначально вибрация может быть вызвана механическими колебаниями какого-либо тела и являться дрожанием, либо колебаниями высот какого-либо звука, придавая ему особенное звучание. Стоит отметить, что и сейсмические толчки при землетрясениях так же являются вибрацией. Если рассматривать вибрацию в более узком смысле, то вибрация - механические колебания, оказывающие ощутимое влияние на человека.[vi] Тогда она может возникать вследствие работы различных механизмов и устройств. Например: двигатели различных транспортных средств (автобус, троллейбус, лифт, метрополитен). На работе это могут быть персональный компьютер, или принтер. При этом не стоит забывать о вредном воздействии, которое вибрация может оказывать на человека. При дальнейшем рассмотрении природы вибрации, как явления механического, стоит отметить и тот факт, что на практике избежать вибрации не удается никогда. Наличие вибрации обусловлено присутствием зазоров и поверхностных контактов отдельных деталей и механизмов, неуравновешенных элементов и деталей. Очень часто вибрация многократно увеличивается из-за присутствия резонансных явлений. Иногда вибрация может быть помощником - при уплотнении бетона, очистке деталей, испытании оборудования.[vii] К основным параметрам, от которых зависит вибрация, как механическое колебательное движение относят: период колебаний – время между двумя последовательными одинаковыми состояниями системы; амплитуда смещения, представляет собой величину наибольшего отклонения от положения равновесия; амплитуда ускорения; частота. От этих показателей так же зависит и возникновение вибрации, и ее характер. Классификации вибраций Классификаций вибрации так же существует великое множество, если считать что вибрации окружают нас повсюду, будь то втер, дыхание, звук. Но в этой работе мы рассматриваем наиболее реальную и ощутимую форму вибрации, а именно вибрации как механические колебания, их способы воздействия на человека. В зависимости от характера контакта работника с вибрирующим оборудованием различают локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация передается в основном через конечности рук и ног. Общая — через опорно-двигательный аппарат. Существует еще и смешанная вибрация, которая воздействует и на конечности, и на весь корпус человека. Локальная вибрация имеет место в основном при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием. Общая вибрация преобладает на транспортных машинах, в производственных цехах тяжелого машиностроения, лифтах и т. д., где вибрируют полы, стены или основания оборудования. [viii] 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.[ix] В зависимости от частоты и характера вибрации делятся на: • низкочастотные вибрации (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1 − 4Гц для общих вибраций, 8 − 16Гц − для локальных вибраций); • среднечастотные вибрации (8 − 16Гц − для общих вибраций, 31,5 − 63Гц − для локальных вибраций); • высокочастотные вибрации (31,5 − 63Гц − для общих вибраций, 125 − 1000Гц − для локальных вибраций). Так же вибрации классифицируются по временным характеристикам: постоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6дБ) за время наблюдения; непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6дБ) за время наблюдения не менее 10мин. при измерении с постоянной времени 1с. Непостоянные вибрации подразделяются на три группы; Колеблющиеся во времени (для которых нет постоянных показателей в промежуток времени); Прерывистые (когда контакт с вибрацией прерывается более чем на 1 с.); Импульсные (вибрация возникает короткими вспышками, менее чем на секунду). Заключение Слово «вибрации» сейчас встречается очень часто. Появилось множество учений о так называемых «эмоциональных вибрациях» или вибрациях из космоса, есть уже доказанные вибрации живых существ (голос, дыхание). Это еще раз доказывает то, что вибрации окружают нас повсюду. При любой механической работе, особенно при работе с машинами и инженерными сооружениями важно не забывать и о механической вибрации. Даже самые незначительные колебания могут влиять на состояние здоровья человека. А сильные вибрации могут вызвать болезнь и даже разрыв внутренних органов. Именно поэтому так важны измерения вибраций для того, чтобы своевременно выявить и устранить угрозы для человека. Первым изобретением для измерения вибрации машин были медицинские стетоскопы, и по мере развития технического прогресса менялось и количество машин на производстве, а вместе с тем менялись и вибрации и способы их измерения. Нынешние виброметры представляют собой чуть ли не космические технологии, так же поражают и формулы для расчета погрешностей. Список литературы: Этимологический словарь Крылова( http://enc-dic.com/krylov/Vibracija-3979.html) Словарь военных терминов. — М.: Воениздат Сост. А. М. Плехов, С. Г. Шапкин. 1988 Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. Санитарные нормы/СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Охрана труда и БЖД (http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html) Вибрация. Начальные сведения (http://vibroac.ru/firstreduction.htm) Охрана труда в радиоэлектронной промышленности. / С. П. Павлова.. — Москва: Радио и связь, 1985. Р. Бейкер Введение в вибрацию. – М.:LDS, 2004 г Петрухин, В.В Основы вибродиагностики и средства измерения вибрации: учебное пособие. / В.В.Петрухин, С.В. Петрухин. – М.: Инфо-инженерия, 2010 г Кашина , С.Г. Защита от вибрации: Учебное пособие для самостоятельного изучения и к практическим занятиям для студентов / С.Г.Кашина. − Казань: Изд-во Казанского гос. Архитект. − строит.ун-та, 2012. Безопасность жизнедеятельности: Учебник (под ред. Арустамова Э.А.) Изд. 5-е, перераб., доп., Академия 2006 Зеркалов Д.В., Луц Т. Е. Промышленная безопасность. ССБТ. (Электронный ресурс) Справочное пособие. В трех книгах. Кн. 3.— К.: Основа, 2012. – 240 с. [i]Этимологический словарь Крылова( http://enc-dic.com/krylov/Vibracija-3979.html) [ii] Словарь военных терминов. — М.: Воениздат Сост. А. М. Плехов, С. Г. Шапкин. 1988, с-236 [iii] Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. [iv] Энциклопедия Брокгауза и Ефрона (http://enc-dic.com/brokgause/Vibracija-83916.html) [v] Большой энциклопедический словарь (http://enc-dic.com/enc_big/Vibracija-10301.html) [vi] Охрана труда и БЖД (http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html) [vii] Вибрация. Начальные сведения (http://vibroac.ru/firstreduction.htm) [viii] http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html [ix] СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий |