Воздействие вибрации на организм человека Вибрации – колебательные движения упругих тел, конструкций, сооружений около положения равновесия. Их воздействие. - презентация

1

2 Воздействие вебрации на организм человека Вибрации – колебательные движения упругих тел, конструкций, сооружений около положения равновесия. Их воздействие на человека классифицируют: - по способу передачи вебрации на человека; - по направлению действия вебрации; - по времени действия. Вибрации подразделяют- ся на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на части тела – руки или ноги) По источнику возникновения общую подразделяют: 1 тип-транспортная, воздействующая на операторов

3 подвижных самоходных и прицепных машин; 2 тип – транспортно-технологическая, воздействующая на операторов машин с ограниченной скоростью перемещения; 3 тип(а) – технологическая, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования; 3 тип(б) – вебрации на рабочих местах работников умственного труда и персонала. Локальная вебрация передается через руки человека, ноги сидящего человека и предплечья, контактирующие с вебрирующими поверхностями.

4 Уровень ощущения вебрации Степень ощущения вебрации оценивают по закону Вебера-Фехнера логарифмической относительной величиной - уровнем веброскорости L v в децибелах. где V - действующее среднеквадратичное значение веброскорости, м/с; V 0 - пороговая веброскорость, равная 5*10 -8 м/с. Среднеквадратичная веброскорость в 1,4 меньше амплитудного значения. Вибрации машин и механизмов являются сложными колебаниями, которые могут быть представлены суммой гармонических колебаний. Вибрацию, как и шум, характеризуют спектром в октавных полосах частот, который можно представить графически.

5 Классификация вебрации Низкочастотную вебрацию по способу передачи на человека делят на две группы: 1. Общая, которая действует на тело сидящего или стоящего человека и оценивается в октавных полосах f = 2, 4, 8, 16, 31,5; 63 Гц. 2. Локальная, которая передаётся через руки на частотах f = 8, 16, 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Общую вебрацию по источнику возникновения делят на три категории: 1. Транспортная (подвижные машины на местности). 2. Транспортно-технологическая (краны, погрузчики). 3. Технологическая (рабочие места).

6 Источник вебрации Раздражающие Снижение работоспособности Нервные клетки и органы Нарушение функцииий ЦНС Деформация ткани и клеток Смещение органов Нарушение функцииий ОДА Нарушение детородных функции. Действие вебрации на человека

7 Воздействие вебрации на человека и её нормирование При действии вебрации высоких уровней возникают болезненные ощущения и патологические изменения в организме. 1. Болезненные ощущения вызываются резонансом внутренних органов, появляются боли в пояснице, а при локальной вебрации - спазм сосудов, онемение пальцев и кистей рук. 2. При длительном воздействии вебрации возможно развитие вебрационной болезни, тяжёлая стадия которой неизлечима. Вибрация отрицательно воздействует на ЦНС, возникают головные боли, головокружение, нарушение сердечной деятельности, расстройство вестибулярного аппарата. Санитарные нормы устанавливают допустимые значения: смещение (м), веброскорость (м/с) и веброускорение (м/с 2 ). Учитывается время воздействия вебрации.

8 Схемы веброизоляции Установка механизма на веброизоляторы Установка механизма на веброизоляторы и массивный фундамент Виброизоляция рабочего места

9 Эффективность веброизоляции (продолжение) 0 L веб. fв/f0fв/f Резонанс - f в = f Усиление вебрации фундамента + + Виброизоляция При установке машины на резиновые веброизоляторы обычно f0 f0 = Гц, а на пружинные - f0 f0 = 2-6 Гц, поэтому эффективность пружинных веброизоляторов больше, чем резиновых особенно в диапазоне низких и средних частот. При понижении частоты свободных колебаний механизма веб- роизоляция воз- растает. f 0, f в - частоты свободных и вынужденных колебаний, Гц.

10

11 Уменьшение вебрации Классификация средств уменьшения 1. Уменьшение вебрации в источнике возникновения. Эти средства осуществляют в процессе проектирования и строительства машины. К ним относятся: центровка, динамическая балансировка, изменение характера возмущающих воздействий. 2. Организационно-технические мероприятия, которые включают уменьшение времени воздействия вебрации применением дистанционного управления, сокращение рабочего дня, устройство перерывов в работе. 3. Средства коллективной защиты: веброизолирующие крепления механизмов и рабочих мест, вебропоглощающие покрытия. 4. Средства индивидуальной защиты: веброзащитные рукавицы и обувь.

12 Схема веброизоляции оборудования

13 Схема веброизоляции

14 Коэффициент передачи КП Основным показателем, определяющим качество веброизоляции прибора установленного на веброизоляторах является КП. Он показывает какая доля динамической силы F o действующей на основание от общей возмущающей силы F, создаваемой прибором, передается через веброизоляторы фундаменту. Чем меньше КП, тем лучше. При КП=1/8….1/15- хорошая веброизоляция.

15 КП=F/F o =A/A o =1/(f/f o )-1 где f- частота вынужденных колебаний, Г ц ; f o – собственная частота системы на веброизоляторах, Г ц. Для получения достаточно малого значения КП необходимо, чтобы частота собственных колебаний была намного меньше частоты вынужденных колебаний. Производственная вебрация нормируется санитарными нормами СН 2.2.4/

16 Зависимость КП от отношения частот

17 Источники и характеристики электромагнитных полей К ЭМП относятся линии электропередач, радиотехнические объекты радиосвязи и телевидения, открытые распределительные устройства, усилительные и выпрямительные устройства и т.д. В машино- машиностроении и приборостроении ЭМП применяют для нагревания металлов при плавке, ковке, закалке, пайке и других технологических процессах.

18 Электромагнитные излучения радиочастот Электромагнитные излучения радиочастот Природные источники электромагнитных полей ( ЭМП): Атмосферное электричество, излучение солнца, электрическое и магнитное поля Земли и др. Техногенные источники ЭМП: Трансформаторы, электродвигатели, телеаппаратура, линии электропередач, компьютеры, мобильные телефоны и др. Процесс распространения ЭМП имеет характер волны, при этом в каждой точке пространства происходят гармонические колебания напряжённости электрического E (В/м) и магнитного H (А/м) полей. Общие сведения Квантовой моделью описывается процесс поглощения излучений. Векторы E и H взаимно перпендикулярны. В воздухе E = 377 H.

19 Общие сведения по электромагнитным излучениям (продолжение) Длина волны λ (м) связана со скоростью распространения колебаний с (м/с) и частотой f (Гц) соотношением: где с = 3*10 8 м/с - скорость распространения электромагнитных волн в воздухе. Направление движения потока энергии определяется вектором Умова- Пойтинга - П: Спектр электромагнитных колебаний делят на три участка: Радиоизлучения Оптические Ионизирующиеf, Гц

20 Характеристики радиоизлучений Диапазон электромагнитных колебаний - радиоизлучений делят на радиочастоты (РЧ) и сверхвысокие частоты (СВЧ). Радиочастоты подразделяют на поддиапазоны: Длинные волны (ДВ). Средние волны (СВ). Короткие волны (КВ). Ультракороткие волны (УКВ). СВДВКВУКВМикроволны РЧ f, Гц 3*10 4 3*10 8 3*10 12 λ, м ,0001 СВЧ

21 Характеристики радиоизлучений (продолжение) В районе источника ЭМП выделяют ближнюю зону (индукции) и дальнюю зону (волновую). Зона индукции находится на расстоянии R λ/6 (м). В ближней зоне бегущая волна ещё не сформировалась, а ЭМП характеризуется векторами E ( величиной напряженности, В/м.) и H (магнитной составляющей, А/м.) В волновой зоне ЭМП характеризуется плотностью потока мощности которая определяется: П = P ист /4πR². Для лиц профессионально не связанных с облучением П 1 мк Вт/см². Например, в диапазоне РЧ при длине волны 6 м граница зон лежит на расстоянии 1 м от источника ЭМП, а в диапазоне СВЧ при длине волны 0,6 м - на расстоянии 0,1 м от источника.

22 Воздействие ЭМП на человека. Нормирование 1. ЭМП вызывает повышенный нагрев тканей человека, и если механизм терморегуляции не справляется с этим явлением, то возможно повышение температуры тела. Тепловой порог составляет 100 вт/м 2.. Тепловое воздействие наиболее опасно для мозга, глаз, почек, кишечника. Облучение может вызвать помутнение хрусталика глаза (катаракту). 2. Под действием ЭМП изменяются микропроцессы в тканях, ослабляется активность белкового обмена, происходит торможение рефлексов, снижение кровяного давления, а в результате - головные боли, одышка, нарушение сна. Нормы устанавливают допустимые значения напряжённости E (в/м) в диапазоне РЧ в зависимости от времени облучения отдельно для профессиональной и непрофессиональной деятельности, а в диапазоне СВЧ нормируют интенсивность I (Вт/м 2 ). Сан ПиН – 03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»

23 Факторы отрицательного воздействия компьютера на человека Электромагнитные излучения Электрические поля Статические нагрузки Нагрузка на зрение Гиподинамия Психологическая нагрузка

24

25

26 Защита от электромагнитных излучений Защита от электромагнитных излучений Классификация средств защиты 1. Профессиональный медицинский отбор. К работе с установками электромагнитных излучений не допускаются лица моложе 18 лет, а также с заболеваниями крови, сердечно-сосудистой системы, глаз. 2. Организационные меры: защита временем и расстоянием; знаки безопасности. 3. Технические средства, направленные на снижение уровня ЭМП до допустимых значений (экраны отражающие и поглощающие, плоские, сетчатые, оболочковые). 4. Средства индивидуальной защиты (комбинезоны, капюшоны, халаты из металлизированной ткани, специальные очки со стёклами, покрытыми полупроводниковым оловом).

27 Защита от электромагнитных излучений диапазонов РЧ и СВЧ 1. Интенсивность электромагнитных излучений I (вт/м 2 ) от источника мощностью Р ист (вт) уменьшается с увеличением расстояния R по зависимости: Поэтому рабочее место оператора должно быть максимально удалено от источника. 2. Отражающие экраны изготовляют из хорошо проводящих металлов: меди, алюминия, латуни, стали. ЭМП создаёт в экране токи Фуко, которые наводят в нём вторичное поле, препятствующее проникновению в материал экрана первичного поля. Эффективность экранирования L (дБ) определяется : L = дБ где I, I 1 - интенсивность ЭМП без экрана и с экраном; L = дБ.

28 Защита от электромагнитных излучений диапазонов РЧ и СВЧ (продолжение) 3. Иногда для экранирования ЭМП применяют металлические сетки. Сетчатые экраны имеют меньшую эффективность, чем сплошные. Их используют, когда требуется уменьшить интенсивность (плотность потока мощности) на дБ. 4. Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов (резина, поролон, волокнистая древесина). 5. Многослойные экраны состоят из последовательно чередующихся немагнитных и магнитных слоёв. В результате осуществляется многократное отражение волн, что обусловливает высокую эффективность экранирования.

29 Экранирующие материалы Наименование материала Толщина, мм Диапазон частот, Гц Ослабление, дБ Листовая Ст.3 1,430 Мгц….40 Ггц 100 Фольга алюминиевая 0, Фольга медная 0, Сетка стальная 0,3 – 1, Ткань хлопчато- бумажная с микропроводом …40 Ткань металли- зированная «Восход» - 10 к Гц…30 ГГц 40…65

30 Экранирование источников электромагнитных излучений. а - индуктора; б - конденсатора