Jak vznikají vibrace?

S neustálým vývojem a vědeckým a technologickým pokrokem vibrace obklopují lidi stále více. V továrnách, v autech, dokonce i v obytných oblastech. V budovách vytvářejí vibrace inženýrské a klempířské konstrukce a také elektronická zařízení. Motorová vozidla a metro vytvářejí vibrace ve stěnách budov umístěných vedle komunikace.

Zjišťujeme tedy, že vibrace mechanické povahy nás obklopují téměř všude v každodenním životě. V různých frekvencích mohou mít na člověka pozitivní i negativní účinky a dokonce vést k onemocnění.

Působení masážního křesla lze nazvat pozitivní, například nízkofrekvenční vibrace, pro člověka téměř nepostřehnutelné, napomáhají relaxaci, rozproudí krev po těle, napomáhají rychlejšímu hojení ran.

Silnější vibrace mohou způsobit nevolnost a závratě, příkladem je tzv. mořská nemoc.

Existují však vibrace, s dlouhodobou interakcí, s nimiž může dojít k onemocnění vibrací, které se projevuje narušením vestibulárního aparátu, nevolností, zvracením a závratěmi.

Lidé takových profesí, jako je dirigent, strojník, řidič, kontrolor, tovární mistr, nejčastěji chodí do nemocnice s příznaky onemocnění z vibrací. Mezi prof. onemocnění vibrací je jednou z nejčastějších.

Škodlivé účinky vibrací nás pronásledují nejen v práci, ale i v běžném životě. Moderní domy jsou plné zařízení a mechanismů a vibrace také pocházejí z konstrukcí a vozidel, jak již bylo zmíněno dříve.

V důsledku toho je potřeba provádět výzkum vibrací, hledat nové způsoby a metody měření vibrací a jejich vlivu na lidský organismus.

Tématem této práce je studium historie měření vibrací. Pro plné pokrytí tématu práce je nutné vědět, co jsou vibrace, jak působí na lidský organismus, hlavní metody a metody měření vibrací a také způsoby ochrany před jejich škodlivými účinky.

Vibrace. Základní pojmy a kategorie

Vibrace jako fyzikální jev se vyskytují v každodenním životě na každém kroku. Vibrace zažíváme, když cestujeme v tramvaji, autobuse, metru nebo na koni. Při pohybu člověk cítí nejen hluk, ale i vibrace; je jedno, zda je doma nebo venku, slyší zvuky, zvuky (rozhovor, hudba atd.).

Nyní je dokázáno, že zdrojem biologických vibrací je často člověk sám, ať už je to zvuk, chrápání nebo teplo.

Vibrace jsou fenoménem, ​​který je studován a reflektován v mnoha oblastech vědy: v technice a mechanice, v medicíně, hudbě, dokonce i ve vzduchu. Vibrace neustále vidíme, slyšíme, cítíme. A v závislosti na tak rozmanité povaze vibrací má tento termín mnoho různých definic. O nich bude pojednáno v této kapitole. Po prozkoumání nejběžnějších definic a nalezení podobných prvků v nich se pokusíme vytvořit nejobecnější představu o tom, co jsou vibrace, jejich povaze a klasifikaci.

Po pochopení toho, co je to vibrace v nejobecnějším smyslu, bude možné začít podrobněji uvažovat o mechanických vibracích, konkrétně o vibracích produkovaných produkty lidské činnosti a technologického pokroku, které nás obklopují.

Takové vibrace ovlivňují vnitřní stav a lidské zdraví stejně jako znečištění ovzduší nebo elektromagnetické vlny.

Proto je tak důležité porozumět podstatě těchto vibrací a jejich dopadu na člověka.

Vibrační koncept

Nejprve se podívejme na etymologii slova „vibrace“ podle Krylovova slovníku. Vibrace je výpůjčka z francouzštiny (vibrace), která se vrací k latinskému slovesu vibrare – „chvět se, kolísat.“[i]

Ve slovníku stavebních pojmů jsou vibrace definovány jako mechanické vibrace.

Je zde také podrobná definice vibrací z hlediska mechaniky, studovaná ve vojenských oborech. Vibrace – mechanické vibrace ve strojích, mechanismech, konstrukcích. Škodlivé vibrace, ke kterým dochází, když se stroje pohybují, pracují motory, a v jiných případech mohou vést k narušení jejich provozních režimů a zničení. Užitečná vibrace je buzena pracovními částmi vibračních strojů (vibrátorů) a využívá se v různých technologických procesech.[ii]

Medicína má svou vlastní definici vibrací. I když se příliš neliší od technické či konstrukční definice a slouží spíše jako definice příčiny onemocnění z vibrací než jako samostatný vědecký termín. Vibrace (lat. vibrace vibrace, chvění) — mechanické vibrace pevných látek; Vibrace nástrojů, strojů, konstrukcí a konstrukcí mohou mít dráždivý nebo traumatický účinek na lidské tělo a způsobit onemocnění z vibrací.[iii]

Hudba má také svou vlastní definici vibrací. Vibrace – (Vibratio – vibrace, z lat. vibrare) – hudební a vědecký termín označující vibraci vzduchu vznikající při vibraci těla, např.: struna, kovová deska, hlasivky, napnutá kůže, zvonek, stejně jako z vibrací sloupového vzduchu v každém dechovém nástroji. Tato vibrace vytváří hudební zvuk (viz Zvukové vlny, Vibrační pohyby a Zvuk). Výše zmíněnou vibraci nezaměňujte s tzv. vibrací hlasu zpěváka nebo hráče na strunný nástroj. Takové chvění neboli chvění spočívá spíše ve velmi rychlém, rovnoměrném a velmi mírném střídání zvedání a snižování zvuku. Tato technika se nazývá vibrato, tremolando.[iv]

Ve velkém encyklopedickém slovníku VIBRACE (z latinského vibratio – vibrace) – mechanické vibrace v technice (stroje, mechanismy, konstrukce atd.). Blahodárná vibrace je záměrně buzena vibrátory (pracovní části vibračních strojů) a používá se ve stavebnictví, strojírenství, medicíně atd. Škodlivé vibrace vznikají např. při pohybu vozidel, provozu motorů, turbín apod. a může vést k narušení provozních režimů a ke zničení. K ochraně před vibracemi se používá izolace vibrací. Vliv vibrací na tělo může být buď prospěšný, nebo škodlivý (vibrační nemoc), v závislosti na frekvenci vibrací.[v]

Po zvážení všech těchto interpretací můžeme identifikovat naši nejobecnější a nejstručnější definici. Vibrace je kmitavý pohyb, chvění předmětu způsobené jeho vlastním pohybem nebo vnějším vlivem. Vlastnosti vibrací se mění a závisí na povaze jejich výskytu.

Vibrace jako faktor ve výrobním prostředí se vyskytují v různých stavebních procesech. Používá se v řadě technologických procesů: vibrační hutnění, lisování, lisování, vibrační vrtání, kypření, vibrační doprava atd. Vibrace doprovázejí činnost stacionárních i mobilních strojů, mechanismů a jednotek, jejichž základem je rotační a vratný pohyb. V městském prostředí je intenzivním zdrojem vibrací kolejová městská doprava (tramvaj, metro), železniční doprava, inženýrská zařízení budov (výtahy, čerpací agregáty)

Povaha vibrací

Zpočátku mohou být vibrace způsobeny mechanickými vibracemi těla a mohou to být chvění nebo kolísání výšky zvuku, což mu dává zvláštní zvuk. Stojí za zmínku, že seismické otřesy během zemětřesení jsou také vibracemi. Uvažujeme-li vibrace v užším slova smyslu, pak vibrace jsou mechanické vibrace, které mají na člověka hmatatelný vliv.[vi]

Pak může vzniknout v důsledku provozu různých mechanismů a zařízení. Například: motory různých vozidel (autobus, trolejbus, výtah, metro). V práci to může být osobní počítač nebo tiskárna. Zároveň bychom neměli zapomínat na škodlivé účinky, které vibrace na člověka mohou mít.

Při dalším uvažování o povaze vibrací jako mechanického jevu stojí za zmínku skutečnost, že v praxi se nikdy nelze vibracím vyhnout. Přítomnost vibrací je způsobena přítomností mezer a povrchových kontaktů jednotlivých částí a mechanismů, nevyvážených prvků a částí. Velmi často se vibrace mnohonásobně zvyšují v důsledku přítomnosti rezonančních jevů.

Někdy mohou být pomocníkem vibrace – při hutnění betonu, čištění dílů, testování zařízení.[vii]

Mezi hlavní parametry, na kterých závisí vibrace jako mechanický oscilační pohyb, patří:

perioda oscilace – doba mezi dvěma po sobě následujícími identickými stavy systému;

amplituda posunutí, představuje velikost největší odchylky od rovnovážné polohy;

Na těchto ukazatelích závisí také výskyt vibrací a jejich povaha.

Klasifikace vibrací

Existuje také velké množství klasifikací vibrací, vezmeme-li v úvahu, že vibrace nás obklopují všude, ať už je to tření, dýchání, zvuk. Ale v této práci uvažujeme o nejskutečnější a nejhmatatelnější formě vibrací, a to o vibracích jako o vibracích mechanických, jejich způsobech ovlivňování člověka.

V závislosti na povaze kontaktu pracovníka s vibrujícím zařízením se rozlišují místní a obecné vibrace. Lokální vibrace se přenášejí především přes končetiny paží a nohou. Obecné – přes pohybový aparát. Dochází také ke smíšené vibraci, která působí jak na končetiny, tak na celé lidské tělo. K místním vibracím dochází především při práci s vibrujícím ručním nářadím nebo stolním zařízením. Obecné vibrace převládají v dopravních prostředcích, ve výrobnách těžkých strojů, ve výtazích atd., kde vibrují podlahy, stěny nebo základny zařízení. [viii]

V závislosti na zdroji výskytu se rozlišují následující typy vibrací:

místní vibrace přenášené na osobu z ručního mechanizovaného nářadí (s motory);

místní vibrace přenášené na osobu z ručního nemechanizovaného nástroje;

všeobecná kategorie vibrací 1 – vibrace při přepravě působící na osobu na pracovišti vozidel pohybujících se po terénu, silnicích apod.“. Příklad: traktory, nákladní auta, skútry, motocykly, mopedy;

obecné vibrace kategorie 2 – dopravní a technologické vibrace působící na osobu na pracovišti strojů pohybujících se na speciálně upravených plochách výrobních prostor apod. Příklad: jeřáby, podlahová průmyslová doprava;

obecné vibrace kategorie 3 – technologické vibrace působící na osoby na pracovištích stacionárních strojů nebo přenášené na pracoviště, která nemají zdroje vibrací. Příklad: obráběcí stroje, slévárenské stroje.

obecné vibrace v obytných prostorách a veřejných budovách z externích zdrojů. Příklad: vibrace z projíždějící tramvaje.

obecné vibrace v obytných prostorách a veřejných budovách z vnitřních zdrojů. Příklad: výtahy, ledničky.[ix]

V závislosti na frekvenci a povaze vibrací se dělí na:

• nízkofrekvenční vibrace (s převahou maximálních úrovní v oktávových frekvenčních pásmech 1 – 4 Hz pro obecné vibrace, 8 – 16 Hz pro lokální vibrace);

• středofrekvenční vibrace (8 – 16Hz – pro obecné vibrace, 31,5 – 63Hz – pro lokální vibrace);

• vysokofrekvenční vibrace (31,5 – 63 Hz – pro obecné vibrace, 125 – 1000 Hz – pro lokální vibrace).

Vibrace jsou také klasifikovány podle jejich časových charakteristik:

konstantní vibrace, pro které se hodnota normalizovaných parametrů během doby pozorování nezmění více než 2krát (o 6 dB);

nekonstantní vibrace, u kterých se hodnota normovaných parametrů změní minimálně 2x (o 6 dB) během doby pozorování minimálně 10 minut. při měření s časovou konstantou 1s.

Variabilní vibrace se dělí do tří skupin;

Kolísání v čase (pro které neexistují žádné konstantní ukazatele po určitou dobu);

Přerušované (když je kontakt s vibracemi přerušen na více než 1 s.);

Pulzní (vibrace se vyskytují v krátkých dávkách, méně než jedna sekunda).

Závěr

Slovo „vibrace“ se v dnešní době objevuje velmi často. Objevilo se mnoho učení o tzv. „emocionálních vibracích“ neboli vibracích z vesmíru, existují již osvědčené vibrace živých bytostí (hlas, dýchání). To opět dokazuje, že vibrace nás obklopují všude.

Při jakékoli mechanické práci, zejména při práci se stroji a strojními konstrukcemi, je důležité nezapomínat na mechanické kmitání. I sebemenší výkyvy mohou ovlivnit zdraví člověka. A silné vibrace mohou způsobit onemocnění a dokonce i prasknutí vnitřních orgánů. To je důvod, proč jsou měření vibrací tak důležitá, aby bylo možné rychle identifikovat a eliminovat hrozby pro člověka.

Prvním vynálezem pro měření vibrací strojů byly lékařské stetoskopy a s rozvojem technologického pokroku se měnil počet strojů ve výrobě a zároveň se měnily i vibrace a způsoby jejich měření. Současné vibrometry jsou téměř vesmírná technologie a úžasné jsou i vzorce pro výpočet chyb.

Krylovův etymologický slovník (http://enc-dic.com/krylov/Vibracija-3979.html)

Slovník vojenských pojmů. – M .: Vojenské nakladatelství Comp. A. M. Plekhov, S. G. Shapkin. 1988

Malá lékařská encyklopedie. — M.: Lékařská encyklopedie. 1991–96

Sanitární normy/SN 2.2.4/2.1.8.566-96

Bezpečnost a bezpečnost práce (http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html)

Vibrace. Prvotní informace (http://vibroac.ru/firstreduction.htm)

Bezpečnost práce v radioelektronickém průmyslu. / S. P. Pavlova.. – Moskva: Radio and Communications, 1985.

R. Baker Úvod do vibrací. – M.:LDS, 2004

Petrukhin, V.V. Základy vibrační diagnostiky a prostředky měření vibrací: učebnice. / V.V. Petrukhin, S.V. Petruchin. – M.: Info-inženýrství, 2010

Kashina, S.G. Ochrana před vibracemi: Učebnice pro samouky a praktický výcvik pro studenty / S.G. Kashina. − Kazaň: Kazaňské státní nakladatelství. Architekt. − Strukturální univerzita, 2012.

Životní bezpečnost: učebnice (editoval Arustamov E.A.) Ed. 5., revidovaná, dodatečná, Academy 2006

Zerkalov D.V., Luts T.E. SSBT. (Elektronický zdroj) Referenční příručka. Ve třech knihách. Rezervovat 3.— K.: Osnová, 2012. – 240 s.

[i] Krylovův etymologický slovník (http://enc-dic.com/krylov/Vibracija-3979.html)

[ii] Slovník vojenských pojmů. – M.: Vojenské nakladatelství Comp. A. M. Plekhov, S. G. Shapkin. 1988, str. 236

[iii] Malá lékařská encyklopedie. — M.: Lékařská encyklopedie. 1991–96

[iv] Encyklopedie Brockhaus a Efron (http://enc-dic.com/brokgause/Vibracija-83916.html)

[v] Velký encyklopedický slovník (http://enc-dic.com/enc_big/Vibracija-10301.html)

[vi] Bezpečnost a bezpečnost práce (http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps9.html)

[vii] Vibrace. Prvotní informace (http://vibroac.ru/firstreduction.htm)

[ix] SN 2.2.4/2.1.8.566-96. Hygienické normy. Průmyslové vibrace, vibrace v obytných a veřejných budovách

Vibrace je složitý oscilační proces, ke kterému dochází, když se těžiště tělesa periodicky posouvá z rovnovážné polohy, a také když se tvar tělesa periodicky mění ve srovnání s tím, co má ve statickém stavu.

Příčina buzení vibrací jsou nevyvážené silové účinky, které vznikají při provozu strojů: • rázová zatížení; • vratné pohyby; • nevyváženost – příčinou nerovnováhy je: • heterogenita materiálu; • nesoulad těžišť a os rotace; • deformace.

Dynamika kmitů, vnímaná člověkem jako vibrace, nastává přímo při kontaktu s kmitající plochou a pohybuje se od 12 Hz do 8 kHz. Oscilace s frekvencí do 12 Hz jsou vnímány jako jednotlivé rázy.

Hlavní fyzikální parametry vibrací jsou:

• perioda oscilace T, s;

• amplituda výchylky A, m;

• amplituda rychlosti kmitání V, m/s;

• amplituda oscilačního zrychlení W, m/s2.

Podle směru působení se vibrace dělí na ty, které působí podél os ortogonálního souřadnicového systému X, Y, Z. Obecná vibrace se dělí podle zdroje svého vzniku:

1. O dopravě, která vzniká v důsledku pohybu vozidel po terénu a komunikacích.

2. Dopravní a technologické, ke kterému dochází při provozu strojů provádějících technologickou operaci ve stacionární poloze a při pohybu po speciálně upravené části výrobního areálu nebo průmyslového areálu.

3. Technologické, které vznikají při provozu stacionárních strojů nebo se přenášejí na pracoviště, která nemají zdroje vibrací. Generátory technologických vibrací jsou zařízení: pily, dřevozpracující závody, na výrobu technologických třísek, kovoobrábění, kování a lisování, dále kompresory, čerpací agregáty, ventilátory a další zařízení.

VSTUPENKA

Vliv vibrací na člověka. Regulace vibrací a osobní ochranné prostředky proti vibracím.

Vibrace – obecný biologický škodlivý faktor vedoucí k nemocem z povolání – nemoci z vibrací, jejichž léčba je možná pouze v raných stádiích. Onemocnění je provázeno přetrvávajícími poruchami v lidském těle (muskuloskeletální systém, nevratné změny kostí a kloubů, posuny v dutině břišní, neuropsychická sféra). Člověk částečně nebo úplně ztrácí schopnost pracovat.

Podle charakteru distribuce v lidském těle se vibrace dělí na: obecnou a místní (lokální). Obecné vibrace – oscilační pohyby jsou přenášeny na celé tělo přes opěrné plochy (sed nebo stoj).

na lokální vibrace vibrace se přenášejí pouze na určité části těla. Do jisté míry je toto rozdělení podmíněné, protože lokální vibrace také v konečném důsledku ovlivňují celé tělo a v některých případech mohou mít vibrace kombinovaný účinek. Vibrace se šíří po celém lidském těle. V určitých výrobních procesech se vibrace mohou blížit přirozené frekvenci lidského těla a jeho vnitřních orgánů (frekvence vnitřních vibrací je od 4 do 400 Hz) a mohou způsobit rezonanci v lidském těle, která může v konečném důsledku vést ke smrti ( prasknutí sleziny aj. orgánů).

Pod vlivem vibrací se snižuje zraková ostrost a teplotní citlivost a narušuje se rovnováha takových základních nervových procesů, jako je excitace a inhibice. V tomto ohledu se u člověka rozvíjí podrážděnost, bolesti hlavy, zhoršuje se pozornost, paměť, spánek a zvyšuje se pravděpodobnost vzniku neuróz, hypertenze, onemocnění žaludku atd. Kromě toho mohou mít vibrace negativní účinky na kosti a klouby. Při porušování režimu práce a odpočinku, stejně jako při práci s ručním mechanizovaným nářadím, může dojít k onemocnění z vibrací, charakterizované cévními a nervovými poruchami, které se typicky projevují bolestí rukou, necitlivostí rukou a prstů a výskyt křečí.

Vibrační onemocnění mohou provázet i celkové bolestivé jevy, jako jsou bolesti hlavy a závratě, poruchy látkové výměny, zvýšená únava. Vliv vibrací může být zhoršen přítomností dalších nepříznivých faktorů: hypotermie, hluk, zvýšená svalová námaha.

Datum přidání: 2018-04-15 ; zobrazení: 3325 ; Pomůžeme vám napsat vaši práci!