ลักษณะของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนหลัก พารามิเตอร์ทางกายภาพและกฎระเบียบของการสั่นสะเทือน พารามิเตอร์ใดที่มีลักษณะเฉพาะของการสั่นสะเทือน

บทที่ 5 การสั่นสะเทือน

การสั่นสะเทือนเป็นปัจจัยในสภาพแวดล้อมการผลิตที่พบในงานโลหะ เหมืองแร่ โลหะ วิศวกรรม การก่อสร้าง เครื่องบินและการต่อเรือ เกษตรกรรม การขนส่ง และภาคส่วนอื่นๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ มันถูกใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีจำนวนหนึ่ง: การบดอัดด้วยการสั่นสะเทือน, การขึ้นรูป, การอัด, การทำให้แรงสั่นสะเทือนของการประมวลผลทางกลของวัสดุ, การเจาะด้วยการสั่นสะเทือน, การคลาย, การตัดหินและดิน, การขนส่งด้วยการสั่นสะเทือน ฯลฯ การสั่นสะเทือนมาพร้อมกับการทำงานของกลไกและหน่วยเคลื่อนที่และอยู่กับที่ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือแบบลูกสูบ

การสั่นสะเทือนคือการเคลื่อนที่แบบออสซิลโลสโคปแบบกลไก ชนิดที่ง่ายที่สุดคือการออสซิลเลชันแบบฮาร์มอนิก (ไซนูซอยด์)

พารามิเตอร์พื้นฐานของการสั่นแบบไซนูซอยด์: ความถี่เป็นเฮิรตซ์ (1 ครั้ง/วินาที); แอมพลิจูดของการกระจัดการสั่นสะเทือน ก(ม); ความเร็วการสั่นสะเทือน วี(เมตร/วินาที); การเร่งความเร็วแบบสั่นสะเทือน
ก(m/s 2) หรือเป็นเศษส่วนของการเร่งด้วยแรงโน้มถ่วง ก= 9.81 (เมตร/วินาที 2) เวลาที่ตัวการสั่นเสร็จสิ้นการสั่นครบหนึ่งครั้ง เรียกว่า คาบของการสั่น ต(กับ). สำหรับความเร็วของการสั่นแบบไซนูซอยด์ วีและความเร่ง กถูกกำหนดโดยสูตร:

วี= 2พี เอฟเอ; ก= (2พี เอฟ) 2 เอ, (5.1)

ที่ไหน พี – 3,14; ฉ– ความถี่ เฮิรตซ์; เอ -แอมพลิจูดของการสั่น, m

ระดับความเร็วการสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ แอลและการเร่งความเร็วแบบสั่นสะเทือน แอลเอแสดงเป็นเดซิเบลและกำหนดโดยสูตร:

เดซิเบล , เดซิเบล , (5.2)

โดยที่ 5×10 –8 (m/s) คือระดับความเร็วการสั่นสะเทือนเป็นศูนย์ วี 0 สอดคล้องกัน
ความเร็วการสั่นสะเทือนราก-เฉลี่ย-กำลังสองปัจจุบันที่เกณฑ์ความดันเสียงมาตรฐานเท่ากับ 2×10 –5 N/m 2 ; 1×10 –6 (m/s 2) – ระดับความเร่งออสซิลเลเตอร์เป็นศูนย์ ก 0 .

เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของอวัยวะรับสัมผัส ค่าประสิทธิผลของพารามิเตอร์ที่แสดงถึงลักษณะการสั่นสะเทือนจึงมีความสำคัญ ดังนั้น ค่าประสิทธิผลของความเร็วการสั่นสะเทือนคือค่าเฉลี่ยรากกำลังสองของค่าความเร็วขณะนั้น วี(ที) ในช่วงเวลาเฉลี่ย ที่,ซึ่งเลือกโดยคำนึงถึงลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความเร็วการสั่นสะเทือนเมื่อเวลาผ่านไป:

ภาพสเปกตรัมต่อเนื่องต้องมีส่วนคำสั่งความกว้างบังคับ ฟคลื่นความถี่เบื้องต้นที่เป็นของภาพ ถ้า ฉ 1 – ความถี่ขีดจำกัดล่างของย่านความถี่ที่กำหนด ฉ 2 – ความถี่ขีดจำกัดบน จากนั้นจึงนำความถี่เฉลี่ยเรขาคณิตมาเป็นความถี่ที่กำหนดลักษณะของแถบความถี่โดยรวม:

ในทางปฏิบัติของการวิจัยแบบไวโบรอะคูสติก ช่วงความถี่การสั่นสะเทือนทั้งหมดจะแบ่งออกเป็นช่วงอ็อกเทฟ ในช่วงอ็อกเทฟ ความถี่ขีดจำกัดบนจะเป็นสองเท่าของความถี่ต่ำกว่า ( ฉ 2 /ฉ 1 = 2). การวิเคราะห์และสร้างสเปกตรัมของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนสามารถทำได้ในหนึ่งในสามออคเทฟ (ฉ 2 /ฉ 1 = ) คลื่นความถี่

ความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิตของย่านความถี่อ็อกเทฟ (หนึ่งในสามอ็อกเทฟ) ในไวโบรอะคูสติกเป็นมาตรฐานและเป็น: 1; 2; 4; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1,000; 2000; 4000; 8000; 16000 (0.8; 1.0; 1.2 ฯลฯ) เฮิร์ตซ์

ขึ้นอยู่กับลักษณะของการสัมผัสของร่างกายมนุษย์กับแหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือนในท้องถิ่น (ท้องถิ่น) และการสั่นสะเทือนทั่วไป (การสั่นสะเทือนของสถานที่ทำงาน) มีความโดดเด่นตามอัตภาพ

การสั่นสะเทือนที่ส่งผ่านมือของคนงานเป็นหลักนั้นถูกกำหนดให้เป็นของท้องถิ่น การสั่นสะเทือนของสถานที่ทำงาน (ม้านั่ง พื้น ชิ้นงานที่มีบุคคลตั้งอยู่) ถือเป็นเรื่องทั่วไป ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม มักจะมีการสั่นสะเทือนทั้งในระดับท้องถิ่นและทั่วไปรวมกัน

ในกรณีอื่นๆ การสั่นสะเทือนทั่วไปจะมีอิทธิพลเหนือกว่า เช่น เมื่อสร้างผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็กบนแท่นสั่นสะเทือนพร้อมทั้งปรับระดับมวลคอนกรีตด้วยตนเอง

ตามแหล่งที่มาของเหตุการณ์ การสั่นสะเทือนทั่วไปมีความโดดเด่น:

· การสั่นสะเทือนทั่วไปหมวดที่ 1 - การสั่นสะเทือนในการขนส่งที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลในสถานที่ทำงานของเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองและแบบมีรอย ยานพาหนะเมื่อเคลื่อนที่ข้ามภูมิประเทศ ภูมิหลังทางการเกษตรและถนน (รวมถึงระหว่างการก่อสร้าง) แหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนในการขนส่ง ได้แก่ รถแทรกเตอร์เพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรม เครื่องจักรกลการเกษตรแบบขับเคลื่อนในตัว (รวมถึงรถผสม); รถบรรทุก (รวมถึงรถแทรกเตอร์ เครื่องขูด เกรดเดอร์ ลูกกลิ้ง ฯลฯ ); ไถหิมะ การขนส่งทางรถไฟแบบขับเคลื่อนด้วยตนเอง

· การสั่นสะเทือนทั่วไปหมวดที่ 2 – การขนส่งและการสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลในสถานที่ทำงานของเครื่องจักรที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวที่จัดเตรียมเป็นพิเศษของสถานที่ผลิต สถานที่อุตสาหกรรม และการทำงานของเหมือง แหล่งที่มาของการขนส่งและการสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยี ได้แก่ รถขุด (รวมถึงโรตารี); เครนอุตสาหกรรมและเครนก่อสร้าง เครื่องจักรสำหรับการโหลด (ชาร์จ) เตาแบบเปิดในการผลิตโลหะ รถผสมเหมืองแร่, เครื่องโหลดเหมือง, รถเจาะขับเคลื่อนในตัว; เครื่องตีนตะขาบ เครื่องปูผิวทางคอนกรีต ยานพาหนะการผลิตแบบติดตั้งบนพื้น

· การสั่นสะเทือนทั่วไปประเภทที่ 3 – การสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนในที่ทำงานของเครื่องจักรที่อยู่กับที่หรือส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือน แหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยี ได้แก่ เครื่องจักรที่เป็นโลหะและงานไม้ อุปกรณ์ตีและกด เครื่องหล่อ; เครื่องจักรไฟฟ้า การติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบอยู่กับที่ หน่วยสูบน้ำและพัดลม อุปกรณ์สำหรับขุดเจาะบ่อ แท่นขุดเจาะ เครื่องจักรสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์ การทำความสะอาดและคัดแยกเมล็ดพืช (รวมถึงเครื่องอบแห้ง) อุปกรณ์สำหรับอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง (ยกเว้นเครื่องปูคอนกรีต) การติดตั้งสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีเป็นต้น

ก) สถานที่ทำงานถาวรของสถานประกอบการอุตสาหกรรม

b) ในสถานที่ทำงานในโกดัง โรงอาหาร ห้องเอนกประสงค์ ห้องปฏิบัติหน้าที่ และสถานที่อุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ไม่มีเครื่องจักรที่ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือน

ค) ในสถานที่ทำงานในสถานที่บริหารจัดการโรงงาน สำนักงานออกแบบ ห้องปฏิบัติการ ศูนย์ฝึกอบรม ศูนย์คอมพิวเตอร์ ศูนย์สุขภาพ สถานที่สำนักงาน ห้องทำงาน และสถานที่อื่น ๆ สำหรับผู้ปฏิบัติงานทางจิต

5.2. ผลของการสั่นสะเทือนต่อร่างกาย

ลักษณะของผลกระทบของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมนั้นพิจารณาจากสเปกตรัมความถี่และตำแหน่งภายในขอบเขตของส่วนประกอบที่มีระดับพลังงานการสั่นสะเทือนสูงสุด การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นที่มีความเข้มต่ำสามารถส่งผลดีต่อร่างกายมนุษย์, ฟื้นฟูการเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการ, ปรับปรุงสถานะการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง, เร่งการรักษาบาดแผล ฯลฯ ด้วยการเพิ่มความรุนแรงของการสั่นสะเทือนและระยะเวลาของการสัมผัส การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การพัฒนาพยาธิวิทยาจากการทำงานในบางกรณี - โรคการสั่นสะเทือน

ผลกระทบของการสั่นสะเทือนทั่วไปของพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดระดับความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงในระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทอัตโนมัติ ระบบหัวใจและหลอดเลือด กระบวนการเผาผลาญ และอุปกรณ์ขนถ่าย

5.3. การควบคุมการสั่นสะเทือนที่ถูกสุขลักษณะ

การประเมินการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลอย่างถูกสุขลักษณะนั้นดำเนินการโดยใช้วิธีการต่อไปนี้:

· การวิเคราะห์ความถี่ (สเปกตรัม) ของพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

· การประมาณอินทิกรัลขึ้นอยู่กับความถี่ของพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

· การประเมินแบบครบวงจรโดยคำนึงถึงเวลาของการสัมผัสกับแรงสั่นสะเทือนที่ระดับเทียบเท่า (เป็นพลังงาน) ของพารามิเตอร์มาตรฐาน

พารามิเตอร์มาตรฐานจะถูกระบุสำหรับช่วงความถี่เฉพาะ:

· สำหรับการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ในรูปแบบของแถบความถี่คู่ที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต: 8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1,000 เฮิรตซ์;

· สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไปในรูปของความถี่ออคเทฟหรือ 1/3 ออคเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต: 0.8; 1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.15; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0; 10.0; 12.5; 16.0; 20.0; 25.0; 31.5; 40.0; 50.0; 63.0; 80.0 เฮิรตซ์

ในการวิเคราะห์ความถี่ (สเปกตรัม) พารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานคือค่ากำลังสองเฉลี่ยของความเร็วการสั่นสะเทือน โวลต์และการเร่งความเร็วแบบสั่นสะเทือน กหรือระดับลอการิทึม ล วี , ลวัดในย่านความถี่ 1/1 และ 1/3 ออคเทฟ ค่าที่อนุญาตสูงสุดของพารามิเตอร์มาตรฐานของการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นทางอุตสาหกรรมโดยมีระยะเวลาการสัมผัสการสั่นสะเทือน 480 นาที (8 ชั่วโมง) แสดงไว้ในตาราง 1 5.1.

ตารางที่ 5.1

ค่าสูงสุดที่อนุญาตของการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นทางอุตสาหกรรม

ตาม GOST 24346 - 80 การสั่นสะเทือนนั้นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเคลื่อนที่ของจุดหรือระบบกลไกซึ่งค่าของปริมาณใด ๆ ที่บ่งบอกลักษณะนั้นจะสลับกันเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

ตามกลไกการสร้างจะแยกแยะการสั่นสะเทือนด้วยแรงการกระตุ้นจลนศาสตร์และพาราเมตริก

พลังกระตุ้นการสั่นสะเทือน– นี่คือการกระตุ้นการสั่นสะเทือนของระบบโดยแรงผลักดันและโมเมนต์ แหล่งที่มา ได้แก่: ระบบเคลื่อนที่แบบลูกสูบ (กลไกข้อเหวี่ยง เครื่องสั่นแบบมือและสว่านกระแทก เครื่องกระทุ้งแบบสั่น แผ่นสั่น ฮอปเปอร์แบบสั่น ฯลฯ); มวลหมุนที่ไม่สมดุล (โรเตอร์ของปั๊มและเครื่องยนต์กังหันแก๊ส เครื่องบดไฟฟ้าและนิวแมติกมือถือ เครื่องมือตัดของเครื่องมือกล พัดลม ฯลฯ ); ระบบกระแทก (ค้อนตีและตอก ชุดลูกปืน เกียร์ ฯลฯ)

การกระตุ้นจลนศาสตร์ของการสั่นสะเทือน– การกระตุ้นการสั่นสะเทือนของระบบโดยให้การเคลื่อนไหวที่ระบุไปยังจุดใดๆ ของระบบ โดยไม่ขึ้นกับสถานะของระบบ สาเหตุคือผลกระทบของโปรไฟล์ถนนที่มีต่อรถยนต์และยานพาหนะที่ใช้ในการก่อสร้างถนน ยานพาหนะไฟฟ้าและรถบรรทุกมือในสถานที่ การสั่นสะเทือนของพื้นอาคาร ฯลฯ

การกระตุ้นการสั่นสะเทือนแบบพาราเมตริก– การกระตุ้นของการสั่นและการสั่นของระบบโดยการเปลี่ยนแปลงเวลาของพารามิเตอร์ตั้งแต่หนึ่งพารามิเตอร์ขึ้นไป (มวล โมเมนต์ความเฉื่อย ความแข็ง และสัมประสิทธิ์ความต้านทาน) โดยไม่ขึ้นกับสถานะของระบบ แหล่งที่มาคือเครื่องยนต์สันดาปภายในเมื่อแรงดันก๊าซในกระบอกสูบ เครื่องยนต์นิวแมติกเปลี่ยนแปลง ฯลฯ

ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป จะแยกแยะระหว่างการแกว่งที่กำหนด (เป็นช่วงหรือเกือบเป็นช่วง) สุ่ม (คงที่หรือไม่นิ่ง) และการแกว่งแบบพัลส์หรือแบบหน่วง ซึ่งอาจเป็นแบบง่ายหรือซับซ้อน

กระบวนการออสซิลเลชันที่ซับซ้อนสามารถแสดงได้ในรูปแบบของการสั่นไซน์ซอยด์ฮาร์มอนิกอย่างง่ายโดยใช้อนุกรมฟูริเยร์

การแกว่งจะแบ่งออกเป็นแบบอิสระและแบบบังคับ การสั่นสะเทือนอิสระคือการสั่นสะเทือนของระบบที่เกิดขึ้นโดยไม่มีอิทธิพลจากภายนอกที่แปรผันและการจ่ายพลังงานจากภายนอก การสั่นสะเทือนแบบบังคับคือการสั่นสะเทือนของระบบที่เกิดขึ้นและคงไว้โดยแรงหรือการกระตุ้นแบบจลนศาสตร์

แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการสั่นสำหรับการสั่นสะเทือนคือ:

1) พารามิเตอร์การสั่นสะเทือน: การกระจัดของการสั่นสะเทือน ความเร็วการสั่นสะเทือน และการเร่งความเร็วของการสั่นสะเทือน

2) ความต้านทานทางกล;

3) ความถี่ธรรมชาติ

ปริมาณหลักที่แสดงถึงลักษณะการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นตามกฎไซน์ซอยด์คือ:

แอมพลิจูดของการกระจัดของการสั่นสะเทือน ส – ขนาดความเบี่ยงเบนสูงสุดของจุดสั่นจากตำแหน่งสมดุล

ความกว้างของความเร็วการสั่นสะเทือน วี.เอ – ค่าสูงสุดของความเร็วของจุดสั่น

แอมพลิจูดการเร่งความเร็วการสั่นสะเทือน ก – ค่าสูงสุดของความเร่งของจุดสั่น

· ระยะเวลาของการสั่น ต - ช่วงเวลาที่น้อยที่สุดซึ่งในระหว่างการสั่นเป็นคาบ แต่ละค่าของปริมาณการสั่นที่แสดงถึงลักษณะการสั่นสะเทือนจะถูกทำซ้ำ

ความถี่การสั่นสะเทือน ฉ – ส่วนกลับของคาบการสั่น

ความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งของการสั่นสะเทือนสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของการสั่นสะเทือนและความถี่การสั่นสะเทือนตามอัตราส่วน:

วี= 2พี×ฉ×สและ ก = ( 2พี × ฉ) 2 × ส

เมื่อพิจารณาว่าค่าสัมบูรณ์ของปริมาณที่มีลักษณะเฉพาะของการสั่นสะเทือนนั้นแตกต่างกันไปในช่วงที่กว้างมาก ระดับการสั่นสะเทือนแบบลอการิทึมจึงถูกนำมาใช้ในการฝึกปฏิบัติการวิจัยทางไวโบรอะคูสติกและการคำนวณทางวิศวกรรม เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นลักษณะเปรียบเทียบของการสั่นสะเทือนของปริมาณทางกายภาพสองปริมาณที่มีชื่อเดียวกันซึ่งเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมทศนิยมของอัตราส่วนของค่าประมาณและค่าเริ่มต้นของปริมาณ

ล = 20 × ลิตร (ข × ข โอ –1),

ที่ไหน ข– ค่าประมาณของปริมาณ (ความเร็ว ความเร่ง ฯลฯ)

บีโอ– ค่าเริ่มต้นของปริมาณ (ความเร็ว ความเร่ง ฯลฯ)

ตัวอย่างเช่น ระดับความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งการสั่นสะเทือนจะถูกกำหนดตามลำดับดังนี้

แอล วี= 20 × ลิตร (V × Vo–1) และ แอล เอ = 20 × ลิตร (a × ao –1),

ที่ไหน วีและ ก– ค่าประมาณความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งการสั่นสะเทือนตามลำดับ

วี โอและ และเกี่ยวกับ– ค่าเริ่มต้น (เกณฑ์) ของความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งการสั่นสะเทือน

ตามข้อตกลงระหว่างประเทศ เป็นที่ยอมรับ:

วี o = 5 × 10 – 8 ม./วินาที และ และเกี่ยวกับ= 3 × 10 – 4 เมตร/วินาที 2.

ระดับการสั่น (การสั่นสะเทือน) วัดเป็นเดซิเบล (dB)

ในกรณีทั่วไป ปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของการสั่นสะเทือน (เช่น ความเร็วการสั่นสะเทือน) เป็นฟังก์ชันบางอย่างของเวลา: วี = วี(เสื้อ- ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่ากระบวนการดังกล่าวสามารถแสดงเป็นผลรวมของการแกว่งของฮาร์มอนิก (ไซนูซอยด์) ที่ไม่มีกำหนดซึ่งมีแอมพลิจูดและคาบต่างกัน ในกรณีของการสั่นเป็นระยะ ความถี่ของส่วนประกอบเหล่านี้จะคูณด้วยความถี่หลักของการสั่น (กระบวนการ):

ฉ n = n × ฉ 1 ,

ที่ไหน n = 1,2,3,..;

ฉ 1 – ความถี่การสั่นพื้นฐาน

ลักษณะสำคัญในความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมหรือการคุ้มครองแรงงานคือสเปกตรัมการสั่นสะเทือนซึ่งเข้าใจว่าเป็นชุดของค่าที่สอดคล้องกับส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่กำหนดลักษณะของการสั่นสะเทือน (การสั่นสะเทือน) ซึ่งค่าที่ระบุจะถูกจัดเรียงตามลำดับความถี่ที่เพิ่มขึ้น ของส่วนประกอบฮาร์มอนิก การสั่นแบบเป็นคาบและแบบคาบเกือบสอดคล้องกับสเปกตรัมที่ไม่ต่อเนื่อง การสั่นแบบไม่เป็นคาบจะสอดคล้องกับสเปกตรัมต่อเนื่อง ถ้าการแกว่งซ้อนทับกันของการแกว่งแบบเป็นคาบและแบบสุ่ม สเปกตรัมก็จะผสมกัน

ความรุนแรงของผลกระทบจากการสั่นสะเทือนต่อมนุษย์ อุปกรณ์ และวัตถุอื่นๆ ขึ้นอยู่กับความถี่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งช่วงความถี่การสั่นสะเทือนทั้งหมดออกเป็นส่วนๆ (ย่านความถี่) และกำหนดระดับการสั่นสะเทือนสำหรับแต่ละย่านความถี่แยกกัน แถบความถี่ระดับแปดเสียงถือเป็นคลื่นความถี่มาตรฐานในการประเมินความปลอดภัยของการสั่นสะเทือน ซึ่งอัตราส่วนของความถี่ขอบเขตบนต่อความถี่ด้านล่างจะเท่ากับ 2 โดยปกติแล้วแต่ละช่วงความถี่ระดับแปดเสียงจะถูกกำหนดโดยค่าเฉลี่ยทางเรขาคณิตของความถี่ขอบเขตของมัน ซึ่งกำหนดโดย สูตร

ฉ ค = (ฉสูงสุด × ฉมนิ้ว) 0.5 = 2 0.5 ฉ นาที @ 1,41 ฉ นาที ,

ที่ไหน ฉ นาที– ต่ำกว่าและ สูงสุด– ความถี่ขีดจำกัดบน Hz และ ฉสูงสุด = 2 ฉ นาที.

หากจำเป็น วงออคเทฟจะแบ่งออกเป็นหนึ่งในสามของวงดนตรีออคเทฟ สูงสุด = 2 1/3 ฉ นาที @1,26 ฉ นาที- ตัวอย่างเช่น ย่านความถี่คู่แรกมีความถี่คัตออฟ 0.7 และ 1.4 เฮิร์ตซ์ และความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต ฉ ค= 1 เฮิรตซ์; อันถัดไปตามลำดับ 1.4….2.8 Hz และ 2 Hz เป็นต้น

ความต้านทานทางกล (ซ)ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของแรงขับเคลื่อน ( เอฟ) ใช้กับระบบกับความเร็วการสั่นที่เกิดขึ้น υ ณ จุดที่ใช้กำลัง

ความถี่ธรรมชาติคือความถี่ของการแกว่งอย่างอิสระของระบบ เช่น การแกว่งโดยไม่มีอิทธิพลจากภายนอกและการป้อนพลังงานที่แปรผัน

ข้าว. 11.1. ความถี่ธรรมชาติ

ความถี่ธรรมชาติของการสั่นของระบบ ( ฉ 0) แสดงไว้ในรูปที่ 11.1 ถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน ถึง- ความแข็งของสปริง ม- มวลของสินค้า

เมื่อความถี่ธรรมชาติของการสั่นของระบบเท่ากับความถี่ของการสั่นแบบบังคับ ปรากฏการณ์ของการสั่นพ้องจะเกิดขึ้น ส่งผลให้แอมพลิจูดของการสั่นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

การจำแนกประเภทการสั่นสะเทือน

ตาม SN 2.2.4/2.1.8.566-96 “การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือนในอาคารที่พักอาศัยและสาธารณะ” การสั่นสะเทือนที่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์จำแนกได้ดังนี้

โดยวิธีการส่งสัญญาณ:

การสั่นสะเทือนทั่วไปที่ส่งผ่านพื้นผิวรองรับไปยังร่างกายของคนนั่งหรือยืน

การสั่นสะเทือนเฉพาะที่ส่งผ่านมือบุคคล ไปยังขาของผู้นั่ง และถึงปลายแขนที่สัมผัสกับพื้นผิวที่มีการสั่นสะเทือนของโต๊ะทำงาน

การสั่นสะเทือนทั่วไปตาม GOST 12.1.012 – 90 และ SN 2.2.4/2.1.8.566 – 96 แบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามแหล่งที่มา:

1 – การสั่นสะเทือนในการขนส่งที่ส่งผลกระทบต่อผู้ควบคุมเครื่องจักรและยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองและแบบมีรอยเมื่อเคลื่อนที่ข้ามภูมิประเทศ ภูมิหลังทางการเกษตรและถนน รวมถึง ในระหว่างการก่อสร้าง

2 – การขนส่งและการสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อผู้ปฏิบัติงานของเครื่องจักรที่มีความคล่องตัวจำกัดที่เคลื่อนที่เฉพาะบนพื้นผิวที่เตรียมไว้เป็นพิเศษของสถานที่ผลิต สถานที่อุตสาหกรรม และการทำงานของเหมือง

3 “a” – การสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อผู้ปฏิบัติงานเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ หรือส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือน

3 “b” - การสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีเครื่องจักรสร้างการสั่นสะเทือน

3 “c” – การสั่นสะเทือนในสถานที่ทำงานของพนักงานที่มีความรู้และบุคลากรที่ไม่ต้องใช้แรงงานทางกายภาพ

กรณีทั่วไปของการส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังร่างกายมนุษย์ ซึ่งระบุถึงพื้นผิวที่รองรับ จะแสดงไว้ในรูปที่ 1 11.2

ข้าว. 11.2. ตัวเลือกในการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนไปยังร่างกายมนุษย์

ตามแหล่งที่มาของเหตุการณ์:

ทั่วไปในสถานที่อยู่อาศัยและอาคารสาธารณะ:

จากแหล่งภายนอก (การขนส่งทางรถไฟในเมืองและการขนส่งยานยนต์ สถานประกอบการอุตสาหกรรมและหน่วยอุตสาหกรรมเคลื่อนที่)

จากแหล่งภายในของอุปกรณ์วิศวกรรมและเทคโนโลยีของอาคารและเครื่องใช้ในครัวเรือน (ลิฟต์, ระบบระบายอากาศ, ตู้เย็น ฯลฯ )

การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นในการผลิต:

การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นที่ส่งไปยังบุคคลจากเครื่องมือไฟฟ้ามือถือ (พร้อมเครื่องยนต์) การควบคุมเครื่องจักรและอุปกรณ์ด้วยตนเอง

ในท้องถิ่น ส่งผ่านไปยังมนุษย์จากเครื่องมือมือถือที่ไม่ใช่เครื่องจักร (ไม่มีเครื่องยนต์)

การสั่นสะเทือนขึ้นอยู่กับ ตั้งแต่เวลากระทำการ แบ่งออกเป็น:

ค่าคงที่ซึ่งค่าของพารามิเตอร์ควบคุมในช่วงระยะเวลาการสังเกตเปลี่ยนแปลงไม่เกินสองครั้ง (โดย 6 dB)

ไม่คงที่ ซึ่งค่าของพารามิเตอร์ควบคุมเปลี่ยนแปลงมากกว่า 2 ครั้ง (คูณ 6 dB) ในช่วงเวลาสังเกตอย่างน้อย 10 นาที เมื่อวัดด้วยค่าคงที่เวลา 1 วินาที ซึ่งรวมถึงการสั่น ไม่สม่ำเสมอ และพัลส์

โดยธรรมชาติของสเปกตรัม:

· แถบแคบซึ่งพารามิเตอร์ควบคุมในย่านความถี่หนึ่งในสามอ็อกเทฟหนึ่งอันนั้นสูงกว่าค่าในแถบอ็อกเทฟหนึ่งในสามที่อยู่ติดกันมากกว่า 15 เดซิเบล (รูปที่ 11.3)

· Wideband - ที่มีสเปกตรัมต่อเนื่องมากกว่าหนึ่งอ็อกเทฟ (รูปที่ 11.4)

ข้าว. 11.3. การสั่นสะเทือนของแถบแคบ

ข้าว. 11.4. การสั่นสะเทือนแบบวงกว้าง

โดยองค์ประกอบความถี่:

· ความถี่ต่ำ – โดยมีความเด่นของระดับสูงสุดในย่านความถี่ออคเทฟที่ 1-4 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป และ 8-16 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนเฉพาะที่

· ความถี่กลาง – 8-16 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป และ 31.5-63 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนในท้องถิ่น

· ความถี่สูง – 31.5-63 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป และ 125-1000 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนในท้องถิ่น

การควบคุมการสั่นสะเทือน

การกำหนดมาตรฐานของการสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมดำเนินการบนพื้นฐานของ SN 2.2.4/2.1.8.566-96 “การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือนในอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะ”

การประเมินการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องและไม่คงที่ตามหลักสุขลักษณะตามเอกสารกำกับดูแลที่ระบุสามารถทำได้ 3 วิธี:

· การวิเคราะห์ความถี่ (สเปกตรัม) ของพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

· การประมาณอินทิกรัลขึ้นอยู่กับความถี่ของพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

· การประเมินแบบครบวงจรโดยคำนึงถึงเวลาของการสัมผัสกับแรงสั่นสะเทือนที่ระดับเทียบเท่า (เป็นพลังงาน) ของพารามิเตอร์มาตรฐาน

การสั่นสะเทือนเฉพาะที่จะถูกทำให้เป็นมาตรฐานในแถบความถี่คู่ที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต: 8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1,000 เฮิรตซ์; การสั่นสะเทือนทั่วไป - ในความถี่ออคเทฟหรือ 1/3 ออคเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต 0.8; 1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.15; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0; 10.0; 12.5; 16.0; 20.0; 25.0; 31.5; 40.0; 50.0; 63.0; 80.0 เฮิรตซ์

ในการวิเคราะห์ความถี่ (สเปกตรัม)พารามิเตอร์การสั่นสะเทือนปกติคือค่ากำลังสองเฉลี่ยของความเร็วการสั่นสะเทือนและความเร่งการสั่นสะเทือนที่วัดเป็นย่านความถี่ออคเทฟหรือ 1/3 ออคเทฟหรือระดับลอการิทึม (ล υ , ล.)

ด้วยการประมาณค่าอินทิกรัลตามความถี่พารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานคือค่าที่ถูกต้องของความเร็วการสั่นสะเทือนหรือการเร่งความเร็วของการสั่นสะเทือน (คุณ)หรือระดับลอการิทึม (หลู)วัดโดยใช้ตัวกรองการแก้ไขหรือคำนวณโดยใช้สูตร:

,

,

ที่ไหน อุ้ย, หลิว– ค่ารากเฉลี่ยกำลังสองของความเร็วการสั่นสะเทือนหรือการเร่งความเร็วการสั่นสะเทือนหรือระดับลอการิทึมใน ฉัน-ย่านความถี่ที่ ;

n– จำนวนย่านความถี่ออคเทฟในช่วงความถี่มาตรฐาน

เค ฉัน แอล คิ– ค่าสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนักสำหรับ ฉันย่านความถี่ตามลำดับสำหรับค่าสัมบูรณ์หรือระดับลอการิทึม

ค่าของสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนักจะได้รับสำหรับการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นและทั่วไปโดยคำนึงถึงทิศทางของการกระทำ ( Z o , X o , Y o) ใน CH 2.2.4/2.1.8.566-96

ด้วยการประเมินการสั่นสะเทือนแบบองค์รวมโดยคำนึงถึงเวลาที่ได้รับสัมผัสที่ระดับ (พลังงาน) ที่เท่ากันพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานคือค่าแก้ไขที่เทียบเท่าของความเร็วการสั่นสะเทือนหรือการเร่งความเร็วของการสั่นสะเทือน ( คุณสม) หรือระดับลอการิทึม ( ลิตรเท่ากัน) วัดหรือคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

;

,

ที่ไหน อุ้ย– ค่าที่แก้ไขความถี่ของพารามิเตอร์ความเร็วการสั่นสะเทือนที่ควบคุม ( υ , เลเวล), เมตร/วินาที หรือการเร่งความเร็วการสั่นสะเทือน (ก ล ก) m/s 2 กระทำต่อเวลา ฉัน ;

ฉัน– ระยะเวลาของการสั่นสะเทือนในช่วง i-th, h;

n– จำนวนช่วงการสั่นสะเทือนทั้งหมด

ต– ระยะเวลาการสั่นสะเทือนทั้งหมด, ชั่วโมง, .

SN 2.2.4/2.1.8.566-96 กำหนดค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานของการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นและทั่วไปของประเภท 1, 2 และ 3 (a, b, c) โดยมีระยะเวลาการสัมผัสการสั่นสะเทือน 480 นาที ( 8 ชั่วโมง)

ดังตัวอย่างในตาราง 11.1 แสดงค่าสูงสุดที่อนุญาตของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนในพื้นที่

ตารางที่ 11.1.

ความถี่เฉลี่ยเรขาคณิตของย่านความถี่อ็อกเทฟ, Hz	ค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับแกน Xl, Yl, Zl
การเร่งความเร็วแบบสั่นสะเทือน	ความเร็วการสั่นสะเทือน
เมตร/วินาที 2	เดซิเบล	เมตร/วินาที ·10 -2	เดซิเบล
	1,4		2,8
	1,4		1,4
31,5	2,8		1,4
	5,6		1,4
	11,0		1,4
	22,0		1,4
	45,0		1,4
	89,0		1,4
ปรับและเทียบเท่าค่าปรับและระดับของพวกเขา	2,0		2,0

การสั่นสะเทือน- สิ่งเหล่านี้เป็นการแกว่งเป็นระยะของจุดวัสดุหรือจุดที่ประกอบกันเป็นระบบกลไก ส่วนใหญ่มักเป็นการสั่นสะเทือนแบบฮาร์มอนิก ระบบกลไกคือของแข็งหรือของเหลวใดๆ ซึ่งพันธะของปฏิกิริยาระหว่างผลึกหรือระหว่างโมเลกุล (ระหว่างอะตอม) มีความเข้มข้นสูง ไม่เหมือนกับก๊าซ การสั่นสะเทือนสามารถแพร่กระจายในของแข็งและของเหลวในรูปของคลื่น ดังนั้นการสั่นสะเทือนจึงเป็นคลื่นเสียงที่เดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็งหรือของเหลว ในสื่อของแข็งและของเหลว เป็นไปได้ไม่เพียงแต่ในการแพร่กระจายคลื่นที่มีความถี่สูงกว่าในก๊าซเท่านั้น แต่ยังสามารถแพร่กระจายทั้งคลื่นตามยาว (คลื่นอัด) และคลื่นตามขวาง (คลื่นเฉือน) ไปพร้อม ๆ กัน ในก๊าซจะมีเพียงคลื่นอัดเท่านั้น

การสั่นสะเทือนสามารถกำหนดลักษณะโดยปริมาณทางกายภาพต่อไปนี้:

การเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือน x = x m บาป (wt + j o)

ความเร็วการสั่นสะเทือน v = x m w cos (น้ำหนัก + j o)

การเร่งความเร็วแบบสั่นสะเทือน a = - x m w 2 บาป (wt + j o)

โดยที่: x m – ความกว้างของการกระจัดของการสั่นสะเทือนเช่น ค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของจุดสั่นจากตำแหน่งสมดุล, m; ว - ความถี่เชิงมุม, rad/s (w = 2pf);j о – เฟสเริ่มต้นของการแกว่ง

สำหรับพารามิเตอร์เหล่านี้ ระดับของพารามิเตอร์เหล่านี้จะถูกกำหนดด้วย:

ระดับความเร็วการสั่นสะเทือนแบบลอการิทึม:

ลโวลต์ = 10 บันทึก ( วี 2 /วีโอ 2) =20 บันทึก( วี/วี 0),

ที่ไหน: วี 0 – ค่าเกณฑ์ความเร็วการสั่นสะเทือนตามมาตรฐานสากล ( วี 0 = 5 . 10 -8 , เมตร/วินาที)

ระดับความเร่งการสั่นสะเทือนแบบลอการิทึม:

ลก = 20 แอลจี ( เป็น/เป็น 0).

ที่ไหน: ก 0 - ค่าเกณฑ์ความเร่งสั่นสะเทือนมาตรฐานสากล ( ก 0 = 3 . 10 -4 , เมตร/วินาที 2)

การสั่นสะเทือนยังมีลักษณะเฉพาะด้วยสเปกตรัม สเปกตรัมการสั่นสะเทือนตามหลักการที่ยอมรับ แบ่งออกเป็นย่านความถี่อ็อกเทฟ

ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ การสั่นสะเทือนทั่วไปและการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นนั้นมีความโดดเด่น

การสั่นสะเทือนทั่วไปส่งผลกระทบต่อร่างกายโดยรวม . ในกรณีนี้ระบบประสาทและเครื่องวิเคราะห์ต้องทนทุกข์ทรมานเป็นอันดับแรก: ขนถ่าย, มองเห็น, สัมผัส อาการของโรค: เวียนศีรษะ, ความผิดปกติของการประสานงานของการเคลื่อนไหว, การมองเห็นลดลงมากถึง 40%, การเปลี่ยนแปลงกระบวนการเผาผลาญ การสั่นสะเทือนที่กระตุกนั้นเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ทำให้เกิดการบาดเจ็บขนาดเล็กต่อเนื้อเยื่อต่าง ๆ แม้จะถึงขั้นแตกหักก็ตาม ร่างกายมนุษย์เป็นระบบการแกว่งที่ซับซ้อน เสียงสะท้อนของร่างกายมนุษย์และอวัยวะแต่ละส่วนเกิดขึ้นเมื่อความถี่ธรรมชาติของการสั่นสะเทือนของอวัยวะภายในตรงกับความถี่ของแรงภายนอก ตัวอย่างเช่น พื้นที่เรโซแนนซ์:

สำหรับทั้งร่างกายในท่านั่ง - 4…6 Hz;

สำหรับศีรษะในท่านั่งที่มีการสั่นสะเทือนในแนวตั้ง - 20...30 Hz; ในแนวนอน – 1.5…2 Hz;

อวัยวะในการมองเห็น –30...90 เฮิรตซ์ ซึ่งสอดคล้องกับการสะท้อนของลูกตา

หัวใจ – 16 เฮิรตซ์;

ลำไส้ – 8 เฮิร์ตซ์

การสั่นสะเทือนทั่วไปอาจทำให้เกิดเสียงสะท้อนของอวัยวะภายในและทำให้เกิดความเสียหายภายในและการบาดเจ็บต่ออวัยวะต่างๆ อาการ: ปวดหลังส่วนล่าง แขนขา และท้อง

ตามทิศทางของการกระทำ การสั่นสะเทือนทั่วไปจะถูกแบ่งออกเป็นแนวตั้ง แพร่กระจายไปตามแกน Z แนวนอนขยายไปตามแกน X จากด้านหลังถึงหน้าอก แนวนอนทอดยาวไปตามแกน Y จากไหล่ขวาไปทางซ้าย

แหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนบางแห่งทำงานอย่างต่อเนื่อง บางแห่งเป็นระยะๆ แบบสุ่ม การสั่นสะเทือนในอาคารสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจากแหล่งภายนอกและเป็นผลมาจากอุปกรณ์ทางวิศวกรรมและเทคโนโลยี

ในแง่ของความรุนแรงของการสั่นสะเทือน การขนส่งทางรถไฟมีความสำคัญที่สุด ระดับความเร่งการสั่นสะเทือนที่ระยะสูงสุด 20 เมตรจากอุโมงค์รถไฟใต้ดินและสายรถรางเกินระดับเฉลี่ยของเมือง 10 เดซิเบล ในระหว่างการดำเนินการขนส่งทางรถไฟ ระดับความเร่งการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นจะถูกบันทึกภายในรัศมี 40-50 ม.

ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมสร้างแรงสั่นสะเทือนที่สำคัญ แหล่งที่มาของการสั่นสะเทือน ได้แก่ อุปกรณ์ตีและอัด การขนส่งภายในโรงงานและภายในโรงงาน การหมุนโรเตอร์ของเครื่องจักรและกลไกที่ไม่สมดุลแบบไดนามิก การสั่นสะเทือนแนวนอนความถี่ต่ำ (1-4 Hz) แพร่กระจายลึกเข้าไปในอาคารที่อยู่อาศัยที่ระยะสูงสุด 4,000 ม. และเกินค่าความเร่งการสั่นสะเทือนที่อนุญาตที่ความถี่ที่ระบุ 4-8 dB

บ่อยครั้งที่การสั่นสะเทือนในอพาร์ทเมนต์เกี่ยวข้องกับการทำงานของลิฟต์ ในขณะที่เริ่มต้นและเมื่อปิดประตูค่าจะเกินค่าที่อนุญาต 15-21 เดซิเบล

ตามแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนทั่วไปแบ่งออกเป็น:

ขนส่ง. ส่งผลกระทบต่อผู้ควบคุมเครื่องจักรเคลื่อนที่ (คนขับรถบรรทุก รถแทรกเตอร์ ฯลฯ)

การขนส่งและเทคโนโลยี ส่งผลกระทบต่อผู้ปฏิบัติงานที่มีความคล่องตัวจำกัด (ผู้ขับขี่ยานพาหนะราง เครื่องเจาะ เครื่องปูผิวคอนกรีต)

เทคโนโลยี ส่งผลกระทบต่อผู้ควบคุมเครื่องจักรที่อยู่กับที่หรือถูกส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน จำแนกได้ดังนี้:

3a – ในห้องที่มีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน

3b – ในสถานที่ทำงานบนเรือ (ห้องโดยสารของกัปตัน, ห้องโดยสารของนักเดินเรือ, ห้องโดยสารของผู้ควบคุมวิทยุ) ในสถานที่สำนักงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน

3c – ในโกดัง ในโรงอาหารที่ไม่มีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน

3 มิติ - ในสถานที่สำหรับงานทางจิต: การจัดการโรงงาน สำนักออกแบบ ฯลฯ

ตามลักษณะเวลามีความโดดเด่น:

การสั่นสะเทือนคงที่ซึ่งพารามิเตอร์ควบคุมเปลี่ยนแปลงไม่เกิน 2 ครั้งในช่วงเวลาสังเกต

การสั่นสะเทือนเป็นระยะๆ ซึ่งแปรผันตามพารามิเตอร์ที่ควบคุมมากกว่า 2 เท่า

การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นทำหน้าที่ในแต่ละส่วนของร่างกาย (แขนขา, ผ้าคาดไหล่, หลอดเลือดหัวใจ) ความหายนะของวิศวกรรมเครื่องกลสมัยใหม่คือการสั่นสะเทือนในท้องถิ่น คนที่ทำงานกับเครื่องมือกลแบบมือถือ (ทะลุทะลวง สว่านกระแทก) จะต้องเผชิญกับแรงสั่นสะเทือนในท้องถิ่น อาการของโรค: ผิวไวต่อแสงลดลง, การสะสมของเกลือในข้อต่อ

ผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อร่างกายมนุษย์ขึ้นอยู่กับ: พลังของกระบวนการสั่น เวลาสัมผัส คุณสมบัติการทำให้เนื้อเยื่อหมาด ๆ พยาธิสภาพของการสั่นสะเทือนอยู่ในอันดับที่สอง (หลังฝุ่น) ในกลุ่มโรคจากการทำงาน - 28%

โรคการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นหลังจากทำงาน 8-15 ปี ขึ้นอยู่กับลักษณะของงาน ปัจจัยในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ทำให้ผลกระทบที่เป็นอันตรายของการสั่นสะเทือนต่อร่างกายรุนแรงขึ้น:

ภาระของกล้ามเนื้อหนัก

อุณหภูมิลดลง

เสียงความเข้มสูง

ความเครียดทางจิตอารมณ์

มีมาตรฐานทางเทคนิคและสุขอนามัยของการสั่นสะเทือน

มาตรฐานทางเทคนิคการสั่นสะเทือนจะสร้างค่าที่อนุญาตของลักษณะการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรและส่งถึงผู้สร้าง ลักษณะการสั่นสะเทือนทำหน้าที่เป็นเกณฑ์สำหรับคุณภาพและความปลอดภัยของเครื่องจักร

การควบคุมการสั่นสะเทือนที่ถูกสุขลักษณะควบคุมโดย GOST 12.1.012-90 “SSBT ความปลอดภัยจากการสั่นสะเทือน ข้อกำหนดทั่วไป" และ SN 2.2.4/2.1.8.566-96 "การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือนในสถานที่ อาคารที่พักอาศัย และสาธารณะ"

ตาราง 13-14 แสดงขีดจำกัดความเร็วการสั่นสะเทือนสำหรับการสั่นสะเทือนในสถานที่ทำงาน

สาเหตุของการสั่นสะเทือนคือผลกระทบของแรงที่ไม่สมดุลซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องจักรและยูนิต ในบางกรณี แหล่งที่มาของพวกมันมาจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่แบบลูกสูบ (กลไกข้อเหวี่ยงในเครื่องยนต์และคอมเพรสเซอร์ ตัวหยุดในค้อนมือ กลไกการสั่นสะเทือนสำหรับการอัดคอนกรีตและส่วนผสมของแอสฟัลต์-คอนกรีต เครื่องตอกกระแทกแบบสั่น หน่วยไวโบรฟอร์มในโรงหล่อ หน่วยสำหรับการตีรอยเชื่อม ฯลฯ) ; ในกรณีอื่นๆ มวลหมุนที่ไม่สมดุล (เครื่องเจียรไฟฟ้าและนิวแมติกมือถือ เครื่องมือตัดของเครื่องมือกล ฯลฯ) บางครั้งการสั่นสะเทือนอาจเกิดจากการกระแทกของชิ้นส่วนต่างๆ (เกียร์ของกระปุกเกียร์ ชุดแบริ่ง ข้อต่อ ฯลฯ)

การปรากฏตัวของความไม่สมดุลในทุกกรณีทำให้เกิดแรงเหวี่ยงที่ไม่สมดุลทำให้เกิดการสั่นสะเทือน สาเหตุของความไม่สมดุลอาจเป็นความไม่สม่ำเสมอของวัสดุของร่างกายที่หมุนได้, ความไม่ตรงกันระหว่างจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายและแกนการหมุน, การเสียรูปของชิ้นส่วนเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอระหว่างการลงจอดร้อนและเย็น ฯลฯ

พารามิเตอร์หลักที่แสดงลักษณะการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นตามกฎไซน์ซอยด์คือ: แอมพลิจูดของการกระจัด xm - ขนาดของค่าเบี่ยงเบนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจุดที่สั่นจากตำแหน่งสมดุล; ความกว้างของความเร็วการสั่น vm - ค่าสูงสุดของความเร็วของจุดที่สั่น แอมพลิจูดของการเร่งความเร็วแบบสั่น am - ค่าสูงสุดของค่าความเร่งของจุดสั่น ระยะเวลาของการสั่น T - ช่วงเวลาระหว่างสองสถานะที่เหมือนกันต่อเนื่องกันของระบบ ความถี่ f เป็นเฮิรตซ์ สัมพันธ์กับคาบตามความสัมพันธ์ที่ทราบ f = 1/T

การกระจัดในกรณีของการสั่นแบบไซนูซอยด์ถูกกำหนดโดยสูตร x=xm sin (wt + φ) โดยที่ w คือความถี่วงกลม (w = 2πf) φ—ระยะเริ่มต้น ในปัญหาด้านความปลอดภัยในการทำงานส่วนใหญ่ ระยะเริ่มแรกไม่สำคัญและอาจไม่นำมาพิจารณา

ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจัด ความเร็ว และความเร่งได้มาจากนิพจน์ต่อไปนี้: v = x = jwx; a = x = v = -w2x โดยที่ j = √-1 ตัวดำเนินการสำหรับการหมุนเวกเตอร์การแกว่งเป็นมุม π/2 ในเวลา

ในกรณีทั่วไป ปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของการสั่นสะเทือน (เช่น ความเร็วการสั่น) เป็นฟังก์ชันบางอย่างของเวลา: v = v (t) ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่ากระบวนการดังกล่าวสามารถแสดงเป็นผลรวมของการสั่นแบบไซนูซอยด์ที่คงอยู่อย่างไม่มีกำหนดด้วยคาบและแอมพลิจูดที่ต่างกัน ในกรณีของกระบวนการเป็นระยะ ความถี่ของส่วนประกอบเหล่านี้จะคูณกับความถี่พื้นฐานของกระบวนการ: fn = nf1 โดยที่ n = 1, 2, 3, ..., f1 คือความถี่พื้นฐานของกระบวนการ และ แอมพลิจูดของฮาร์โมนิคถูกกำหนดโดยใช้สูตรการขยายอนุกรมฟูริเยร์ที่รู้จัก หากกระบวนการไม่มีระยะเวลาที่แน่นอน (กระบวนการเดี่ยวแบบสุ่มหรือระยะสั้น) จำนวนของส่วนประกอบไซน์ซอยด์ดังกล่าวจะมีขนาดใหญ่อย่างไม่สิ้นสุด และความถี่ของพวกมันจะถูกกระจายอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่แอมพลิจูดถูกกำหนดโดยการขยายตัวตามอินทิกรัลฟูริเยร์ สูตร.

ดังนั้น สเปกตรัมของกระบวนการออสซิลลาทอรีแบบคาบหรือกึ่งคาบจะไม่ต่อเนื่อง (รูปที่ 27a) และสเปกตรัมของกระบวนการเดี่ยวแบบสุ่มหรือระยะสั้นจะต่อเนื่องกัน (รูปที่ 27, b) บ่อยครั้งที่ความถี่การสั่นพื้นฐานเนื่องจากการทำงานของชุดขับเคลื่อนจะแสดงอย่างชัดเจนที่สุดในสเปกตรัมแยก หากกระบวนการนี้เป็นการเพิ่มกระบวนการเป็นระยะหลายช่วง ความถี่ของแต่ละองค์ประกอบในสเปกตรัมของมันอาจไม่ทวีคูณซึ่งกันและกัน กล่าวคือ กระบวนการกึ่งช่วงจะเกิดขึ้น (รูปที่ 27, a) หากกระบวนการนี้เป็นผลรวมของกระบวนการเป็นระยะและแบบสุ่มหลายกระบวนการ สเปกตรัมของมันถูกผสมกัน นั่นคือ มันถูกแสดงให้เห็นในรูปแบบของสเปกตรัมต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องที่ซ้อนทับกัน (รูปที่ 27, c)

ข้าว. 27. สเปกตรัมการสั่นสะเทือน: a - ไม่ต่อเนื่อง; ข - แข็ง; ใน - ผสม

ในเรื่องการคุ้มครองแรงงานเนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของอวัยวะรับความรู้สึกค่าที่มีประสิทธิภาพของพารามิเตอร์ที่แสดงถึงลักษณะการสั่นสะเทือนจึงมีความสำคัญ ดังนั้น ค่าประสิทธิผลของความเร็วการสั่นคือค่าเฉลี่ยรากกำลังสองของค่าความเร็วชั่วขณะในช่วงเวลาเฉลี่ย

ดังนั้นเพื่อระบุลักษณะการสั่นสะเทือนจึงใช้สเปกตรัมของค่าประสิทธิผลของพารามิเตอร์หรือกำลังสองเฉลี่ยของค่าหลัง เมื่อประเมินผลกระทบรวมของการแกว่งของความถี่ต่างๆ หรือแหล่งที่มาส่วนบุคคลต่อบุคคล ควรคำนึงว่าเมื่อเพิ่มการสั่นที่ไม่ต่อเนื่องกัน ความเร็วของการแกว่งที่เกิดขึ้น (ความเร่ง การกระจัด) จะถูกพบโดยการรวมพลังงานของพลังของส่วนประกอบแต่ละส่วนของ สเปกตรัม (หรือแต่ละแหล่งที่มา) หรือสิ่งที่เหมือนกัน คือผลรวมของกำลังสองเฉลี่ย โดยที่ n คือจำนวนองค์ประกอบในสเปกตรัม

ตามนี้ ค่าผลลัพธ์ที่มีประสิทธิผลของกระบวนการจะถูกกำหนดโดยนิพจน์

รูปภาพของสเปกตรัมต่อเนื่องจำเป็นต้องจองล่วงหน้าเกี่ยวกับความกว้าง Δf ของย่านความถี่พื้นฐานที่เป็นของรูปภาพนั้น ถ้า f1 คือความถี่ขีดจำกัดล่างของย่านความถี่ที่กำหนด f2 คือความถี่ขีดจำกัดบน ดังนั้นค่าเฉลี่ยเรขาคณิตจะถูกใช้เป็นความถี่ที่กำหนดลักษณะเฉพาะของย่านความถี่โดยรวม

ความถี่ fсг=√f1f2

ในทางปฏิบัติของการวิจัยแบบไวโบรอะคูสติก ช่วงความถี่การสั่นสะเทือนทั้งหมดจะแบ่งออกเป็นช่วงอ็อกเทฟ ในช่วงอ็อกเทฟ ความถี่ขีดจำกัดบนจะเป็นสองเท่าของความถี่ต่ำกว่า f2/f2 = 2

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสามารถทำได้ในหนึ่งในสามอ็อกเทฟ คลื่นความถี่ ในอ็อกเทฟที่สาม .

ความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิตของแถบความถี่การสั่นสะเทือนระดับแปดเสียงนั้นเป็นมาตรฐานและคือ: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1,000, 2000 Hz

เมื่อพิจารณาว่าค่าสัมบูรณ์ของพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะของการสั่นสะเทือนนั้นแตกต่างกันไปในช่วงที่กว้างมาก แนวคิดของระดับพารามิเตอร์จึงถูกนำมาใช้ในการฝึกปฏิบัติการวิจัยแบบไวโบรอะคูสติก

ระดับของพารามิเตอร์คืออัตราส่วนลอการิทึมของค่าสัมบูรณ์ของพารามิเตอร์ต่อค่าบางส่วนที่เลือกเป็นจุดอ้างอิง (ค่าอ้างอิงหรือค่าเกณฑ์) ระดับวัดเป็นเดซิเบล (dB)

ระดับอัตราการสั่นสะเทือน (dB)

โดยที่กำลังสองเฉลี่ยของความเร็วการสั่น v2 อยู่ในแถบความถี่ที่สอดคล้องกัน v0 - ค่าอ้างอิงหรือค่าขีดจำกัดของความเร็วการสั่น (m/s) เลือกโดยข้อตกลงระหว่างประเทศ:

วี0 = 5*10-8

เมื่อเปรียบเทียบกระบวนการสั่นสองกระบวนการที่มีระดับความเร็วการสั่นสะเทือน Lv1 และ Lv2 (dB) เราจะได้นิพจน์สำหรับความแตกต่างของสมการเหล่านี้ตามลำดับ

สเปกตรัมของระดับความเร็วการสั่นสะเทือนเป็นลักษณะสำคัญของการสั่นสะเทือน

มีการสั่นสะเทือนทั่วไปและท้องถิ่น (ท้องถิ่น) การสั่นสะเทือนทั่วไปทำให้เกิดการสั่นทั้งร่างกาย การสั่นสะเทือนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนจากอุปกรณ์ประเภทอื่น ผู้ที่ทำงานกับเครื่องมือไฟฟ้าและนิวแมติกแบบมือถือ (การทำความสะอาดรอยเชื่อม การหล่อแบบตัดแต่ง การโลดโผน การเจียร ฯลฯ) จะต้องเผชิญกับแรงสั่นสะเทือนในท้องถิ่น ในบางกรณี ผู้ปฏิบัติงานอาจสัมผัสกับการสั่นสะเทือนทั่วไปและในท้องถิ่นพร้อมกัน (การสั่นสะเทือนแบบรวม) เช่น เมื่อทำงานกับเครื่องจักรและยานพาหนะสำหรับการก่อสร้างถนน

การสั่นสะเทือนทั่วไปที่มีความถี่น้อยกว่า 0.7 เฮิรตซ์ (การหมุน) แม้ว่าจะไม่พึงประสงค์ แต่ก็ไม่ทำให้เกิดโรคจากการสั่นสะเทือน ร่างกายมนุษย์และอวัยวะภายในแต่ละส่วนเคลื่อนไหวในกรณีนี้โดยรวมโดยไม่มีการเคลื่อนไหวร่วมกัน ผลที่ตามมาของการสั่นสะเทือนดังกล่าวคืออาการเมาเรือซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการหยุดชะงักของการทำงานปกติของอวัยวะที่สมดุล

อวัยวะภายในต่างๆ และส่วนต่างๆ ของร่างกาย (เช่น ศีรษะหรือหัวใจ) ถือได้ว่าเป็นระบบการแกว่งที่มีมวลเข้มข้น เชื่อมต่อกันด้วย "สปริง" ที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่นบางอย่างและมีความต้านทานแบบขนานรวมอยู่ด้วย เห็นได้ชัดว่าระบบดังกล่าวมีการสั่นพ้องจำนวนหนึ่ง ซึ่งความถี่ (การรับรู้การสั่นสะเทือนเชิงอัตนัย) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายคนงาน (“ยืน” หรือ “นั่ง”)

เสียงสะท้อนที่ความถี่ 4-6 เฮิรตซ์สอดคล้องกับการสั่นสะเทือนของผ้าคาดไหล่ สะโพก (ในตำแหน่ง "ยืน") และศีรษะสัมพันธ์กับฐาน (ในตำแหน่ง "ยืน") ที่ความถี่ 25-30 Hz - ศีรษะสัมพันธ์กับไหล่ (ท่านั่ง) สำหรับอวัยวะภายในส่วนใหญ่ ความถี่ธรรมชาติจะอยู่ในช่วง 6-9 Hz การสั่นสะเทือนของสถานที่ทำงานตามความถี่ที่ระบุนั้นอันตรายมากเนื่องจากอาจทำให้เกิดความเสียหายทางกลและอาจทำให้อวัยวะเหล่านี้แตกได้ การสัมผัสกับการสั่นสะเทือนทั่วไปอย่างเป็นระบบในเขตเรโซแนนซ์หรือใกล้เรโซแนนซ์อาจเป็นสาเหตุของโรคการสั่นสะเทือน - ความผิดปกติถาวรของการทำงานทางสรีรวิทยาของร่างกายซึ่งเกิดจากผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อระบบประสาทส่วนกลางเป็นหลัก ความผิดปกติเหล่านี้แสดงออกในรูปแบบของอาการปวดหัว เวียนศีรษะ นอนหลับไม่ดี ประสิทธิภาพการทำงานลดลง สุขภาพไม่ดี และความผิดปกติของหัวใจ

การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นทำให้เกิดอาการกระตุกของหลอดเลือดซึ่งเริ่มจากปลายนิ้วไปจนถึงปลายแขนและครอบคลุมหลอดเลือดของหัวใจ เป็นผลให้การหยุดชะงักของการจัดหาเลือดส่วนปลายเกิดขึ้น - การเสื่อมสภาพของการจัดหาเลือดไปยังแขนขา ในเวลาเดียวกันผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อปลายประสาทเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและกระดูกซึ่งแสดงออกในความไวของผิวหนังที่บกพร่อง, ขบวนการสร้างกระดูกของเส้นเอ็นของกล้ามเนื้อ, ความเจ็บปวดและการสะสมของเกลือในข้อต่อของมือและนิ้วซึ่งนำไปสู่การเสียรูป และการเคลื่อนไหวของข้อต่อลดลง การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้จะเพิ่มขึ้นในฤดูหนาวและลดลงในฤดูร้อน ในเวลาเดียวกันจะสังเกตเห็นการรบกวนในกิจกรรมของระบบประสาทส่วนกลางเช่นเดียวกับการสั่นสะเทือนทั่วไป

โรคจากการสั่นสะเทือนเป็นกลุ่มของโรคจากการทำงาน การรักษาที่มีประสิทธิภาพสามารถทำได้ในระยะแรกเท่านั้น และการฟื้นฟูการทำงานที่บกพร่องจะดำเนินการช้ามาก และในกรณีที่รุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมเกิดขึ้นในร่างกายซึ่งนำไปสู่ความพิการ

ข้อมูลที่เป็นประโยชน์:

การจำแนกประเภทการสั่นสะเทือน

การสั่นสะเทือนคืออะไร? แหล่งที่มาของเธอ

ตามมาตรฐาน GOST 24346-80 (STSEV 1926-79) การสั่นสะเทือน ข้อกำหนดและคำจำกัดความ การสั่นสะเทือนเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเคลื่อนที่ของจุดหรือระบบกลไกซึ่งค่าของพิกัดอย่างน้อยหนึ่งพิกัดจะสลับกันเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

เป็นเรื่องปกติที่จะต้องแยกแยะความแตกต่างระหว่างการสั่นสะเทือนทั่วไปและการสั่นสะเทือนในท้องถิ่น การสั่นสะเทือนทั่วไปส่งผลต่อร่างกายมนุษย์ผ่านพื้นผิวรองรับ - ที่นั่ง พื้น; การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นส่งผลต่อแต่ละส่วนของร่างกาย

สามารถวัดการสั่นสะเทือนได้โดยใช้ทั้งพารามิเตอร์สัมบูรณ์และพารามิเตอร์สัมพัทธ์

พารามิเตอร์สัมบูรณ์สำหรับการวัดการสั่นสะเทือน ได้แก่ การกระจัดของการสั่นสะเทือน ความเร็วการสั่นสะเทือน และความเร่งของการสั่นสะเทือน

พารามิเตอร์การสั่นสะเทือนสัมพัทธ์หลักคือระดับความเร็วการสั่นสะเทือนซึ่งกำหนดโดยสูตร

LV = 10 ลิตร V2 / V02 = 20 ลิตร V / V0,

โดยที่ V คือความกว้างของความเร็วการสั่นสะเทือน, m/s;

V0 = 5*10-8 m/s - ค่าขีดจำกัดของความเร็วการสั่นสะเทือน

ข้อกำหนดสำหรับพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนกำหนดโดยมาตรฐาน GOST 12.1.012-90 ความปลอดภัยในการสั่นสะเทือน ข้อกำหนดทั่วไป SN2.2.4/2.1.8.566 - 96 การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือนในอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะ

ในการวิเคราะห์ความถี่ (สเปกตรัม) พารามิเตอร์จลนศาสตร์ต่อไปนี้จะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน: รูทหมายถึงค่ากำลังสองของความเร็วการสั่นสะเทือน V (และระดับลอการิทึม LV) หรือการเร่งความเร็วการสั่นสะเทือน a - สำหรับการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นในย่านความถี่อ็อกเทฟ สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไปในย่านความถี่ออคเทฟและ 1/3 ออคเทฟ

การสั่นสะเทือนประเภทต่อไปนี้จะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของเหตุการณ์:

§ การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นที่ส่งไปยังบุคคลจากเครื่องมือยานยนต์แบบมือถือ (พร้อมมอเตอร์);

§ การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นที่ส่งไปยังบุคคลจากเครื่องมือที่ไม่ใช่แบบมือถือ;

§ การสั่นสะเทือนทั่วไปประเภท 1 - การสั่นสะเทือนในการขนส่งที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลในสถานที่ทำงานของยานพาหนะที่เคลื่อนที่ไปตามภูมิประเทศ ถนน ฯลฯตัวอย่าง: รถแทรกเตอร์ รถบรรทุก สกู๊ตเตอร์ รถจักรยานยนต์ รถมอเตอร์ไซค์ขนาดเล็ก

§ การสั่นสะเทือนทั่วไปหมวด 2 - การสั่นสะเทือนของการขนส่งและทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลที่ทำงานของเครื่องจักรที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวที่เตรียมไว้เป็นพิเศษของโรงงานอุตสาหกรรม ฯลฯตัวอย่าง: รถเครน ยานพาหนะการผลิตแบบตั้งพื้น

§ การสั่นสะเทือนทั่วไปหมวดที่ 3 - การสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนในที่ทำงานของเครื่องจักรที่อยู่กับที่หรือส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนตัวอย่าง: เครื่องมือกล เครื่องจักรโรงหล่อ

§ การสั่นสะเทือนทั่วไปในที่พักอาศัยและอาคารสาธารณะจากแหล่งภายนอกตัวอย่าง: แรงสั่นสะเทือนจากรถรางที่วิ่งผ่าน

§ การสั่นสะเทือนทั่วไปในที่พักอาศัยและอาคารสาธารณะจากแหล่งภายในตัวอย่าง: ลิฟต์ ตู้เย็น

การจำแนกประเภทของการสั่นสะเทือนที่ส่งผลต่อมนุษย์ ตามรูปแบบการส่งต่อคน(ขึ้นอยู่กับลักษณะของการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน) แบ่งตามอัตภาพเป็น: - การสั่นสะเทือนทั่วไปที่ส่งผ่านพื้นผิวที่รองรับไปยังร่างกายของคนนั่งหรือยืน - หมายเหตุการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ การสั่นสะเทือนที่ส่งไปยังขาของคนนั่งและแขนที่สัมผัสกับพื้นผิวที่สั่นสะเทือนของโต๊ะทำงานเรียกว่าการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ ในสภาวะทางอุตสาหกรรม มักมีการสั่นสะเทือนเฉพาะที่และทั่วไปรวมกัน ตามแหล่งที่มาของเหตุการณ์ การสั่นสะเทือนมีความโดดเด่น: - การสั่นสะเทือนในพื้นที่ที่ส่งไปยังบุคคลจากเครื่องมือที่ขับเคลื่อนด้วยมือ (พร้อมเครื่องยนต์) การควบคุมเครื่องจักรและอุปกรณ์แบบแมนนวล - การสั่นสะเทือนในพื้นที่ที่ส่งไปยังบุคคลจากเครื่องมือที่ไม่ใช้มอเตอร์แบบมือถือ (ไม่มีเครื่องยนต์) ค้อนยืดตรงรุ่นและชิ้นงานต่าง ๆ - การสั่นสะเทือนทั่วไป 1 ประเภท - การสั่นสะเทือนในการขนส่งที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลในสถานที่ทำงานของเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองและแบบมีรอย ยานพาหนะเมื่อเคลื่อนที่บนภูมิประเทศและถนน (รวมถึงระหว่างการก่อสร้างด้วย) : Ø รถแทรกเตอร์เพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรม เครื่องจักรกลการเกษตรแบบขับเคลื่อนในตัว (รวมถึงรถผสม) Ø รถบรรทุก (รวมถึงรถแทรกเตอร์ ลูกกลิ้ง ฯลฯ ) Ø ไถหิมะ การขนส่งทางรถไฟแบบขับเคลื่อนในตัว - การสั่นสะเทือนทั่วไปประเภท 2 - การขนส่งและเทคโนโลยี การสั่นสะเทือนที่ส่งผลกระทบต่อบุคคลในที่ทำงานของเครื่องจักรที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ สถานที่ผลิต สถานที่อุตสาหกรรม งานเหมือง รวมถึง: Ø รถขุด เครนอุตสาหกรรมและการก่อสร้าง เครื่องจักรสำหรับการโหลดเตาเผาแบบเปิดในการผลิตโลหะ Ø เครื่องจักรทำเหมือง เครื่องขนของ Ø เครื่องปูผิวทางคอนกรีต การขนส่งทางอุตสาหกรรมแบบตั้งพื้น - การสั่นสะเทือนทั่วไปประเภทที่ 3 - การสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนในที่ทำงานของเครื่องจักรที่อยู่กับที่หรือส่งไปยังสถานที่ทำงานที่ไม่มีแหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือน ของการสั่นสะเทือนทางเทคโนโลยี ได้แก่ เครื่องจักรงานโลหะและงานไม้ อุปกรณ์ตีขึ้นรูป เครื่องจักรโรงหล่อ เครื่องจักรไฟฟ้า หน่วยเครื่องสูบน้ำและพัดลม อุปกรณ์สำหรับเจาะบ่อ แท่นขุดเจาะ เครื่องจักรสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์ การทำความสะอาดและคัดแยกเมล็ดพืช (รวมถึงเครื่องอบแห้ง) เคมีภัณฑ์และปิโตรเคมี การติดตั้งในอุตสาหกรรม ฯลฯ การสั่นสะเทือนทั่วไปประเภท 3 ณ สถานที่ปฏิบัติงานแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้: ก) สถานที่ทำงานถาวรของสถานประกอบการอุตสาหกรรม b) ในที่ทำงานในคลังสินค้า โรงอาหาร ห้องเอนกประสงค์ ห้องปฏิบัติหน้าที่ และสถานที่ผลิตอื่น ๆ โดยที่ไม่มีเครื่องจักรที่ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือน ค) ในสถานที่ทำงานในสถานที่บริหารจัดการโรงงาน สำนักออกแบบ ห้องปฏิบัติการ ศูนย์ฝึกอบรม ศูนย์คอมพิวเตอร์ ศูนย์สุขภาพ สถานที่สำนักงาน ห้องทำงาน และสถานที่อื่น ๆ สำหรับผู้ปฏิบัติงานทางจิต และ อาคารสาธารณะจากแหล่งภายนอก: Ø การขนส่งทางรถไฟในเมือง (รถไฟใต้ดินสายตื้นและเปิด, รถราง, การขนส่งทางรถไฟ) และยานพาหนะ Ø ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมและหน่วยอุตสาหกรรมเคลื่อนที่ (สำหรับการทำงานของเครื่องอัดไฮดรอลิกและเครื่องกล, เครื่องผสมคอนกรีต, เครื่องบด, เครื่องจักรก่อสร้าง, ฯลฯ ); - การสั่นสะเทือนทั่วไปในสถานที่พักอาศัยและอาคารสาธารณะจากแหล่งภายใน: อุปกรณ์วิศวกรรมและเทคนิคของอาคารและเครื่องใช้ในครัวเรือน (ลิฟต์, ระบบระบายอากาศ, ปั๊ม, เครื่องดูดฝุ่น, ตู้เย็น, เครื่องซักผ้า ฯลฯ ) รวมถึงในตัว สถานประกอบการค้าปลีก (อุปกรณ์ทำความเย็น) สถานประกอบการบริการสาธารณูปโภค โรงต้มน้ำ ฯลฯ โดยองค์ประกอบความถี่การสั่นสะเทือนมีความโดดเด่นด้วย: - การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ (1-4 Hz สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป, 8-16 Hz - สำหรับการสั่นสะเทือนในท้องถิ่น) - การสั่นสะเทือนความถี่กลาง (8-16 Hz - สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป, 31.5-63 Hz) - สำหรับการสั่นสะเทือนในพื้นที่) - การสั่นสะเทือนความถี่สูง (31.5-63 เฮิรตซ์ - สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป 125-1,000 เฮิรตซ์ - สำหรับการสั่นสะเทือนในพื้นที่) ตามลักษณะเวลาการสั่นสะเทือนมีความโดดเด่น: - การสั่นสะเทือนคงที่ซึ่งค่าของพารามิเตอร์มาตรฐานเปลี่ยนแปลงไม่เกิน 2 ครั้ง (โดย 6 dB) ในช่วงเวลาสังเกต - การสั่นสะเทือนที่ไม่คงที่ซึ่งค่าของพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานเปลี่ยนแปลงไม่น้อยกว่า 2 ครั้ง (คูณ 6 เดซิเบล) ในช่วงเวลาสังเกตอย่างน้อย 10 นาที เมื่อวัดด้วยค่าคงที่เวลา 1 วินาที รวมถึง ก) การสั่นสะเทือนที่ผันผวนตามเวลา ซึ่งค่าของพารามิเตอร์มาตรฐานเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามเวลา ข) การสั่นสะเทือนเป็นระยะ ๆ เมื่อมนุษย์สัมผัสกับการสั่นสะเทือนถูกขัดจังหวะ และระยะเวลาของช่วงเวลาที่การสัมผัสเกิดขึ้นและกินเวลานานกว่า 1 วินาที ค) การสั่นสะเทือนแบบพัลส์ ซึ่งประกอบด้วยการกระทบต่อการสั่นสะเทือนอย่างน้อย 1 ครั้ง (เช่น การกระแทก) ซึ่งแต่ละครั้งจะมีระยะเวลาน้อยกว่า 1 วิ

พารามิเตอร์หลักที่กำหนดลักษณะการสั่นสะเทือนคือ: แอมพลิจูด (ส่วนเบี่ยงเบนที่ใหญ่ที่สุดจากตำแหน่งสมดุล) A, m; ความถี่การสั่น f, Hz (จำนวนการสั่นต่อวินาที); ความเร็วการสั่น V, m/s; ความเร่งสั่นสะเทือน W, m/s 2 ; ระยะเวลาการสั่น T, วินาที

ระดับของผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อความรู้สึกทางสรีรวิทยาของบุคคลนั้นพิจารณาจากขนาดของความเร่งการสั่นและความเร็วของการสั่น:

เมตร/วินาที 2, ​​(2.5.27)

โดยที่ f คือจำนวนการสั่นต่อ 1 วินาที

A คือแอมพลิจูดของการแกว่ง, m

สังเกตการสั่นสะเทือนใกล้กับอุปกรณ์ระหว่างการทำงานของเครื่องมือลมในระหว่างการปรับสมดุลของเพลาเครื่องจักรที่ไม่เหมาะสมเมื่อขนส่งของเหลวและก๊าซผ่านท่อในระหว่างกระบวนการวางคอนกรีตโดยใช้หน่วยการสั่นสะเทือน

การสั่นสะเทือนที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์สามารถแสดงเป็นผลรวมของส่วนประกอบไซน์ซอยด์ได้เสมอโดยใช้การขยายอนุกรมฟูริเยร์

เพื่อศึกษาการสั่นสะเทือน ช่วงความถี่ทั้งหมด (รวมถึงสัญญาณรบกวน) จะแบ่งออกเป็นช่วงหลัก ค่าเฉลี่ยทางเรขาคณิตของความถี่ที่ศึกษาการสั่นสะเทือนมีดังนี้ 2, 4, 8, 16, 31, 50, 63, 125, 250, 500, 1,000 Hz ระดับการสั่นสะเทือนไม่ได้วัดที่แต่ละความถี่ แต่วัดในย่านความถี่ออคเทฟและสามออคเทฟบางช่วง (ช่วง) สำหรับความถี่อ็อกเทฟ อัตราส่วนของความถี่บนต่อความถี่ล่างคือ fв/fн=2 และสำหรับความถี่อ็อกเทฟที่สาม เมื่อพิจารณาว่าค่าสัมบูรณ์ของพารามิเตอร์ที่มีลักษณะเฉพาะของการสั่นสะเทือนนั้นถูกใช้ภายในขอบเขตที่กว้าง ในทางปฏิบัติจะใช้แนวคิดของระดับความเร็วการสั่นสะเทือน (V) และความเร่งของการสั่นสะเทือน (W)

ตาม GOST 12.1.012-90 "การสั่นสะเทือนข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป" (SSBT) ระดับลอการิทึมของความเร็วการสั่นสะเทือน Lv และความเร่งการสั่นสะเทือน Lw ถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ V, W คือความเร็วของการสั่น, m/s และความเร่งของการสั่น, m/s -

V 0, Wо - ค่าเกณฑ์ของความเร็วและความเร่ง m/s, m/s 2

การสั่นสะเทือนที่ส่งผลต่อบุคคลจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับแต่ละทิศทางในแต่ละออคเทฟแบนด์ ความถี่ของการสั่นสะเทือนมีความสำคัญด้านสุขลักษณะอย่างยิ่ง ความถี่ในลำดับ 35-250 Hz ซึ่งเป็นเรื่องปกติมากที่สุดเมื่อทำงานกับเครื่องมือช่าง อาจทำให้เกิดโรคจากแรงสั่นสะเทือนพร้อมกับภาวะหลอดเลือดหดเกร็งได้

ความถี่ที่ต่ำกว่า 35 เฮิรตซ์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบประสาทและกล้ามเนื้อและข้อต่อ การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมที่อันตรายที่สุดมีค่าเท่ากับหรือใกล้เคียงกับความถี่ของการสั่นสะเทือนของร่างกายมนุษย์หรืออวัยวะส่วนบุคคลและเท่ากับ 6-10 Hz (ความถี่ธรรมชาติของการสั่นสะเทือนของแขนและขาคือ 2-8 Hz ช่องท้องคือ 2 -3 Hz, หน้าอกคือ 1-12 Hz) ความผันผวนของความถี่ดังกล่าวส่งผลต่อสภาพจิตใจของบุคคล สาเหตุหนึ่งที่ทำให้ผู้คนเสียชีวิตในสามเหลี่ยมเบอร์มิวดาอาจเกิดจากความผันผวนของสภาพแวดล้อมทางน้ำในสภาพอากาศสงบเมื่อความถี่การสั่นสะเทือนอยู่ที่ 6-10 เฮิรตซ์ ความถี่ของการสั่นสะเทือนของเรือขนาดเล็กเกิดขึ้นพร้อมกับความถี่ของการสั่นสะเทือนของสิ่งแวดล้อม และผู้คนเริ่มรู้สึกถึงอันตรายและความกลัว ลูกเรือพยายามจะออกจากเรือ การสั่นสะเทือนเป็นเวลานานอาจทำให้เสียชีวิตได้ การสั่นสะเทือนส่งผลที่เป็นอันตรายต่ออวัยวะแต่ละส่วนของร่างกายและร่างกายมนุษย์โดยรวม ขัดขวางการทำงานปกติของระบบประสาทและอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ การสั่นสะเทือนสามารถทำให้เกิดการหยุดชะงักของอวัยวะหัวใจและหลอดเลือดและระบบทางเดินหายใจ โรคของมือและข้อต่อ การสั่นสะเทือนที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่เป็นอันตรายอย่างยิ่งซึ่งส่งผลเสียต่ออุปกรณ์ข้อเข่าเสื่อมเป็นหลัก ที่ความเข้มต่ำและการเปิดรับแสงในระยะสั้น การสั่นสะเทือนยังมีประโยชน์อีกด้วย ด้วยความเข้มข้นสูงและการสัมผัสเป็นเวลานาน การสั่นสะเทือนอาจนำไปสู่การพัฒนาของโรคจากการสั่นสะเทือนจากการทำงาน ซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถพัฒนาเป็นรูปแบบ "สมอง" (ความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลาง) ซึ่งรักษาไม่หายในทางปฏิบัติ

ตาม GOST 12.1.012-90, DSN 3.3.6.039-95 ตามวิธีการส่งผ่านไปยังบุคคล การสั่นสะเทือนแบ่งออกเป็น: ทั่วไป ส่งผ่านพื้นผิวที่รองรับไปยังร่างกายมนุษย์; ท้องถิ่น (ท้องถิ่น) ถ่ายทอดผ่านมือมนุษย์เป็นหลัก (รูปที่ 2.5.10)

ข้าว. ทิศทางของพิกัดของแกนระหว่างการสั่นสะเทือนทั่วไป (a และ b) และการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ (c):

ก - ตำแหน่งยืน; ข - ท่านั่ง; Z - แกนตั้งฉากกับพื้นผิว X - แกนนอนจากด้านหลังถึงหน้าอก แกน Y - แนวนอนจากไหล่ขวาไปทางซ้าย ภายใต้การกระทำของการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นตำแหน่งของมือบนพื้นผิวทรงกลมและทรงกระบอก

การสั่นสะเทือนกระทำตามแกนของระบบพิกัด XYZ ตั้งฉาก (สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป Z คือแนวตั้ง ตั้งฉากกับพื้นผิวรองรับ X คือแนวนอนจากด้านหลังถึงหน้าอก Y คือแนวนอนจากไหล่ขวาไปทางซ้าย)

ในกรณีที่มีการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ แกน Xl จะตรงกับแกนเส้นรอบวง ส่วนแกน Zl จะอยู่ในระนาบ Xl และมุ่งไปที่การจ่ายหรือใช้แรง ตามแหล่งที่มาของการเกิดขึ้น การสั่นสะเทือนทั่วไปแบ่งออกเป็น: การสั่นสะเทือนในการขนส่งซึ่งเกิดขึ้นเมื่อยานพาหนะเคลื่อนที่; การขนส่งและเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องจักรที่ดำเนินการทางเทคโนโลยี เทคโนโลยีซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องจักรที่อยู่นิ่ง

มาตรการป้องกันการสั่นสะเทือน
สภาพการทำงานที่ป้องกันการสั่นสะเทือนได้มาจาก:
- การใช้เครื่องป้องกันการสั่นสะเทือน (กลไก)
- การใช้อุปกรณ์ป้องกัน
- มาตรการองค์กรและทางเทคนิค
- โซลูชันการออกแบบที่รับรองมาตรฐานการสั่นสะเทือนในสถานที่ทำงาน
ความปลอดภัยในการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร (กลไก) ทำได้โดยการแยกการสั่นสะเทือนตาม GOST 12.4.046-78 โดยการติดตั้งโช้คอัพพิเศษ (สักหลาด แผ่นยาง สปริง ฯลฯ) บนฐานรากที่แยกการสั่นสะเทือนจากพื้น (รูปที่ 35, 36) โดยการปรับสมดุลของชิ้นส่วนที่หมุนได้ การใช้มาสติกที่แยกการสั่นสะเทือน ฯลฯ
มาตรการเชิงองค์กรและทางเทคนิคประกอบด้วย: ดำเนินการตรวจสอบการสั่นสะเทือนอย่างน้อยปีละครั้งสำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป และปีละสองครั้งสำหรับการสั่นสะเทือนในพื้นที่ รวมถึงหลังการซ่อมแซมเครื่องจักร และเมื่อเริ่มปฏิบัติการ ไม่รวมการสัมผัสคนงานที่มีพื้นผิวสั่นสะเทือนนอกสถานที่ทำงานหรือโซน (รั้ว ป้าย จารึก) กำหนดตารางการทำงานที่แน่นอน ป้องกันไม่ให้ผู้ที่มีอายุต่ำกว่า 18 ปี ทำงาน และผู้ที่ไม่ผ่านการตรวจสุขภาพ ดำเนินการตรวจสุขภาพประจำปีซ้ำ .
เมื่อออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยีและสถานที่ มีการใช้มาตรการเพื่อลดการสั่นสะเทือนตามเส้นทางการแพร่กระจายตาม GOST 12.4.046-78 ตามมาตรฐานนี้ วิธีการป้องกันการสั่นสะเทือนแบ่งออกเป็น: วิธีการป้องกันแบบรวมและแบบรายบุคคล - ลดการสั่นสะเทือนโดยมีอิทธิพลต่อแหล่งที่มา การลดแรงกระตุ้นการสั่นสะเทือนโดยการปรับสมดุล การปรับสมดุล การเปลี่ยนความถี่ของการสั่นสะเทือน ลดการสั่นสะเทือนตามเส้นทางการแพร่กระจาย การลดการสั่นสะเทือนเมื่อผู้ปฏิบัติงานสัมผัสกับวัตถุที่มีการสั่นสะเทือน การแนะนำอุปกรณ์เพิ่มเติมในการออกแบบเครื่องจักรและโครงสร้างอาคาร (domgfers สปริง (รูปที่ 37) การใช้การเคลือบที่ทำให้หมาด ๆ การลดการสั่นสะเทือนโดยไม่รวมหน้าสัมผัสของผู้ปฏิบัติงาน - ระยะไกล การควบคุม, การควบคุมอัตโนมัติ, สัญญาณเตือน, การฟันดาบ
วิธีการป้องกันการสั่นสะเทือนแบ่งออกเป็น:
- วิธีการแยกการสั่นสะเทือน - การหน่วง, ปะเก็นยืดหยุ่น, การแนะนำองค์ประกอบเฉื่อย
- วิธีการลดการสั่นสะเทือนแบบไดนามิก - แดมเปอร์สั่นสะเทือนแบบกระแทก (สปริง, ลูกตุ้ม) แดมเปอร์สั่นสะเทือนแบบไดนามิก (สปริง ลูกตุ้ม ประหลาด ไฮดรอลิก)
อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลแบ่งออกเป็น:
- สำหรับมือของผู้ปฏิบัติงาน (ถุงมือ ถุงมือ ผ้าซับใน และปะเก็น)
GOST 12.4.002-74 การป้องกันมือส่วนบุคคลจากการสั่นสะเทือน ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป:
- สำหรับเท้าของผู้ปฏิบัติงาน (รองเท้าพิเศษ พื้นรองเท้า สนับเข่า)
GOST 12.4.024-76 รองเท้าป้องกันการสั่นสะเทือนแบบพิเศษ ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป