Симптомыи частотные диапазоны вредного воздействия вибрации на человека
Рис. 2.6.Модель тела человека и резонансы отдельных его частей
Воздействие вибрации на человека имеет негативные последствия, что послужило основанием для выделения вибрационной болезни в качестве самостоятельного заболевания. Симптомы вибрационной болезни многогранны и проявляются в нарушении работы сердечнососудистой и нервной систем, поражении мышечных тканей и суставов, нарушении функций опорно-двигательного аппарата.
Колебания сидящего человека на частотах 8-10 Гц являются причиной широкого распространения заболеваний позвоночника. Так у автоводителей-профессионалов, трактористов, пилотов самолетов грыжи межпозвоночных дисков встречаются в несколько раз чаще, чем у лиц сидячих профессий, не подвергающихся вибрации.
При работе с ручными машинами на тело человека через руки передается локальная вибрация. Локальная вибрация 
может вызывать в организме человека эффекты общего характера типа головной боли, тошноты и т.д., но кроме этого она воздействует на процесс кровообращения и на нервные окончания в пальцах рук. Это вызывает побеление пальцев, потерю их чувствительности, онемение, ощущение покалывания. Эти явления усиливаются на холоде, но на первых порах относительно быстро проходят. При длительном воздействии вибрации патология может стать необратимой и приводить к необходимости смены профессии. В особо запущенных случаях может иметь место даже гангрена.
Сроки появления симптомов вибрационной болезни зависят от уровня и времени воздействия вибрации в течение рабочего дня. Так у формовщиков, бурильщиков, рихтовщиков заболевание начинает развиваться через 8-12 лет работы.
Воздействие ручных машин на человека зависит от многих факторов: типа машины (ударные машины более опасны, чем машины вращательного типа), твердости обрабатываемого материала, направления вибрации, силы обхвата инструмента. Вредное воздействие вибрации усугубляется при мышечной нагрузке, неблагоприятных условиях микроклимата (пониженная температура и повышенная влажность).
Долю заболевших вибрационной болезнью (%) в зависимости от профессии и стажа работы характеризуют данные Ю. М. Васильева:
На практике обычно имеют дело со смешанной вибрацией, содержащей как периодические, так и случайные компоненты.
Простейшим видом колебательных процессов являются гармонические колебания. При этом колеблющаяся величина 
, представляющая собой параметр колебаний, изменяется во времени t по гармоническому закону
,
где 
- амплитуда и фаза колебаний; 
- круговая частота ( = 2πf; f = 1/Т - циклическая частота; T - период колебаний). Циклическую частоту f измеряют в герцах (Гц), а угловую частоту - в рад/с.
В качестве параметров, оценивающих вибрацию, может служить виброперемещение и (м) или ее производные: виброскорость υ (м/с) и виброускорение а (м/с2). Если виброскорость изменяется по гармоническому закону с амплитудой А, то этому закону будут подчиняться и два других параметра. При этом амплитуды виброускорения Аа и виброперемещения Аи связаны с амплитудой Aυ соотношениями
; 
.
При анализе вибрации обычно рассматривают не амплитудные, а средние квадратические значения, определяемые осреднением по времени колеблющейся величины (t) на отрезке Т.
.
Так как значения параметров вибрации могут изменяться в широких пределах, то на практике часто используются логарифмические уровни вибрации. Логарифмическая единица называется бел (Б), а ее десятая часть децибел (дБ). При этом логарифмический уровень вибрации (в дБ), определяется по формуле
,
где - среднее квадратичное значение рассматриваемого параметра вибрации; 
- пороговое значение соответствующего параметра.
Для виброскорости пороговое значение равно 5 
10 м/с
При анализе вибрации с широким спектром целесообразно разбить ось частот на отрезки (полосы частот) и вычислять уровни вибраций для каждой такой полосы. С этой целью используются специальные фильтры, полоса пропускания которых определяется граничными частотами fн и fв. Как правило, это октавные фильтры, для которых отношение fв/ fн = 2, или третьоктавные фильтры с полосой в три раза более узкой.
Для октавных полос получены следующие значения средних геометрических частот: fсг= 1, 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Верхние и нижние частоты октавных полос определяются следующими соотношениями: fн = fсг / 
и fв = 
fсг.
Акустический шум — беспорядочные звуковые колебания в атмосфере. Понятие акустического шума связано со звуковыми волнами (звуками), под которыми понимают распространяющиеся в окружающей среде и воспринимаемые ухом человека упругие колебания в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
Шум оказывает влияние на весь организм человека. Шум с уровнем звукового давления до 30-35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40-70 дБ в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия, а при длительном действии может быть причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха - профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.
Шумовое воздействие, сопровождающееся повреждением слухового анализатора, проявляется медленно прогрессирующим снижением слуха. У некоторых лиц серьезное шумовое повреждение слуха может наступить уже в первые месяцы воздействия, у других - потеря слуха развивается постепенно. Снижение слуха на 10 дБ практически неощутимо, на 20 дБ - начинает серьезно мешать человеку, так как нарушается способность слышать важные звуковые сигналы, наступает ослабление разборчивости речи.
Результаты воздействия повышенного производственного шума приведены в табл. 2.7.
Результаты оценки потери слуха (ΔL) у ткачих приведены на рис. 2.7.
Таблица 2.7