环境振动及其控制

3-6环境振动及其控制，来自机械的振动，大多数是非常复杂的运动，然而，它们都是有规律的。根据福瑞欧分析方法，任何复杂的振动都可以由几个简单的振动简谐振动组成。1.振动基础知识1。振动的概念和分类。振动是质量或物体相对于参考位置的来回运动。例如，弹簧末端物体的运动，机器运转时零件的运动，以及用茶匙敲打玻璃产生的振动。振动可以根据不同的基础进行划分：(1)振动可以根据振动的不同物理特性分为周期性振动和非周期性振动。周期性振动可分为简谐振动和非简谐振动。非谐振动可分为随机振动和冲击振动。简谐振动是最简单、最基本的周期振动。它的振动形式可以用正弦曲线来表示，如音叉和钟摆的振动。在生产中，简谐振动是罕见的，并且大量的振动是非谐波周期振动或非周期振动，或者两者的组合。例如，当拖拉机启动时，椅子的振动属于随机振动，而爆破或锻锤引起的振动属于冲击振动。(2)根据振动的不同来源，振动可分为生产性振动和非生产性振动。根据作用于人体的不同部位和传导方式，生产性振动可分为局部振动和全身振动。生产振动是指生产过程中产生的振动。其主要来源包括：不平衡物体的旋转、旋转物体的扭曲和弯曲、物体的摩擦和冲击、空气冲击波等。大多数所谓的“振动危害”来自生产振动。局部振动主要是由手持振动工具的操作引起的。这时，振动通过手、手腕、肘关节和肩关节传递到全身。全身振动是人体直接接触振动物体、脚或臀部而产生的振动。它通过下肢或躯干直接影响全身。振动的测量是根据振动的方向、强度和频率进行的。(1)振动方向关于振动方向的测量，国际标准化组织规定，建立一个以心脏为原点的空间直角坐标系，从人体背部到胸部的振动为X轴，从人体右侧到左侧的振动为Y轴，从足部(或臀部)到头部的振动为Z轴。此时，应当注意，人体站立时的坐标轴方向不同于人体仰卧时的坐标轴方向。(2)振动强度测量振动强度的方法很多，包括振幅、位移、速度、加速度等。其中，加速度(m/s2或g)使用最广泛。加速度与作用力成正比，对人体有重要影响。(3)振动频率振动频率表示振动运动的速度(赫兹)。人体对不同频率的振动有不同的敏感度。在分析频率对人体的影响时，通常不需要逐一分析每一个频率，而是根据人体对振动频率变化的反应，用倍频程或1/3倍频程进行频谱分析。下表显示了1/3倍频程的中心频率和相应频带的频率范围。表3-6-11/3倍频程中心频率和相应的频带频率范围(赫兹)。2.振动的影响。1.人体振动特性。人们经常在振动环境中工作和生活。人体接触振动物体时，会产生振动感。有些人认为振动感觉是一种触摸和压力感觉，一种触摸和压力感觉被反复激活的状态。然而，有人认为人体内的球孢白僵菌环小体是一种振动感受器，广泛分布于关节、骨膜、血管壁、肠膜、胸膜、肾、淋巴结、交感神经等部位。然而，由于它在身体不同部位的分布密度不同，每个部位对振动的敏感度也不同如图3-6-1和图3-6-1所示，人体对振动的反应，2。振动对人体的影响，(1)引起脑电图的变化，条件反射潜伏期的变化，交感神经功能亢进，血压不稳定，心律不稳定，皮肤感觉功能(如触觉、热感觉和痛觉)下降，尤其是振动感觉迟钝最早出现。(2) 40 300赫兹振动可引起外周毛细血管的形态和张力发生变化，表现为外周血管痉挛和脑血流图异常。可能出现心动过缓、窦性心律失常、心房内、心室内和房室传导阻滞。(3)手的握力降低。(4)40Hz以下的大振幅振动容易引起骨骼和关节的变化。在骨骼的x光片上可以看到骨交易形成、骨质疏松、骨关节变形和坏死。(5)长期使用振动工具会导致局部振动疾病。局部振动病是一种以外周循环障碍为主要特征的疾病，也可影响肢体神经和运动功能。发病部位通常位于上肢末端，通常表现为阵发性手指增白(简称白指)。局部振动病在1957年被指定为职业病。此外，人体组织中振动传导的顺序是：骨、结缔组织、软骨、肌肉、腺体和脑组织。(1)振动对视觉识别功能的影响。振动对人的表现的影响主要表现在视觉工作效率的降低和操作准确性的降低。可分为三种情况：一是观察对象振动而观察者不动；影响主要取决于振动频率和强度。第二是观察者振动，而观察者不动。这种影响主要取决于振动频率和强度，以及人体的不同部位。第三，观察者和观察者都在振动。除了双方的频率和强度变化外，它还受到共振的影响。(2)振动对运行精度的影响主要取决于振动强度和频率。有些人得出结论，操作误差率与振动幅度成正比，与频率的均方根成正比。此外，振动方向也会影响操作。振动对操作者的影响主要表现在操作者操作控制能力的降低，这可能是手脚稳定性的降低，也可能是视觉识别功能的降低。目前，大多数振动评价标准是由国际标准化组织提出的人体承受全身振动评价指南(国际标准化组织2631-1-1997)和人体对手传振动暴露的测量和评价指南(国际标准化组织5349-1986)。人体全身振动暴露评估，人体承受全身振动评价指南，是根据振动强度、振动频率、振动方向和人体接触振动持续时间四个因素的不同组合，评估全身振动对人体的影响。根据该标准，人体受到的全身振动分为三种不同的感觉极限：疲劳-工作效率降低极限；(见图3-6-3)健康和安全限值(EL)；舒适度下限(RCB)。手指振动的测量和评估人体对手传振动暴露的测量和评价指南根据振动强度、频率、方向和接触时间综合评估手传振动对手臂的影响。本标准规定的坐标系是以第三掌骨的端点为坐标原点，以手背到手中心的方向为x轴，手背为YZ平面(图3-6-4)。图3-6-4手传振动测量坐标系。iv .环境振动控制的主要方法。为了保护操作人员的健康，必须控制振动，以尽量减少振动对人体的不利影响和损害。(1)通过技术改造，振动可以从根本上消除。例如，可以从根本上取消和减少手持气动工具的操作，并且可以用液压、焊接和粘接来代替铆接。气动工具的改造可以通过改善气动工具排气口的位置来有效地减少振动。采用自动和半自动控制装置，减少肢体与振动体的直接接触。(2)加强个人保护。例如，那些持有vib(3)职业选择和培训例如，新工人应进行就业前体检，禁止血管痉挛、肢体血管障碍和神经炎患者进行振动手术；应对从事振动作业的操作人员进行健康教育和必要的健康教育；加强技术培训，减少运行中的静态操作部件。(4)卫生保健应每隔2