MATERIALNE

WARUNKI

PRACY

Hałas, wibracje i inne

drgania mechaniczne

Oprac.
Katarzyna
Kobiela-
Mendrek

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE



Drgania mechaniczne - ruch cząstek
ośrodka sprężystego względem położenia
równowagi.



Mogą rozprzestrzeniać się w ośrodkach
zarówno płynnych, jak i stałych.



Z punktu widzenia fizykalnego drgania
mechaniczne należą do tej samej klasy
zjawisk, co hałas a różnice polegają na:



Braku ośrodka pośredniczącego



Braku w organizmie jednego
wyspecjalizowanego zmysłu czułego na drgania

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE

Drgania



Czynnik roboczy,



Źródło informacji o stanie technicznym maszyny i jakości jej wykonania,



Zakłócenie w prawidłowym działaniu maszyn i innych urządzeń,



Czynnik szkodliwy w środowisku pracy.

Tabela. Podział drgań mechanicznych ze względu na przebieg w funkcji czasu

OK

REŚ

LO

NE

okresowe

a) sinusoidalne
b)

poliharmoniczne

nieokresow

e

c) transientowe
d) wstrząsy

LOS

OW

E

e) stacjonarne
f) niestacjonarne

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE

W higienie pracy dwa zasadnicze rodzaje drgań

mechanicznych:



drgania o charakterze ruchu periodycznego (okresowe)-
wibracje



nieregularne wstrząsy i udary.

Źródła i przyczyny powstawania wibracji:



Źródła zewnętrzne



Źródła wewnętrzne



Przyczyny:



Niedokładności wykonania i montażu



Niezrównoważenie elementów w ruchu obrotowym



Zużycie elementów



Ruch posuwisto-zwrotny elementów;

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE

Drgania przenoszone są na ciało człowieka w wyniku kontaktu

z drgającą powierzchnią za pośrednictwem:



Kończyn górnych (oddziaływanie miejscowe)



Stóp, pleców lub bioder (oddziaływanie ogólne)

Wielkości najczęściej stosowane do charakterystyki drgań dla

potrzeb ochrony pracy :



Wielkości charakteryzujące intensywność drgań
(przemieszczenie, prędkość, przyspieszenie- wart. średnia)



Częstotliwość



Rodzaj drgań



Kierunek rozchodzenia się drgań w przestrzeni



Czas i rodzaj dziennej ekspozycji



Okres, w którym występowało narażenie na drgania.

Dawka pochłoniętych drgań jest proporcjonalna do czasu ich
działania tak w wymiarze dziennym jak i całkowitym.

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE



Wibracja - silny bodziec dla układu nerwowego,
działa też bezpośrednio na tkanki w miejscu
kontaktu.



Mechanoreceptory - wyspecjalizowane receptory
znajdujące się w skórze, ścięgnach, narządach
wewnętrznych i okolicach stawów.

Człowiek wykazuje największą wrażliwość na

drgania mechaniczne o częstotliwości 4-8 Hz. Jest

to częstotliwość rezonansowa płuc, serca i trzewi.

Pasmo największej wrażliwości dla drgań

miejscowych mieści się w zakresie 6-100Hz.

Istotny jest kierunek drgań.

Rezonans stanowi krytyczny stan dla

organizmu. Rezonans może być przyczyną

rozerwania narządu.

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE

Do przejawów oddziaływania szkodliwego należą:



Schorzenia naczyń krwionośnych - napadowe
skurcze naczyń



Uszkodzenia w układzie kostno-stawowym



Zmiany w układzie nerwowym

Do oddziaływań dokuczliwych zalicza się:



obniżenie sprawności organizmu (zmęczenie,
niezadowolenie i rozdrażnienie;



bezsenność



wydłużenie czasu reakcji ruchowej i wzrokowej,



zakłócenia koordynacji ruchowej,



trudności w prawidłowej wymowie,



obniżona zdolność koncentracji



osłabienie pamięci

WIBRACJE I DRGANIA MECHANICZNE

Metody ograniczenia narażenia pracownika na drgania:



Eliminacja albo ograniczenia drgań u źródła:



dobór kształtów i wymiarów współpracujących elementów



stosownie łożysk z tworzyw o zredukowanej wibroaktwności



odpowiednia eksploatacja maszyn i urządzeń (smarowanie,
konserwacja, serwisowanie)



eliminacja zanieczyszczeń powietrza



Zmniejszenie amplitudy - zmiany masy, sztywności, tłumienia
albo dołączenie dodatkowych układów mechanicznych



Tłumienie drgań - pokrycie elementów drgających
warstwami tłumiącymi,



Izolacja źródła drgań od podłoża i ludzi –zastosowanie
materiałów wibroizolacyjnych.



Ochrona pracownika - skrócenie czasu narażenia,
odpowiednie ogrzewanie pomieszczeń, umożliwienie
okresowego korzystania z pomieszczeń ogrzewanych,
stosowanie rękawic ochronnych i materiałów
termoizolacyjnych na drgających uchwytach.

HAŁAS

Hałas - dźwięki, które przeszkadzają lub utrudniają wykonywanie

pracy albo w danym miejscu i czasie są bezcelowe, uciążliwe,
przykre, dokuczliwe albo szkodliwe dla zdrowia.

Człowiek słyszy fale akustyczne o częstotliwości 16-20 000 Hz. (o
częstotliwości niższej niż 16 Hz człowiek odczuwa jako drgania)

Przyczyny hałasu :



dźwięki intensywne,



dźwięki niepożądane (tło akustyczne).

Hałas oddziałuje fizjologicznie i psychologicznie.

Adaptacja jedynie patologiczna

Odczuwanie dźwięku jako hałasu zależy od:



cech fizycznych dźwięku,



cech indywidualnych każdego

człowieka (wieku, wrażliwości, stanu

zdrowia, odporności psychicznej, chwilowego nastroju)

HAŁAS

Cechy fizyczne dźwięku wpływające na jego
odczuwanie i szkodliwość:



poziom natężenia hałasu,



skład widmowy hałasu



przebieg czasowy,



czas trwania ekspozycji



czas narażenia mierzony w latach

Skala natężenia dźwięku wynika z prawa Webera Fechnera

- „Wartość reakcji układu biologicznego ( wrażenia
zmysłowego) jest proporcjonalna do logarytmu bodźca”.

L – poziom natężenia dźwięku
I – natężenie dźwięku czyli miara
energii fali akustycznej, W/m

2

I

0

– wartość odniesienia wynosząca 10

–12

W/m

2

HAŁAS

Głośność dźwięku – pojęcie
psychoakustyczne.

Intensywność wrażenia zmysłowego narządu
słuchu zależy także od częstotliwości dźwięków.

Hałas z przewagą częstotliwości średnich i
wysokich jest bardziej szkodliwy niż hałas o
widmie z przewagą niskich częstotliwości.

Poziom głośności dowolnego dźwięku w fonach jest liczbowo
równy poziomowi natężenia (wyrażonego w decybelach) tonu o
częstotliwości 1 kHz, którego głośność jest równa głośności tego
dźwięku.

HAŁAS

Hałas oddziałuje



w sposób adekwatny na narząd słuchu



w sposób nieadekwatny na inne narządy i układy.

Działanie nieadekwatne

- reakcje ze strony



centralnego systemu nerwowego,



układu krążenia



skurcze naczyń krwionośnych,



przyspieszenie i nieregularność akcji serca



zmiany we krwi (poziom trombocytów i kortyzolu)

,



układu pokarmowego,



zmniejszenie czynności gruczołów trawiennych



zaburzenia przemiany materii



układu mięśniowego.



wzrost napięcia wszystkich mięśni



silniejsze skurcze mięśni

HAŁAS

Jako czynnik uciążliwy (oddziaływanie na centralny

układ nerwowy) powoduje:



Uczucie niezadowolenia



Podenerwowanie



Trudności z koncentracją



Wydłużony czas reakcji na bodźce świetlne
i słuchowe



Zakłócenia równowagi emocjonalnej

Ujemny wpływ na organizm ludzki wywołują także

dźwięki niesłyszalne o częstotliwości mniejszej niż
30Hz (drgania infraakustyczne, infradźwięki) oraz
o częstotliwości powyżej
16 000-20 000 Hz (drgania ultraakustyczne,
ultradźwięki)

HAŁAS

Oddziaływanie na narząd słuchu
powoduje trzy postacie reakcji:



adaptację,



zmęczenie

(niedosłyszenie zawodowe

odwracalne i nieodwracalne)



uraz akustyczny

(mechaniczne

uszkodzenie błony bębenkowej lub
narządu Cortiego)

Skutki działania hałasu na narząd słuchu
kumulują się w czasie i zależą od dawki
energii akustycznej ( natężenia i czasu
trwania)

HAŁAS

Ogólnie:



zmniejsza zdolność skupienia uwagi



utrudnia wykonywanie prac precyzyjnych,
wymagających procesów myślowych,



przedłuża czas reakcji prostej i złożonej,



tłumi słyszalność mowy i ostrzegawczych
sygnałów akustycznych,



przytępia ostrość widzenia, bystrość
obserwacji



podwyższa próg widzenia (zmniejsza
wrażliwość oka w stosunku do promieni
pomarańczowo-czerwonych, zwiększa
wrażliwość na niebiesko-zielone).



powoduje upośledzenie funkcji adaptacji do
ciemności,

(w
konsekwencji
opóźnia
reakcje
obronne)

HAŁAS

Metody redukcji lub likwidacji zagrożenia związanego
z hałasem:



Informacja o hałasie generowanym przez
zakupywane maszyny,



Zmiana procesów technologicznych



Fizyczne oddzielenie, ekranowanie lub osłanianie
źródeł hałasu,



Racjonalne kształtowanie formy geometrycznej
pomieszczeń,



Pokrywanie powierzchni ścian i sufitów materiałami
dźwiękochłonnymi,



Stosowanie ochron osobistych: osłon, zatyczek,
hełmów,



Redukcja czasu pracy i przerwy w pracy,



Zaznaczenie hałaśliwych stref pracy