Глава XX. ЗАЩИТА ОПЕРАТОРОВ РУЧНЫХ МАШИН ОТ ВИБРАЦИИ

1. НОРМИРОВАНИЕ ВИБРАЦИИ, ПЕРЕДАВАЕМОЙ НА РУКИ ОПЕРАТОРОВ

К наиболее распространенным ручным машинам следует отнести молотки (клепальные, рубильные, отбойные и др.), бетоноломы, шпалоподбойки, перфораторы, трамбовки, пилы, шлифовальные, сверлильные и резьбонарезные машины, гайковерты и шуруповерты, ножницы, рубанки, глубинные вибровозбудители, машинки для стрижки шерсти и волос, электробритвы. При работе оператор все время поддерживает с ручной машиной тесный контакт, необходимый для ее удержания, силового воздействия на инструмент, надлежащей ориентации, перемещения и осуществления иных функций управления машиной [37].

Оператор непрерывно воспринимает со стороны машины вибрационные, силовые, тепловые, шумовые и иные воздействия. Влияние вибрации на организм оператора зависит от интенсивности перечисленных факторов.

Реализуемая в ряде современных ручных машин удельная (отнесенная к массе) механическая мощность в 10—30 раз превышает удельную мощность стационарных машин аналогичного назначения. Такая энерговооруженность, характеризующая высокую интенсивность работы, при жестких ограничениях массы и размеров ручных машин предопределяет особые трудности вибрационной защиты операторов. Одно из важнейших требований к средствам вибрационной защиты операторов ручных машин — обеспечение малой массы и объема этих средств.

Возможность снижения жесткости системы виброизоляции обычно ограничена необходимостью поддержания должной силовой и тактильной связи оператора с обрабатываемой Средой. На вибрацию значительно влияет взаимодействие ручной машины с обрабатываемой средой и с руками оператора.

Человек — ручная машина — обрабатываемая среда составляют сложную нелинейную систему с силовыми, тактильными, зрительными и слуховыми обратными связями, параметры которой в значительной мере зависят от индивидуальных особенностей оператора, его физического и психического состояния, позы во время работы, усилий, развиваемых мышцами рук, реализации волевых решений оператора и других факторов. Однако обычно систему рассматривают как линейную без обратных связей, а механические свойства рук оператора оценивают с помощью импеданса, определяемого экспериментально [91, 133, 255]. Согласно [82], при нажатии прямой рукой вертикально вниз на ручную машину с замкнутой рукоятью в диапазоне частот до 200 Гц модель человека можио представить импедансом

где — угловая частота; мнимая единица; коэффициенты сопротивления и жесткости с выбирают по табл. 1. В этих условиях инерционная составляющая мнимой части импеданса мала.

В руководящими документами по нормированию вибрации, передаваемой ручными машинами на руки операторов, являются санитарные нормы № 626—66 [189] и [135]. В табл. 2 для девяти октавных полос частот среднегеометрическими частотами от 8 до 2000 Гц приведены предельно допустимые среднеквадратические значения виброскорости и уровни в децибелах, подсчитанные для опорной скорости

1. Коэффициенты сопротивления и жесткости руки оператора

(см. скан)

2. Допустимые среднеквадратические значения виброскорости

(см. скан)

В октавной полосе со среднегеометрической частотой 8 Гц предписан контроль только для ручных машин с частотой ударов или вращения инструмента менее 11,2 Гц. Для остальных восьми октав заданный уровень виброскорости убывает на на октаву, Следовательно, инвариантным в этих восьми октавах остается

среднеквадратическое значение полуторной производной виброперемещения по времени, равное Квадрат этого значения представляет собой инвариантное значение удельной (отнесенной к массе) реактивной мощности, развиваемой соприкасающимся с рукой оператора вибрирующим элементом машины в далеко зарезонансном режиме.

Рекомендации [181] запрещают непрерывную работу с ручной машиной более 20 мин. Общая длительность действия вибрации за рабочую смену не должна превышать 320 мин. Допускается работа с ручными машинами, уровень вибрации которых превышает норму не более чем на при сокращенной длительности действия вибрации:

Приведенные значения норм вибрации и построение системы нормирования не являются общепринятыми во всех странах. Так, в проекте руководства по измерению и оценке воздействия на человека вибрации, передаваемой через руки, рассматриваемом Международной организацией по стандартизации (ИСО), приведены допустимые среднеквадратичесиие значения виброускорения и виброскорости в двадцати двух третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 8 до 1000 Гц [38]. При этом в первых четырех третьоктавах инвариантны уровни виброускорения, а в последних девятнадцати третьоктавах инвариантны уровни виброскоростн.

Пересчет на допустимые среднеквадратнческне значения в октавных полосах частот показывает, что в первой октаве со среднегеометрической частотой 8 Гц указано предельное значение 2,8 см а в остальных октавных полосах Эти значения меньше предписанных стандартом [135] в первых пяти октавах и больше — в последующих трех октавах. Во второй октаве нормы различаются в 3,6 раза и в восьмой октаве — в 2,2 раза. Это свидетельствует о необходимости дальнейшей работы по гигиеническому, технико-экономическому и социальному обоснованию норм вибрации, воспринимаемой руками работающих.