Вибрација је осцилаторно кретање. Ово поглавље резимира људске одговоре на вибрације целог тела, вибрације које се преносе руком и узроке болести кретања.

Вибрација целог тела јавља се када је тело ослоњено на подлогу која вибрира (нпр. када седи на седишту које вибрира, када стоји на под који вибрира или лежи на површини која вибрира). Вибрације целог тела се јављају у свим облицима транспорта и када се ради у близини неких индустријских машина.

Вибрације које се преносе руком је вибрација која улази у тело кроз руке. Узрокују га различити процеси у индустрији, пољопривреди, рударству и грађевинарству где се вибрирајући алати или радни предмети хватају или гурају рукама или прстима. Излагање вибрацијама које се преносе рукама може довести до развоја неколико поремећаја.

Мучнина у току вожње може бити узроковано осцилацијом тела ниске фреквенције, неким врстама ротације тела и померањем дисплеја у односу на тело.

Величина

Осцилаторна померања објекта укључују наизменично брзину у једном правцу, а затим брзину у супротном смеру. Ова промена брзине значи да се објекат стално убрзава, прво у једном а затим у супротном смеру. Величина вибрације се може квантификовати њеним померањем, брзином или убрзањем. Ради практичности, убрзање се обично мери акцелерометрима. Јединице убрзања су метри у секунди у секунди (м/с²). Убрзање услед Земљине гравитације је приближно 9.81 м/с².

Магнитуда осцилације може се изразити као растојање између екстремитета које је достигло кретање (врхунска вредност) или растојање од неке централне тачке до максималног одступања (врхунска вредност). Често се величина вибрације изражава као просечна мера убрзања осцилаторног кретања, обично средња квадратна вредност (м/с² рмс). За једнофреквентно (синусоидно) кретање, ефективна вредност је вршна вредност подељена са √2.

За синусоидно кретање убрзање, a (у м/с²), може се израчунати из фреквенције, f (у циклусима у секунди), и померање, d (у метрима):

а=(2πf)²d

Овај израз се може користити за претварање мерења убрзања у померања, али је тачан само када се кретање дешава на једној фреквенцији.

Понекад се користе логаритамске скале за квантификацију величина вибрација у децибелима. Када користите референтни ниво у међународном стандарду 1683, ниво убрзања, L_a, изражава се помоћу L_a = 20лог₁₀(a/a₀), где a је измерено убрзање (у м/с² рмс) и a₀ је референтни ниво од 10^-6 м / с². Други референтни нивои се користе у неким земљама.

Фреквенција

Учесталост вибрација, која се изражава у циклусима у секунди (херц, Хз), утиче на степен до којег се вибрација преноси на тело (нпр. на површину седишта или ручку вибрационог алата), на степен до који се преноси кроз тело (нпр. од седишта до главе), и дејство вибрација у телу. Однос између померања и убрзања кретања такође зависи од фреквенције осциловања: померај од једног милиметра одговара веома малом убрзању на ниским фреквенцијама, али веома великом убрзању на високим фреквенцијама; померање вибрација видљиво људском оку не даје добар показатељ убрзања вибрација.

Ефекти вибрација целог тела обично су највећи на доњем крају опсега, од 0.5 до 100 Хз. За вибрације које се преносе руком, фреквенције до 1,000 Хз или више могу имати штетне ефекте. Фреквенције испод око 0.5 Хз могу изазвати мучнину кретања.

Фреквенцијски садржај вибрација може се приказати у спектрима. За многе типове вибрација које се преносе целим телом и рукама, спектри су сложени, при чему се извесно кретање дешава на свим фреквенцијама. Ипак, често постоје врхови, који показују фреквенције на којима се јавља већина вибрација.

Пошто људски одговори на вибрације варирају у зависности од фреквенције вибрације, потребно је измерену вибрацију померити према томе колико се вибрација јавља на свакој фреквенцији. Пондери фреквенције одражавају степен до којег вибрације изазивају нежељени ефекат на свакој фреквенцији. Пондери су потребни за сваку осу вибрације. Потребна су различита пондерисања фреквенција за вибрације целог тела, вибрације које се преносе руком и болест кретања.

Лидерство

Вибрације се могу одвијати у три транслациона смера и три смера ротације. За особе које седе означене су транслаторне осе x-ос (напред и назад), y-оса (бочно) и
z-оса (вертикална). Ротације о x-, y- и z-осе се означавају р_x (ролна), р_y (питцх) и р_z (јав), респективно. Вибрација се обично мери на граници између тела и вибрације. Главни координатни системи за мерење вибрација у односу на вибрације целог тела и вибрације које се преносе руком илустроване су у следећа два чланка у поглављу.

Trajanje

Људски одговори на вибрације зависе од укупног трајања изложености вибрацијама. Ако се карактеристике вибрације не мењају током времена, средња квадратна вибрација даје погодну меру просечне величине вибрације. Штоперица тада може бити довољна да процени трајање излагања. Озбиљност просечне магнитуде и укупног трајања може се проценити позивањем на стандарде у следећим чланцима.

Ако се карактеристике вибрација разликују, измерена просечна вибрација ће зависити од периода током којег се мери. Штавише, верује се да средње квадратно убрзање потцењује озбиљност покрета који садрже ударе или су на други начин веома испрекидани.

Многе професионалне изложености су повремене, варирају у величини од тренутка до тренутка или садрже повремене шокове. Озбиљност таквих сложених покрета може се акумулирати на начин који даје одговарајућу тежину, на пример, кратким периодима вибрација велике магнитуде и дугим периодима вибрација мале магнитуде. Користе се различите методе за израчунавање доза (видети „Вибрације целог тела”; „Вибрације које се преносе руком” и „Мучнина кретања” у овом поглављу).

Назад