Анализ вибраций на повреждение системы органов машинистов железной дороги

Введение 2

1. Вредные факторы вибрации 3

2. Вибрация как вредный фактор в деятельности машинистов железной дороги 4

3. Физиологические механизмы повреждающего действия вибрации на организм 7

4. Профессиональные заболевания, возможные при длительном действии вибрации 14

5. Санитарно-гигиенические нормативы 17

6. Средства и способы защиты от вибрации на производстве 19

Заключение 23

Список использованной литературы 24

Актуальность. Работа локомотивных бригад характеризуется специфическим режимом труда и отдыха: начало и окончание работы в разные часы суток, наличие ночной работы, частый отдых вне дома, длительное пребывание на локомотиве при ограниченной подвижности и т. д. В связи с повышением скорости движения возросло нервно-эмоциональное напряжение членов бригады, увеличился поток информации — более частое мелькание сигналов (путевых знаков), набегание шпал и т. д.

Такие факторы, как шум, вибрация, микроклимат и др., не безразличны для организма человека и могут также быть причиной преждевременного утомления. Наиболее неблагоприятное воздействие на человека оказывают шум и вибрации. Воздействие вибраций на организм человека особенно ощутимо при частотах, близких собственной частоте колебаний тела и его органов.

Цель — проанализировать вибрации как вредный фактор, повреждающий действия систем и органов машинистов железной дороги.

Для достижения поставленной цели, нами были определены следующие задачи:

— рассмотреть вредные факторы вибрации;

— проанализировать вибрация как вредных фактор в деятельности машинистов железной дороги;

— выявить физиологические механизмы повреждающего действия вибрации на организм;

— определить профессиональные заболевания, возможные при длительном действии вибрации;

— рассмотреть санитарно-гигиенические нормативы

— разобрать средства и способы защиты от вибрации на производстве.

вибрация машинист вредный действие заболевание

1. Вредные факторы вибрации

Одним из наиболее опасных для человеческого организма производственных факторов является вибрация. Под вибрацией понимается колебание твёрдых тел.

Производственные воздействия вибрации, проходящей через все тело, наблюдаются на транспорте, а также при некоторых производственных процессах. Наземный, морской и воздушный транспорт может вызывать вибрацию, ведущую к недомоганию и влияющую на вид выполняемой работы или приводящую к травме.

Большое негативное воздействие этот фактор оказывает на отделы центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта и вестибулярного аппарата человека. Длительное воздействие вибрации на организм приводит к развитию профессиональных заболеваний, основным из которых является — виброболезнь, сопровождающаяся головокружением, онемением нижних конечностей и потерей ориентации в пространстве. Лечение данного заболевания возможно исключительно на ранних стадиях, в противном случае человеку гарантирована инвалидность Охрана труда и промышленная экология: [учеб. для сред. проф. образования] /[В. Т. Медведев и др.]. -М.: Academia, 2006. — С. 41.

Производственная вибрация подразделяется на следующие два вида:

1. Общая;

2. Местная.

Во время местной вибрации колебания элементов оборудования, а так же конструкций зданий и сооружений, передаются человеку через руки, и не являются особо тяжёлыми. Наибольшую опасность несут вибрации общего вида, воспринимаемые организмом через опорные поверхности. Колебания через ноги воздействуют на весь организм человека и отражаются на каждом его органе.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20…30 Гц, при горизонтальных -1,5…2 Гц. Охрана труда и промышленная экология: [учеб. для сред. проф. образования] /[В. Т. Медведев и др.]. -М.: Academia, 2006. — С. 42.

2. Вибрация как вредный фактор в деятельности машинистов железной дороги

Труд машинистов локомотивов представляет собой типичный пример управляющей и операторской деятельности с большой загрузкой органов чувств. Машинист обязан быстро и точно оценивать внезапно меняющуюся ситуацию и правильно реагировать на нее. Создавая необходимые условия труда для машинистов, гигиенисты стремятся не только сохранить их здоровье, но и обеспечить безопасные условия вождения поездов. По гигиеническим условиям кабины машиниста отечественных локомотивов превосходят зарубежные.

Существенной особенностью труда машинистов является гиподинамия и монотонное влияние ряда факторов («набегание» шпал, контактной сети, однообразие ограждающих путь лесополос и др.). С учетом этого разработана комплексная система повышения надежности профессиональной деятельности машиниста локомотива, которая включает профессиональный отбор, рациональный режим труда и отдыха, предрейсовые медосмотры, упрочение и тренировку профессионально важных действий, гигиеническую и инженерно-психологическую оптимизацию условий труда в кабине локомотива, автоматизацию физиологического контроля и поддержание должного уровня бодрствования машиниста.

Регламентируется содержание вредных веществ в воздухе кабины машиниста. Система вентиляции на тепловозах должна исключать возможность попадания отработавших газов в головную кабину локомотива. В кабине машиниста локомотива не должно быть разрежения воздушной среды при закрытых дверях и окнах. Температура, скорость движения воздуха и его влажность в кабине машиниста при закрытых дверях должны поддерживаться на постоянном уровне, который зависит от климатической зоны, шум и вибрация регламентируются санитарными нормами.

Лица, обеспечивающие безопасность движения поездов, проходят обязательное медицинское освидетельствование при поступлении на работу, затем через каждые 3 года, а после достижения 45-летнего возраста — ежегодно; члены локомотивных бригад, работающих на скоростных поездах, проходят переосвидетельствование ежегодно. Кроме того, с целью выявления внезапно возникающих заболеваний, остаточных явлений употребления алкоголя, начальных форм заболеваний (гипертонической болезни и др.) проводятся предрейсовые медосмотры членов локомотивных бригад.

Работа локомотивных бригад характеризуется специфическим режимом труда и отдыха: начало и окончание работы в разные часы суток, наличие ночной работы, частый отдых вне дома, длительное пребывание на локомотиве при ограниченной подвижности и т. д. В связи с повышением скорости движения возросло нервно-эмоциональное напряжение членов бригады, увеличился поток информации — более частое мелькание сигналов (путевых знаков), набегание шпал и т. д.

Такие факторы, как шум, вибрация, микроклимат и др., не безразличны для организма машинистов и могут также быть причиной преждевременного утомления. Наиболее неблагоприятное воздействие на машинистов оказывают шум и вибрации.

При высоких дозах вибрации может потребоваться предварительный анализ пригодности работников и создание соответствующих мер безопасности. Кроме того, может рассматриваться необходимость регулярных проверок здоровья людей, постоянно подвергаемых вибрации Капцов В. А. Физические факторы производственной среды и безопасность движения /В. А. Капцов, А. Г. Лексин //Гигиена и санитария. — № 5. 2009. — С. 88.

Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний машинистов. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций. При действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения — для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения — для полукружных каналов внутреннего уха.

У машинистов отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуловегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно — потемнением в глазах.

Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови. Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий.

Для машинистов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низкои среднечастотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности Капцов В. А. Физические факторы производственной среды и безопасность движения /В. А. Капцов, А. Г. Лексин //Гигиена и санитария. — № 5. 2009. — С. 88.

3. Физиологические механизмы повреждающего действия вибрации на организм

Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8…10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующим вибрацию среднечастотного диапазона (30…125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12… 15 лет.

При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, часто по ночам. Одним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышают риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно, и потенцирования.

Как и механические конструкции, человеческое тело резонирует частоты с максимальной механической отдачей. Человеческую реакцию на вибрацию нельзя объяснить только с точки зрения одиночной резонансной частоты. В организме создается множество резонансов, а резонансные частоты зависят от конкретных людей и положения их тел. Для описания способа, которым вибрация вызывает движение тела часто используются две механические реакции: излучательная способность и сопротивление.

Излучательная способность показывает долю вибрации, передающейся от сиденья к голове. Излучательная способность тела в большой степени зависит от частоты вибрации, оси вибрации и положения тела. Вертикальная вибрация сиденья вызывает вибрацию по нескольким осям относительно головы, при вертикальных движениях головы наивысшая излучательная способность проявляется в диапазоне от 3 до 10 Гц.

Механическое сопротивление тела указывает силу, необходимую для движения тела при каждой частоте. Хотя сопротивление зависит от массы тела, вертикальное сопротивление человеческого тела обычно создает резонанс, соответствующий приблизительно 5 Гц. Механическое сопротивление тела, включая данный резонанс, оказывает большое влияние на способ передачи вибрации через опорную поверхность Комкин, А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита (школа БЖД) /Комкин А. И.-М.: Новые технологии, 2004. — С. 9.

Недомогание, вызываемое ускорением вибрации, зависит от частоты вибрации, направления вибрации, точки соприкосновения с телом, а также продолжительности вибрационного воздействия. При вертикальной вибрации у людей, находящихся в сидячем положении, дискомфорт вызывается любой частотой, пропорционально увеличивающей амплитуду вибрации: сокращение вибрации наполовину ведет к сокращению наполовину дискомфорта от вибрации.

Дискомфорт, возникающий в связи с вибрацией, может прогнозироваться путем взвешивания соответствующей частоты (смотри ниже) и отображаться на семантической шкале дискомфорта. Пределы вибрационного дискомфорта не установлены: приемлемая величина дискомфорта зависит от окружающей обстановки.

Приемлемые амплитуды вибрации в зданиях тесно связаны с порогами восприятия вибрации. Допустимая степень вибрационных воздействий внутри зданий зависит, кроме частоты, направления и продолжительности вибрации, от назначения здания. Руководство по оценке вибрации здания приводится в различных стандартах, таких как Британский Стандарт 6472 (1992), который определяет процедуру оценки вибрации и ударной нагрузки зданий.

Вибрация может ослаблять восприятие информации (например, зрительное), передачу информации (например, посредством движений рук или ног) или комплексные центральные процессы, связывающие восприятие и передачу (обучение, память, принятие решений). Наибольшее воздействие вибрации, проходящей через все тело, сказывается на процессах получения входящей информации (в основном зрительной) и процессах передачи информации (непрерывный контроль деятельности рук).

Воздействие вибрации на зрительный или ручной контроль вызывается, прежде всего, движениями находящихся под ее влиянием частей тела (т.е. глаз или рук). Последствия могут уменьшаться за счет снижения передачи вибрации глазам или рукам или при выполнении задач, на которые помехи оказывают меньшее влияние (например, увеличение размера дисплея или сокращение чувствительности контроля). Часто воздействия вибрации на зрительный и ручной контроль могут сокращаться за счет повторного выполнения задачи.

Простые познавательные задачи считаются неподверженными вибрации, в отличие от тех, на которые влияют возбуждение или мотивация либо непосредственное воздействие на процессы восприятия или передачи информации. Это также может быть верным для некоторых сложных познавательных задач. Однако редкость и разнородность экспериментальных исследований не исключает возможности изучения реальных и значительных воздействий вибрации. Вибрация может вызывать усталость, это мало подтверждено научно и не подтверждается сложной формой «предел снижения усталости на основании приобретенного опыта», предлагаемой Международным Стандартом 2631 (ISO 1974, 1985).

В лабораторных условиях, при дополнительной вибрации, проходящей через все тело, наблюдаются изменения физиологических функций. Изменения, типичные для «реакции на испуг» (например, повышенная частота сердечных сокращений), нормализуются быстро при продолжительном воздействии, несмотря на то, что другие реакции продолжаются или постепенно развиваются. Последние могут зависеть от всех характеристик вибрации, включая ось, амплитуду ускорения и способ вибрации (синусоидальный или шумовой), а также от других переменных, таких как циркадный ритм и характеристики объектов (смотри работы: Хасан, 1970; Дупиус и Церлетт, 1986). Изменения физиологических функций в полевых условиях часто могут не относиться непосредственно к вибрации, так как вибрация обычно действует параллельно другими значительными факторами, такими как сильное умственное напряжение, шум и токсичные вещества Комкин, А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита (школа БЖД) /Комкин А. И.-М.: Новые технологии, 2004. — С. 10.

Физиологические изменения часто являются менее чувствительными, чем физиологические реакции (например, дискомфорт). Если суммировать все имеющиеся данные по постоянным физиологическим изменениям при их первом проявлении, в зависимости от амплитуды и частоты вибрации, проходящей через все тело, можно выделить нижнюю границу, равную приблизительно 0,7

для среднеквадратических значений частот между 1 и 10 Гц, и повышающуюся до 30

при среднеквадратическом значении 100 Гц. Проводилось множество исследований на животных, но их результаты применительно к человеку остаются под сомнением.

Во время обычного активного движения двигательные механизмы управления действуют как упреждающий контроль, что постоянно регулируется дополнительной обратной связью от чувствительных элементов мышц, сухожилий и суставов. Вибрация, проходящая через все тело, вызывает пассивное искусственное действие человеческого тела, условие, которое в полной мере отличается от самоиндуктивной вибрации, вызываемой передвижением. Отсутствие контроля подачи вперед во время вибрации, проходящей через все тело, является наиболее определенным изменением нормальной физиологической функции нервно-мышечной системы.

Более широкий диапазон, связанный с вибрацией через все тело (между 0,5 и 100 Гц), по сравнению с обычным движением (между 2 и 8 Гц для произвольных движений и ниже 4 Гц для передвижения), является дополнительным отличием, помогающим объяснить реакции механизма нервно-мышечного контроля при очень высоких и очень низких частотах.

Вибрация, проходящая через все тело и ускорение передачи, вызывают на электромиограмме (ЭМГ) переменную активность, связанную с ускорением мышц спины сидящего человека, что требует сохранения тонизирующего сокращения. Предполагается, что такая активность, является свойством, похожим на рефлекс. Она обычно полностью исчезает, когда объекты, подвергаемые вибрации, сидят, расслаблено в согнутом положении. Временная продолжительность мышечной активности зависит от частоты и амплитуды ускорения.

Рефлексы сухожилий могут уменьшаться или вообще исчезать при синусоидальной вибрации, проходящей через все тело при частотах приблизительно равных 10 Гц. Незначительное количество изменений контроля положения тела после воздействия вибрации через все тело, являются достаточно непостоянными, а их механизмы и практическая значимость не являются определенными.

Изменения, наблюдаемые при вибрации, сравнимы с теми, которые происходят при умеренной физической работе (например, увеличение частоты сердечных сокращений, кровяного давления, расхода кислорода), даже при амплитуде вибрации, близкой к предельно допустимому значению. Увеличенная вентиляция частично вызывается колебаниями воздуха в дыхательной системе. Респираторные и метаболические изменения могут различаться, указывая на возможное расстройство механизмов респираторного контроля. Имеются различные и частично противоречивые сведения относительно изменений адренокортикотропных гормонов (АКТГ) и катехоламинов.

Сенсорные изменения и изменения в центральной нервной системе Изменения вестибулярной функции из-за вибрации, проходящей через все тело, вызывались неестественным регулированием положения тела, хотя оно и контролируется очень сложной системой, в которой нарушение вестибулярной функции может в значительной степени компенсироваться другими механизмами.

Изменение вестибулярной функции происходит при очень низких частотах или при резонансе всего тела. Сенсорное несоответствие между вестибулярной, визуальной и проприоцепторной (раздражение, получаемое через ткань) информацией, считается важным механизмом, лежащим в основе физиологических реакций на некоторые движения искусственно созданной окружающей обстановки. Считается, что эксперименты, проводимые с кратковременным и длительным воздействием шума и вибрации, проходящей через все тело, предполагают незначительность синергетических воздействий на слух. Высокая интенсивность вибрации, проходящей через все тело при частоте 4 или 5 Гц, связана с более высокими дополнительными временными смещениями порога (ВСП). Не существует четкой связи между дополнительными ВСП и временем воздействия. По всей видимости, дополнительное ВСП, возрастает при увеличенной дозе вибрации, проходящей через все тело.

Импульсные вертикальные и горизонтальные вибрации вызывают биопотенциалы головного мозга. Изменения функции центральной нервной системы человека так же были обнаружены при использовании биопотенциалов головного мозга, вызванных слуховым воздействием. Воздействия были вызваны влиянием других факторов окружающей среды (например, шумом), трудностью выполнения задачи, а также внутренним состоянием объекта (например, возбуждение, степень внимания к стимулу) Комкин, А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита (школа БЖД) /Комкин А. И.-М.: Новые технологии, 2004. — С. 11.

4. Профессиональные заболевания, возможные при длительном действии вибрации

Эпидемиологические исследования часто указывали на увеличение риска заболеваний позвоночника при длительной работе, связанной с интенсивной вибрацией, проходящей через все тело (например, работа на тракторах или дорожных машинах). В данных обзорах было сделано заключение о том, что, интенсивная долговременная вибрация может нежелательным образом воздействовать на позвоночник и увеличивать риск возникновения боли в области нижней части спины. Последнее может являться побочным следствием первичного дегенеративного изменения позвонков и дисков. Поясничная часть позвоночного столба была расценена как наиболее часто страдающая область, после области груди. Высокая степень повреждения цервикальной части, на которую жаловались некоторые авторы, по-видимому, вызывается неподвижным неблагоприятным положением тела, а не вибрацией, хотя четких оснований для данной гипотезы не имеется Охрана труда и промышленная экология: [учеб. для сред. проф. образования] /[В. Т. Медведев и др.]. -М.: Academia, 2006. — С. 83.

Только несколько исследований были посвящены функции мышц спины и обнаружили мышечную недостаточность. Некоторые жалобы указывали на значительный повышенный риск смещения поясничных дисков. В профильных исследованиях Бонгерс и Бошуицен (1990) обнаружили большую вероятность возникновения боли в нижней области спины у водителей и пилотов вертолетов, чем у рабочих. Они сделали заключение, что профессиональное вождение транспортных средств и управление вертолетами, являются наиболее важными причинами возникновения боли в нижней части спины и нарушения функций позвоночника. Увеличение нетрудоспособности к пенсионному возрасту и длительное отсутствие на работе из-за смещения межпозвоночных дисков наблюдалось среди машинистов.

Вследствие неполных или отсутствующих данных по условиям воздействия вибрации при проведении эпидемиологических исследований, не было получено точных критериев отношений между воздействием и влиянием. Существующие данные не позволяют дать обоснование уровня нежелательного воздействия (например, ограничение в отношении безопасности), так же как и мер по надежной профилактике заболеваний позвоночника.

Многолетние воздействия ниже или близко к уровню настоящего Международного Стандарта 2631 (ISO 1985) не исключают риска. Некоторые выводы указывали на возрастание риска для здоровья с увеличением продолжительности воздействия, хотя в процесс отбора оказалось трудно обнаружить связи в большинстве исследований.

Таким образом, отношение дозы к воздействию не может быть определено в настоящее время путем эпидемиологических исследований. Теоретические рассмотрения предлагают выделить максимальные значения вредных нагрузок на позвоночник, отличающиеся высокой неустойчивостью. Поэтому использование метода «энергетического эквивалента» для расчета дозы вибрации (как указано в Международном Стандарте 2631 (ISO 1985)) остается под вопросом относительно воздействий вибрации, проходящей через все тело, отличающейся высокими пиками ускорения. Данные о долговременном воздействии вибрации, проходящей через все тело и зависящей от частоты вибрации, не были получены из эпидемиологических исследований. Вибрация, проходящая через все тело при частоте от 40 до 50 Гц, воздействующая на работников, находящихся в положении стоя, через ноги вызывала дегенеративное изменение костей ног.

Вообще, различия между субъектами в значительной степени игнорируются, хотя критерии отбора предполагают их большую важность. Не имеется точных данных, показывающих, зависит ли результат вибрационного воздействия на все тело от пола.

Признание дегенеративных расстройств позвоночника профессиональным заболеванием остается предметом обсуждения. Неизвестны специфические особенности диагностики, которые позволили бы поставить надежный диагноз заболевания, как следствия воздействия вибрации, проходящей через все тело. Преобладание дегенеративных заболеваний позвоночника среди населения, не подвергающегося вибрационному воздействию, препятствует предположению преимущественно профессиональной этиологии у людей, подвергающихся вибрации, проходящей через все тело. Индивидуальные органические факторы риска, которые могут модифицировать напряжение, вызываемое вибрацией, неизвестны.

Использование минимальной интенсивности и/или минимальной продолжительности вибрации, проходящей через все тело, в качестве предпосылки для распознания профессионального заболевания, не учитывает личную восприимчивость.

Эпидемиологические исследования наводят на мысль, что вибрация, проходящая через все тело, является одним из причинных факторов, который способствует возникновению других рисков, связанных со здоровьем. Шум, сильное умственное напряжение и сменная работа, являются примерами важных сопутствующих факторов, известных как связанные с нарушениями здоровья. Результаты исследований других систем организма часто расходились или указывали на парадоксальную зависимость распространенной патологии по амплитуде вибрации, проходящей через все тело (т.е. широкое распространение неблагоприятных воздействий при низкой интенсивности).

Интенсивная вибрация, проходящая через все тело при частотах выше 40 Гц, может вызвать повреждения и расстройства центральной нервной системы. Были представлены противоречащие данные по воздействиям вибрации, проходящей через все тело при частотах ниже 20 Гц. Только в некоторых исследованиях было замечено возрастание неспецифических признаков, таких как головная боль и повышенная раздражительность Охрана труда и промышленная экология: [учеб. для сред. проф. образования] /[В. Т. Медведев и др.]. -М.: Academia, 2006. — С. 84.

Однако, остается под сомнением, имеются ли причинные связи между вибрацией, проходящей через все тело и изменениями в центральной нервной системе или вестибулярной системе, так как были обнаружены парадоксальные связи между интенсивностью и ее проявлением.

5. Санитарно-гигиенические нормативы

Согласно требованиям ГОСТ 12.2.056−81 кабина современного локомотива должна обеспечивать машинисту и его помощнику при работе в положении сидя и стоя видимость пути, контактного провода, вагонов при подъезде к составу, рабочей зоны персонала, участвующего в маневрах.

Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012−90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования». Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556−96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин Комкин, А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита (школа БЖД) /Комкин А. И.-М.: Новые технологии, 2004. — С. 15.

Не может быть предложено точного предела для предотвращения заболеваний, вызываемых вибрацией, проходящей через все тело, однако, стандарты дают некоторые методы для определения степени серьезности воздействия вибрации. Международный Стандарт 2631 (ISO 1974, 1985) определил пределы воздействия (рис. 1), которые «установлены приблизительно на середине уровня, который считается болевым порогом (или предельно допустимым значением) для здоровых субъектов» .

Также на рисунке 2 представлен уровень воздействия вертикальной вибрации согласно Британскому Стандарту 6841 (BSI 1987b); данный стандарт частично сходен с проектом пересмотра Международного Стандарта.

Рисунок 1. Зависимость реакции на вибрацию, проходящую через все тело, от частот по Международному Стандарту 2631 (ISO 1974, 1985)

Рисунок 2. Зависимость реакции на вибрацию, проходящую через все тело, от частоты по Британскому Стандарту 6841 (BSI 1987b)

Величина дозы вибрации может считаться амплитудой продолжительности вибрации в одну секунду, которая будет по жесткости равна измеряемой вибрации.

6. Средства и способы защиты от вибрации на производстве

Для снижения воздействия вибрации на организм машинистов, по возможности желательно уменьшить источник вибрации. Это может повлечь сокращение волнообразных движений грунта или снижение скорости движения транспортных средств. Другие методы сокращения передачи вибрации операторам требуют понимания характеристик вибрации окружающей обстановки и путей передачи вибрации человеку. Например, амплитуда вибрации часто изменяется в зависимости от местоположения: в некоторых зонах будут испытываться пониженные амплитуды.

Эффективными средствами снижения вибраций является применение резиновых прокладок между рамой тепловоза и кабиной, а также виброгасящих кресел для машиниста и его помощника Капцов В. А. Физические факторы производственной среды и безопасность движения /В. А. Капцов, А. Г. Лексин //Гигиена и санитария. — № 5. 2009. — С. 88.

Виброгасящее кресло машиниста (рис. 1), разработанное инженером Талыниным, имеет упругую подвеску из четырех плоских пружин, соединенных в параллелограмм, и трех цилиндрических. Одна пружина / служит для настройки подвески под массу машиниста, а две других 2 — для корректировки. Такое кресло способствует эффективному гашению колебаний, начиная с частоты 3 Гц. Применение в этом кресле еще и гидравлического гасителя 3 позволяет эффективно снижать вибрацию, начиная с частоты 2 Гц.

Сиденья могут конструироваться таким образом, чтобы снижать вибрацию. Большинство сидений оказывают резонанс при низких частотах, что приводит к повышенным амплитудам вертикальной вибрации на сиденье, а не на полу! При высоких частотах, обычно происходит снижение вибрации. Резонансные частоты обычных сидений находятся в диапазоне 4 Гц. Усиление резонанса частично определяется амортизацией сиденья. Увеличение амортизации сиденья за счет подушек ведет к сокращению коэффициента усиления резонанса, но к повышению излучательной способности при высоких частотах. Имеются разнообразные возможности передачи между сиденьями, и это приводит к значительным различиям ощущений, испытываемых людьми при вибрации.

Рисунок 1.. Виброгасящее кресло машиниста:

1 — силовая пружина; 2 — корректирующие пружины; 3— гаситель колебаний; 4—пневмобаллон Простым цифровым определением эффективности изолирования сиденья для особых случаев применения является обеспечение эффективной амплитудной передачи на сиденье (ЭАПС) (смотри работу Гриффина, 1990). Величина ЭАПС выше 100% указывает на то, что в целом вибрация сиденья сильнее, чем вибрация на полу. Величины ниже 100% указывают на то, что сиденье обеспечивает некоторое полезное ослабление. Сиденья должны проектироваться таким образом, чтобы иметь самую низкую величину ЭАПС по сравнению с другими ограничениями.

На подвесных сиденьях предусматривается отдельный подвесной механизм под поддоном сиденья. Сиденья, используемые в некоторых транспортных средствах, грузовиках, автобусах, имеют низкие резонансные частоты (приблизительно 2 Гц), и поэтому, могут снижать вибрацию при частотах выше 3 Гц. Излучательная способность таких сидений обычно определяется изготовителем сиденья, а их изолирующая эффективность изменяется в зависимости от условий эксплуатации Капцов В. А. Физические факторы производственной среды и безопасность движения /В. А. Капцов, А. Г. Лексин //Гигиена и санитария. — № 5. 2009. — С. 89.

Заключение

Таким образом, существенной особенностью труда машинистов является гиподинамия и монотонное влияние ряда факторов («набегание» шпал, контактной сети, однообразие ограждающих путь лесополос и др.). С учетом этого разработана комплексная система повышения надежности профессиональной деятельности машиниста локомотива, которая включает профессиональный отбор, рациональный режим труда и отдыха, предрейсовые медосмотры, упрочение и тренировку профессионально важных действий, гигиеническую и инженерно-психологическую оптимизацию условий труда в кабине локомотива, автоматизацию физиологического контроля и поддержание должного уровня бодрствования машиниста.

Работа локомотивных бригад характеризуется специфическим режимом труда и отдыха: начало и окончание работы в разные часы суток, наличие ночной работы, частый отдых вне дома, длительное пребывание на локомотиве при ограниченной подвижности и т. д. В связи с повышением скорости движения возросло нервно-эмоциональное напряжение членов бригады, увеличился поток информации — более частое мелькание сигналов (путевых знаков), набегание шпал и т. д.

Такие факторы, как шум, вибрация, микроклимат и др., не безразличны для организма машинистов и могут также быть причиной преждевременного утомления. Наиболее неблагоприятное воздействие на машинистов оказывают шум и вибрации.

1. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса: Руководство: Р 2.2.755−99 /Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России.-М., 1999.-192 с.

2. Капцов В. А. Физические факторы производственной среды и безопасность движения /В. А. Капцов, А. Г. Лексин //Гигиена и санитария. — № 5. 2009. — С. 87−93.

3. Комкин, А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита (школа БЖД) /Комкин А. И.-М.: Новые технологии, 2004.-16 с.

4. Охрана труда и промышленная экология: [учеб. для сред. проф. образования] /[В. Т. Медведев и др.]. -М.: Academia, 2006.-415, с.

5. Романов С. Н. Биологическое действие вибрации и звука: Парадоксы и проблемы ХХI века /Романов С.Н.-Л.: Наука, 2007.-158 с.