手传振动的评价和测量(摘要)
资讯来源:标准资料    发表日期:2013-04-17    浏览次数:1167

 

张绍栋,熊文波

(杭州爱华仪器有限公司  310007)

1 概述

        声波来源于振动,振动除了产生噪声外,特别是1~100 Hz的低频振动,直接对人有影响。根据人暴露于不同的振动环境,有人体感受全身振动和局部振动两种情况。局部振动最多的情况是作用于手和手臂,许多有振动和冲击的工具,在操作时对手和手臂有显著的振动效应。当然,振动还可以通过手臂传至全身,例如振动通过手臂传递至头部、脊柱、内脏等部位。

        从振动传递的力学结构来看人体,它是由骨骼、肌肉、关节、韧带等组成的相当于质量一弹簧一阻尼的振动系统,每一个局部系统都有自己的共振频率。当振动在人体中传递时,高频成分很快衰减,低频成分就可能在某些局部产生共振。例如,头和颈组成的振动系统,共振频率约25 Hz,眼球在眼框内的共振频率为30~80 Hz,下颌一颅骨100 ~200 Hz,胸膛-下腹系统3~6 Hz,手臂下垂时下手臂16~30 Hz,手50~200 Hz,腿弯时2~20 Hz,脊柱10~12 Hz等等。不同人的实验结果有差异,其中还包含诸如手握紧程度不同使肌肉的紧张状态不同而共振频率有变化等各种因素。人体各部位对振动反应的灵敏度有不同,一般认为指尖处最敏感。

       振动对人的影响,与振动的频率、强度、作用时间以及作用部位有关。因为人体的力学结构有许多共振频率,所以振动的影响与频率有很大的依赖性,这方面研究还待深入,部分调查结果认为30 Hz以下数毫米振幅的振动,对骨骼和关节造成损害;30~300 Hz 1毫米左右的振幅,接触数年后会使血管运动神经受损害,发生振动性白指;300 Hz以上的振动,接触数周后,手、上臂和肩部有持续性损害。对振动强度的描述,可以用位移、速度、加速度等物理量,它们之间的差别主要是频率的因子。很低频率的振动,人可能较多地对位移(振幅)反应敏感些,而对频率较高的振动,可能对加速度反应敏感些。

        强烈的振动可通过振动的工具、振动的机械或振动的工件传向操作者的手臂。最普遍的是使用诸如气动、电动、液压工具或内燃机驱动的链锯、冲击式工具或砂轮机振动工具的操作工,如凿岩机手、混凝土捣固机工人、链锯伐木工、铆枪手、砂轮磨工等等。由于工作方式和场所不同,振动可能传向一个手臂或同时传向两个手臂,并可通过手臂传向肩部。人体局部的振动和感觉到的振动通常是不舒适的原因,并可能降低工作效率。已经发现,影响手和前臂的血管、神经、骨骼、关节、肌肉或结缔组织的多种疾病与持续地、经常性地使用各类产生振动的动力工具有关。

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