Drgania mechaniczne to zjawisko, które każdego dnia towarzyszy np. pracownikom zakładów przemysłowych. Nazywane są również wibracjami i można je wyczuć na własnej skórze, gdy przebywa się w pobliżu ich źródła. Tego typu drgania mogą wnikać w ludzki organizm przez nogi, plecy, miednicę lub boki (drgania ogólne, emitowane np. przez drgające platformy czy siedziska i podłogi środków transportu) albo przez ręce (drgania miejscowe, emitowane np. przez ręczne narzędzia uderzeniowe z napędem pneumatycznym, hydraulicznym czy elektrycznym albo dźwignie sterujące maszyn). Jeżeli pracownik podczas wykonywania swoich obowiązków zawodowych narażony jest przez dłuższy czas na tego typu wibracje, mogą mieć one szkodliwy wpływ na jego organizm.
Czym dokładnie są drgania mechaniczne?
Drgania mechaniczne to według definicji niskoczęstotliwościowe drgania akustyczne (ich amplituda jest niska, a ich częstotliwość osiąga nie więcej niż kilkadziesiąt Hz), które rozprzestrzeniają się w ośrodkach stałych i są przekazywane do ludzkiego organizmu poprzez tę część ciała, które mają bezpośredni kontakt z drgającym urządzeniem bądź maszyną, czyli źródłem drgań. Są one przenoszone bezpośrednio z drgającego ośrodka do organizmu z pominięciem środowiska powietrznego.
Pojedyncze drgnięcie powstaje, gdy jakiś materialny punkt przesunie się z położenia równowagi w jedną stronę, a następnie wróci do położenia równowagi. Amplituda drgań to właśnie maksymalne wychylenie tego materialnego punktu od położenia równowagi. Częstotliwość drgań to zaś wielkość określająca liczbę pełnych drgań zachodzących w czasie jednej sekundy. Wszystkie drgania, których częstotliwość jest niższa od 20 Hz, odbieramy jako wibracje, natomiast te, których częstotliwość jest wyższa niż 20 Hz, są przez nas rejestrowane jako wibracje połączone z dźwiękiem.
Czym jest wibrodiagnostyka?
Drgania emitowane przez różne urządzenia mogą wiele powiedzieć o ich stanie technicznym. Z tego względu pomiar drgań jest jedną z często stosowanych metod diagnostycznych, dzięki której można ocenić, jaki jest stan pracującej maszyny. Czujniki i analizatory drgań Simcenter SCADAS umożliwiają przeprowadzenie dokładnego pomiaru oraz analizy drgań, dzięki czemu określa się ich przyczynę oraz źródło. Jeżeli wartości wibracji przekraczają dopuszczalne limity, praca urządzenia może być mniej efektywna, częściej dochodzić może do awarii, a zdrowie obsługujących ją pracowników jest narażone na szwank.
Stosując analizę drgań układu, można zdiagnozować takie usterki, jak np.: niewyważenie, niewspółosiowość, uszkodzenia elementów tocznych łożysk, łopatek i zębatek przekładni czy luzy mechaniczne. Drgania są tym parametrem procesowym maszyn przemysłowych, który wykorzystuje się do bezinwazyjnej diagnostyki tych urządzeń, zawierają bowiem najwięcej informacji o ich stanie technicznym. Bezstykowe pomiary drgań są możliwe dzięki nowoczesnym wibrometrom laserowym, które wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba zbadania drgań na odległość. Wibrodiagnostyka jest obecnie najczęściej wykorzystywaną metodą do utrzymania ruchu zakładów produkcyjnych.
Jak drgania mechaniczne wpływają na ludzki organizm?
Pracownicy narażeni w miejscu pracy na drgania mechaniczne mogą mieć poważne problemy zdrowotne. Skutki zawodowej ekspozycji na takie wibracje są bowiem negatywne. Wpływają one niekorzystnie na układ kostny, wiele narządów wewnętrznych, krążenie krwi, system nerwowy oraz stawy. Zmiany chorobowe, jakie zajdą w ludzkim organizmie na skutek ekspozycji na drgania, nazywane są „zespołem wibracyjnym” i traktowane są jako choroba zawodowa.