К механическим колебаниям относятся вибрации, которые возбуждаются рабочими органами вибромашин или возникают при движении транспортных средств и работе производственного оборудования. К акустическим колебаниям относят волнообразные упругие колебания в воздухе, жидкой и твердой среде под воздействием возмущающей силы. Колебания в диапазоне - f = 16 Гц... 20 кГц называют звуковыми, с f <16 Гц - инфразвуком, с f >; 20 кГц - ультразвуком. Вибрации, передающиеся на тело человека через его опору, называют общими, а передающиеся через руки - локальными. Общие вибрации подразделяют на транспортные (автомашины, трактора), транспортно-технологические (машины с ограниченной подвижностью, например, экскаваторы и краны) и технологические (стационарные машины и станки). Вибрации различают по направлению воздействия: по оси Х - для общей вибрации горизонтальное направление "спина-грудь", а для локальной - "большой палец-мизинец"; по оси У - соответственно направления "правое плечо - левое плечо" и "запястье-ладонь"; по оси Z - для общей вибрации вертикальное направление "ноги - голова", а для локальной "основная фаланга - ногтевая фаланга".
Основные характеристики вибраций: частота, колебаний f, Гц, виброскорость V, м/с, и виброускорение а, м/с2. Помимо абсолютных значений V и а, широко применяют их логарифмические уровни в дБ (Lv и La), которые рассчитываются по формулам
где 5∙10-8 и 1∙10-6 - опорные величины V и a.
Вибрации обладают выраженным биологическим действием, которое зависит от f, интенсивности, направления и времени воздействия. Каждое колебание воспринимается организмом человека как толчок, на который уже через 20 мс развивается компенсаторное напряжение мышц. Соответственно наиболее опасны вибраций с f >50 Гц. Вибрации снижают и остроту зрения. Главным эффектом воздействия вибраций является развитие вибрационной болезни - одного из ведущих профзаболеваний. При низкочастотной локальной вибрации эта болезнь развивается через 8...10 лет с основным поражением опорно-двигательного аппарата. Высокочастотная вибрация (f = 125...250 Гц) уже через 5 лет приводит к сосудистым расстройствам, побелению пальцев, ломящим, ноющим болям и т.д. При общей вибрации наблюдаются головокружения, головные боли, поражения внутренних органов и позвоночника.
ПДУ вибрации установлены c учетом их спектра и направления осей действия для 3 критериев оценки - безопасность, снижение производительности труда и комфортность. Нормы локальной и транспортной вибрации обеспечивают безопасность персонала, транспортно-технологической и технологической -предупреждают снижение производительности труда. Нормы вибраций в ГОСТ 12.1.012-90 приведены в абсолютных значениях и относительных уровнях V и а в 1/3 октавных полосах f для общих вибраций и в октавных полосах f для локальных. ГОСТом также установлены предельные дозы вибрационного воздействия. Для 8-часового воздействия локальных вибраций этот уровень по V равен 2 м/с или 112 дБ, по а - 2 м/с2 или 126 дБ. Если уровень вибрации, создаваемый машиной, выше ПДУ более чем на 2 дБ, то применение машины запрещается.
