Drgania ogólne to drgania mechaniczne, w zakresie częstotliwości od 0,1 do 80 Hz, które przenikają do ludzkiego ciała.
Typowym źródłem drgań ogólnych są pojazdy mechaniczne, w których to drgania przenoszone są na ciało człowieka poprzez siedzenia lub podłogi. Warto pamiętać, iż długotrwałe oddziaływanie drgań na organizm stanowi realne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia.
Główne źródło drgań ogólnych w miejscu pracy to maszyny i pojazdy mechaniczne. Drania są przenoszone na ciało człowieka za pośrednictwem siedzeń lub poprzez podłogę. Ekspozycja na tego typu wibracje może powodować poważne problemy zdrowotne. Na przykład, narażenie na duże wstrząsy może powodować urazy pleców u osoby siedzącej, lub kolan u osoby stojącej. Ryzyko to wzrasta wraz ze wzrostem amplitudy drgań oraz dłuższym czasem ekspozycji. Skutecznym sposobem ograniczenia ryzyka narażenia na drgania w miejscu pracy jest identyfikacja źródeł drgań oraz kontrolowanie amplitud drgań przy pomocy pomiarów.
Drgania (wibracje) to ruch oscylacyjny wokół punktu odniesienia. Zazwyczaj drgania wyrażane są w jednostkach wielkości amplitudy (np. m/s2) i częstotliwości (Hz). W maszynach drgania są generowane przez liczne elementy konstrukcyjne, które poruszają się lub obracają z różnymi częstotliwościami w tym samym czasie.
Pomiar drgań umożliwia wyznaczenie amplitudy drgań w funkcji częstotliwości i dzięki temu może być wykorzystany do identyfikacji tych komponentów. W praktyce stosuje się widma częstotliwości, aby wyświetlić poziom drgań w funkcji częstotliwości.
W pomiarach wibracji maszyn, analiza częstotliwościowa umożliwia znalezienie przyczyny niepożądanych drgań. W przypadku drgań ogólnych, stosowane są filtry korekcji częstotliwości, które filtrują drgania szczególnie szkodliwe dla ludzkiego ciała.
Narażenie na drgania ogólne jest powszechne w zawodach takich jak transport, budownictwo, górnictwo czy rolnictwo. Do najbardziej charakterystycznych przykładów źródeł zaliczyć można samochody terenowe, łodzie motorowe, helikoptery czy też samoloty odrzutowe. Bardzo często operatorzy pracujący na stojąco są również narażeni na drgania ogólne przenoszone przez podłogi.
Na poniższym wykresie znajdują się typowe amplitudy przyspieszenia drgań, generowane przez pojazdy mechaniczne:
Europejska „Dyrektywa Drganiowa” (2002/44/WE) ustanowiła zasady ograniczania zagrożeń związanych z ekspozycją na drgania ogólne. Po wprowadzeniu Dyrektywy, kraje UE przyjęły przepisy chroniące pracowników przed zagrożeniami z tym związanymi.
W celu zmniejszenia ryzyka, dyrektywa ustanowiła górne limity dotyczące wibracji:
W oparciu o wytyczne Dyrektywy, w Polsce wprowadzono:
Do obliczenia dziennego narażenia na drgania A(8) potrzebne są dwie wartości: amplituda drgań i czas trwania narażenia osoby na drgania. Czas trwania narażenia jest zwykle oceniany w rozmowach z pracownikami i ich przełożonymi.
Wielkość drgań ogólnych aw uzyskiwana jest na podstawie pomiarów. Wartość aw jest ważonym częstotliwościowo przyspieszeniem mierzonym w trzech kierunkach (osie X, Y, Z). Ponieważ drgania poziome są bardziej szkodliwe, dwie boczne osie X i Y są mnożone przez (1.4). Dla drgań pionowych, w osi z, współczynnik ten wynosi (1.0). Aby uzyskać narażenie na drgania A(8) wybiera się największe aw z trzech osi ortogonalnych (1,4awx, 1,4awy, lub awz).
W celu obliczenia dziennego narażenia na drgania ogólne A(8), maksymalną ważoną wielkość drgań aw, mnoży się przez pierwiastek kwadratowy z czasu trwania ekspozycji podzielonego przez 8-godzinny czas odniesienia, według następującego wzoru:
A(8)= awmax*√(Te/T8)
Zgodnie z normą ISO 2631-1 czas pomiaru drgań ogólnych powinien obejmować reprezentatywny okres pracy. W praktyce pomiar ten obejmuje całkowity czas każdego zadania, w którym pracownik narażony jest na drgania.
Brytyjska norma BS EN 14253:2003, sugeruje wykonanie co najmniej 2-godzinnych pomiarów, ale jeśli to możliwe, preferuje pomiary w połowie lub pełnym wymiarze dnia pracy. W przypadku, gdy dłuższe pomiary nie są możliwe, jako minimum sugeruje się pomiary 20-minutowe.
Pomiaru dokonuje się na siedzeniu osoby siedzącej lub na stopach osoby stojącej. Podczas pomiaru ocenia się wielkość drgań ogólnych aw (w m/s2). Aw jest to średnia kwadratowa (r.m.s) wielkości wibracji wyrażona w postaci ważonego częstotliwościowo przyspieszenia drań.
Alternatywną metodą pomiaru narażenia na wibracje jest wartość dawki drgań (VDV). VDV (w jednostkach m/s1,75) zapewnia dokładniejszą ocenę zagrożeń związanych z gwałtownymi wibracjami (np. wstrząsy). Podobnie jak w przypadku aw, w ocenie A(8) wykorzystuje się najwyższą z trzech ortogonalnych wartości osi (1,4VDVwx, 1,4VDVwy, lub VDVwz).
Podobnie jak inne pomiary wibracji, pomiary drgań ogólnych cechuje niepewność pomiarowa. Zgodnie z normą ISO 8041-1:2017, w celu zminimalizowania niepewności należy przeprowadzać kalibrację in-situ przy pomocy kalibratora drgań.
Miernik drgań ogólnych oddziałujących na człowieka jest dedykowanym przyrządem do pomiaru dziennej ekspozycji na drgania A(8) oraz wartość dawki wibracji VDV. Dzienna ekspozycja na wibracje jest mierzona w metrach na sekundę do kwadratu (m/s2) lub (m/s1.75) w przypadku VDV. Miernik do pomiaru drgań ogólnych powinien spełniać wymagania normy ISO 8041-1.
SVANTEK SV 106D – Miernik drgań ogólnych i miejscowych
