ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВИБРО- И ШУМОГАСЯЩИХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ К РУЧНЫМ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПЕРФОРАТОРАМ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

bacteria per litre, by means oi v-radiations a chose of 40—50 thousand r. is sufficient When water is disinfected by means of ^radiations the colon bacilli retain their signi ficance as a sanitary index.

УДК 628.517.2

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВИБРО- И ШУМОГАСЯЩИХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ К РУЧНЫМ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ

ПЕРФОРАТОРАМ

Н. М. Паранько

Криворожский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний

Проблема уменьшения вибрации и шума перфораторов весьма актуальна, так как в последние годы растет заболеваемость бурильщиков и проходчиков вибрационной болезнью. У этих же рабочих часто выявляется понижение слуха.

Радикальными мерами борьбы с воздействием на организм вибрации и шума при бурении служит широкое внедрение бурильных машин с дистанционным автоматическим управлением. Однако автоматизация бурения встречает ряд технических затруднений. До сих пор не созданы также перфораторы, которые отвечали бы гигиеническим требованиям. Поэтому сейчас большое внимание удляется созданию виброзащитных и шумогасящих устройств, позволяющих значительно уменьшить передачу вибрации на руки рабочего. В частности, завод «Коммунист» совместно с Криворожским НИГРИ разработали к ручным перфораторам виброзащитные устройства (КВ-1, КВС-1, РА-2А и ВГ-6А) и выносной глушитель шума.

Задачей настоящей работы явилось определение эффективности предлагаемых вибро- и шумогасящих устройств с целью рекомендации лучших из них для серийного производства. Во время бурения перфораторами мы выявляли интенсивность вибрации, передаваемой на руки рабочих, без применения и с применением виброзащитных устройств и проводили физиологические исследования. Параметры вибрации измеряли совместно с НИГРИ датской аппаратурой фирмы «Брюэль и Къер» и вибрографом ВР-1 при горизонтальном бурении с колонки по граниту крепостью 8—9 баллов по шкале М. М. Протодьяконова. Давление сжатого воздуха, подаваемого в перфоратор при бурении, составляло 5 атм. Общий уровень шума измеряли шумомером типа

2203 той же фирмы.

Физиологические сдвиги в организме 13 испытуемых при бурении изучали в экспериментальных условиях. Испытуемые были практически здоровые люди 20-летнего возраста, ранее не подвергавшиеся воздействию вибрации и шума. Бурение велось на поверхности в специально оборудованном укрытии. До бурения, тотчас после него, затем во время отдыха (через Го и 20 мин.) исследовали пороги слуховой чувствительности на частотах 2000, 4000 и 8000 гц, вибрационной на частотах 30, 50 и 100 гц и болевой чувствительности, выявляли скрытый период зри-тельномоторной и словесных реакций, измеряли артериальное давление и пульс.

Всего было поставлено 228 опытов. Результаты показателей физиологических сдвигов усреднены и обработаны методом вариационной

статистики при коэффициенте достоверности, равном 3. Исследования по определению эффективности виброгасящих устройств проведены на двух основных типах ручных перфораторов — ПР-24Л и ПР-22.

К8-1

Виброгасящая каретка КВ-1 (рис. 1) состоит из легкой сварной рамы и представляет собой две трубки (2), скрепленные поперечными планками. В трубках помещены пружины (/), а между ними — ползуны. К ползунам укрепляют перфоратор. Завод-изготовитель предлагает применять виброгасящую каретку КВ-1 к серийному перфоратору ПР-24Л при бурении горизонтальных и наклонных шпуров с пневмо-поддержки. Виброгасящая каретка КВС-1 по своему устройству аналогична КВ-1, отличается от нее лишь более жесткой пружиной

и применяется при бурении нисходящих шпуров. К недостаткам виброгасящих кареток следует отнести частую смену их в течение рабочего дня, если необходимо производить бурение в различных направлениях, а также засорение трубки горными породами, приводящее к снижению амортизирующих свойств виброгасителя. Виброгасящие каретки КВ-1 и КВС-1 несколько увеличивают габариты перфоратора и утяжеляют его в среднем до 5 кг

Более удобны конструкции виброгасителей ВГ-6А и РА-2А. Они почти не утяжеляют порфо-ратор, не увеличивают его габа-

8Г-6Л

Р0-2Л

Рис. 1. Схематическое изображение перфораторов, оборудованных виброгасителями КВ-1, ВГ-6А и РА-2А.

Обозначения в тексте.

ритов и могут применяться при бурении шпуров в любом направлении. Каретка ВГ-6А и РА-2А намного проще по конструкции и дешевле в изготовлении. Виброгаситель ВГ-6А (4) состоит из 4—4,5 витов стальной проволоки (5). Один конец спирали крепится к жесткой рукоятке перфоратора (6), другой к ручке (7), за которую бурильщик держится руками. Обычная жест-

(6),

Таблица 1

Параметры вибрации перфораторов ПР-24Л и ПР-22 с виброзащитными устройствами и без них

кая ручка также сохраняется так как она необходима при переноске перфоратора и других операциях.

Существенный недостаток виброгасителя ВГ-6А состоит в том, что во время бурения его пружины лопаются в течение нескольких смен. Для получения виброгасяще-го эффекта необходимо постоянное усилие в 15—20 кг на рукоятку. При меньших усилиях вибро-гасящий эффект значительно снижается.

Виброгасящая ручка РА-2А (9), состоящая из многожильного сталь-ного каната диаметром 18—20 мм, покрытого мягкой пористой резиной (<§) ставится на перфоратор вместо обычной жесткой рукоятки и по

внешнему виду не отличается от нее. Замеры параметров вибрации с рукояток виброгасителей показали, что они значительно снижают интенсивность вибрации, передаваемой на руки рабочих (табл. 1).

Тип перфоратора и виброгасителя Основная частота вибрации (в гц) Амплитуда вибрации основной частоты (в мм) I 1

Ъ

ПР-24Л (серийный) . . 43 1,23

ПР-24Л с виброгасителем

КВ-1........ 43 0,42

ПР-22 (серийный).... 30 1,5

ПР-22 с виброгасителем

ВГ-6А ...... 30 0,82

ПР-22 с виброгасителем 0,96 •

РА-2 А........ 30

Виброгаситель КВ-1 дает возможность снизить величину основной амплитуды вибрации перфоратора ПР-24Л в 3 раза, а виброгасители ВГ-6А и РА-2А — почти в 2 раза.

При работе с перфораторами их металлическая поверхность и вода, применяемая для пылеподавления, вызывают охлаждение рук бурильщиков. Действие вибрации в сочетании с охлаждением приводит к более быстрому развитию вибрационной болезни (Е. Ц. Андреева-Галанина и В. Г. Артамонова).

С целью защиты рук бурильщика от охлаждения и в некоторой мере от вибрации Криворожский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний предложил НИГРИ разработать технические условия на изготовление виброгасящих и водонепроницаемых рукавиц. Опытные образцы таких рукавиц изготовлены. Они состоят из прорезиненной капроновой ткани, наладонников из микропористой резины и внутренней прокладки из мягкой теплой ткани. Рукавицы уменьшают вибрации, передаваемые на руки рабочих, примерно в 2 раза и хорошо защищают руки от промокания и охлаждения.

Для уменьшения шума перфораторов Криворожский НИГРИ и завод «Коммунист» разработали опытный образец выносного глушителя шума. Он устанавливается на корпус пневмоподдерживающей колонки и глушит только шум, образующийся вследствие выхлопа отработанного сжатого воздуха. С его помощью снижается общий уровень шума перфоратора на 10—14 дб.

Одним из недостатков предложенного глушителя шума является то, что выхлопное отверстие глушителя располагается у нижних конечностей бурильщика. В связи с этим происходит промокание одежды и охлаждение ног выбрасываемой струей воздуха.

Из средств индивидуальной защиты от шума в настоящее время предложены антифоны и заглушки. По данным Б. Я. Конограя, антифоны и заглушки снижают уровень шума до 15 дб в области низких и средних частот. В области частот от 800 до 1700 гц ослабление шума резко возрастает и составляет 37—40 дб. Выше частот 4000 гц ослабе-ние шума уменьшается.>

Для выяснения эффективности шумо- и виброгасящих устройств изучены физиологические сдвиги в организме человека во время бурения с применением указанных выше защитных приспособлений. Исследованиями установлено (табл. 2), что при работе ручными перфораторами ПР-22 и ПР-24Л, не оборудованными вибро- и шумогася-щими устройствами, у испытуемых тотчас после Ю-'минутного бурения повышались пороги слуховой чувствительности соответственно на 25,4 и 30,4 дб, вибрационной чувствительности — на 7,4 и 8,7 дб. Латентный период зрительномоторной реакции увеличивался в среднем на 25 и 49 мсек, словесных реакций — на 112 и 389 мсек. Артериальное давление к концу бурения повышалось соответственно: минимальное на 10 и 20 мм, максимальное на 25 и 50 мм.

Восстановление слуха в большинстве случаев не наступало во время 20-минутного отдыха, что указывает на утомление слухового анализатора. Увеличение латентного периода зрительномоторной и словесных реакций в течение бурения, а также замедленное возвращение этих реакций к исходному уровню после бурения свидетельствуют о существенных сдвигах в функциональном состоянии коры больших полушарий головного мозга, наступающих в организме под влиянием интенсивного шума и вибрации перфораторов.

В серии опытов, когда испытуемые бурили перфораторами с виброзащитными устройствами ВГ-6А, РА-2А и КВ-1, порог вибрационной чувствительности увеличивался в меньшей степени, чем при бурении без применения тех же приспособлений. Артериальное давление и пульс восстанавливались в течение 10 мин. после окончания работы.

Таблица 2

Физиологические сдвиги в организме испытуемых во время бурения перфораторами, оборудованными вибро- и шумогасящими устройствами (средние данные)

Изменение

Изменение Изменение по- времени Изменение артериального

порога слу- рога вибра- скрытого давления (в мм)

ховой чувстви- ционной чув- периода

тельности ствительности зрительно-

(в дб на ча- (в дб на ча- моторной

Тип перфоратора стоте 8000 гц) стоте 30 гц) реакции (в мсек) максимальное минимальное

и защитного приспособления #

А • • т • •

^ • X Ви • а: 0) с? X • (V • X — щ X 0) с? •м й) с: • X X аг

о о «= к « £ СП — х • о О с — м О о г- 2 ¡К о о м 2 и О о

С—? со <и СХ О см к- £ " 5 т ДЗ о см с к о 3 г: х О О см с к О | О 1 О СМ С Сч £ X О СМ со

Г. 2Г О Н £ С 2? а> а Л к то г; У £ ь а О >ч СП V а л \ 2 о. л \ 1 а со К л \ СО (V и аг 5 £ н £ л л со <V О. К со V а н со К /11 л О) а (Ъ

НО гг О/ а* но у гг О ^ но :г £о й> гг О) О но ; з гг

ПР-22 (серий-

ный) 25,4 6,1 8,8 7,4 6,0 +4,0 25 12 5 25 5 0 10 5 0

ПР-22 с вибро- •

гасителем

ВГ-6А . . 17,2 9,5 3,7 4,0 —0,5 -3,1 5 5 2 19,5 0,5 3,5 8 • 3 0

ПР-22 с внбро- *

гасителем

РА-2А . . 18,2 9,5 4,3 3,8 0,4- -1,3 1 5 5 19,5 0,5 -1,5 6 3 0

ПР-22 с вибро-

гасителем

РА-2А, в ру- • #

кавицах и •

антифонах 8,0 2,2 1,8 -0,5 —0,6 —5,6 5 5 2 7,5 —5,5 -7,5 0 0 —2-

ПР-22 с глуши-

телем шума 24,9 10,6 11,2 19 —3 — 12 15 0 —5 5 0 0

ПР-24Л (серий-

ный) 30,4 14,6 9,8 +8,7 + 1,5 +0,7 49 29 22 50 8 3 20 15 11

ПР-24Л с вибро- •

гасителем Ф

КВ-1 в рука- •

вицах и анти-

фонах . . . 7,8 1 2,1 -0.2 -1,5 —6,9 -6,4 0 0 0 7,5 -17,5 -7,5 1 —2 —2'

Примечание. Цифры с минусом впереди означают уменьшение показателей па сравнению с исходным уровнем показателей, с плюсом — увеличение.

Наименее выраженные сдвиги физиологических функций отмечены у испытуемых, работающих с виброгасящей кареткой КВ-1.

Однако при работе с виброгасящими устройствами изменения слуха и функционального состояния центральной нервной системы все еще были неблагоприятными.

Не получено заметной разницы изменений слуховой чувствительности у испытуемых, работавших перфоратором ПР-22, оборудованным выносным глушителем шума. Пороги слуховой чувствительности повышались так же, как и при бурении перфоратором без глушителя; восстановление слуха не наступало даже через 20 мин. после бурения. Артериальное давление и пульс, болевая чувствительность, скорость зрительномоторных и словесных реакций были выражены почти в такой же степени, как и при бурении без глушителя шума.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что применение только виброзащитных устройств или глушителя шума недостаточно для обеспечения безопасных условий работы с перфораторами. Для защиты организма бурильщиков необходимо комплексное использование щумо- и виброгасящих приспособлений.

Исследованиями физиологических сдвигов в организме испытуемых, работавших при бурении одновременно с виброгасящими устройствами,

с антифонами и в виброзащитных рукавицах, установлено, что пороги слуховой чувствительности тотчас после бурения повышались до 8 дб на частоте 8000 гц. Вибрационная чувствительность в ходе бурения не снижалась; максимальное артериальное давление к концу его повышалось незначительно, а минимальное не изменялось; не отмечено увеличения латентного периода зритель-номоторных и словесных реакций (рис. 2) и других функций.

Следовательно, одновременное применение виброзащитных устройств, рукавиц и антифонов служит эффективным средством защиты бурильщика от вредного влияния шума и вибрации перфораторов.

Выводы

1. Виброгасящие устройства КВ-1 и РА-2А позволяют снизить вибрации, передаваемые на руки бурильщика, в 2—3 раза.

2. Испытанный выносной глушитель шума не отвечает гигиеническим требованиям, так как он • малоэффективен и создает неудобства в работе.

3. Теплые водонепроницаемые рукавицы отвечают гигиеническим требованиям и могут быть рекомендованы для серийного производства.

4. Комплексное применение амортизационных устройств к перфораторам, средств индивидуальной защиты от шума и специальных рукавиц значительно уменьшает физиологические сдвиги в организме испытуемых, обеспечивает профилактику профессиональной тугоухости и вибрационной болезни бурильщиков.

ЛИТЕРАТУРА

Л \ к. • %

%

Андреев а-Г ала пина Е. Ц., Артамонова В. Г. Экспертиза трудоспособности при вибрационной болезни. М—Л., 1963. — К о н о г р а й Б. Я. В кн.: Сборник научных трудов Научно-исслед. горнорудного ин-та. М., 1960, № 4, стр. 276.

Поступила 3/11 19G4 г.

HYGIENIC EVALUATION OF VIBRATION DAMPERS AND NOISE SILENCERS FOP

HAND-OPERATED PNEUMATIC DRILLS

N. M. Paranko

Vibration dampers (KB-I, PA-2A, ВГ-6А), warm waterproof gauntlets, silencers and "antiphones" have been physiologically and hygienically assessed. The finding is that most effective are vibration dampers PA-2A and KB-I, which suppress the vibration affecting the driller's hand, and render it 2—3 times less. The waterproof gauntlets meet hygienic standards, and the "antiphones" provide proper protection from noise. Consequently, vibration dampers PA-2A and KB-I, gauntlets and "antiphones ' may be recommended for serial production. The simultaneous use of vibration dampers, gauntlets and "antipho-nes" while operating pneumatic drills will serve as anx effective preventive measure against vibration disease and occupational hearing disorders among operators. The external noise silencer and the virbation damper ВГ-6А do not meet sanitary requirements.

Ï Huu % 1350

% 1300 ' 1250

1200

% 1150 § 1100 ч Ю sût

«S woo

350

Через

10 мин

x

Исходные Тотчас данные после

опыта

Время исследодании

Через

20 мж

Рис. 2. Изменение времени скрытого периода словесных реакций у испытуемых, работавших перфоратором ПР-24Л (I) с комплексом защитных

ппигппсоблений (II)