Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение «стоя») составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (положение «сидя») – 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц.

Местная вибрация малой интенсивности может благоприятно воздействовать на организм человека, улучшать функциональное состояние ЦНС, ускорять заживление ран и т.п., но при увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии – вибрационной болезни.

Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата. При частоте колебаний рабочих мест, близкой к собственным частотам внутренних органов, возможны механические повреждения или даже разрывы. Систематическое воздействие общих вибраций с высоким уровнем виброскорости приводит к вибрационной болезни, которая характеризуется нарушениями физиологических функций организма, связанными с поражением центральной нервной системы. Эти нарушения вызывают головные боли, головокружения, нарушения сна, снижение работоспособности, ухудшение самочувствия, нарушения сердечной деятельности, расстройство зрения, онемение и отечность пальцев рук, заболевание суставов, снижение чувствительности.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.

Основными нормативными правовыми актами, регламентирующими параметры производственных вибраций, являются:

"Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих" № 3041-84 и "Санитарные нормы вибрации рабочих мест" № 3044-84.

В настоящее время около 40 государственных стандартов регламентируют технические требования к вибрационным машинам и оборудованию, системам виброзащиты, методам измерения и оценки параметров вибрации и другие условия.

К работе с вибрирующими машинами и оборудованием допускаются лица не моложе 18 лет, получившие соответствующую квалификацию, сдавшие технический минимум по правилам безопасности и прошедшие медицинский осмотр.

Работа с вибрирующим оборудованием, как правило, должна проводиться в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее 160С при влажности 40-60%. Если создание подобных условий невозможно (работа на открытом воздухе, подземные работы и т.д.), то для периодического обогрева должны быть предусмотрены специальные отапливаемые помещения с температурой воздуха не менее 220С.

Большую часть рабочего времени водитель-экскаваторщик проводит в кабине экскаватора, которая не изолирована от наружных воздействий, шума работающих агрегатов, вибраций и выхлопных газов работающего двигателя (для экскаваторов типа ЭО с дизельным двигателем) Основная рабочая поза – сидя.

Наиболее действенным средством защиты человека в кабине экскаватора от вибрации является устранение непосредственно его контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, автоматизации и замены технологических операций.

Снижение неблагоприятного действия вибрации механизма экскаватора на оператора достигается путем технических решений:

Ø уменьшением интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований);

Ø средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками человека-оператора.

В первом случае уменьшение вибрации может достигать более значительных величин, по сравнению со вторым случаем, так как снижение величины вибрации в самом её источнике приведёт к тому, что в конечных местах, например в кабине оператора, её величина уменьшиться ещё существеннее, чем изначальная.

Но первый случай проигрывает второму по таким показателям как капитальные затраты на уменьшение вибрации, что в условиях нынешней экономической ситуации может стать решающим фактором в выборе того или иного способа защиты оператора экскаватора от её неблагоприятного воздействия.

Снижение действия вибрации можно также достичь путём изоляции непосредственно рабочего места машиниста ( кабины экскаватора в целом или непосредственно органов управления и кресла машиниста). Снижение потока вибрации, передающегося через органы управления (рычаги и связанные с ними командоконтроллеры ) можно достичь путём внедрения самых последних разработок в области электроники и компьютеризации- оснастить панель управления сенсорными датчиками, реагирующими либо на очень лёгкое нажатие на них, либо только на прикосновение руки машиниста экскаватора. Этот способ является самым виброизолирующим в случае рассмотрения уменьшения вибропотока со стороны органов управления. Но самым главным недостатком этого способа являются колоссальные затраты на его внедрение, обусловленные как материальными затратами на переоснащение устройств управления экскаватором, так и затраты на переобучение машинистов.

Более проработанным и внедрённым на отдельных карьерах является способ

Виброизоляции кабины машиниста от остального корпуса экскаватора путём применения вибропоглощающих прокладок из резины или другого хорошо поглощающего вибрацию материала. В качестве виброизолятора так же в данном случае можно применить металлические пружины, виброизолирующие мастики, пневматические виброизолирующие устройства. Или комбинации всего вышеперечисленного. Однако, несмотря на большой выбор виброизолирующих средств, данный способ имеет ограничения следующие ограничения:

- Конструктивная сложность выполнения.

- Большая стоимость, как самих виброизолирующих устройств, так и работ по их монтажу и наладке.

- Для их нормального функционирования требуются специальные условия эксплуатации

- Ограниченный срок работы

Так же некоторой разновидностью данного способа можно считать применение вариантов с установкой виброзащитных устройств непосредственно на кресло машиниста. Здесь следует упомянуть такие меры как установка виброизолированных от пола специальных амортизаторов, применение специальных прокладок из войлока или резины.

Очень часто большой эффект дают организационно- технические меры включающие в себя:

- проведение проверок общей вибрации и выявление путей её распространения для принятия последующих мер по их ликвидации – не реже 1 раза в год. А при исследовании локальной вибрации- не реже 2 раз в год. Меры ,снижающие вибрацию на путях ее распространения принимаются согласно ГОСТ 12.4.046-78.