Межгосударственный стандарт ГОСТ 31191.4-2006 (ИСО 2631-4:2001) "Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека Часть 4. "Руководство по оценке влияния вибрации на комфорт пассажиров и бригады рельсового транспортного средства" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2007 г. N 356-ст)
Vibration and shock. Measurement and evaluation of human exposure to whole-body vibration. Part 4. Guidelines for evaluation of the effects of vibration on passengers and crew comfort in rail vehicles
с 1 июля 2008 г.
Введен впервые
Введение
Общие методы измерения и оценки общей вибрации, в том числе на транспортных средствах разных видов, установлены в ГОСТ 31191.1. Настоящий стандарт распространяет методы ГОСТ 31191.1 на рельсовые транспортные средства, вибрация которых имеет свою специфику.
Рельсовые транспортные средства в процессе движения производят прогнозируемые, но сложные по составу и форме пространственные колебания, вид которых зависит от рельсового пути, конструкции транспортного средства и конструкции сиденья (или спального места). Степень комфорта пассажиров транспортного средства определяется не только вибрацией, но также и тем, насколько эта вибрация ожидаема с учетом класса оплаченных услуг. Длительность поездки не влияет непосредственно на оценку степени комфорта (за исключением восприятия низкочастотных колебаний, вызывающих укачивание), но от нее зависит поведение пассажиров в пути. Если длительность поездки превышает несколько минут, то пассажиры могут читать, писать, есть или пить, а если поездка является длительной, то и спать. При этом пассажиры могут по-разному оценивать комфортность транспортных средств в зависимости от ожидаемого уровня сервиса и длительности поездки. Кроме того, на субъективную оценку пассажира, помимо вибрации, оказывают влияние такие факторы, как шум, температура, влажность, качество воздуха, удобство сиденья.
Настоящий стандарт предназначен для использования организациями, определяющими характеристики транспортных средств, покупающими их или осуществляющими их эксплуатацию. Методы оценки, установленные в настоящем стандарте, относятся в большей степени к сравнительной комфортности транспортных средств, нежели к абсолютному уровню комфорта.
По сравнению с примененным международным стандартом ИСО 2631-4:2001 в текст настоящего стандарта внесены следующие изменения:
- изменена структура стандарта, как указано в приложении В;
- в наименовании стандарта и по всему тексту термин "транспортное средство с фиксированными направляющими движения" заменен на "рельсовое транспортное средство"; его определение оставлено неизменным и перенесено из раздела 1 в новый раздел 3;
- раздел 2 дополнен ссылкой на ГОСТ 12.1.012, где определены общие термины по вибрационной безопасности;
- добавлено определение термина "квантиль" (пункт 3.2);
- для удобства пользования стандартом повторен рисунок 1 из ГОСТ 31191.1; соответственно изменен номер следующего рисунка;
- исключен элемент "Библиография".
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает руководство по применению ГОСТ 31191.1 для оценки влияния вибрации на комфорт пассажиров и бригады рельсовых транспортных средств.
Данное руководство предполагает получение оценки степени комфорта в процессе поездки на рельсовом транспортном средстве на основе рассмотрения только действующей на человека вибрации без учета других влияющих факторов.
Настоящий стандарт распространяется на людей с нормальным состоянием здоровья.
Настоящий стандарт устанавливает метод оценки воздействия колебаний на очень низких частотах (от 0,1 до 0,5 Гц) в вертикальном направлении, способных вызвать появление укачивания (болезни движения), которые обусловлены закруглениями пути, подъемами пути на виражах, а также отклоняющимися подвесками транспортного средства. Настоящий стандарт не распространяется на оценку степени комфортности в отношении низкочастотных (менее 0,5 Гц) ускорений, связанных с действием продольных или поперечных сил, которые обусловлены продольными и поперечными уклонами пути.
Настоящий стандарт не распространяется на одиночные удары с большой энергией, способные привести к травмам, подобные тем, что имеют место при дорожных авариях или столкновениях вагонов поезда, а также на сильную вибрацию, которая может повлечь ухудшение состояния здоровья.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования
ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Средства измерения вибрации, воздействующей на человека. Общие требования (ИСО 8041:2005, IDT)
ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний (МЭК 61260:1995 "Электроакустика. Фильтры с полосой пропускания в одну октаву и доли октавы", NEQ)
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения (ИСО 2041:1990 "Вибрация и удар. Словарь", NEQ)
ГОСТ 31191.1-2004 Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования (ИСО 2631-1:1997 "Вибрация и удар. Оценка воздействия общей вибрации на человека. Часть 1. Общие требования", MOD)
ГОСТ 31248-2004 Вибрация. Измерение и анализ общей вибрации, воздействующей на пассажиров и бригаду рельсового транспортного средства (ИСО 10056:2001, MOD)
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12.1.012, ГОСТ ИСО 8041, ГОСТ 24346 и ГОСТ 31191.1, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 рельсовое транспортное средство: Транспортное средство, способ передвижения которого предусматривает компенсацию центробежных сил при изменении направления движения.
Пример - Железнодорожные транспортные средства (международные и междугородние поезда и поезда местного сообщения), транспортные средства на магнитной подвеске.
3.2 квантиль уровня р: Значение случайной величины, для которого функция распределения случайной величины принимает значение р (
).
).4 Учет особенности рельсовых транспортных средств при оценке комфорта пассажиров
Рельсовые транспортные средства в движении способны производить значительную поступательную и угловую вибрацию, оказывающую влияние на степень комфорта пассажиров. С точки зрения комфорта пассажиров рельсовых транспортных средств особо важную роль играют, как правило, колебания в вертикальном и поперечном (относительно движения) направлениях, а также угловая качка. Для стоящих пассажиров и членов бригады наибольшее значение могут иметь продольная и поперечная составляющие вибрации.
Другие факторы, такие как уровень акустического шума, температура и влажность воздуха, могут усиливать ощущение дискомфорта, поэтому воздействие этих факторов также следует принимать во внимание при интерпретации результатов, полученных в соответствии с настоящим стандартом.
Поскольку в процессе поездки пассажиры могут стоять, сидеть, лежать в разных позах относительно транспортного средства, система координат, связанная с телом человека, не всегда удобна для оценки комфорта пассажиров. Поэтому рекомендуется проводить измерения преимущественно в точках контакта тела сидящего человека с опорными поверхностями*, используя базицентрическую систему координат, которая определена в ГОСТ 31191.1 (см. рисунок 1).
Оценка влияния вибрации на комфорт пассажира осложняется такими факторами, как степень соответствия вибрации ожиданиям пассажира, а также длительность поездки, которая может варьироваться от нескольких минут до нескольких дней. В течение поездки пассажир может совершать разные действия: ходить, читать, писать, печатать, есть, пить, спать и т.д. Влияние вибрации выражается не только в том, что она может быть помехой занятиям определенного вида; ее воздействие, когда деятельность требует определенной зрительной концентрации, например, при чтении или письме, может повысить вероятность развития у пассажира болезни движения.
Для того, чтобы иметь возможность сравнивать результаты испытаний различных транспортных средств, необходимо располагать описаниями подвески транспортного средства и участка пути, на котором проведены измерения. Обычно измерения проводят на представительном участке пути (прямом или на закруглении), который, в свою очередь, должен включать в себя участки разного качества, которые могут наблюдаться при движении транспортного средства в процессе эксплуатации. Испытанию подвергают транспортные средства как с новыми колесами, так и (если возможно) с колесами, изношенными до предельно допустимого уровня.
Испытания проводят для пустых и (если возможно) заполненных людьми транспортных средств. Могут быть также проведены исследования влияния других условий нагрузки. На результаты испытаний могут оказать влияние такие факторы, как положение вагона в составе поезда или (иногда) направление его движения. Положение вагона в составе поезда и направление движения поезда должны быть зафиксированы и внесены в протокол испытаний.
5 Характеристики вибрации рельсовых транспортных средств
Вибрация рельсовых транспортных средств характеризуется:
- случайными поступательными и угловыми ускорениями, вызванными несовершенствами поверхностей в месте контакта колеса с опорой;
- почти периодическими колебаниями, вызванными нестабильностью движения рельсового транспортного средства (раскачиванием), колебаниями подвески, протяженными неравномерностями опорной поверхности, равноудаленными друг от друга стыками пути и т.д.;
- ускорениями почти постоянной амплитуды в поперечном и вертикальном направлениях при движении рельсового транспортного средства по закруглению пути, а также ускорениями почти постоянной амплитуды в продольном направлении при его разгоне или торможении;
- резкими внезапными колебаниями в случае значительных дефектов пути или на стрелках или изменениями уровня почти постоянного ускорения при изменении радиуса закругления пути (плавном или резком).