ГОСТ 31319-2006 Вибрация. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Требования к проведению измерений на рабочих местах. стр. 3

Примеры

1 Изменение скорости движения машины влияет на производимую ею вибрацию.

2 Вилочный погрузчик может передвигаться по гладкой поверхности внутри помещения, по неровностям внутри того же помещения (углубления, пороги, кабельные коробы, мусор и т.д.) или по неровной поверхности вне здания.

3 Вагонетка может двигаться с грузом или без него.

4 На вибрацию может влиять вспомогательное оборудование, например, к трактору может быть прицеплена бетономешалка или плуг.

Кроме того, полезной может оказаться информация, полученная:

- от рабочих или инспектирующих лиц в отношении того, какие операции сопровождаются вибрацией максимального уровня;

- от производителей машин или из публикаций о результатах предшествующих измерений для машин данного типа в отношении их вибрационных характеристик для оценки потенциальной опасности вибрационного воздействия для каждой операции;

- от производителей машин в отношении значений параметров вибрации и условий движения, в которых они были получены, -

а также информация о позе работника, виде сиденья (с углублением или выпуклой поверхностью, наличии у сиденья спинки и т.д.).

В случае кратковременных хорошо определенных воздействий (например, погрузка и движение по неровной поверхности колесного погрузчика, движение и погрузка вилочным автопогрузчиком) каждому из них может соответствовать свой уровень вибрации. Для каждой выбранной операции следует провести по возможности большее число измерений и полученные результаты усреднить в соответствии с формулой (4). После этого эквивалентное виброускорение вычисляют на основе значений эквивалентных виброускорений для каждой операции в соответствии с формулой (2).

При выполнении продолжительных непрерывных операций (например, управлении движением на дальнее расстояние рейсового автобуса или грузового автомобиля) возможны две типичные ситуации. В первом случае вибрация почти стационарна, статистические характеристики со временем изменяются незначительно - такое может иметь место, например, в процессе длительного движения автомобиля по шоссе. При этом измерения также должны быть достаточно продолжительными, чтобы повысить точность усреднения измеряемого параметра вибрации (см. 5.4).

Другая ситуация связана с непрерывным выполнением операции, в ходе которой вибрация не остается стационарной, а изменяет свои статистические характеристики со временем. Приближенная фотография вибрационного воздействия может быть получена группировкой периодов с существенно различающимися уровнями вибрации. Характерным примером такой группировки измерений является группировка по типам дорожного покрытия (городские дороги, сельские дороги, загородное шоссе) или группировка по выполняемой транспортным средством операции (например, движение, другие операции). Для каждой из групп следует провести как можно больше измерений для получения средней характеристики вибрации в группе.

5.3 Организация проведения измерений

Если целью проведения измерений является оценка воздействия вибрации на конкретного работника в конкретный рабочий день, то оптимальным является способ непрерывного измерения вибрации в течение всего рабочего дня. Современная измерительная техника позволяет это, однако такой способ зачастую непрактичен, что вынуждает проводить измерения на отдельных периодах воздействия вибрации на работника. При этом для проверки обоснованности выбора способа проведения измерений полезно сравнивать результаты, полученные данным способом, с результатами, полученными при непрерывном измерении в течение рабочего дня.

Организация проведения измерений зависит от типа вибрационного воздействия для данной операции.

Чтобы оценить эквивалентное виброускорение, следует определить, какой из двух возможных сценариев имеет место:

a) Рабочий день состоит из продолжительных непрерывных операций (например, управление движением железнодорожного состава или грузового автомобиля на дальнее расстояние). В этом случае измерения проводят на некотором периоде в ходе выполнения операции или в течение всей операции, которая может сопровождаться короткими перерывами, являющимися типичными для данной операции (например, остановки на запрещающий сигнал светофора). Помимо измерения параметров вибрации для оценки эквивалентного виброускорения необходимо определять длительность воздействия вибрации в течение рабочего дня.

b) Рабочий день состоит из операций, сопровождающихся вибрацией разного уровня, длительность которых мала по сравнению с длительностью рабочего дня (например, погрузка и движение по неровной поверхности колесного погрузчика, движение и подъем грузов вилочным автопогрузчиком). В этом случае измерения следует проводить либо раздельно для каждой операции и затем суммировать их результаты, либо, по возможности, проводить измерения для сочетания таких операций. Помимо измерения параметров вибрации для оценки эквивалентного виброускорения требуется определять длительность воздействия вибрации для каждой из операций.

Чтобы оптимальным образом выбрать рабочий диапазон измерительной аппаратуры, следует провести предварительные измерения для тех операций, которые могут вызывать появление вибрации максимального уровня.

При выборе операций для проведения измерений необходимо принимать во внимание также те из них, что выходят за рамки выполнения основных рабочих функций. Например, вибрация при движении сельскохозяйственного трактора по направлению к полю, где он должен выполнять свою работу, может превышать ту, что имеет место при работе трактора в полевых условиях.

5.4 Число измерений и их длительность

Число измерений и их длительность выбирают таким образом, чтобы обеспечить получение корректированной вибрации, представительной для 8-часового рабочего дня. Если непрерывное измерение вибрации в течение рабочего дня невозможно, продолжительность измерений зависит от характеристик рабочих операций, определенных в 5.2.

a) Если рабочий день состоит из продолжительных непрерывных операций, необходимо в разные моменты рабочего дня получить выборки измерений длительностью не менее 3 мин каждая и провести по ним усреднение, для того чтобы учесть колебания уровня вибрации в течение дня. Число выборок измерений должно быть достаточным для демонстрации того, что полученное в результате усреднения значение является представительной характеристикой для вибрации, действующей на протяжении рабочего дня. Данное требование можно проверить, наблюдая за тем, как изменяется результат усреднения в зависимости от увеличения числа выборок . Неопределенность измерений, связанная с ограничением числа выборок, должна быть сопоставима с неопределенностью, зависящей от других факторов (см. раздел 7).

Усредненное корректированное виброускорение , м/с , для серии из выборок определяют по формуле

, (4)

где - среднеквадратичное значение корректированного виброускорения для -й выборки;

- длительность -й выборки;

- общее время измерений.

Данную процедуру необходимо выполнять отдельно для каждого направления действия вибрации в выбранной системе координат.

b) Если рабочий день состоит из операций небольшой длительности, повторяющихся в течение дня несколько раз, расчет эквивалентного виброускорения осуществляют на основе измерений в пределах полного рабочего цикла. Число рабочих циклов, для которых проводят измерения, должно быть достаточным, позволяющим продемонстрировать, что полученное среднее значение является представительной характеристикой вибрации, действующей на протяжении рабочего дня. В этом случае, так же как и в предыдущем, достаточность числа измерений определяют по характеру изменения результата усреднения.

c) Если операции в течение рабочего дня выполняют однократно (без повторений), измерения проводят во время выполнения каждой операции.

d) Если в течение рабочего дня нет повторяющихся рабочих циклов, а продолжительность каждой операции не превышает 3 мин, тогда, для получения общей длительности измерений в процессе выполнения операции не менее 3 мин, такие операции могут быть повторены (см. пример в разделе А.3 приложения А). В качестве альтернативного метода для получения измерений на периоде не менее 3 мин рабочие операции могут быть смоделированы искусственно.

Примечание - Требование о том, чтобы длительность измерений составляла не менее 3 мин, связано с условием обеспечения необходимой статистической точности получаемых результатов.

5.5 Оценка времени воздействия вибрации

Общая длительность воздействия вибрации в течение рабочего дня должна быть получена для каждой выбранной операции или рабочего цикла. Оценка этой длительности может быть основана на реальном измерении длительности вибрационного воздействия во время выполнения конкретной операции (рабочего цикла) или на данных о числе выполняемых операций (рабочих циклов) в течение рабочего дня.

Измерения проводят, прежде всего, с целью выяснить, как долго оператор подвергается воздействию вибрации на определенном периоде времени, и установить источник этой вибрации. Для этого могут быть использованы различные методы:

- хронометраж с помощью секундомера;

- анализ видеозаписи рабочего процесса;

- фиксация характера деятельности работника в выборочные моменты времени.

Источником необходимой информации может служить журнал работ. Например, из него можно узнать, какое количество грузовых автомобилей в течение суток было загружено и разгружено с помощью вилочного автопогрузчика. Однако при этом необходимо убедиться, что получаемая информация адекватна для оценки эквивалентного виброускорения. В частности, из журнала работ можно точно узнать количество изделий, обработанных к концу рабочего дня, но если обработка изделий осуществлялась не одним, а несколькими рабочими или если к концу рабочей смены работа над какими-то изделиями осталась незавершенной, использовать такие сведения для непосредственной оценки эквивалентного виброускорения нельзя.

Примечание - Когда оценку среднего времени воздействия вибрации в течение рабочего дня просят дать самих работников, они обычно включают в него периоды времени, когда непосредственное воздействие вибрации отсутствует (например, периоды простоя при работе автопогрузчика). Поэтому такой метод оценки дает, как правило, завышенное значение длительности вибрационного воздействия.

6 Измерение вибрации

6.1 Измерительное оборудование

6.1.1 Общие положения

Измерительная система включает в себя один или несколько акселерометров для снятия сигналов вибрации вибрирующей поверхности.

Преобразование сигналов вибрации для получения результатов измерений может быть осуществлено с использованием одного прибора - виброметра, имеющего встроенные функции частотной коррекции и интегрирования. Такие приборы разрабатывают специально для измерения вибрации на рабочем месте, и обычно их функциональных возможностей достаточно для обеспечения целей настоящего стандарта. Более сложные измерительные системы часто предусматривают выполнение частотного анализа сигнала вибрации в той или иной форме (например, в узких или третьоктавных полосах частот), а для хранения информации могут быть использованы цифровые или аналоговые устройства записи. Сбор и анализ данных в таких системах могут быть компьютеризованы. Стоимость таких систем выше, а работа с ними сложнее, чем с обычными виброметрами. Однако частотный анализ позволяет получить дополнительную информацию о доминирующих частотах и гармониках в спектре вибрации, что может быть полезным при определении мероприятий по снижению действующей вибрации.

Измерительную систему калибруют и проверяют до и после выполнения измерений. В случае сомнений в правильности работы акселерометра рекомендуется провести анализ временной формы снимаемого сигнала.

Минимальные требования к системе измерения и анализа вибрации (в том числе к виду функций частотной коррекции, допускам, динамическому диапазону, коэффициенту преобразования, линейности, индикации перегрузок цепи) установлены ГОСТ ИСО 8041.

6.1.2 Акселерометры