Optimal hand-arm system of vibration isolation including human sensitivity to vibration

• Autorzy: Książek M. A.

Warianty tytułu

PL

Optymalna wibroizolacja układu ręka-ramię przy uwzględnieniu wrażliwości człowieka na wibracje

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the optimal vibration isolation systems (OVIS) have been analytically obtained for a new hand-arm models (HAS) subjected to stochastic excitations. The models are described by its impedance, weighted by standard frequency domain curve Wh(s) depicting hand-arm discomfort level. The analytical functions depicting OVIS have been carried out in the general form for random stationary acceleration excitations, general forms of impedance Z(s) of hand-arm system and selected criterion of isolation.

PL

W artykule przedstawiono analityczne wyrażenia opisujące optymalne układy wibroizolacji (OVIS) dla nowych, hybrydowych modeli układu ręka-ramię (HAS) poddanych wymuszeniom przypadkowym. Modele hybrydowe zostały zbudowane na podstawie znajomości impedancji układu ręka-ramię Z(s) oraz podanej w normach funkcji wagowej Wh(s) opisującej wrażliwość człowieka na wibracje przekazywane przez ręce. Optymalizację przeprowadzono dla przyjętego a priori kryterium. Wyrażenia analityczne opisujące OVIS zilustrowano przykładami numerycznymi.

Słowa kluczowe

EN

hibrid hand-arm models; optimal vibration isolation

PL

hybrydowe modele układu ręka-ramię; optymalne układy wibroizolacji

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics / AGH University of Science and Technology
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 28, no. 2
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Książek M. A.

• Institute of Applied Mechanics, Cracow University of Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• Australian Standard AS 2993.1-1987, Vibration and shock dynamic characteristics of the human body, Part 1: Driving Point Impedance of the Human Body, pp. 1-14.
• Basista Z. 2002, The influence of a vibration-insulated handle on the ergonomic comfort of a percussive tool. (in Polish), Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Nr 197, Mechanika 60, Rzeszów, pp. 19-26.
• Basista Z. 2006, Simulation investigation of an active vibration protection system of an operator of a hand-held percussive tool. Engineering Transactions, 54, 3, Polish Academy of Science, pp. 173-187.
• Basista Z., Książek M.A. 2004, Estimation of comfort parameters of an active vibration isolation system of handle of percussive power tool. Proceedings of the 33th International Congress Inter- Noise 2004, Prague, pp. 8-16.
• Bovenzi M., Petronio L., Marimo F.Di. 1979, Hand-Arm Vibration in Shipyard Caulkers. International CISM-IFToMM Symposium: Man under Vibration, Suffering and Protection, Udine, Italy, April 3-6, pp. 151-165.
• British Standards 6842, 1987b.
• Bystroem B.O., Nilsson A., Olsson E. 1978, Chain Saw Vibration, Investigation of Hand Vibration and Development of Mechanical Hand Model. Technical Report 1978; 39T, Universitat Lulea.
• Daikoku M., Ishikawa F. 1990, Mechanical Impedance and Vibration Model of Hand-Arm System. Proceedings of the 5th International Conference on Hand-Arm Vibration, Kanazawa, May 23-26, Kyoei Press Company Limited, Kanazawa, pp. 167-171.
• Griffin M.J. 1990, Handbook of Human Vibration. Academic Press, London.
• Gupta S.C., Hasdorf L. 1981, Fundamentals of Automatic Control. John Wiley and Sons, Inc., New York.
• ISO 5349, International Standards 1986, Mechanical Vibration - Guidelines for the Measurement and the Assessment of Human Exposure to Hand - Transmitted Vibration.
• Książek M. 1996, Analiza istniejących modeli biomechanicznych układu ręka-ramię pod kątem wibroizolacji drgań pochodzących od narzędzi ręcznych. Czasopismo Techniczne, Z.2-M/1966, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, pp. 87-114.
• Książek M.A. 1997, Synthesis of optimal isolation systems of hand-transmitted vibration. „Shock and Vibration", vol. 4, Issue 4, 1997, pp. 281-291, USA.
• Książek M.A. 1999, Modelowanie i optymalizacja układu człowiek - wibroizolator - maszyna. Monografia 244, Kraków 1999, Wyd. Politechniki Krakowskiej.
• Książek M., Basista Z. 1998, Comparison of Hand-Arm Vibration Isolation Systems. Materiały XI Międzynarodowej Konferencji Zwalczania Hałasu, Noise Control 98, 2-4 czerwca, Krynica.
• Książek M.A., Tarnowski J. 2003, Influence of frequency excitation and force pressure on the transient vibration responses of the handle - hand-arm system. Structures - Waves - Human Health, vol. XII, No 1, Structural Acoustics and Waves in Environment, pp. 55-65.
• Książek M.A., Tarnowski J., 2003, Measurements of non-stationary vibrations of a handle - hand-arm system. Proceedings of the 38th Conference on Human Response to Vibration, Institute of Naval Medicine, Alverstoke, Gosport, England, pp. 213-229.
• Książek M. et al. 1995, Analiza i optymalna wibroizolacja układu ręka-ramię. Nowe metody eliminacji drgań przenoszonych na ludzi i konstrukcje, Monografia 185, Seria Mechanika, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 1995, pp. 9-38.
• Lee A.Y., Salman M.A. 1989, On the design of active suspension incorporating human sensitivity to vibration. Optimal Control Applications and Methods, vol. 10, (1989), pp.189-195
• Reynolds D.D., Keith R.H. 1977, Hand-Arm Vibration, Part I; Analytical Model of the Vibration Response Characteristics of the Hand. Journal of Sound and Vibration, vol. 51, pp. 237-253.
• Reynolds D.D., Jetzer T.C. 1999, Use of air bladder technology in anti-vibration gloves. Proceedings of 34th UK Group Conference on Human Response to Vibration, September 22-24, Southampton, England, pp. 153-160.
• Rakheja S., Wu J.Z., Dong R.G., Schopper A.W. 2002, A comparison of biodynamic models of the human hand-arm system for applications to hand-held power tools. Journal of Sound and Vibration, 214, 1, pp. 165-182.