Analiza energetycznego oddziaływania dużego zmechanizowanego narzędzia udarowego na człowieka

• Autorzy: Wojsznis M. , Dobry M. W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of energy interaction of a big power-driven hand-held impact tool on human-operator

• Konferencja: Konferencja Naukowa Wpływ Wibracji na Otoczenie (10 ; 2004 ; Kraków / Janowice, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono energetyczną analizę wpływu drgań mechanicznych generowanych przez Duże Zmechanizowane Narzędzie Ręczne na człowieka-operatora. Wykorzystując Pierwszą Zasadę Przepływu Energii w Systemie Mechanicznym i Pierwszą Zasadę Dystrybucji Mocy w Systemie Mechanicznym sformułowanym przez Dobrego, zbudowano model układu Człowiek-Maszyna, zakładając niezależne rozpatrywanie rąk w tym systemie jako dwie drogi transmisji energii. Za pomocą programu symulacyjnego PEC-DZNR 2001 (ISO) otrzymano przebiegi w czasie: przemieszczeń, prędkości, przyspieszeń oraz mocy chwilowych w całym badanym systemie, jak i w poszczególnych punktów redukcji. Dysponując tymi sygnałami w rozpatrywanych punktach redukcji sporządzono widma gęstości mocy tych sygnałów. Otrzymane istotne amplitudy i ich częstotliwości w składzie widma porównano z częstościami rezonansowymi organów człowieka dostępnymi w literaturze, w celu zbadania wpływu drgań mechanicznych na organizm ludzki. Rezultaty badań wykazały, że ustalone energetycznie istotne amplitudy i ich częstotliwości drgań występują w zakresach częstotliwości rezonansowych części ciała ludzkiego i wywołują zjawisko ich rezonansu. Taki stan jest powodem wywołania zespołu choroby wibracyjnej u operatorów tych narzędzi.

EN

The paper presents energy analysis of the influence of mechanical vibrations generated by a big powered hand-held tool on a human-operator. Taking into account the First Principle of Energy Flow in a Mechanical System and the First Principle of Power Distribution in a Mechanical System formulated by Dobry, a model of a Human-Machine system was developed considering each hand independently as a separate path of energy transmission. With the help of simulation program PEC-DZNR 2001 (ISO) time functions of displacements, velocities, accelerations and instantaneous powers both in the whole investigated system and at the particular points of reduction were obtained. Basing on the signals for the considered points of reduction power density spectra were made. In order to check the influence of mechanical vibrations on a human body, the obtained significant amplitudes significant amplitudes and their frequencies were compared with resonance frequencies of parts of human body, which can be found in literature. The investigation results showed that the established energy significant vibration amplitudes and their frequencies appear near the resonance frequencies of the parts of a human body and cause their resonance. This causes Vibration induced White Finger disease among human operators.

Słowa kluczowe

PL

analiza energetyczna drgań; gęstość widmowa mocy; rozdział mocy

EN

energy analysis of vibrations; power density spectrum; power distribution

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 101, z. 5-M
• Strony: 379--387
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr., tab., il.

Twórcy

autor

Wojsznis M.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska

autor

Dobry M. W.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Cempel C., Wibroakustyka stosowana, PWN, 1989.
• [2] Cempel C., Drgania mechaniczne, Politechnika Poznańska, 1984.
• [3] Dobry M.W., Optymalizacja przepływu energii w systemie człowiek—narzędzie--podloże, rozprawa habilitacyjna, Politechnika Poznańska, Poznań 1998.
• [4] Dobry M.W., Zasada przepływu energii jako podstawa uogólnionej analizy dynamicznej systemu mechanicznego, raport wewnętrzny nr 265, Poznań, maj 1996, IMS Politechniki Poznańskiej.
• [5] Dobry M.W., Miszczak (Wojsznis) M., Dynamiczny model systemu człowiek-maszyna w przypadku posługiwania się dużymi narzędziami zmechanizowanymi, Mikołajki 2000.
• [6] Dobry M.W., Cempel C., Wpływ drgań na człowieka, VIII Krajowe Sympozjum „Wpływ wibracji na człowieka", Kraków-Janowice 28-30.09.98.
• [7] Dobry M.W., Miszczak (Wojsznis) M., Dynamiczny model systemu człowiek-maszyna w przypadku posługiwania się dużymi narzędziami zmechanizowanymi, Acta of Bioengineering and Biomechanics, vol. 2, Suplement 1, 2000, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000, 125-130.
• [8] Dobry M.W., Energy diagnostics and assessment of dynamics of mechanical and biomechatronics systems, Machine Dynamics Problems 2001, vol. 25, No. 3/4 Warsaw University of Technology, Warsaw 2001, 35-54.
• [9] Dobry M.W., Energy analysis of mechanical and biomechanical systems, Abstracts and invited lectures. XXth Jubilee Symposium Vibration in Physical Systems, Poznan-Błażejewko, May 21-25, 2002, 18-33.
• [10] Kirchberg S., Meltzer G., Melzig-Thide R., Schatte M., The computational optimisation of hand-operated tools with vibration-shock-action with regard to the vibration response of human hand-arm system, XII Konferencje Dynamika Stojov, Slovenska Akademia Vied. Bratislawa 1990, 611-624.
• [11] Markiewicz L., Fizjologia i higiena pracy, Instytut Wydawniczy CRZZ, Warszawa 1980.
• [12] Wojsznis M., Dobry M.W., Dynamics of energy flow in a biomechanical Human-Machine System-Hand-arm vibrations, Structures - Waves - Human Health, Acoustical Engineering, vol. XIII, No. 1, Krakow 2004, 55-70
• [13] Wojsznis M., Dobry M.W., The influence of positioning of hands on energy quantities Meltzer model, XXI Symposium Vibrations in Physical Systems, Poznan-Kiekrz, maj 26-29, 2004, 419-422.
• [14] Norma Międzynarodowa ISO/FDIS 10068 (1998). Mechanical vibrations and shock - Free mechanical impedance of human hand-arm system at the driving point.