Identyfikatory
Warianty tytułu
Assessment of vibration measurement possibility at the contact point of hands with the vibration source
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań, których celem była ocena możliwości wykonywania pomiarów drgań w miejscu kontaktu rąk człowieka z powierzchnią eksploatowanego narzędzia, obrabianego elementu itp., zalecanych w wielu dokumentach normalizacyjnych, a jednak dotychczas niestosowanych. Istota wspomnianego sposobu pomiaru polega przede wszystkim na zastosowaniu przetwornika drgań o odpowiednich właściwościach. Na podstawie przeglądu literatury przedmiotu oraz bogatego zestawu norm międzynarodowych i krajowych sformułowano założenia do nowej metody pomiaru i określono wynikające z niej wymagania metrologiczne i konstrukcyjne dla przetwornika, który miał umożliwić jej realizację. Wymagania te spełniał udostępniony zespołowi badawczemu prototyp trójosiowego, piezoelektrycznego przetwornika przyspieszenia drgań, oznaczonego roboczym symbolem A3R umieszczonego w obudowie w kształcie płaskiego walca. Przetwornik mocuje się do wewnętrznej powierzchni ręki za pomocą specjalnej opaski. Uzyskanie przetwornika umożliwiło przeprowadzenie badań porównawczych dwóch sposobów lokalizacji miejsc pomiaru, dla rzeczywistych źródeł drgań przenoszonych do rąk, a mianowicie: - trzy przetworniki jednoosiowe zostały zamocowane za pomocą złącza mechanicznego do rękojeści obok ręki operatora - zestaw "standard", - przetwornik A3R został zamocowany do wewnętrznej powierzchni ręki. Jako źródła drgań wykorzystano: wiertarkę udarową o napędzie elektrycznym z wiertłem o średnicy 32 mm oraz samojezdny, wibracyjny zagęszczacz gruntu. Badania wykonywano na specjalnych stanowiskach badawczych, a poszczególne urządzenia były obsługiwane kolejno przez 3-5 osób. Badania polegały na pomiarze metodą pośrednią (rejestracja magnetyczna sygnału + analiza widmowa w czasie rzeczywistym) widm 1/3-oktawowych wartości skutecznej (rms) przyspieszenia drgań w zakresie częstotliwości od 6,3 do 1250 Hz. Wynikiem był zestaw kilkudziesięciu par widm, oddzielnie dla każdego źródła, osi przyjętego układu odniesienia oraz operatora. Uzyskane wyniki pozwoliły na dokonanie jedynie możliwego w tej fazie badań jakościowego porównania widm w poszczególnych parach, tzn. porównania kształtu ich przebiegu, przyjmując jako kryterium oceny widmo, uzyskane za pomocą zestawu "standard". Stwierdzono, że kształt przebiegu widm, uzyskanych w pomiarach wykonanych z wykorzystaniem dwóch różnych sposobów lokalizacji przetworników drgań, we wszystkich analizowanych przypadkach był bardzo zbliżony, z tymi samymi charakterystycznymi maksimami w kilku pasmach częstotliwości. Ocena ilościowa badań była jeszcze niemożliwa. Można jednak przypuszczać, że generalnie wartości przyspieszenia drgań mierzone przetwornikiem typu A3R, pomiędzy ręką operatora a powierzchnią źródła drgań, będą z reguły wyższe od wartości, mierzonych zestawem "standard". Należało tego zresztą oczekiwać ponieważ zestaw "standard" mierzy nie drgania, przenikające ze źródła do rąk operatora, ale drgania, które charakteryzują źródło. Wykonane badania potwierdziły możliwość opracowania metody pomiaru drgań w miejscu kontaktu rąk człowieka z ich źródłem. Uzyskane wyniki powinny stanowić punkt wyjścia do dalszych badań nad sformułowaniem roboczej wersji metody pomiaru, z wykorzystaniem omawianego sposobu lokalizacji przetwornika drgań.
The article presents the results of preliminary investigations, aiming at the assessment of possibility of vibration measurement conducting at the contact point of human hands with the surface of the exploited tool, treated element etc., recommended in many standardization documents, however, not applied hitherto. The essence of the above-mentioned measuring method consists first of all in the use of a vibration converter of adequate properties. On the basis of a publication review relating to this subject, and a set of international and national standards, one has formulated the assumptions concerning a new measuring method, and has determined the resulting from this method metrological and constructional requirements regarding the converter, which should facilitate its realization. These requirements met a prototype of a triaxial, piezoelectric vibration acceleration converter, rendered accessible to the research team, marked with the working symbol A3R, placed in a casing of a flat cylinder form. The converter is fastened to the internal hand surface by means of a special band. The converter enabled to perform comparative tests of two methods of measuring place localization, for actual sources of vibrations transmitted to hands, namely: - three uniaxial converters were fastened, by help of a mechanical joint, to the handle close to the Operator's hand - "standard" set, the converter A3R was fastened to the internal hand surface. As the source of vibrations one has used: a hammer drilling machine with electric drive with a drill of 32 cm diameter, and a self-propelled, vibratory ground thickener. The tests were carried out at special testing stands, and the individual devices were operated in turn by 3-5 persons. The tests consisted in measuring by means of an intermediate method (signal magnetic recording + spectroanalysis in actual time) the spectra of 1/3-octave root-mean-square value (rms) of vibration acceleration within the frequency range from 6.3 Hz to 1250 Hz. The result constituted a set of several dozen of spectrum couples, separately for each source, axis of adopted reference system, and the operator. The obtained results enabled to perform the only one possible, at this phase of investigations, quantitative comparison of the spectra in individual couples, i.e. to compare the shape of their course, assuming as assessment criterion the spectrum, gained by help of the "standard" set One has ascertained that the shape of course of spectra, obtained during measurements carried out with the use of two different methods of vibration converter localization, was similar in all analysed cases, with the same characteristic maxima in several frequency bands. The quantitative assessment of investigations was not yet possible. However, one can suppose, that the vibration acceleration values measured by means of the A3R converter between the operator's hand and the vibration source surface will be, as a general rule, higher than the value, measured by means of the "standard" set. Anyway, this should be expected, because the "standard" set does not measure the vibrations, penetrating from the source to the operator's hands, but the vibrations, which characterize the source. The performed investigations confirmed the possibility to work out the method of vibration measurement at the contact point of human hands with the vibration source. The obtained results should constitute the starting point for future investigations concerning the formulation of the working version of the measuring method, with the use of the described method of vibration converter localization.
Wydawca
Rocznik
Tom
Strony
91--102
Opis fizyczny
Bibliogr. 25 poz.
Twórcy
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSL4-0011-0006
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.