Differences in power distribution and health risk for the tool operator predicted by human physical models in the ISO 10068 : 2012 standard

• Autorzy: Dobry M. W. , Hermann T.

Identyfikatory

DOI

10.1515/meceng-2015-0019

Warianty tytułu

PL

Różnice w rozdziale mocy i zagrożenia dla zdrowia Operatora w przypadku modeli fizycznych Człowieka z normy ISO 10068:2012

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents an approach to assessing human physical models specified in the ISO 10068:2012 standard. The models were compared on the basis of energy analysis, which was conducted in terms of power distribution. Since the models in question have a fully specified internal structure, the investigation focused on power distribution in the models and the total power in the system. The article provides a description of the construction and energy-based modelling of Human-Tool systems. Simulation results obtained during the study were analysed in terms of health risks posed to the tool operator.

PL

W pracy przedstawiono sposób oceny modeli fizycznych człowieka z normy ISO 10068:2012. Modele porównano metodą energetyczną, która w prezentowanym przypadku została zrealizowana w dziedzinie rozdziału mocy. Badane modele posiadają w pełni określoną strukturę wewnętrzną, dlatego zwrócono uwagę na rozdział mocy w tych modelach oraz moc globalną w całym systemie. Przedstawiono proces budowy i modelowania energetycznego systemów Człowiek – Narzędzie. Zaprezentowano również wyniki symulacji oraz powiązano otrzymane wartości z zagrożeniami dla zdrowia człowieka.

Słowa kluczowe

EN

hand-arm vibrations; biomechanical system; energy method

PL

wibracje przenoszone na kończyny górne; system biomechaniczny; metoda energetyczna

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. LXII, nr 3
• Strony: 333--346
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobry M. W.

• Institute of Applied Mechanics, Faculty of Mechanical Engineering and Management, Poznan University of Technology

autor

Hermann T.

• Institute of Applied Mechanics, Faculty of Mechanical Engineering and Management, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Reynolds D.D.: Hand-arm vibration: A review of three years’ research, Proc. of the 3rd International Hand-Arm Vibration Conference, Ohio, USA, 1977, pp. 99-129.
• [2] Meltzer G.: A Vibration Model for the Human Hand-Arm-System. Studies in Environmental Science, 1981, 13, pp. 210-221.
• [3] Suggs C.W.: Modeling of the dynamic characteristic of the hand-arm system. In: W. Taylor and P.L. Pelmear (Eds.), The Vibration Syndrome. Academic Press, London, 1974, pp. 169-186.
• [4] Griffin M. J.: Handbook of Human Vibration. Academic Press, London 1990.
• [5] Dobry M.W., Hermann T.: A comparison of human physical models used in the ISO 10068:2012 standard based on power distribution – PART 1. Vibrations in Physical Systems, Poznan University of Technology, Poznan, 2014, Vol. 26, pp. 49-56.
• [6] Książek A. M.: Analiza istniejących modeli biodynamicznych układu ręka-ramię pod kątem wibroizolacji człowieka – operatora od drgań emitowanych przez narzędzia ręczne (Analysis of the existing biodynamic models of a hand – arm for vibroisolation of human – operator from vibrations emitted by the tool). Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 1996, z. 2-M, pp. 87-114 (in Polish).
• [7] Rakheja S., Wu J. Z., Dong R. G., Schopper A. W.: A comparison of biodynamic models of the Human hand-arm system for applications to hand-held power tools. Journal of Sound and Vibration, 2002, 249(1), pp. 55-82.
• [8] Gurram R., Rakheja S., Gouw G. J.: Mechanical impedance of the human hand-arm system subject to sinusoidal and stochastic excitations. International Journal of Industrial Ergonomics, 1995, 16, pp. 135-145.
• [9] ISO 10068:1998: Mechanical vibration and shock – Free, mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point.
• [10] Dong R. G., Dong J. H., Wu J. Z., Rakheja S.: Modeling of biodynamic responses distributed at the fingers and the palm of the human hand–arm system. Journal of Biomechanics, 2007, 40, pp. 2335–2340.
• [11] Dong R. G., Rakheja S., McDowell T. W., Welcome D. E., Wu J. Z.: Estimation of the biodynamic responses distributed at fingers and palm based on the total response of the hand-arm system. International Journal of Industrial Ergonomics, 2010, 40, pp. 425-436.
• [12] Dong R. G., Welcome D. E., McDowell T. W., Wu J. Z.: Modeling of the biodynamic responses distributed at the fingers and palm of the hand in three orthogonal directions. Journal of Sound and Vibration, 2013, 332, pp. 1125–1140.
• [13] ISO 10068:2012: Mechanical vibration and shock – Mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point.
• [14] Dobry M. W.: Optymalizacja przepływu energii w systemie Człowiek-Narzędzie-Podłoże (Optimization of the Energy Flow in the Human – Tool – Base System), Ph.D. Thesis, Poznan University of Technology, Poznan, 1998 (in Polish).
• [15] Dobry M. W.: Podstawy diagnostyki energetycznej systemów mechanicznych i biomechanicznych (Fundamentals of Energy Diagnostics of Mechanical and Biomechanical Systems). Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom 2012 (in Polish).
• [16] Wojsznis M.: Dynamika przepływu energii w systemie biomechanicznym: Człowiek – Duże Zmechanizowane Narzędzie Ręczne (The dynamics of energy flow in biomechanical system: Human – Large Mechanized Hand Tool), post-Ph.D. Thesis, Poznan University of Technology, Poznan, 2005 (in Polish).
• [17] Dobry M.W., Hermann T.: A comparison of human physical models used in the ISO 10068:2012 standard based on power distribution – PART 2. Vibrations in Physical Systems, Poznan University of Technology, Poznan, 2014, Vol. 26, pp. 57-64.
• [18] Marek K.: Choroby zawodowe (Occupational diseases). Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2009 (in Polish).
• [19] Markiewicz L.: Fizjologia i higiena pracy. Wibracja (Physiology and Hygiene of Work. Vibration (in Polish)), Instytut Wydawniczy CRZZ, Warszawa, 1980.
• [20] Taylor W., Pelmear P. L.: Vibration White Finger in Industry. Academic Press, London – New York – San Francisco, 1973.

Uwagi

EN

The study was partially funded by the Ministry of Science and Higher Education as research project: The flow of energy in mechanical and biomechanical systems 21–431/2013 DS–MK