Strukturalny rozdział energii w rękawicy antywibracyjnej

• Autorzy: Hermann T. , Dobry M.

Warianty tytułu

EN

Structural distribution of energy inside an anti-vibration glove

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono strukturalny rozdział energii w rękawicy antywibracyjnej z uwzględnieniem oddziaływania człowieka. W tym celu opracowano model biodynamiczny Człowiek – Rękawica Antywibracyjna – Narzędzie. W modelu wykorzystano model dynamiczny człowieka z rękawicą antywibracyjną wg normy ISO 10068:2012. Pełny model biodynamiczny badanego systemu uzyskano na drodze syntezy tego modelu z modelem narzędzia wibracyjnego. Następnie opracowano energetyczną wersję biodynamicznego modelu badanego systemu. Metoda energetyczna umożliwia wyznaczenie trzech składników energii, które związane są z siłami: bezwładności, oporów ruchu oraz sprężystości. Wyznaczony metodą numeryczną przepływ energii w strukturze dynamicznej systemu pozwolił stwierdzić, jak rozdziela się energia w rękawicy antywibracyjnej. Otrzymane rezultaty wykazały, że w rękawicy występuje jeden dominujący rodzaj energii, tzn. energia sił strat.

EN

The article presents the structural distribution of energy in an anti-vibration glove with the account of a human. An analysis required the construction of model of a Human – Anti-vibration Glove – Tool system. The model of the human with the anti-vibration glove specified in the ISO 10068:2012 standard was used for this purpose. The final bio-dynamic model of the system was obtained by the synthesis of this model with the model of the vibrating tool. The next step in the modeling of the system was to develop a corresponding energy model for the system. Energy method allows to determine the three components of energy that are associated with the forces of inertia, dissipation and elasticity. The defined by numerical simulation flow of energy in the dynamic structure of the system allowed to show a structural distribution of energy in the anti-vibration glove. Results showed that in the glove, there is one dominant type of energy i.e. energy of dissipation.

Słowa kluczowe

PL

metoda energetyczna; drgania miejscowe; system biomechaniczny

EN

energy method; hand-arm vibrations; biomechanical system

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 27, nr 58
• Strony: 51--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Hermann T.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Poznańska

autor

Dobry M.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• 1. Dobry M. W.: Podstawy diagnostyki energetycznej systemów mechanicznych i biomechanicznych. Radom: Wyd. Nauk. Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2012.
• 2. Dobry M. W., Hermann T.: Energetyczna metoda oceny modeli fizycznych systemów mechanicznych i biomechanicznych. „Modelowanie Inżynierskie” 2013, nr 48, s. 28–36.
• 3. Dobry M. W., Hermann T.: A comparison of human physical models based on the distribution of power in a dynamic structure in the case of hand-arm vibrations. „Journal of Theoretical and Applied Mechanics” 2015, No. 1, Vol. 53, p. 3–13.
• 4. 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, No. 10, Vol. 40, p. 2335–2340.
• 5. 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, No. 4, Vol. 232, p. 1125–1140.
• 6. Griffin M. J.: Handbook of human vibration. London: Academic Press, 1990.
• 7. Koton J., Szopa J.: Rękawice antywibracyjne – ocean skuteczności i zasady doboru do stanowisk pracy. „Bezpieczeństwo Pracy. Nauka i Praktyka” 1999, Vol. 11, s. 2–5.
• 8. Książek A. M.: Analiza istniejących modeli biodynamicznych układu ręka-ramię pod kątem wibroizolacji człowieka – operatora od drgań emitowanych przez narzędzia ręczne. „Czasopismo Techniczne” 1996, nr 2–M, s. 87–114.
• 9. Meltzer G.: A vibration model for the human hand-arm-system. „Studies in Environmental Science” 1981, Vol. 13, p. 210–221.
• 10. Rakheja S., Wu J. Z., Dong R. G., Schopper A. W.: A comparison of biodynamic models of the Human handarm system for applications to hand-held power tools. „Journal of Sound and Vibration” 2002, No. 1, Vol. 249, p. 55–82.
• 11. Reynolds D. D., Soedel W.: Dynamic response of the hand-arm system to a sinusoidal input. „Journal of Sound and Vibration”, 1972, No. 3, Vol. 21, p. 339–353.
• 12. EN ISO 10819:1996: Mechanical vibration and shock. Hand-arm vibration. Method for the measurement and evaluation of the vibration transmissibility of gloves at the palm of the hand.
• 13. ISO 10068:1998: Mechanical vibration and shock. Free, mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point.
• 14. ISO 10068:2012: Mechanical vibration and shock. Mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point.
• 15. PN-EN ISO 10819:2000: Drgania i wstrząsy mechaniczne. Drgania oddziałujące na organizm człowieka przez kończyny górne. Metoda pomiaru i oceny współczynnika przenoszenia drgań przez rękawice na dłoń operatora.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.