Вибрация и удар. Метод измерения передаточной функции упругих материалов при их нагружении системой "кисть - рука"

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация и удар

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ

УПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ НАГРУЖЕНИИ

СИСТЕМОЙ «КИСТЬ — РУКА»

ISO 13753:1998
Mechanical vibration and shock — Hand-arm vibration — Method for measuring
the vibration transmissibility of resilient materials
when loaded by the hand-arm system
(IDT)
Издание официальное

Москва
Стандартинформ
2007
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандар­тизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положе­ния» и ГОСТ 1.2—97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, при­менения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК183 «Вибрация и удар», Откры­тым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Госстандартом России
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (про­токол № 22 от 6 ноября 2002 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97
Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Азербайджан Армения Беларусь Казахстан Кыргызстан Молдова
Российская Федерация Таджикистан Туркменистан Украина

AZ АМ BY KZ KG MD RU TJ TM UA

Азгосстандарт
Ар м госстандарт
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Кыргызстандарт
Молдова-Стандарт
Госстандарт России
Т аджикстандарт
Главгосслужба «Туркменстандартлары »
Г осстандарт Украины

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13753:1998 «Вибрация и удар. Локальная вибрация. Метод измерения передаточной функции упругих материалов при их нагружении системой «кисть — рука» (ISO 13753:1998 «Mechanical vibration and shock — Hand-arm vibration — Method for measuring the vibration transmissibility of resilient materials when loaded by the hand-arm system»).
Степень соответствия — идентичная (IDT).
Настоящий стандарт идентичен ГОСТ Р ИСО 13753—99
5 Приказом Федерального агентства по техническому регул ированию от 29 июня 2007 г. № 163-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 13753—2002 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2008 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публику­ется в указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
© Стандартинформ, 2007
В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроиз­веден, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Содержание
1 Область применения 1
2 Нормативные ссылки 1
3 Определения 1
4 Обозначения 1
5 Общий принцип измерений 2
6 Средства измерений 2
7 Испытуемый образец и масса нагрузки 2
8 Методика измерений 3
9 Оценка полученных результатов 3
10 Протокол испытаний 4
Приложение А Значения импеданса ZH системы «кисть — рука» 4
Приложение В Математические основы измерений вибрационной передаточной функции упругих материалов 5
Приложение С Представление формул (1) и (2) в раскрытом виде 6
Приложение D Примеры расчетов передаточной функции Т 1
Приложение Е Факторы, влияющие на результаты измерений 8
Приложение F Библиография 8
Введение
Настоящий стандарт разработан в ответ на растущие требования по защите людей от риска повреждений, связанных с воздействием локальной вибрации.
С точки зрения уменьшения воздействия локальной вибрации упругие материалы используют для покрытия рукояток инструмента и для изготовления перчаток. И в том, и в другом случае предполагают, что результатом будет снижение уровня передаваемой вибрации. В настоящем стандарте дан метод измерения ослабления вибрации при ее прохождении через образец упругого материала плоской фор­мы. В некоторых случаях этот образец может состоять из двух или более слоев материала. Метод, пред­назначенный для использования в лабораторных условиях, обеспечивает получение надежных и воспроизводимых результатов.
В настоящем стандарте предполагается, что поведение материалов линейно, а их масса прене­брежимо мала в сравнении с приложенной нагрузкой (при необходимости на массу материала может быть сделана поправка). Задачей метода является определение импеданса материала при его нагруже­нии массой, обеспечивающей сжатие материала, эквивалентное тому, которое он испытывает при сжа­тии ладонью руки. Для этого измеряют переходную частотную характеристику материала, нагруженного массой, во всем требуемом диапазоне частот. Вибрацию, которая будет передаваться через материал при его нагружении рукой, рассчитывают на основе известных значений импеданса системы «кисть — рука» и измеренного значения импеданса материала. Импедансы, о которых идет речь в настоящем стандарте, относятся к тому случаю, когда ладонь руки сжимает рукоятку круглой формы. Получаемое при этом значение коэффициента передачи неприменимо для оценки вибрации, передава­емой на пальцы руки.
Если в результате измерений окажется, что значение передаточной функции превышает 0,6 на всех частотах вплоть до 500 Гц, на практике такой материал, по-видимому, не сможет обеспечить боль­шого ослабления вибрации в данном диапазоне частот. В условиях практического применения жела­тельно иметь материал с такой передаточной функцией, которая в наибольшей степени отвечала бы частотному спектру конкретного источника вибрации.

Вибрация и удар

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ УПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ ИХ НАГРУЖЕНИИ СИСТЕМОЙ «КИСТЬ — РУКА»

Vibration and shock. Method for measuring the vibration transmissibility
of resilient materials when loaded by the hand-arm system
Дата введения — 2008—04—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения вибрационной передаточной функции упругого материала при его нагружении системой «кисть — рука», заданном в виде импеданса 2нэтой системы в вертикальном направлении (приложение А).
Метод распространяется на все материалы с линейной передаточной характеристикой. Линейное поведение можно ожидать для большинства упругих вспененных и резиноподобных материалов, а так­же для некоторых тканых материалов. Метод может быть использован и для комбинированных систем, когда, например, тканый материал соединен с вспененной или резиновой основой.
Результаты лабораторных испытаний по данному методу могут быть использованы при выборе материалов, пригодных для покрытия рукояток инструмента, а также изготовления виброизолирующих перчаток, однако они не могут быть использованы для предсказания передаточных свойств перчаток, изготовленных из этих материалов (для этих целей см. ГОСТ ИСО 10819).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ ИСО 7626-2—94 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвиж­ности. Измерения, использующие одноточечное поступательное возбуждение присоединенным вибро­возбудителем
ГОСТИСО 10819—2002 Вибрация и удар. Метод измерения и оценки передаточной функции пер­чаток в области ладони
ГОСТ 24346—80 Вибрация. Термины и определения
3 Определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24346.
4 Обозначения
Применены следующие обозначения:
а1 — ускорение, измеренное на вибровозбудителе;
а2 — ускорение, измеренное на массе т нагрузки;
real — подстрочный индекс, обозначающий действительную часть комплексной величины;
imag — подстрочный индекс, обозначающий мнимую часть комплексной величины;
| — знак, обозначающий модуль комплексной величины;
т — масса нагрузки, приложенной к упругому материалу;
Т — передаточная функция;
Издание официальное

ZM — импеданс упругого материала;
ZH — импеданс системы «кисть — рука»;
ю— угловая частота;
квадратный корень из минус единицы;
А (/' ю) или сокращенно А- — преобразование Фурье от а,.

5 Общий принцип измерений
Метод основан на возбуждении широкополосной случайной или синусоидальной вибрации виб­ростендом (вибровозбудителем), на который помещен упругий материал вместе с массой нагрузки т вверху, и измерении виброускорений вибростенда — а1 и массы нагрузки т — а2- Теоретические осно­вы метода измерений даны в приложении В.
6 Средства измерений
6.1 Общие требования
Для проведения измерений требуются частотный анализатор (предпочтительно двухканальный), два датчика и двухканальное измерительное оборудование.
Схема измерительной установки изображена на рисунке 1.
1 — масса нагрузки т; 2— упругий материал; 3 — вибровозбудитель
Рисунок 1 — Измерительная установка
6.2 Датчики ускорения и предусилители
Датчики вибрации (акселерометры) и предусилители должны обеспечивать работу в диапазоне частот от 5 до 1000 Гц. В измерительной системе для данных устройств должна быть предусмотрена индикация перегрузки.
6.3 Крепление датчиков
Датчики вибрации должны быть жестко установлены на плоской поверхности вибровозбудителя и на поверхности массы нагрузки т. Такое соединение может быть обеспечено креплением на шпильку или с использованием клея или воска. Крепление должно быть таким, чтобы передаточная функция меж­ду сигналами этихдвух датчиков в отсутствие испытуемого образца упругого материала была равна еди­нице в диапазоне частот по крайней мере до 1000 Гц.
7 Испытуемый образец и масса нагрузки
Образец должен иметь постояннуютолщину и плоскую поверхность, на которую мог бы