POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ TRANSPORTU

Zakład Podstaw Budowy Urządzeń Transportowych

Laboratorium (Ergonomii)

Sprawozdanie z ćwiczenia 2

TEMAT: Ocena drgań na stanowiskach pracy w technicznych środkach transportu

Skład zespołu: 1. Krzysztof Modelewski 2. Marcin Matosek 3.Tomasz Fitulski

Grupa: TT

Semestr: 8

Data wykonania ćwiczenia 22.05.2007

Data oddania sprawozdania 04.06.2007

1. Wpływ drgań na organizm ludzki.

Drgania są jednym z czynników wpływających niekorzystnie na zdrowie i wydajność pracy człowieka. Ocena oddziaływania drgań mechanicznych na organizm człowieka jest trudna i zależy od wielu czynników. Są to między innymi własności fizyczne, fizjologiczne i psychiczne człowieka, częstość drgań własnych organów wewnętrznych człowieka oraz zdolności adaptacyjne człowieka. Gdy drgania działają w dłuższym okresie czasu mogą występować zmiany w układzie kostnym, nerwowym i naczyniowym. Powstają narośla i wypustki kostne kości promieniowej, „ostrogi” kości łokciowej oraz martwice. Później dochodzi do zwapnień torebek stawowych, okostnej i wiązadeł. Dłuższe przebywanie w strefie intensywnych drgań powoduje zmiany czynności kory mózgowej, która jest podłożem procesów postrzegania, myślenia, zapamiętywania, odbierania wrażeń subiektywnych. Zmienia się również sprawność wzroku, ponieważ oczy współpracują z nerwami i korą mózgową.

2. Aparatura do pomiaru drgań

Do pomiaru drgań stosuje się rejestratory magnetyczne pracujące w systemie FM lub PCM. Powinny być zgodne z odpowiednimi normami. Układy pomiarowe dają możliwość realizacji pomiarów jedną (lub kilkoma) z następujących metod: dozymetryczną, oceny przyspieszeń ważonych częstotliwościowo, oceny widma przyspieszeń.

3. Metody oceny drgań w urządzeniach transportowych

Ocenę oddziaływania drgań należy przeprowadzić jedną z następujących metod:

• oceny dozymetrycznej

• oceny przyspieszenia ważonego (skorygowanego) dla stacjonarnych odcinków czasu pracy (np. stałej prędkości jazdy)

• oceny widmowej dla stacjonarnych odcinków czasu pracy.

1. Zastosowania metod oceny drgań

Metodę dozymetryczną należy stosować do oceny narażania człowieka na drgania na badanych stanowiskach pracy w ciągu całej zmiany roboczej w takich warunkach, które występują w normalnej eksploatacji.

Metodę oceny przyśpieszenia ważonego częstotliwościowo należy stosować do określenia narażenia na drgania w czasie jazdy ze stałymi prędkościami dla ruchomych stanowisk pracy w pojazdach lub dla badań drgań stacjonarnych odcinków czasowych.

Metodę oceny widmowej należy stosować do określenia dla jakich prędkości jazdy oraz których stacjonarnych odcinków czasowych dla stacjonarnych odcinków czasowych występują największe narażenia na drgania.

Ocena przyspieszeń drgań ważonych częstotliwościowo.

Wartości skorygowane przyspieszenia drgań [m/s²], obliczone wg wzoru w [m/s²]

[m/s²]

Tab.1

Wartości skorygowane przyspieszenia drgań [m/s^2], obliczone w [m/s^2]
X	Y	Z
0,1070	0,0828	0,4462

Korzystamy z poniższej tabeli w celu porównania obliczonej wartości z dopuszczalnymi wartościami skorygowanymi przyśpieszenia drgań a_wdop dla granicy uciązliwości.

Kierunek oddziaływa­nia drgań	Wartości skorygowane przyspieszenia drgań [m/s^2], określające granicę
		komfortu	uciążliwości	szkodliwości
Z	0,17	0,55	1,1
X,Y	0,13	0,4	0,8

Dla osi X,Y,Z wartości drgań nie przekraczają granicy uciążliwości. Czas pracy wynosi 480 min.

Metoda oceny widmowej dla stacjonarnego odcinka czasowego.

Tab.2

Częst.	pomiary pzyspieszeń w określonych kierunkach
Środk.	Pomiar I			Pomiar II			Pomiar III
[Hz]	X[mm/s^2]	Y[mm/s^2]	Z[m/ms^2]	X[mm/s^2]	Y[mm/s^2]	Z[mm/s^2]	X[mm/s^2]	Y[mm/s^2]	Z[mm/s^2]
0,8	12,8	3,94	3,9	7,01	22	19,8	7,29	2,9	2,56
1	15,4	5,29	3,03	10,8	15,8	7,24	6,49	1,44	3,24
1,25	20	3,35	3,49	5,9	3,21	3,81	6,02	1,49	3,53
1,6	14,6	4,7	2,51	4,38	1,61	1,79	4,56	1,54	2,03
2	12,8	4,09	2,45	2,73	1,46	1,95	3,98	1,26	2,29
2,5	14	4,02	2,98	3,68	1,48	2,81	5,24	1,56	2,19
3,15	12,5	3,82	2,56	3,97	1,32	2,01	4,2	1,48	1,48
4	10,5	4,16	2,74	4,52	1,61	2,13	4,31	1,48	1,62
5	7,14	5,04	2,38	5,46	2	2,39	4,12	1,79	1,91
6,3	11,7	4,95	3,48	5,48	1,91	2,61	6,99	1,85	2,05
8	15,5	5,34	5,77	8,1	2,62	4,44	10,3	3,75	2,5
10	14,4	8,54	6,38	7,52	4,04	4,74	14,1	8,34	4,86
12,5	13,8	11,1	5,59	10,3	6,77	5,39	13,6	9,56	5,12
16	14,9	7,58	4,67	13	6,27	3,74	11,8	9,47	3,19
20	24,8	18,2	4,65	17	17	3,91	22,1	16,3	3,8
25	17	26,5	6	11,4	14,2	4,83	17,6	22,6	4,94
31,5	8,37	7,41	8,63	6,39	4,79	8,39	8,98	7,92	6,61
40	13,5	9,4	47,7	18,9	18,8	127	13,6	8,47	41
50	143	86,1	1130	239	299	2720	32	46,5	783
63	19,1	10,9	140	31	38,8	299	4,65	5,9	85,9
80	11,6	7,05	154	64	64,8	458	4,27	4,6	116

W metodzie oceny dla stacjonarnego odcinka czasowego porównujemy przyśpieszenie drgań wyznaczone w [m/s²] dla poszczególnych tercjowych pasm częstotliwości f z odpowiednimi wartościami dopuszczalnymi przyśpieszenia drgań podanymi w tablicy poniżej dla granicy uciążliwości.

Tab.3

Częstotliwość środkowa pasma tercjowego [Hz]	Wartości skuteczne (RMS) przyspieszenia drgań [m/s^2], określające granicę :
		komfortu		uciążliwości		szkodliwości
		Z	X, Y	Z	X, Y	Z	X, Y
0,80 1,00 1,25	0,224 0,199 0,177	0,07 0,07 0,07	0,71 0,63 0,56	0,224 0,224 0,224	1,42 1,26 1,12	0,448 0,448 0,448
1,60 2,00 2,50	0,158 0,142 0,126	0,07 0,07 0,088	0,50 0,45 0,40	0,224 0,224 0,280	1,00 0,90 0,80	0,448 0,448 0,560
3,15 4,00 5,00	0,112 0.099 0,099	0,112 0,142 0,177	0,35 0,315 0,315	0,355 0,450 0,560	0,71 0,63 0,63	0,71 0,90 1,12
6,3 8,0 10,0	0,099 0,099 0,126	0,224 0,284 0,354	0,315 0,315 0,400	0,710 0,900 1,120	0,63 0,63 0,8O	1,42 1,80 2,24
12,5 16,0 20,0	0,158 0,199 . 0,253	0,442 0,569 0,708	0,50 0,63 0,80	1,40 1,80 2,24	1,00 1,26 1,60	2,80 - 3,60 4,48
25,0 31,5 40,0	0,316 0,395 0,505	0,884 1,122 1,422	1,00 1,25 1,60	2,80 3,55 4,50	2,00 2,50 3,20	5,60 7,10 9,00
50,0 63,0 80,0	0,632 0,790 0,995	1,769 2,243 2,844	2,00 2,50 3,15	5,60 7,10 9,00	4,00 5,00 6,30	11,20 14,20 18,03

Wyznaczam krotność przekroczenia granicy uciążliwośći KGU

• Korzystam ze wzoru KGU = a _v (f) / a _f,480

• Ponieważ w Tab.2 wyniki podane są w [mm/s²], konieczne jest podzielenie ich przez 1000 aby otrzymać wynik w [m/s²]

Tab. 4

Często.	Krotność przekroczenia granicy uciążliwości KGU
Środk.	Pomiar I (w kierunkach)			Pomiar II (w kierunkach)			Pomiar III (w kierunkach)
[Hz]	X[m/s^2]	Y[m/s^2]	Z[m/s^2]	X[m/s^2]	Y[m/s^2]	Z[m/s^2]	X[m/s^2]	Y[m/s^2]	Z[m/s^2]
0,8	0,18285714	0,05629	0,01741071	0,10014	0,31429	0,0279	0,10414	0,04143	0,00180282
1	0,22	0,07557	0,01522613	0,15429	0,22571	0,0115	0,09271	0,02057	0,00257143
1,25	0,28571429	0,04786	0,01971751	0,08429	0,04586	0,0244	0,086	0,02129	0,00315179
1,6	0,20857143	0,06714	0,01588608	0,06257	0,023	0,0036	0,06514	0,022	0,00203
2	0,18285714	0,05843	0,01725352	0,039	0,02086	0,0043	0,05686	0,018	0,00254444
2,5	0,15909091	0,04568	0,02365079	0,04182	0,01682	0,0070	0,05955	0,01773	0,0027375
3,15	0,11160714	0,03411	0,02285714	0,03545	0,01179	0,0057	0,0375	0,01321	0,00208451
4	0,07394366	0,0293	0,02767677	0,03183	0,01134	0,0068	0,03035	0,01042	0,00257143
5	0,04033898	0,02847	0,0240404	0,03085	0,0113	0,0076	0,02328	0,01011	0,00303175
6,3	0,05223214	0,0221	0,03515152	0,02446	0,00853	0,0083	0,03121	0,00826	0,00325397
8	0,05457746	0,0188	0,05828283	0,02852	0,00923	0,0141	0,03627	0,0132	0,00396825
10	0,04067797	0,02412	0,05063492	0,02124	0,01141	0,0119	0,03983	0,02356	0,006075
12,5	0,03122172	0,02511	0,03537975	0,0233	0,01532	0,0108	0,03077	0,02163	0,00512
16	0,02618629	0,01332	0,02346734	0,02285	0,01102	0,0059	0,02074	0,01664	0,00253175
20	0,03502825	0,02571	0,01833596	0,02401	0,02401	0,0049	0,03121	0,02302	0,002375
25	0,01923077	0,02998	0,01898734	0,0129	0,01606	0,0048	0,01991	0,02557	0,00247
31,5	0,00745989	0,0066	0,0218481	0,0057	0,00427	0,0067	0,008	0,00706	0,002644
40	0,00949367	0,00661	0,09445545	0,01329	0,01322	0,0794	0,00956	0,00596	0,0128125
50	0,08083663	0,04867	1,78797468	0,1351	0,16902	1,3600	0,01809	0,02629	0,19575
63	0,00851538	0,00486	0,17721519	0,01382	0,0173	0,1196	0,00207	0,00263	0,01718
80	0,00407876	0,00248	0,15477387	0,0225	0,02278	0,1454	0,0015	0,00162	0,0184127

Dopuszczalny czas pracy na badanym stanowisku wynosi 480 min. w ciągu zmiany roboczej. Wartość KGU jest przekroczona w dwóch miejscach, dlatego policzę dopuszczalny czas pracy.

gdzie:

a_f,480- dopuszczalna wartość skuteczna przyśpieszenia drgań w m/s² dla ercjowego pasma częstotliwości f

a_f - zmierzona wartość przyśpieszenia drgań, dla tercjowego pasma częstotliwości f w którym wystąpiła najwieksza wartość KU dla badanego stacjonarnego odcina czasowego[m/s²]

Pomiar I dla f=50 Hz t_vdop = 59,97 [min/8h]

Pomiar I dla f=50 Hz t_vdop = 221 [min/8h]

---