МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Вибрация и удар

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ПЕРЧАТОК В ОБЛАСТИ ЛАДОНИ

(ISO 10819:2013,

Mechanical vibration and shock — Hand-arm vibration — Measurement and evaluation of the vibration transmissibility of gloves at the palm of the hand,

IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2019

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. № 52)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166)004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Казахстан KZ Госстандарт Республики Казахстан Киргизия KG Кыргыэстандарт Россия RU Росстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 сентября 2019 г. № 682-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 10819-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2020 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 10819:2013 «Вибрация и удар. Локальная вибрация. Измерения и оценка передаточной функции перчаток в области ладони» («Mechanical vibration and shock — Hand-arm vibration — Measurement and evaluation of the vibration transmissibility of gloves at the palm of the hand», IDT).

Международный стандарт разработан подкомитетом ISO/ТС 108/SC 4 «Воздействие на человека вибрации и ударов» технического комитета по стандартизации ISO/TC 108 «Вибрация, удар и контроль состояния» Международной организации по стандартизации (ISO).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВЗАМЕН ГОСТ ИСО 10819-2002

Примечание — Сила подачи может быть измерена на платформе или на вибростенде Рисунок 4 — Положение оператора в ходе испытаний

6 Условия и метод измерений

6.1    Условия проведения измерений

6.1.1    Операторы

В испытаниях должны принимать участие пять взрослых человек, размеры кисти рук которых соответствуют размерам перчаток от 7 до 10 по EN 420. Во время испытаний оператор должен удерживать рукоятку вибростенда своей рабочей рукой.

6.1.2    Испытуемые перчатки

В испытаниях используют пять перчаток одной модели (по одной перчатке для кахадого оператора).

6.1.3    Условия испытаний

Во время проведения измерений соблюдают следующие условия.

a)    Сила охвата. Значение силы охвата должно быть постоянно отображаемым в процессе испытаний. Оператор должен поддерживать значение силы охвата в пределах (30 ± 5) Н в продолжение всего периода испытаний.

b)    Сила подачи. Значение силы подачи должно быть постоянно отображаемым в процессе испытаний. Оператор должен поддерживать значение силы подачи в пределах (50 ± 8) Н в продолжение всего периода испытаний.

c)    Температура воздуха. Испытания проводят при температуре воздуха внутри помещения (20 ± 5) °С. Значение температуры воздуха указывают 8 протоколе испытаний.

d)    Влажность воздуха. Испытания проводят при влажности воздуха ниже 70 %. Значение влажности воздуха указывают в протоколе испытаний.

e)    Подготовка перчаток. Испытуемые перчатки должны находиться в условиях заданной температуры [см. с)] по крайней мере в течение 30 мин. Оператор надевает перчатку не позднее чем за 3 мин до начала испытаний.

О Подбор перчаток. Перчатки выбирают в соответствии с требуемым размером no EN 420.

д) Длительность испытаний. Время, по которому осуществляют усреднение получаемых результатов каждого испытания, должно составлять не менее 30 с.

6.1.4    Поза оператора

В процессе испытаний оператор сжимает рукоятку и адаптер, как показано на рисунке 5. Оператор стоит выпрямившись на горизонтальной поверхности пола или платформы, как показано на рисунке 4.

Линия предплечья совпадает с направлением возбуждаемой вибрации. Угол сгиба в локтевом суставе должен быть равен 90^е ± 10°. В процессе проведения измерений локоть не должен соприкасаться с туловищем оператора. Сгиб в запястье должен составлять от 0° (нейтральное положение) до 40′ (кисть изогнута в тыльную сторону ладони).

1 — адаптер; 2 — рукоятка; 3— направление вибрации Рисунок 5 — Положение кисти руки с рукояткой и адаптером (вид сверху)

6.1.5 Положение адаптера в перчатке во время испытаний

6.1.5.1    Общие положения

Относительное расположение рукоятки и адаптера в испытаниях с участием оператора должно быть таким, как показано на рисунке 5. Ось чувствительности встроенного в адаптер акселерометра не должна отклоняться от направления действия вибрации более чем на ±15°. Чтобы уменьшить погрешность измерений, обусловленную указанным фактором, используют один из нижеописанных методов. Метод 1 применяют в случае однокомпонентного акселерометра, метод 2 — в случае трехкомпонентного акселерометра. Метод 1 допускается использовать также для трехкомпонентного акселерометра схожим образом, как описано в методе 2.

6.1.5.2    Метод 1

В шве перчатки между большим и указательным пальцами делают разрез таким образом, чтобы иметь возможность визуально контролировать положение адаптера между ладонью и поверхностью рукоятки. Чтобы облегчить установку адаптера в нужное положение, используют отмеченные осевые линии на поверхностях адаптера и рукоятки, как показано на рисунке 6.

6.1.5.3    Метод 2

В адаптер в месте расположения акселерометра устанавливают миниатюрный трехкомпонентный преобразователь (см. рисунок 7). Тогда измеряемое ускорение будет представлять собой среднеквадратическое значение ускорений по трем взаимно перпендикулярным осям, показанным на рисунке 7 [см. формулы (3) и (6)).

1 — рукоятка; 2 — осевая линия на адаптере; 3— осевая линия на рукоятке; 4 — место расположения акселерометра Рисунок 6 — Совмещение осевых линий адаптера и рукоятки

1 — место расположения акселерометра Рисунок 7 — Установка в адаптере трехкомпонентного акселерометра

6.2 Воспроизводимая вибрация

Воспроизводимое на рукоятке возбуждение представляет собой случайную вибрацию, спектр которой состоит из двух частей. Первая часть — спектр постоянной скорости (0,0128 м/с) в диапазоне, включающем в себя третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 25 до 250 Гц. Вторая часть, в диапазоне третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 315 до 1600 Гц. представляет собой линейно спадающую характеристику. Полный спектр в форме спектральной плотности мощности ускорения, показанный на рисунке 8. должен соответствовать требованиям таблицы 1. Соответствующие этому спектру среднеквадратические значения ускорения в третьоктавных полосах приведены в таблице 1 и показаны на рисунке 9. Среднеквадратическое значение корректированного ускорения в полосе частот вибрации равно (4,82 ± 0.50) м/с².

Рисунок 8 — Спектральная плотность мощности ускорения на рукоятке

31.5    50    80    125    200    315    500    800    1250 а — среднеквадратическое значение ускорения. /, — среднегеометрическое значение частоты для /-й третьоставной полосы Рисунок 9 — Среднеквадратические значения ускорения в третьоктавных полосах частот

Таблица 1 — Воспроизводимая вибрация

Частота fr Гц СПМ ускорения Рп. (м/с^/Гц С. к з. ускорения а в третъок-тавной полосе, м/с2 Допуск на значение а, дБ 31.5 0,893 2,45 ±1 40 1.134 3,22 ±1 50 1.417 4,10 ±1 63 1.786 4,85 ♦1 80 2,268 6,38 ±1 100 2,835 8,20 ±1 125 3,543 9,81 ±1 160 4,535 12,53 ±1 200 5,669 16,00 ±1 250 7,087 20,14 ±1 315 8,521 23,79 ±1 400 9,179 28,19 ±1 500 9,179 31,59 ±1 630 8,555 33,96 ±1 800 7,069 35,19 ±1 1000 4,994 33,35 ±1 1250 2,905 28,37 ♦2 —•О 1600 1,324 19,58 ♦3 —•о С к. з. не корректирован нота ускорения 90,19 — С к. з корректированного ускорения 4,82 — Допуск на с. к з корректированного ускорения — ±0,50

6.3    Проведение испытаний

6.3.1    Подготовка к измерениям

Перед началом измерений должны быть выполнены следующие операции:

a)    проверяют калибровку акселерометров и измерительной системы в соответствии с ISO 8041;

b)    осуществляют подготовку перчаток в соответствии с 6.1 Зе);

c)    проводят инструктаж операторов в отношении принимаемой ими позы (см. 6.1). Проверяют способность операторов соблюдать требования к силам охвата и подачи;

d)    выполняют регулировку воспроизводимой вибрации, добиваясь соблюдения требований по 6.2.

6.3.2 Измерения без участия оператора

Вначале проводят измерения без участия оператора, когда адаптер жестко прикреплен к рукоятке, как указано в 5.2.2 2. Одновременно измеряют среднеквадратические значения ускорения в третьоктавных полосах частот на рукоятке a_R(f_t) и на адаптере a_h(p_b)(^). Полученные значения используют для расчета коэффициента передачи адаптера, как показано в 7.2.

Если хотя бы для одной из третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 25 до 1250 Гц рассчитанное значение коэффициента передачи адаптера выйдет за пределы диапазона от 0.95 до 1.05. то результаты измерений считают недостоверными.

6.3.3    Измерения с участием операторов

Измерения проводят для каждого оператора с использованием того же адаптера, помещаемого внутрь перчатки, что и в 6.3.2. Одновременно измеряют среднеквадратические значения ускорения в третьоктавных полосах частот на рукоятке a_R(ty и на адаптере в^цРЬ^О- Полученные значения используют для расчета коэффициента передачи перчатки, как показано в /.3.

6.3.4    Измерения коэффициента передачи упругого материала

Если метод измерений, установленный настоящим стандартом, используют для определения коэффициента передачи упругого материала, то для этого берут образец материала таких размеров, чтобы им можно было полностью обернуть рукоятку. Упругий материал должен быть надежно закреплен на рукоятке с помощью двусторонней клейкой ленты или другого аналогичного приспособления. При этом датчик силы, размещенный в рукоятке, должен показывать отсутствие предварительного нагружения рукоятки силой охвата. Во время испытаний упругий материал сжимают кистью руки с использованием адаптера между ладонью и рукояткой.

6.3.5    Число испытаний

Общее число испытаний включает в себя:

a)    определение коэффициента передачи адаптера без участия оператора. Такое испытание проводят в начале серии испытаний;

b)    определение коэффициента передачи перчаток с участием операторов. Проводят по три отдельных испытания для каждого из пяти операторов.

Испытания должны быть разделены паузой длительностью не менее трех минут.

Если испытания перчаток с участием пяти операторов проводят в течение нескольких дней, то определение передаточной характеристики адаптера выполняют в начале каждого такого дня.

7 Вычисление коэффициентов передачи

7.1    Обработка данных измерений

7.1.1    Общие положения

Блок-схема измерений с участием и без участия операторов, а также расчетов средних значений корректированного коэффициента передачи перчаток, соответствующих стандартных отклонений и коэффициентов вариации показана на рисунке 10.

7.1.2    Данные для третьоктавных полос

Данные получают для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами, соответствующими спектрам возбуждения S_M и S_H соответственно:

a)    от 25 до 200 Гц (AfJ;

b)    от 200 до 1250 Гц (Д7_И).

Измерение	Точка	Результат	Результат
	измерений	без коррекции	с коррекцией
	1 испытание	1 набор данных	15 результатов
	для адаптера	для адаптера	для каждой перчатки

Рисунок 10 — Блок-схема определения среднего корректированного коэффициента передачи перчатки, его стандартного отклонения и коэффициента вариации 7.1.3 Вычисления корректированного ускорения Среднеквадратическое значение корректированного ускорения для /-й третьоктавной полосы ahw(s)(0 получают по формуле ahw(s)(Q = ah(s)W    О) где ah(s)(/J) — полученное в результате измерений среднеквадратическое значение ускорения в г-й третьоктавной полосе; I\ — среднегеометрическая частота /-й третьоктавной полосы; — значение функции частотной коррекции ло ISO 5349-1 для Ай третьоктавной полосы (значения Wh, приведены в таблице 2). Примечание — В формуле (1) S принимает значение SM или SH 7.2 Вычисление коэффициента передачи адаптера

7.2.1 Коэффициенты передачи адаптера в третьоктавных полосах

Коэффициент передачи адаптера в г-й третьоктавной полосе T_b(f_t) вычисляют по формуле

где au_pb.(Q и a_R(f) определяют согласно 6.3.2.

Таблица 2 — Весовые коэффициенты Wh( для расчета корректированного ускорения локальной вибрации по результатам измерений в третьоктавных полосах частот

Номер полосы частот / Номинальное значение среднегеометрической частоты fr Гц Весовой коэффициент Wh, 14 25 0,647 15 31,5 0,519 16 40 0.411 17 50 0,324 18 63 0,256 19 80 0,202 20 100 0,160 21 125 0,127 22 160 0,101 23 200 0,0799

Окончание таблицы 2

Номер полосы частот» Номинальное значение среднегеометрической частоты fr Гц Весовой коэффициент IVN 24 250 0.0634 25 315 0,0503 26 400 0.0398 27 500 0.0314 28 630 0,0245 29 800 0.0186 30 1000 0.0135 31 1250 0,00894

^1<РЬ|(fi) = ^ab|Pbx)^)+^Pby)^)+^Pbz(^) •    @)

Если для измерения    использован    метод 2 по 6.1.5.3, то

где (см. рисунок 7):

a_h(_PbX)(0 — значение a_h(Pb)(7,) в направлении оси х; ^ah(Pb/)^f) — значение a_h(Pb)(^) в направлении оси у a_h(p_b2)(0 — значение a_h(Pb)(/J) в направлении оси г.

7.2.2 Коэффициент передачи адаптера для корректированного ускорения Коэффициент передачи адаптера для корректированного ускорения T^_S) для спектров S_M и S_H вычисляют по формуле

–■ <⁴>

где a_h(Pb)(/^) и a_R(IJ) определяют согласно 6.3.2;

W_hl — значение, взятое из таблицы 2;

/’_L равно 14 для S = S_M и 23 для S = S_M (см. таблицу 2);

/_и равно 23 для S = S_M и 31 для S = S_M (см. таблицу 2). Примечание — В формуле (4) S принимает значение S_M или S_M.

7.3 Вычисление коэффициента передачи без коррекции

7.3.1 Коэффициенты передачи в третьоктавных полосах

Коэффициент передачи перчатки в /-й третьоктавной полосе T_g(/J) вычисляют по формуле

где a_h(Pg)(Q и a_R(/J) определяют согласно 6.3.3.

Если для измерения а^_Рд)(/^) использован метод 2 по 6.1.5.3, то

^i(Pg) (^fi) ⁼ yJ^Pgx) № ) ^{+ a}h|Pgy)^) ^{+ a}NPgг) (^fi) •

где (см. рисунок 7):

^ah(Pgх)(0 — значение а_И(Рд)ф в направлении оси х;

®ь(Рду)(0 ^{— значение а}ь(Рд)Ф ⁸ направлении оси у, ^аь(Рдг)(0 — значение а_Ь(Рд)ф в направлении оси г.

Коэффициент вариации для корректированного коэффициента передачи перчатки в третьоктав-ной полосе C_VJ(f) вычисляют по формуле

8т (fj)

^С*т⁽0⁼-Щ-    02)

Средние значения, стандартные отклонения и коэффициенты вариации для каждой третьоктав-ной полосы со среднегеометрическими частотами от 25 до 1250 Гц должны быть указаны:

a)    для каждого оператора (Л/= 3);

b)    для всех измерений по пяти операторам (Л/= 15).

8.3 Коэффициент передачи для корректированного ускорения

Среднее значение корректированного коэффициента передачи для корректированного ускорения ^T(S, вычисляют по формуле

^f(s)^m^’L^T(s)J .    <¹³>

где 7_(si) — корректированный коэффициент передачи перчатки для корректированного ускорения, полученный при J-м измерении:

N — целое число, принимающее значение 3 (усреднение по каждому оператору) или 15 (усреднение по всем измерениям).

Примечание — В формуле (13) S принимает значение S_M или S_M Соответствующие частотные диапазоны указаны в 7.1.2.

Соответствующее стандартное отклонение S_r(s) рассчитывают по формуле

_Средние значения, стандартные отклонения и коэффициенты вариации для T_{Sv) и 7^ , (или просто ^Т(М) и Т_(нр должны быть указаны:

a)    для каждого оператора (Л/= 3);

b)    для всех измерений по пяти операторам (Л/= 15).

9 Критерии признания перчаток виброзащитными

9.1    Общие положения

Перчатки можно считать виброзащитными (антивибрационными) в соответствии с настоящим стандартом, если выполнены требования по 9.2 и 9.3.

9.2    Требования к коэффициенту передачи перчаток

Полученные в результате измерений значения 7_(м) и Г_(н) должны удовлетворять следующим неравенствам:

Г_(н)<0.60,

Т_(м) 5 0.90.

9.3    Требования к конструкции перчаток

9.3.1    Толщина материала

9.3.1.1    Толщина материала в области ладони

Толщина вибропоглощающего материала в области ладони не должна превышать 8 мм.

Примечание — Использование перчаток со вставкой из вибропоглощающего материала обычно приводит к снижению силы охвата рукой оператора рукоятки машины Поэтому для достижения силы охвата, необходимой для надежного управления машиной, оператору, работающему в перчатках, приходится прилагать больше усилий, чем если бы он работал без перчаток Повышения виброзащитных свойств перчаток часто достигают за счет увеличения толщины вибропоглощающего материала В связи с этим необходим компромисс между повышением способности перчаток защищать кисти рук оператора от вибрации и возможным негативным влиянием перчаток, связанным с увеличением толщины вибропоглощающего материала и проявляющимся в необходимости прикладывать больше усилий для управления машиной, снижении манипуляционных возможностей пальцев и ухудшения управляемости машины

9.3.1.2    Толщина материала в области пальцев

Пальцы руки защищают от вибрации тем же материалом, что и области ладони. Материал, полностью покрывающий область ладони, должен покрывать также две фаланги большого пальца и по три фаланги всех остальных пальцев. Толщина материала 8 области пальцев не должна составлять менее 0,55 толщины материала в области ладони.

Примечание — Если коэффициент передачи перчаток в области ладони удовлетворяет требованиям 9 2. то использование вибропоглощающего материала той же толщины, что и в области ладони, для защиты пальцев с большой вероятностью приведет к тому, что работник будет воспринимать такие перчатки как слишком жесткие, громоздкие и неудобные в применении Использование в области пальцев материала меньшей толщины благоприятно скажется на комфорте и манипуляционных способностях руки Этот эффект существенно выше того, что связан с незначительным уменьшением защищенности пальцев от вибрации

9.3.2    Измерение толщины вибропоглощающего материала

9.3.2.1    Общие положения

Измерению подлежит толщина вибропоглощающего материала перчаток в области ладони и пальцев.

9.3.2.2    Измерительная установка

Измерительная установка, используемая для определения толщины вибропоглощающего материала перчаток, показана на рисунке 11. Измерения выполняют на плоской поверхности стола, на которую положен лист из полиметилметакрилата или другого аналогичного материала толщиной (6 ± 0,6) мм. Этот лист служит измерительной поверхностью. В качестве измерительной массы используют образец цилиндрической формы, который должен обладать следующими характеристиками:

a)    материал образца: алюминий (плотность 2700 кг/м³);

b)    диаметр D: (80 ± 4) мм;

c)    высота 8,: (25 ± 2) мм;

d)    масса: (350 ± 35) г.

Толщину вибропоглощающего материала измеряют в точках на окружности, положение которых зависит от положения измерительной массы на поверхности материала.

Лист из полиметилметакрилата или другого аналогичного материала нужен для того, чтобы обеспечить гладкую ровную измерительную поверхность. Если поверхность стола сделана из ровного полированного гранита, сланца и т. п.. то в качестве измерительной поверхности можно использовать поверхность стола. Измерительная масса, помещенная в области ладони или пальцев перчатки, может выходить за границы этой области.

9.3.2.3    Измерения

Измерение толщины вибропоглощающего материала перчаток в областях ладони и пальцев проводят следующим образом.

a)    Если вибропоглощающий материал представляет собой вставку в перчатку, то его вынимают из перчатки или используют для измерений тот же материал, полученный от изготовителя или поставщика перчаток.

b)    Если вибропоглощающий материал нанесен на поверхность другого материала в области ладони и пальцев с внутренней стороны перчатки, то измерению подлежит полная толщина перчатки в указанных областях.

c)    Раскладывают образец вибропоглощающего материала на листе полиметилметакрилата или другого аналогичного материала и сверху помещают измерительную массу в центре той области образца. которая соответствует положению ладони, или в области, соответствующей как минимум трем пальцам перчатки.

d)    Измеряют расстояние 62 между каждой из четырех измерительных точек по окружности верхней поверхности измерительной массы и поверхностью листа из полиметилметакрилата или другого аналогичного материала. Угловое расстояние между каждыми двумя соседними измерительными точками должно составлять 90° ± 5^е с допустимым отклонением ±0.1 мм (см. рисунок 11).

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© ISO, 2013 — Все права сохраняются © Стандартинформ. оформление. 2019

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

1 — измерительная масса 2 — вибропоглощающий материал. 3 — лист из полиметилметакрилата. 4 — испытательный стол с плоской поверхностью; ©, Ф, Ф. © — точки измерений на верхней поверхности измерительной массы. D — диаметр измерительной массы; 8, — высота измерительной массы; Sj « 8, ♦ 63; 63 — толщина еибролотощающего материала Рисунок 11 — Пример установки для измерений толщины вибропоглощающего материала перчаток

е) Для каждой измерительной точки /, /= 1, 2. 3. 4. вычисляют толщину вибропоглощающего материала бз, по формуле

83*62,-6,.    (16)

О Рассчитывают среднюю толщину ^ вибропоглощающего материала по формуле

1 ⁴

6з = т1«з,    (17)

^ц>-1

Полученное значение 63 указывают в качестве толщины вибропоглощающего материала в областях ладони и пальцев.

д) Может возникнуть трудность в применении измерительной установки, показанной на рисунке 11. для измерений толщины материала в области большого пальца. В этом случае на глаз определяют. совпадает ли толщина вибропоглощающего материала в области большого пальца с толщиной материала в области других четырех пальцев.

9.3.3 Перчатки с отдельным участком вибропоглощающего материала для большого пальца

9.3.3.1    Общие положения

Существуют модели вибрационных перчаток с разрывом между участками вибропоглощающего материала для большого пальца и для области ладони. Такие перчатки должны удовлетворять требованиям. указанным в 9.3.3.2—9.3.3.4.

9.3.3.2    Вибрологлошающий материал в области ладони между большим и указательным пальцами

Область ладони непосредственно между большим и указательным пальцами должна быть покрыта вибропоглощающим материалом, составляющим часть общего вибропоглощающего покрытия ладони.

9.3.3.3    Зазор между участками вибропоглошаюшего покрытия областей большого пальца и ладони

Ширина зазора между участками вибропоглощаюшего покрытия областей большого пальца и ладони

не должна быть больше толщины вибропоглощаюшего покрытия области ладони на границе зазора.

9.3.3.4    Фиксация вибропоглощающего материала в области большого пальца

Конструкция перчаток с отдельным участком виброизолирующего материала для большого пальца должна предусматривать его надежную фиксацию, исключающую смещение этого участка при обычном использовании перчаток.

Содержание

1    Область применения……………………………………………………………………………………………………………………1

2    Нормативные ссылки……………………………………………………………………………………………………………………1

3    Термины и определения……………………………………………………………………………………………………………….2

4    Обозначения и сокращения………………………………………………………………………………………………………….2

5    Принципы измерений и оборудование………………………………………………………………………………………….3

6    Условия и метод измерений………………………………………………………………………………………………………….6

7    Вычисление коэффициентов передачи……………………………………………………………………………………….10

8    Расчет статистических характеристик………………………………………………………………………………………….13

9    Критерии признания перчаток виброзащитными………………………………………………………………………….14

10 Протокол испытаний…………………………………………………………………………………………………………………17

Приложение А (справочное) Примеры рукояток со встроенными системами измерения

силы и ускорения………………………………………………………………………………………………….18

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам……………………………………………………………..20

Библиография………………………………………………………………………………………………………………………………21

Введение

Настоящий стандарт разработан в ответ на растущие требования по защите работников от риска повреждений, связанных с воздействием локальной вибрации, посредством применения перчаток с поверхностью из вибропоглощающего материала. Обычно эффективность таких перчаток 8 диапазоне частот до 150 Гц невелика. Более того, некоторые перчатки могут даже усиливать вибрацию на низких частотах. Согласно настоящему стандарту перчатки с вибропоглощающим покрытием рассматривают как виброзащитные (антивибрационные) в том случае, если они эффективно снижают воздействующую вибрацию на частотах свыше 150 Гц. Такие перчатки способны существенно снизить (но не полностью устранить) риски указанных повреждений.

Наблюдения показывают, что перчатки из вибропоглощающих материалов оказывают как положительное. так и отрицательное воздействие на здоровье работника. Положительный эффект связан со снижением риска онемения пальцев при регулярном воздействии локальной вибрации, сохранением рук работника в тепле и сухости. Отрицательный — с возможным усилением воздействующей вибрации на низких частотах, а также с повышением утомляемости рук ввиду необходимости прикладывать большие усилия для управления виброактивной машиной.

В настоящем стандарте описан метод измерений коэффициента передачи перчаток в паборатор-ных усповиях, обеспечивающий хорошую воспроизводимость результатов испытаний. Однако способность перчаток ослаблять вибрацию в реальных условиях их применения на рабочем месте может отличаться от наблюдаемой в лабораторных испытаниях.

В методе, установленном настоящим стандартом, измерения коэффициента передачи перчаток выполняют только в области ладони, передача вибрации на пальцы рук не рассматривается. Это не позволяет в должной степени оценить реальную эффективность перчаток из вибропоглощающего материала в условиях их применения. Оценка передаточных свойств перчаток в области пальцев рук является предметом дальнейших исследований.

Метод испытаний, установленный настоящим стандартом, позволяет оценить только способность перчаток снизить риск, связанный с воздействием локальной вибрации, и не предполагает использование для оценки других рисков повреждения кисти руки работника.

Метод, установленный настоящим стандартом, позволяет также оценить коэффициент передачи материала, который может быть использован в качестве виброизолирующего материала на рукоятках виброактивной машины или вибропоглощающего материала перчаток.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация и удар

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ПЕРЧАТОК В ОБЛАСТИ ЛАДОНИ

Mechanical vibration and shock Method for the measurements and evaluation of the vibration transmissibility

of gloves at the palm of the hand

Дата введения — 2020—07—01

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Настоящий стандарт устанавливает метод предварительных испытаний для определения передаточных характеристик перчаток с поверхностью из вибропоглощающего материала. Этот метод не учитывает действие ряда факторов, способных оказать влияние на передаваемую через перчатки вибрацию. Поэтому результаты испытаний, полученные с использованием настоящего стандарта, могут быть использованы только в качестве ориентировочных оценок виброзащитных свойств перчаток.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод лабораторных испытаний (измерений, оценки и представления коэффициентов передачи вибрации) перчаток с вибропоглощающим покрытием в области ладони и пальцев руки для входного вибрационного воздействия от имитатора рукоятки ручной машины или машины с ручным управлением (далее — рукоятка) в диапазоне третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 25 до 1250 Гц.

Метод, установленный настоящим стандартом, может также быть применен для измерения коэффициента передачи материала, который предполагается использовать в качестве виброизолирующего покрытия рукояток виброактивной машины или при изготовлении виброзащитных перчаток. Однако результаты таких испытаний не могут быть использованы в целях сертификации покрытия, изготовленного изданного материала, как антивибрационного. Если же этот материал будет использован при изготовлении перчаток, то для подтверждения их виброзащитных свойств перчатки необходимо испытать в соответствии с настоящим стандартом и убедиться в их соответствии требованиям к антивибрационным перчаткам, установленным настоящим стандартом.

Примечание — Метод предварительных испытаний материала, используемого в качестве виброизолирующего покрытия рукояток машины и в качестве вибропоглощающего покрытия перчаток, описан в (1].

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary (Вибрация, удар и контроль технического состояния. Словарь)

ISO 5349-1, Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration — Part 1: General requirements (Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования)

Издание официальное

ISO 5805. Mechanical vibration and shock — Human exposure — Vocabulary (Вибрация и удар. Воздействие вибрации на человека. Словарь)

ISO 8041, Human response to vibration — Measuring instrumentation (Воздействие вибрации на человека. Средства измерений)

IEC 61260. Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters (Электроакустика. Фильтры с шириной полосы в октаву и доли октавы)

EN 388. Protective gloves against mechanical risks (Перчатки для защиты от механических повреждений)

EN 420. Protective gloves — General requirements and test methods (Перчатки защитные. Общие требования и методы испытаний)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 2041, ISO 5805, а также следующий термин с соответствующим определением.

3.1 коэффициент передачи (перчатки): Отношение ускорения адаптера на ладони руки с надетой перчаткой к ускорению рукоятки.

Примечание — Если коэффициент передачи больше единицы, то это свидетельствует об усилении вибрации перчатками Если он меньше единицы, то перчатки вибрацию ослабляют

4    Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения: ^ал{РЬ)(0 ^— среднеквадратическое значение (с. к. з.) некоррелированного ускорения адаптера в Ай третьоктавной полосе при испытаниях без оператора;

а^рь _{х у Z})(/-) — а^р_Ь)(/р в трех взаимно перпендикулярных направлениях соответственно; ^аь(Рд)(0 — среднеквадратическое значение некорректированного ускорения адаптера в /-й треть-октавнои полосе при испытаниях с оператором;

^ал(Рд ж у z)(0 ~ ^агцрд)(0 ^{в Т}Р^€Х взаимно перпендикулярных направлениях соответственно;

— среднеквадратическое значение некорректированного ускорения для спектра S в Ай третьоктавной полосе;

^ahw<S)W — среднеквадратическое значение корректированного ускорения для спектра S в Ай третьоктавной полосе;

a_R(/J) — среднеквадратическое значение некорректированного ускорения в контрольной точке на рукоятке в Ай третьоктавной полосе;

C_vт (f) — коэффициент вариации корректированного коэффициента передачи в Ай третьоктавной полосе;

C„_T(S) — коэффициент вариации коэффициента передачи перчатки для корректированного ускорения на рукоятке для спектра S;

f_t — среднегеометрическая частота Ай третьоктавной полосы;

Н — подстрочный индекс для обозначения диапазона частот, включающего третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 200 до 1250 Гц;

/_L — среднегеометрическая частота нижней третьоктавной полосы для спектра S (см. таблицу 2); /у — среднегеометрическая частота верхней третьоктавной полосы для спектра S (см. таблицу 2); М — подстрочный индекс для обозначения диапазона частот, включающего третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 25 до 200 Гц;

5    — спектр (S_M или S_H);

—    стандартное отклонение корректированного коэффициента передачи перчатки в Ай третьоктавной полосе;

s^S) — стандартное отклонение коэффициента передачи перчатки для корректированного ускорения для спектра S;

T_b(f) — коэффициент передачи в Ай третьоктавной полосе при измерениях без оператора;

—    коэффициент передачи в Ай третьоктавной полосе при измерениях с оператором;

T_b(s) — коэффициент передачи для спектра S при измерениях без оператора;

Tg[s) — коэффициент передачи для спектра S при измерениях с оператором;

Щ) — корректированный коэффициент передачи перчатки в г-й третьоктавной полосе;

Т($) — коэффициент передачи перчатки для корректированного ускорения для спектра S;

W) — среднее значение корректированного коэффициента передачи перчатки в г-й третьоктавной полосе;

T(s) — среднее значение коэффициента передачи перчатки для корректированного ускорения для спектра S;

W_N — частотная коррекция по ISO 5349-1 в /-й третьоктавной полосе.

5 Принципы измерений и оборудование

5.1 Общие принципы измерений и описание испытательной установки

Метод, установленный настоящим стандартом, предусматривает измерение вибрации, воздействующей в области ладони с надетой перчаткой, которой оператор охватывает закрепленную на вибростенде (вибровозбудителе) рукоятку. Полученный в результате измерений коэффициент передачи перчатки показывает ее эффективность в ослаблении передаваемой вибрации. Вибрационное воздействие создают с помощью вибростенда (обычно электромеханического). Измеряют вибрацию в направлении возбумщения в средней точке на поверхности рукоятки (см. приложение А), а также между ладонью и перчаткой на поверхности специального адаптера с встроенным акселерометром. Для устранения влияния частотной характеристики адаптера на результат измерений коэффициент передачи перчатки вычисляют как отношение коэффициентов передачи вибрации от рукоятки к ладони руки, полученных в испытаниях с участием и без участия оператора (в последнем случае адаптер находится в непосредственном жестком контакте с рукояткой).

Схематичное изображение испытательной установки показано на рисунке 1. Ускорение в контрольной точке на рукоятке. a_R(/|). и на адаптере. a_h(Pb)(^ или a_h<Pg)(/^) без участия и при участии оператора соответственно, измеряют одновременно. Примерная конструкция рукоятки показана в приложении А. Диаметр рукоятки в месте охвата ее рукой оператора должен составлять (40 ± 0.5) мм.

В процессе испытаний показывающие устройства непрерывно отображают значения сил охвата и подачи, прилагаемых оператором, чтобы последний мог их регулировать в соответствии с заданными значениями.

1 — адаптер, 2 — рукоятка Рисунок 1 — Схема измерений коэффициента передачи вибрации

5.2 Средства измерений

5.2.1 Общие требования

Для проведения измерений используют двухканальный (как минимум) частотный анализатор, позволяющий измерять вибрацию в реальном времени в третьоктавных полосах частот, и два акселерометра. Элементы измерительной цепи должны удовлетворять требованиям ISO 8041.

5.2.2 Крепление акселерометров

5.2.2.1    Крепление в контрольной точке на рукоятке

Однокомпонентный акселерометр должен быть жестко закреплен на поверхности рукоятки приблизительно посередине ее длины в месте ее контакта с адаптером. Ось чувствительности акселерометра должна быть параллельна направлению возбуждения вибрации. Место установки акселерометра на поверхности рукоятки должно быть помечено.

5.2.2.2    Крепление на адаптере

Для измерения вибрации на ладони используют адаптер с встроенным акселерометром, однокомпонентным или трехкомпонентным. Размеры и форма адаптера показаны на рисунке 2. Масса адаптера вместе с акселерометром не должна превышать 15 г. Адаптер изготавливают из твердого материала, такого как дерево или жесткий пластик.

Примечание — Там, где допуск не указан, его принимают равным ±0,5 мм Рисунок 2 — Адаптер, позволяющий удерживать акселерометр в ладони руки

Чтобы повысить точность измерений, проверяют согласованность калибровок акселерометров, устанавливаемых на рукоятке и на адаптере. Для этого адаптер закрепляют на поверхности рукоятки как можно ближе к ее контрольной точке (см. приложение А) с прижимной силой (80 ± 10) Н. Оси чувствительности акселерометров должны быть параллельны. Закрепляют адаптер с помощью легких упругих приспособлений (например, резиновых лент). Коэффициент передачи адаптера, определенный в испытании со снятой перчаткой, должен находиться в диапазоне от 0,95 до 1,05 для всех третьок-тавных полос со среднегеометрическими частотами от 25 до 1250 Гц.

Необходимо обеспечить жесткий контакт между адаптером и рукояткой по всей длине адаптера. Если радиус закругления адаптера превышает радиус закругления рукоятки, то это может привести к отклонению значения коэффициента передачи адаптера от единицы более чем на ±5 %.

5.2.3 Частотный анализ

Анализ сигналов ускорения проводят в третьоктавных полосах частот. Используемые при этом фильтры должны удовлетворять требованиям к фильтрам 1-го класса по IEC 61260.

5.2.4 Система измерений силы охвата

Сила охвата представляет собой силу, с которой оператор охватывает рукоятку в направлении воздействия вибрации (см. (2]). Силу охвата измеряют в соответствии со схемой, показанной на рисунке 3. с помощью измерительной системы с чувствительным элементом, встроенным в рукоятку (см. приложение А). Измерительная система должна удовлетворять следующим требованиям:

a)    динамический диапазон от 10 до 80 Н;

b)    разрешение более 2 Н;

c)    погрешность измерений менее 4 Н;

d)    постоянная времени интегрирования показывающего устройства от 0,25 до 0.50 с.

1 — адаптер; 2 — рукоятка; 3 — направление вибрации; F — сила охвата Рисунок 3 — Пояснение к определению термина «сила охвата»

5.2.5 Система измерений силы подачи

В настоящем стандарте под силой подачи понимают горизонтальную силу в направлении воздействия вибрации, с которой рука оператора прижимает рукоятку к вибростенду (см. [2]).

Эту силу измеряют с помощью устройства, которое может представлять собой силовую платформу. установленную на регулируемой платформе, на которую оператор встает во время испытания (см. рисунок 4), или измеритель силы, встроенный в рукоятку (см. приложение А).

Система измерений силы подачи должна удовлетворять следующим требованиям:

a)    динамический диапазон от 10 до 80 Н.

b)    разрешение более 2 Н;

c)    погрешность измерений менее 4 Н;

d)    постоянная времени интегрирования показывающего устройства от 0.25 до 0.50 с.

5.3 Система воспроизведения вибрации

5.3.1    Характеристики рукоятки

5.3.1.1    Размеры и расположение

Рукоятка должна быть расположена на вибростенде вертикально (см. рисунок 4). иметь минимальную длину 110 мм, а ее сечение должно представлять собой круг диаметром (40 ± 0.5) мм. Примеры рукояток приведены в приложении А.

5.3.1.2    Резонансные характеристики

Рукоятка не должна иметь резонансов в диапазоне частот, включающем в себя третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 25 до 1250 Гц.

5.3.2    Положение вибростенда

Направление возбуждаемой вибрации должно быть горизонтальным и параллельным линии предплечья стоящего оператора (см. рисунок 4).

Вибростенд или платформа, на которой стоит оператор, должны быть отрегулированы по высоте таким образом, чтобы удовлетворить требованиям к позе оператора, установленным в 6.1.4.

5.3.3    Функциональные характеристики

Система воспроизведения вибрации должна обеспечивать возбуждение, заданное в 6.2, в условиях действия сил охвата и подачи, заданных в 6.1.3 (перечисления а) и b)J.