Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.094-88 "Система стандартов безопасности труда. Метод определения динамических характеристик тела человека при воздействии вибрации" (утв. постановлением Госстандарта СССР от 16 декабря 1988 г. N 4170)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.094-88
"Система стандартов безопасности труда. Метод определения динамических характеристик тела человека при воздействии вибрации"
(утв. постановлением Госстандарта СССР от 16 декабря 1988 г. N 4170)

Occupational safety standards system. Method for determination of dynamical characteristics of human body under vibration action

Дата введения 1 июля 1989 г.

Взамен ГОСТ 12.4.094-80

ГАРАНТ:

В соответствии со статьей 211 Трудового кодекса РФ государственные нормативные требования охраны труда обязательны для исполнения юридическими и физическими лицами при осуществлении ими любых видов деятельности

Настоящий стандарт устанавливает методы определения входного и передаточного импедансов и комплексной частотной характеристики тела человека при воздействии вибрации.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 1.

1. Аппаратура

1.1. Для проведения испытаний применяют:

вибрационный стенд и измерительную аппаратуру в соответствии с требованиями, изложенными в табл. 1.

Таблица 1

Наименование характеристики	Значение характеристики для вибрации
	локальной	общей
Для вибростенда: толкающая сила, Н, не менее допустимая статическая нагрузка, Н, не менее логарифмический уровень среднеквадратического значения виброскорости, дБ: не менее не более нелинейные искажения при воспроизведении гармонической вибрации, %, не более отклонение уровня виброскорости (виброускорения) от заданного при монотонном, непрерывном изменении частоты гармонической вибрации, дБ, не более Для измерительной аппаратуры: динамический диапазон, дБ минимальная измеряемая сила, Н относительный коэффициент поперечного преобразования виброизмерительного преобразователя, %, не более систематическая погрешность измерения силы, дБ, не более пределы измерения фаз систематическая погрешность измерения сдвига фаз, не более	300 200 100 120 1 + 5 0,01 10 1 -90° +90° +-
		2000
		1200
		75 --------- 135 --------- 1 0,2 15 5 -180° +180° °

переходной элемент, изготовленный по нормативно-технической документации;

привязную систему, обеспечивающую возможность экстренного освобождения испытателя, изготовленную по нормативно-технической документации;

систему экстренного отключения вибрации, изготовленную по нормативно-технической документации.

2. Подготовка к испытанию

2.1. Составляют программу испытания, в которой устанавливают объект и цель испытания, условия проведения испытания, расположение датчиков на теле испытателя, количество испытателей.

2.2. К испытанию допускают практически здоровых испытателей мужского пола в возрасте от 18 до 45 лет массой (70+-10) кг, имеющих медицинскую справку - допуск к испытанию. Минимальное число испытателей - 5.

2.3. Подбирают диапазон виброскорости согласно приложению 2.

2.4. Собирают измерительную установку (примеры блок-схем измерительных установок приведены в приложении 3).

Виброизмерительные преобразователи силы и виброскорости при измерениях импеданса следует устанавливать на одной детали, причем оси чувствительности обоих виброизмерительных преобразователей должны совпадать между собой и быть параллельны направлению возбуждения.

Способ соединения переходного элемента с виброизмерительным преобразователем силы должен исключать появление изгибающих моментов, причем ось чувствительности вибропреобразователя силы должна проходить через центр масс переходного элемента.

Низшая собственная частота систем, состоящих из виброизмерительных преобразователей и деталей для их крепления, устанавливаемых на вибровозбудителе и на теле испытателя, должна не менее чем в 3 раза превышать верхнюю частоту исследуемой полосы частот.

Низшая собственная частота системы, состоящей из переходного элемента и деталей для его крепления и находящихся между виброизмерительным преобразователем силы и тела испытателя, должна не менее чем в 2 раза превышать верхнюю частоту исследуемой полосы частот.

3. Проведение испытания

3.1. Перед испытанием каждый испытатель проходит медицинский контроль.

Испытания проводят два экспериментатора.

3.2. В процессе измерения испытатель должен сохранять заданную позу, способ и силу обхвата переходного элемента, величину и направление силы нажатия или управляющие усилия в соответствии с условиями, имитирующими производственный процесс.

3.3. Динамические характеристики тела человека измеряют в направлении одной или нескольких осей ортогональной системы координат (см. приложение 4). При локальной вибрации направление одной из этих осей должно совпадать с направлением силы нажатия.

3.4. Скорость непрерывного изменения частоты вибрации не должна превышать 0,2 октавы в 1 с.

3.5. Значение частоты вибрации при дискретном изменении частоты следует выбирать по ГОСТ 12090.

3.6. Продолжительность каждого измерения при воздействии вибрации с дискретным изменением частоты выбирают так чтобы она составляла не менее 10 периодов возбуждаемой вибрации.

3.7. На переходном элементе (входе) возбуждают гармоническую вибрацию с постоянным среднеквадратическим значением виброскорости ню_1 в полосе частот: 5-200 Гц - при воздействии локальной вибрации; 0,7-100 Гц - при действии общей вибрации. Допускается определять динамические характеристики в более узких полосах частот.

3.8. Измеряют среднеквадратическое вибрационной силы F_1, действующей на человека, и сдвиг фаз между силой и виброскоростью на входе (аргумент входного импеданса).

3.9. Измеряют среднеквадратическое значение виброскорости ню_2 в контрольной точке тела испытателя (на выходе) и сдвиг фаз между виброскоростями на входе и на выходе (аргумент комплексной частотной характеристики).

3.10. Измеряют сдвиг фаз между силой и виброскоростью на выходе (аргумент передаточного импеданса).

3.11. Перерыв между испытаниями при повторных измерениях на каждом испытателе должен составлять не менее 5 мин.

3.12. Результаты испытаний заносят в протокол, который должен содержать:

состав измерительного тракта;

данные о позе, усилии нажатия и усилии обхвата испытателя;

расположении виброизмерительных преобразователей и наименование осей, по которым проведены измерения;

возрастные данные и массу испытателя;

результаты измерений в виде таблиц или графиков;

дату проведения измерения;

фамилию и должность лиц, проводивших измерения.

4. Обработка результатов

     4.1. Модуль входного импеданса |Z  (j омега )| вычисляют по  формуле

                                      вх        n

                        ~

                        F

                         1n

     |Z  (j омега )| = ----------.

       вх        n     ~

                       ню

                         1 const

     Модуль передаточного импеданса |Z   (j омега )| вычисляют по формуле

                                      пер        n

                         ~

                         F

                          1n

     |Z   (j омега )| = -----.

       пер        n     ~

                        ню

                          12n

     Модуль комплексной характеристики |К(j омега )| вычисляют по формуле

                                                 n

                     ~

                     ню

                       2n

     |К(j омега )| = -----.

               n     ~

                     ню

                       1n

     где j = кв. корень (-1);

                                                            -1

     омега  - n-е значение частоты гармонической вибрации, с  ;

          n

     ~

     ню        - среднеквадратическое значение  виброскорости  на  входе,

       1 const   поддерживаемое постоянным в исследуемой  полосе  частот,

                 м/с;

          ~

          F    - среднеквадратическое  значение  силы, Н,  на  входе при

           1n    частоте омега ;

          ~                   n

          ню   - среднеквадратическое   значение   виброскорости,    м/с,

            2n   (виброускорения, м/с2), на выходе при частоте омега ;

          ~                                                         n

          ню   - среднеквадратическое    значение     виброскорости,  м/с

            1n   (виброускорения, м/с2), на входе при частоте омега .

                                                                   n

4.2. Определяют среднеарифметические значения модуля |Z_вх|_ср, |Z_пер|_ср, |К|_ср и аргумента (фи_ср) импедансов и комплексной частотной характеристики.

4.3. Значения модулей и аргументов определяют с доверительной вероятностью Р=0,9 и относительным доверительным интервалом эпсилон +-0,4 в соответствии с приложением 5.

4.4. Если эпсилон превышает допустимое значение, то дополнительное число испытателей уточняют по формуле

                сигма

                     к     2

     Дельта = 4(----------)  - 5,

           n    эпсилон К

проводят дополнительные испытания и затем определяют средние значения модуля и аргумента динамических характеристик.

4.5. Результаты расчетов представляют в виде таблиц. Для проектирования имитаторов тела человека и средств вибрационной защиты могут применяться значения модулей и аргументов импеданса и комплексной частотной характеристики, приведенной в приложении 6.