Приложение 9 (обязательное). Методы измерения вибрации

Приложение 9

Обязательное

Методы измерения вибрации

1. Требования к подготовке измерений

1.1. Для оценки вибрационной нагрузки на оператора точки измерения выбирают в местах контакта оператора с вибрирующей поверхностью.

1.1.1. Если установка виброизмерительного преобразователя в местах охвата рукой или под опорной поверхностью оператора неудобна или затруднена, то место установки выбирают рядом с местом контакта так, чтобы измеряемый параметр не отличался от значений в месте контакта более чем на 1 дБ или в других удобных точках в соответствии с п.6.4.

1.1.2. Если оператор в процессе производственной деятельности перемещается в пределах рабочего места (зоны), то измерения выполняют через каждый метр его пути.

Допускается уменьшать объем измерений выполнением одной или нескольких точек с максимальной вибрацией и проведением измерений только в этих точках.

1.1.3. При измерении локальной вибрации с участием человека-оператора вибропреобразователь устанавливают на переходном элементе-адаптере.

Допускается (в том числе при измерениях на стендах) крепление вибропреобразователя на контролируемой машине на резьбовой шпильке, магнитом, жестким хомутом и т.п.

Адаптер должен быть изготовлен из легкого (магниевого или алюминиевого) сплава.

Рекомендуемые конструкции и размеры адаптеров приведены на черт.2 и 3.

Выбор вида адаптера определяется возможностью его применения для измерений на рукоятках различной конфигурации.

Системы установки вибропреобразователей с переходными элементами (адаптер, кубик, резьбовые шпильки и т.п.) должны иметь ограниченную суммарную массу, которая с учетом упругости мягких тканей руки и средств индивидуальной защиты рук от вибрации обеспечивает собственную частоту в соответствии с п.6.5.

При применении адаптера суммарная масса вибропреобразователя и переходных элементов, обеспечивающая линейность амплитудно-частотной характеристики во всем измеряемом частотном диапазоне (до 1500 Гц), не должна превышать 30 г.

При превышении указанной суммарной массы завышение показаний на высоких частотах должно быть скорректировано внесением поправки, определяемой по амплитудно-частотной характеристике примененной системы установки вибропреобразователей.

1.1.4. При измерении общей вибрации вибропреобразователь устанавливают: на промежуточной платформе около ног оператора, работающего стоя, или

на промежуточном диске, размещаемом на сиденье под опорными поверхностями оператора, работающего сидя.

Вибропреобразователь устанавливают на промежуточной платформе или диске на резьбовой шпильке, магните или другим способом, обеспечивающим требования п.6.5.

Рекомендуемые конструкции и размеры промежуточных дисков и платформы приведены на черт.4, 5.

Если сиденье имеет неплоское мягкое покрытие, то диск должен обладать упругостью для восприятия формы сиденья.

Упругий (полужесткий) диск - по ГОСТ 27259.

Рекомендуемая конструкция и основные размеры адаптера-родка для измерения локальной вибрации

Допускается крепление вибропреобразователя на резьбовой шпильке и магнитах непосредственно на металлических поверхностях машин, сидений и оснований, с которыми контактируют опорные поверхности оператора.

1.1.5. При применении резьбового крепления вибропреобразователя необходимо обеспечивать выполнение резьбового отверстия и посадочной плоскости так, чтобы отпечаток от вибропреобразователя на слое технического вазелина, предварительно нанесенного на посадочную плоскость, занимал площадь сектора с центральным углом не менее 270°.

Шероховатость поверхности, на которой устанавливается вибропреобразователь, должна быть не более 2,5 мкм.

Диаметр посадочной площадки должен превышать диаметр опорной поверхности вибропреобразователя не менее чем на 1 мм.

1.2. При контроле ВХ машин измерения проводят в точках нормирования ВХ, указываемых в НТД.

Рекомендуемая конструкция и размеры адаптера-планки для измерения локальной вибрации

Вибропреобразователь устанавливают непосредственно на контролируемой машине или на переходных элементах (хомутах, адаптерах, дисках и т.п.).

Крепление вибропреобразователей производится резьбовой шпилькой или магнитом, на клею, пастах и другими способами, обеспечивающими собственную частоту в соответствии с п.6.5.

1.3. При различных нормах и коррекциях по частоте общей вибрации в вертикальном и горизонтальном направлениях измерения должны проводиться в вертикальном направлении, а в горизонтальном направлении допускается ограничиться измерениями только в направлении максимальной вибрации.

Рекомендуемая конструкция и размеры промежуточной платформы для измерения общей вибрации у ног стоящего оператора

При одинаковых нормах локальной и общей вибрации и одинаковых коррекциях по частоте допускается производить измерения только в одном направлении, если измеряемый параметр больше чем в других направлениях не менее чем в 2 раза (на 6 дБ).

1.4. В случае, когда установлены значимые корреляционные зависимости между вибрацией в разных направлениях, измерения проводят только в одном из них, как правило, вертикальном для общей вибрации или вдоль оси ручной машины для локальной вибрации.

Для остальных направлений вычисляют контролируемый параметр по корреляционным зависимостям, например, вида:

, (13)

где - вычисляемые параметры вибрации в направлениях осей х и y;

- измеряемый параметр вибрации в направлении оси z;

, - коэффициенты пересчета (корреляции) от вибрации в направлении осей x и y к вибрации в направлении оси z.

Значения коэффициентов и должны быть определены для конкретных машин и условий их эксплуатации (как правило, типовых) и указаны в НТД на методы испытаний машин или в программах измерений вибрационной нагрузки на оператора.

Рекомендуемая конструкция и размеры промежуточного жесткого диска для измерения общей вибрации на сиденье оператора

1.5. Для ориентации однокомпонентных вибропреобразователей в разных направлениях допускается применять кубик из легкого сплава с резьбовым отверстием в центре каждой грани с размером в соответствии с п.1.1.5.

Масса кубика должна учитываться в суммарной массе всех элементов крепления вибропреобразователя.

1.6. При проведении измерений с участием оператора его масса должна быть 70 - 80 кг.

1.7. Перед началом измерений и в конце их следует проводить калибровку всего измерительного тракта.

Допускается проводить калибровку на одной фиксированной частоте по ГОСТ 12.4.012.

Результаты калибровки не должны различаться более чем на 1 дБ.

2. Требования к проведению измерений

2.1. Время усреднения (интегрирования) прибора при измерении локальной вибрации должно быть не менее 1 с, а общей вибрации - не менее 10 с.

2.2. Измерения проводят непрерывно или через равные промежутки времени (дискретно).

Непрерывные измерения характеризуются временем измерения, равным длительности накопления сигнала, записи и фиксации вибрационного процесса.

Дискретные измерения характеризуются временем (интервалом) между последовательным снятием отсчетов.

2.2.1. При дискретном измерении спектров и корректированных по частоте значений интервал между снятием отсчета должен быть для локальной вибрации не менее 1 с;

для общей вибрации - не менее 10 с.

Интервал между осчетами должен быть кратен 1 с или 10 с и соответствовать реальным физическим возможностям человека, производящего измерения и фиксацию результатов.

Отсчет проводят в конце выбранного интервала.

При использовании приборов со стрелочным указателем или цифровой индикацией показания фиксируют в момент отсчета независимо от поведения стрелки (ее движения) или цифровой индикации (смены показаний), не производя визуального усреднения показаний.

Дискретные измерения начинают с проведения исходного числа наблюдений не менее 3.

Необходимое число наблюдений, обеспечивающее требуемую точность результатов, определяют по итогам обработки результатов измерений.

2.2.2. При непрерывном измерении спектров и корректированных по частоте значений длительность измерения должна быть:

для локальной вибрации - не менее 3 с;

для общей вибрации - не менее 30 с.

2.2.3. При непрерывном измерении дозы вибрации или эквивалентного корректированного значения контролируемого параметра длительность наблюдения должна быть:

для локальной вибрации - не менее 5 мин;

для общей вибрации - не менее 15 мин.

Возможность использования результатов одного наблюдения для характеристики дозы за рабочую смену должна проверяться:

сравнением полученного результата с результатом непрерывного измерения за смену,

последовательной статистической обработкой результатов, полученных при последовательном выполнении наблюдений указанной длительности.

3. Требования к обработке результатов измерений

3.1. При разбросе значений отсчетов исходного числа наблюдений не более чем в 1,5 раза (на 3 дБ) в качестве результата измерений следует принимать максимальное значение.

3.2. При измерении спектров и корректированного по частоте значения контролируемого параметра при разбросе значений отсчетов не более чем на 1,5 раза (на 3 дБ) необходимо произвести еще не менее 2 наблюдений.

По значениям первых 5 отсчетов рассчитывают коэффициент

,

где , - максимальное и минимальное значения из результатов измерений.

Из табл.15 по ближайшему большему к вычисленному значению К находят необходимое число наблюдений. Производят недостающее число наблюдений и для них определяют коэффициент К.

Если коэффициент К стал больше, то уточняют по нему число n.

Процесс уточнения n повторяют до тех пор, пока наибольшее из рассчитанных значение коэффициента К не станет меньше табличного значения К для проведенного числа наблюдений.

Таблица 15

Выбор числа наблюдений n, обеспечивающего доверительный интервал дБ с доверительной вероятностью 0,95

n	K	n	K
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14	1,7 2,1 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 4,7 5,3 6,0	15 16 17 18 19 20 21 22 23	6,8 7,7 8,6 10,6 12,7 15,5 20,9 26,4 50

3.3. При спектральном анализе в качестве результата измерений принимают среднее квадратическое значение контролируемого параметра вибрации в октавных или 1/3 октавных полосах (), определяемое по формуле

, (14)

где - значение параметра вибрации в k-й октавной или 1/3 октавной полосе при i-м наблюдении;

n - число наблюдений.

3.4. При оценке вибрации по корректированному по частоте значению () в качестве результата измерений принимают

, (15)

где - корректированное по частоте значение контролируемого параметра, получаемое прямым измерением прибора с взвешивающим фильтром или пересчетом результатов спектральных измерений в соответствии с установленной настоящим стандартом коррекцией;

n - число наблюдений (или рассчитанных результатов).

3.5. При оценке вибрации по эквивалентному корректированному значению () по данным дискретных измерений в качестве результата измерений принимают

, (16)

где - корректированное по частоте значение контролируемого параметра, принимаемое постоянным в промежутке времени - цикл дискретных измерений;

- длительность i-го наблюдения;

- промежуток времени между окончанием i-го и началом (i + 1) наблюдения.

3.6. Результаты измерения должны быть оформлены протоколом, в котором приводят следующие сведения:

объект измерения (наименование, тип, год выпуска машины, наименование рабочего места и т.п.);

тип измерительной аппаратуры и данные о ее поверке;

условия измерений (режим работы машины и соответствие режима работы аппаратуры паспортным данным);

измеряемые параметры;

место установки вибропреобразователя;

принятая система координатных осей и выбранное направление измерений;

результаты обработки измерений;

заключение о соответствии измеренных параметров вибрации нормируемым значениям;

дата и место проведения измерений.