6.3.3 Відношення, які використовують для порівняння основного і додаткового методів оцінювання
Досвід показує, що використовування додаткових методів оцінювання важливе для оцінювання впливу вібрації на людей, коли подальші відношення перевищуються (залежно від того, який додатковий метод використовують) для оцінювання здоров'я чи комфорту:
Основний метод оцінювання використовувати для оцінювання вібрації. У випадках, коли також використовують один з додаткових мєтодів, про основне значення оцінювання і додаткове зна-чення оцінювання необхідно повідомляти.
6.4 Частотне зважування
6.4.1 Частотне зважування віброприскорення, яке змінюється за часом
Для інтегрування частотно-зваженого віброприскорення, яке змінюється за часом, частотне зважування повинно бути визначено відповідно до розділів 7, 8 чи 9.
Спосіб, яким вібрація впливає на здоров'я, комфорт, сприйняття і морську хворобу, залежить від частотного спектра вібрації. Для різних осей вібрації потрібні різні частотні зважування. Спеціальне частотне зважування подано для оцінювання низькочастотної вібрації, що впливає на морську хворобу.
Два основних частотних зважування, пов'язаних зі здоров'ям, комфортом і сприйняттям, наведено в таблиці 1:
Wk _ для напрямку по осі z і для напрямку вертикально лежачи (крім голови); Wd _ для напрямків по осях х, у і для напрямку горизонтально лежачи.
Основне частотне зважування, пов'язане з морською хворобою, наведено в таблиці 1 і позначено Wf.
Додаткові частотні зважування наведено в таблиці 2 для окремих випадків:
вимірювання на спинці сидіння (Wc);
вимірювання обертальної вібрації {We)
вимірювання вібрації під головою людини, що лежить (Wj).
У таблицях 3 і 4 наведено значення основних і додаткових частотних зважувань. Відповідні криві частотних зважувань показано, відповідно, на рисунках 2 і 3.
Частотні зважування можуть бути реалізовані аналоговими чи цифровими методами. Вони визначені в математичній формі, відомій проектувальникам фільтра, в додатку А,
Частотні зважування, що наведено в таблицях 3 і 4 і показано на рисунках 2 і 3, включають обмеження частотної смуги. У додатку А рівняння для обмеження частотної смуги наведено окремо.
Рисунок 2 — Криві частотного зважування для основних зважувань
6.4.1.1 Обмеження частотної смуги
Нижнє і верхнє обмеження частотної смуги повинно досягатися за допомогою двополюсних фільтрів відповідно верхніх і нижніх частот з характеристиками Баттєруорта, що мають асимптотичний градієнт мінус 12 дБ на октаву. Крайніми частотами фільтрів з обмеженою смугою є третинооктавні смуги за межами номінального частотного діапазону відповідної смуги.
Частотні зважування, визначені в додатку А, охоплюють фільтри з обмеженням смуги (верхні частоти — на 0,4 Ґц і нижні частоти — на 100 Гц) для використовування зі зважуваннями Wс, Wd We Wj i Wk, тоді як частотне зважування Wf має фільтри з обмеженням верхньої і нижньої смуг відповідно на 0,08 Гц і 0,63 Гц.
Рисунок 3 — Криві частотного зважування для додаткових зважувань
6.4.1.2 Допуски
У межах номінальних і третинооктавних смуг частот по частотних обмеженнях допустимий відхил для сумарного частотного зважування та обмеження смуги повинен бути ± 1 дБ. Поза цим діапазоном допустимий відхил повинен бути ± 2 дБ. Якщо однооктавна смуга частот за межами номінальних смуг частот, то зниження може прямувати до нескінченності. (Див. також ISO 8041, що визначає допустимий відхил).
6.4.2 Частотне зважування спектрів віброприскареннй
Сигнал віброприскорення може бути проаналізовано І повідомлено як про спектри незваженого віброприскорення з постійною чи пропорційною шириною смуги (наприклад, третинооктавна смуга частот). У випадку третинооктавних смуг середньогеометричні частоти повинні бути такими, як представлено в таблицях 3 і 4. Можна використовувати будь-яку форму частотного аналізування, аналогову чи цифрову, безпосередньо третинооктавної смуги частот чи сумарних даних вузької смуги. Метод аналізування даних не повинен суперечити характеристиці фільтра третинооктавної смуги частот, наведеній в ІЕС 1260.
Частотно-зважене с.к.з. віброприскорення треба визначати зважуванням і відповідним доповненням даними вузької смуги чи третинооктавної смуги частот.
Для перетворення даних третинооктавної смуги частот треба використовувати коефіцієнти зважування, наведені в таблицях 3 і 4. Повне зважене віброприскорення повинно бути визначене відповідно до такої формули чи її цифрового еквівалента часу або частотної області:
aw - частотнскзважене віброприскорення;
Wi - коефіцієнт зважування і-ої третинооктавної смуги частот, наведений у таблицях 3 і 4;
ai - с.к.з. віброприскорення для /-ої третинооктавної смуги частот.
6.5 Підсумовування вібрації для більш ніж одного напрямку
Сумарну величину вібрації зваженого с.к.з. віброприскорення, визначену від вібрації в прямокутних координатах, розраховують так:
де awx, awy, awz — зважені с.к.з. віброприскорень відносно прямокутних осей х, у, z, відповідно;
kx, ky, kz — коефіцієнти множення.
Використовування сумарної величини вібрації av рекомендовано для комфорту (див, 6.2).
Примітка 1. Точне значення коефіцієнтів, що їх застосовують, залежить від обраної частоти зважування, і його визначають в розділах 7 і 8
Примітка 2. Сумарна величина вібрації чи векторна сума також запропоновані для оцінювання здоров'я і безпеки, якщо не існує домінувальної осі вібрації.
6.6 Настанова з використовування методів оцінювання вібрації
Настанову щодо використовування різних методів оцінювання і частотних зважувань наведено в розділі 7 для здоров'я, в розділі 8 для комфорту і сприйняття та в розділі 9 для морської хвороби. Додатки В, С і D надають додаткову інформацію для інтерпретації вимірюваних величин відносно здоров'я, комфорту і сприйняття та морської хвороби.
7 ЗДОРОВ'Я
7.1 Застосовування
Цей розділ стосується впливів періодичної, випадкової та перехідної вібрації на здоров'я людей у нормальному стані, які зазнають впливу загальної вібрації під час руху, на роботі та під час дозвілля. Його застосовують насамперед до людей, які сидять, тому що впливи вібрації на здоров'я людей, що стоять, спираються чи лежать, невідомі.
Настанова застосовна до вібрації в частотному діапазоні від 0,5 Гц до 80 Гц, що передається людині, яка сидить, загалом через місце сидіння.
Примітка. Якщо встановлено, що частотний діапазон нижче 1 Гц не суттєвий чи не важливий, його можна замінити на частотний діапазон від 1 Гц до 80 Гц.
Відповідна література щодо тривалих впливів загальної вібрації високої інтенсивності свідчить про збільшений ризик для здоров'я поперекового хребця і пов'язаної з ним нервової системи ділянок, що зачіпаються. Це може статися через біодинамічні властивості роботи хребта: горизонтальний зсув і обертання ділянок хребта. Надмірне механічне напруження і (або) порушення живлення і дифузії тканини диска можуть сприяти дегенеративним процесам хребців (спондилоз, міжхребцевий остеохондроз, артроз). Вплив загальної вібрації може також вплинути на погіршення деяких ендогенних патологічних порушень хребта. Хоча залежність результату від дози передбачено, на сьогодні немає ніяких кількісних доступних залежностей.
3 нижчою імовірністю також допускається вплив на систему травлення, статеву і (або) сечову системи і жіночі репродуктивні органи.
Взагалі потрібно кілька років для змін у здоров'ї, спричинених виниклою загальною вібрацією. Тому важливо, щоб вимірювання впливу були репрезентативними для всього періоду впливу
7.2 Оцінювання вібрації
Зважене с.к.з. віброприскорення (див. 6.1) повинно визначатися для кожної осі (х, у і z) за поступальної вібрації на поверхні, на яку спирається людина.
Оцінювання впливу вібрації на здоров'я повинне бути зроблено незалежно по кожній осі, Оцінювання вібрації повинне бути зроблено відносно найвищого частотно-зваженого віброприскорення, визначеного по будь-якій осі місця сидіння.
Примітка. Коли вібрація по двох чи більше осях порівнянна, іноді використовується векторна сума для оцінювання ризику для здоров'я.
7.2.3 Частотні зважування повинні застосовуватися для людей, що сидять, у такий спосіб — з коефіцієнтами к, як показано нижче:
вісь х:
вісь у:
вісь z. Wk, k = 1.
Примітка. Надають перевагу вимірюванням пo осі х на спинці, використовуючи частотне зважування Wcз k = 0,8 Однак, зважаючи на брак доказів, що демонструють вплив цього переміщення на здоров’я, він не вміщений в оцінку жорсткості вібрації, наведену в додатку В.
7.3 Настанова з впливу вібрації на здоров'я
Настанову з впливу вібрації на здоров'я може бути знайдена в додатку В.
8 КОМФОРТ I СПРИЙНЯТТЯ
8.1 Застосовування
Цей розділ стосується оцінювання впливу вібрації на комфорт людей у нормальному стані, які зазнають впливу періодичної, випадкової та перехідної загальної вібрації лід час руху, на роботі чи під час відпочинку.
Для комфорту людей, що сидять, цей пункт застосовують до періодичної, випадкової та перехідної вібрації в частотному діапазоні від 0,5 Гц до 80 Гц, яка відбувається по всім шести осям на місці сидіння (три поступальні: вісь х, вісь у і вісь z і три обертальні: вісь rх вісь rу, вісь rz). Цей розділ також застосовують до трьох поступальних осей (х, у і z) на спинці сидіння і ногах людей, що сидять {див. рисунок 1),
Для комфорту людей, що стоять та лежать, у настанові передбачено вплив періодичної, випадкової та перехідної вібрації, яка відбувається по трьох поступальних (х, у і г) осях на основній поверхні тіла, що спирається.
Процедури оцінювання дозволяють оцінити (за величиною вібрації, частоти і напрямку) ймовірні впливи різних типів вібрації на комфорт.
Примітка. Для спеціальних застосувань інші стандарти можуть включати відповідну часову залежність величини вібрації та тривалості.
8.2 Комфорт
8.2.1 Немає ніякого незаперечного свідчення, що містить універсальну часову залежність впливу вібрації та комфорт.
Зважене с.к.з. віброприскорення (див. розділ 6) повинно бути визначене по кожній осі поступальної вібрації (по осях х, у і z) на поверхні, на яку спирається людина.
Примітка. Коли умови вібрації змінюються {як наприклад, у рейкових транспортних засобах), комфорт може також бути оцінено за допомогою статистики, отриманої по розподілах с.к.з. відповідних частотно-зважених сигналів.
8.2.2 Частотні зважування, використані для прогнозування впливу вібрації на комфорт — Wc, Wd, We, Wj i Wk. Ці зважування повинні застосовуватися з коефіцієнтами множення к, як показано нижче.
8.2.2.1 Для людей, що сидять:
вісь х (вібрація опорної площини сидіння): Wd’k = 1;
вісь у (вібрація опорної площини сидіння): Wd’k = 1;
вісь z (вібрація опорної площини сидіння); Wk’k = 1;
Примітка 1. Для певних цілей оцінювання комфорту для особливих застосувань можуть використовуватися спеціальні відповідні криві зважування, засновані на досвіді'.
Примітка. 2 У наступній частині ISO 2631 стосовно потягів використовують іншу криву зважування для комфорту, позначену И/(, (див. С.2.2,1).
Національна примітка
Розроблено та прийнято ISO 2631-4:2001 Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body vibration — Part 4: Guidelines for the evaluation of the effects of vibration and rotational motion on passenger and crew comfort in frxed-guideway transport systems (Вібрація та удар механічні. Оцінювання впливу загальної вібрації на людину. Частина 4. Настанови з оцінювання впливу вібрації та обертального переміщення на комфорт пасажирів та поїзної бригади у транспортних системах з фіксованою напрямною колією).
Примітка 3. У деяких обстановках на комфорт людини, що сидить, може вплинути обертання вібрація сидіння, вібрація спинки чи вібрація в ногах. Вібрація в цих положеннях може бути оцінена, використовуючи таке частотне зважування:
вісь rх на опорній площині сидіння: Wd’k = 0,63 м/рад;
вісь ry на опорній площині сидіння: Wd’k = 0,4 м/рад;
вісь rz на опорній площині сидіння: Wd’k = 0,2 м/рад;
вісь х на спинці; Wс’k = 0,8;
вісь у на спинці: Wс’k = 0,5;
вісь z на спинці Wс’k = 0,4;:
вісь х в ногах: Wk’k = 0,25;
вісь у в ногах: Wk’k = 0,25;
вісь г в ногах: Wk’k = 0,4;
де к — коефіцієнт множення.
Коефіцієнт множення для обертальної вібрації подають у метрах на радіан (м/рад), щоб застосовувати відповідно до примітки 2 у 8.2.3.
Для людей, що стоять:
вісь х (вібрація підлоги): Wd’k= 1;
вісь у (вібрація підлоги): Wd’k= 1;
вісь z (вібрація підлоги): Wk’k= 1.
Дпя людей, що лежать, під час вимірювання під тазом:
горизонтальна вісь:
вертикальна вісь:
Примітка. Коли немає ніякої м'якої подушки, рекомендовано вимірювати також нижче голови і використовувати частотне зважування Wізk= 1, хоча ніяка спеціальна настанова з використовування цієї міри для прогнозу комфорту або сприйняття не подана у додатку С
8.2.3 Вібрація в більш ніж одному напрямку і більш ніж одній точці
Вимірювання повинні охоплювати всі поступальні напрямки, які мають до цього відношення, і можуть містити більш ніж одну точку впливу на комфорт. Про величини зважувань, виміряних по кожній осі, у кожній точці вимірювання необхідно повідомляти окремо.
Для кожної точки вимірювання сумарна величина вібрації точки буде потім розрахована підсумовуванням квадратних коренів із суми квадратів (див. 6.5). Сумарні величини вібрації точки можуть бути окремо порівняні з аналогічним чином визначеними значеннями в інших обстановках і з будь-якими характеристиками (наприклад, обмеження) системи.
Там, де вібрації впливають на комфорт у більш ніж одній точці, сумарна величина повної вібрації може бути визначена квадратним коренем із суми квадратів сумарних величин вібрації точки (наприклад, переміщень сидіння, спинки і ніг).
