МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO/TS 15694— 2015

Вибрация и удар

ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ И ОЦЕНКА ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА

Одиночные ударные импульсы

(ISO/TS 15694:2004, ЮТ)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,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 аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 2015 г. № 82-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК(ИСО 3166)004—97 Код страны по MK (ИСО 3166)004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2016 г. № 227-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO/TS 15694—2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2016 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TS 15694:2004 Mechanical vibration and shock — Measurement and evaluation of single shocks transmitted from hand-held and hand-guided machines to the hand-arm system (Вибрация и удар. Измерения и оценка передаваемых на руки оператора одиночных ударов от ручных машин и машин с ручным управлением).

Международный документ разработан Европейским комитетом по стандартизации (CEN) в сотрудничестве с подкомитетом ISO/ТС 108/SC 4 «Воздействие вибрации и ударов на человека» технического комитета по стандартизации ISO/TC 108 «Вибрация, удар и контроль состояния» Международной организации по стандартизации (ISO) в рамках Соглашения о техническом сотрудничестве между ISO и CEN (Венское соглашение).

Перевод с английского языка (еп).

Официальные экземпляры международного документа, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (ЮТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Во время измерений может наблюдаться одиночный удар или серия из n_sh одиночных ударов (например, n_sh = 10). Если период повторения ударов можно варьировать, то следует использовать значение Т_гер = 3 с. Если измерения проводят для одиночного удара, то период измерения должен быть равен 7 = 3 с.

Если измерения проводят для серии повторяющихся ударов, то среднеквадратичные и среднестепенные значения корректированного ускорения могут быть определены усреднением (как среднее арифметическое) результатов измерений по данной серии.

7 Протокол испытаний

В протоколе испытаний указывают соответствующую информацию по ISO 20643, ISO 5349-1 или ISO 8662-11, а также следующие сведения:

a)    направление основного возбуждения;

b)    подробное описание способа крепления акселерометра;

c)    массу акселерометра и крепежных приспособлений (механического фильтра, адаптера и т. п.);

d)    число импульсов во время измерений n_sh\

e)    среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h для

Т = 3 с (a_{hF RMS 3}y,

f)    среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h для Т = 3 с (a_hwRMS3).

Дополнительно могут быть приведены следующие сведения:

д) пик-фактор для ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h для 7= 3 с (CF_h)\

h)    пиковое ускорение с коррекцией по частотной характеристике flat_h для 7= 3 с (a_hFPV)\

i)    показатель импульсности ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h для 7= 3 с (SC,,);

j)    показатель импульсности ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h для 7= 3 с

(SC_hwy,

k)    максимальное текущее среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h и постоянная времени т (a_ftFMTWl. и т);

l)    среднестепенное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h для

7 = 3 с (a_hFRMQ3y

m)    среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h для

7 = 3 с (a_{hwRMQ 3}).

Примечание 1 — Вышеуказанный перечень не является исчерпывающим. При необходимости могут быть приведены дополнительные сведения.

Примечание 2 — Рекомендуется выполнять запись сигнала ускорения, для того чтобы иметь возможность проведения его последующего повторного анализа.

6

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

Приложение А (обязательное)

Требования к средствам измерений и методы испытаний

А.1 Общие положения

Если измерению подлежит пиковое значение сигнала или должна быть получена запись сигнала ускорения, то в дополнение к амплитудно-частотной характеристике необходимо установить (и проверить выполнение) требования к фазочастотной характеристике средства измерений. Передаточная функция полосового фильтра должна представлять собой произведение передаточных функций фильтров Баттерворта второго порядка нижних и верхних частот с частотами среза соответственно 1250 и 6,3 Гц.

Требования устанавливаются для трех диапазонов частот:

-диапазона 1, включающего в себя все третьоктавные полосы между нижней и верхней граничными частотами полосового фильтра за исключением двух нижних и двух верхних третьоктавных полос (т. е. от 10 до 800 Гц), опорной частоты 80 Гц;

-    диапазона 2, включающего в себя две нижние и две верхние третьоктавные полосы диапазона, определенного граничными частотами полосового фильтра (т. е. от 4 до 10 Гц и от 800 до 2000 Гц);

-    диапазона 3, включающего в себя третьоктавные полосы, не входящие в диапазоны 1 и 2.

А.2 Фазочастотная характеристика

Идеальную фазочастотную характеристику на практике реализовать трудно. Поэтому приемлемой считают характеристику, удовлетворяющую нижеприведенным требованиям (методы испытаний фазочастотной характеристики цифровых средств измерений приведены в приложении В).

Требования к максимальным отклонениям пикового значения ДР\/_тах указаны в таблице А.1. В отношении разности Дер между действительным ф_ас? и номинальным ц>_пот значениями фазового угла с учетом характеристического фазового угла ф₀ (см. таблицу А.1) должны быть выполнены следующие критерии:

a)    на графике зависимости отклонения Дф = ф_ас? - ц>_пот от частоты f в линейном масштабе касательные во всех точках кривой должны пересекать ось ординат в диапазоне от -ф₀ Д° ⁺Фо>

b)    на графике зависимости отклонения Дф = ф_ас, -ф_пот от частоты f в логарифмическом масштабе ордината пересечения касательной к каждой точке кривой с прямой, параллельной оси ординат и проведенной слева от указанной точки на расстоянии 1,44 октавы (что соответствует отношению 1/е), должна находиться в диапазоне +ф₀.

Соблюдение и несоблюдение критериев а) и Ь) проиллюстрировано на рисунке А.1.

Рисунок А.1 — Иллюстрация применения критериев для фазочастотной характеристики

7

Таблица А.1 —Характеристический фазовый угол ср₀ для критериев а) и Ь) и максимально допустимое отклонение пикового значения AP\Z___V

iTldA

Диапазон частот	Фо	bPVmax
Диапазон 1	6°	± 5 %
Диапазон 2	12=	± 10 %
Диапазон 3	Не установлено	Не установлено

При контроле соблюдения установленных критериев должны быть выполнены следующие условия:

-должен быть определен способ контроля сигнала непосредственно перед достижением им пикового значения;

- применяемое средство контроля пиковых значений сигнала не должно оказывать влияние на результат измерений отклонения пикового значения.

Примечание — Фазочастотная характеристика косвенно связана с амплитудно-частотной характеристикой, поскольку вместе они составляют комплексную частотную характеристику, которая, в свою очередь, зависит от условий применения средства измерений. Наличие фазового сдвига, пропорционального частоте (постоянное групповое время задержки сигнала), не следует аргументировать особенностями применения средства измерений или желанием снизить его стоимость.

При проверке соответствия фазочастотной характеристики средства измерений установленным критериям частоту сигнала изменяют с шагом не более трети октавы, при этом в качестве касательных используют прямые, проходящие через соседние точки на кривой фазочастотной характеристики.

Допускается возможность косвенного контроля фазочастотной характеристики с использованием входного воздействия с заданным частотным составом и сравнением экспериментально получаемого пикового значения с расчетным по заданной номинальной комплексной частотной характеристике.

А.З Амплитудно-частотная характеристика

Начиная с опорной частоты, для которой отклонение характеристики по определению равно нулю, проверяют отношения между реальной и номинальной амплитудно-частотными характеристиками, для которых должны выполняться следующие неравенства:

₁ Gu

100 R(f_r) M(f) H(f) 100’

где f— частота механического возбуждения; f_r— опорная частота;

М — среднеквадратичное значение механического возбуждения;

R — среднеквадратичное значение, полученное с использованием средства измерений;

Н — номинальная амлитудно-частотная характеристика;

6_ии6₀ — соответственно нижнее и верхнее предельные отклонения, определяемые по таблице А.2. Т а б л и ц а А.2 — Допустимые предельные отклонения амплитудно-частотной характеристики

Диапазон частот	Go	Gy
Опорная частота	0	0
Диапазон 1	5%	5%
Диапазон 2	10%	10%
Диапазон 3	20%	100%

Таблица В.1 —Допустимая характеристическая фазовая девиация Аср₀ и максимально допустимое отклонение пикового значения APV_max

Диапазон частот	Дф0	*PVmax
Диапазон 1	6°	± 5 %
Диапазон 2	12°	± 10 %
Диапазон 3	Не установлено	Не установлено

10

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

Приложение С (справочное)

Рекомендации в отношении цифровых средств измерений

Ускорение было выбрано для описания одиночных ударов по той причине, что это единственная характеристика движения, которая может быть непосредственно измерена на практике посредством акселерометров. Вместе с тем неочевидно, что для описания удара эта величина подходит лучше других. Другой способ описания удара — через параметры скорости.

Корректированную скорость v_hF (t) можно получить из корректированного ускорения a_hF (t) (см. 4.2) по формуле

(С.1)

где v_hF0 — скорость в момент времени t = 0.

Все параметры, определенные в настоящем стандарте через ускорение, могут быть аналогичным образом определены через скорость.

11

Приложение D (обязательное)

Функция частотной коррекции flat_h

Таблица D.1 —Амплитудно- и фазочастотная характеристики коррекции flath

Среднегеометрическая частота, Гц Функция частотной коррекции flath X Номиналь ная Истинная Модуль ДБ Модуль, допуск, % Модуль, допуск, дБ Фаза а\ град Фаза, допуск, град -1 0,8 0,7943 0,015845 -36,00 + 26/- + 21- - 10,30 - 0 1 1,000 0,025108 -32,00 + 26/- + 21- - 13,01 - 1 1,25 1,259 0,039774 -28,01 + 26/- + 21- - 16,46 - 2 1,6 1,585 0,062962 -24,02 + 26/- + 21- -20,87 - 3 2 1,995 0,099490 -20,04 + 26/- + 21- -26,55 - 4 2,5 2,512 0,156515 - 16,11 + 26/- + 21- -33,94 - 5 3,15 3,162 0,243590 - 12,27 + 26/- + 21- -43,63 - 6 4 3,981 0,369831 -8,64 + 26/-21 + 21-2 -56,25 + 12/- 12 7 5 5,012 0,533566 -5,46 + 26/-21 + 21-2 -72,13 + 12/- 12 8 6,3 6,310 0,707059 -3,01 + 26/-21 + 21-2 -90,40 + 12/- 12 9 8 7,943 0,845694 - 1,46 + 26/-21 + 21-2 - 108,69 + 12/- 12 10 10 10,00 0,929065 -0,64 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 124,64 + 12/- 12 11 12,5 12,59 0,969863 -0,27 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 137,38 + 61-6 12 16 15,85 0,987669 -0,11 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 147,23 + 61-6 13 20 19,95 0,995036 -0,04 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 154,86 + 61-6 14 25 25,12 0,998015 -0,02 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 160,85 + 61-6 15 31,5 31,62 0,999208 -0,01 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 165,66 + 61-6 16 40 39,81 0,999684 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 169,61 + 61-6 17 50 50,12 0,999873 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 172,97 + 61-6 18 63 63,10 0,999947 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 175,93 + 61-6 19 80 79,43 0,999972 0,00 0 0 - 178,67 + 61-6 20 100 100,0 0,999972 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 181,33 + 61-6 21 125 125,9 0,999947 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 184,06 + 61-6 22 160 158,5 0,999873 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 187,03 + 61-6 23 200 199,5 0,999684 0,00 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 190,38 + 61-6 24 250 251,2 0,999208 -0,01 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 194,34 + 61-6 25 315 316,2 0,998015 -0,02 + 12/- 11 + 1 /- 1 - 199,15 + 61-6 26 400 398,1 0,995037 -0,04 + 12/- 11 + 1 /- 1 -205,14 + 61-6 27 500 501,2 0,987672 -0,11 + 12/- 11 + 1 /- 1 -212,76 + 61-6 28 630 631,0 0,969871 -0,27 + 12/- 11 + 1 /- 1 -222,62 + 61-6 29 800 794,3 0,929083 -0,64 + 12/- 11 + 1 /- 1 -235,36 + 12/- 12 30 1000 1000 0,845728 - 1,46 + 26/-21 + 21-2 -251,30 + 12/- 12 31 1250 1259 0,707109 -3,01 + 26/-21 + 21-2 -269,59 + 12/- 12 32 1600 1585 0,533620 -5,46 + 26/-21 + 21-2 -287,86 + 12/- 12 33 2000 1995 0,369876 -8,64 + 26/-21 + 21-2 -303,74 + 12/- 12 34 2500 2512 0,243622 - 12,27 + 26/- + 21- -316,37 - 35 3150 3162 0,156537 - 16,11 + 26/- + 21- -326,05 - 36 4000 3981 0,099504 -20,04 + 26/- + 21- -333,45 - 37 5000 5012 0,062971 -24,02 + 26/- + 21- -339,13 - 38 6300 6310 0,039779 -28,01 + 26/- + 21- -343,54 - 39 8000 7943 0,025111 -32,00 + 26/- + 21- -346,99 - 40 10000 10000 0,015847 -36,00 + 26/- + 21- -349,69 -

а) Значение фазы приведено со сдвигом на 180°. Примечание —х— номер полосы частот согласно [12].

Приложение Е (обязательное)

Функция частотной коррекции W_h

Примечание — Частотная коррекция W_h определена в ISO 5349-1. В таблице Е.1 приведены значения модуля и фазы W_h с большим числом значащих цифр.

Таблица Е.1 —Амплитудно- и фазочастотная характеристики коррекции W_h

Среднегеометрическая частота, Гц Функция частотной коррекции flath X Номиналь ная Истинная Модуль ДБ Модуль, допуск, % Модуль, допуск, дБ Фаза а, град Фаза, допуск, град -1 0,8 0,7943 0,015856 -36,00 + 26/- + 21- - 11,92 - 0 1 1,000 0,025135 -31,99 + 26/- + 21- - 15,05 - 1 1,25 1,259 0,039842 -27,99 + 26/- + 21- - 19,02 - 2 1,6 1,585 0,063132 -23,99 + 26/- + 21- -24,11 - 3 2 1,995 0,099911 -20,01 + 26/- + 21- -30,66 - 4 2,5 2,512 0,157540 - 16,05 + 26/- + 21- -39,17 - 5 3,15 3,162 0,246027 - 12,18 + 26/- + 21- -50,30 - 6 4 3,981 0,375354 -8,51 + 26/-21 + 21-2 -64,84 + 12/- 12 7 5 5,012 0,544980 -5,27 + 26/-21 + 21-2 -83,30 + 12/- 12 8 6,3 6,310 0,727160 -2,77 + 26/-21 + 21-2 - 105,09 + 12/- 12 9 8 7,943 0,873066 - 1,18 + 26/-21 + 21-2 - 128,25 + 12/- 12 10 10 10,00 0,951379 -0,43 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 150,85 + 12/- 12 11 12,5 12,59 0,957570 -0,38 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 172,19 + 61-6 12 16 15,85 0,895788 -0,96 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 192,05 + 61-6 13 20 19,95 0,781965 -2,14 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -209,71 + 61-6 14 25 25,12 0,647062 -3,78 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -224,37 + 61-6 15 31,5 31,62 0,519149 -5,69 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -235,89 + 61-6 16 40 39,81 0,411095 -7,72 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -244,78 + 61-6 17 50 50,12 0,324379 -9,78 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -251,70 + 61-6 18 63 63,10 0,256041 - 11,83 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -257,26 + 61-6 19 80 79,43 0,202387 - 13,88 0 0 -261,93 + 61-6 20 100 100,0 0,160204 - 15,91 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 266,06 + 61-6 21 125 125,9 0,126954 - 17,93 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 269,92 + 61-6 22 160 158,5 0,100680 - 19,94 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -273,75 + 61-6 23 200 199,5 0,079878 -21,95 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -277,80 + 61-6 24 250 251,2 0,063379 -23,96 + 12 / - 11 + 1 /- 1 - 282,29 + 61-6 25 315 316,2 0,050263 -25,97 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -287,52 + 61-6 26 400 398,1 0,039796 -28,00 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -293,85 + 61-6 27 500 501,2 0,031372 -30,07 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -301,74 + 61-6 28 630 631,0 0,024468 - 32,23 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -311,80 + 61-6 29 800 794,3 0,018617 - 34,60 + 12 / - 11 + 1 /- 1 -324,71 + 12/- 12 30 1000 1000 0,013461 - 37,42 + 26/-21 + 21-2 -340,79 + 12/- 12 31 1250 1259 0,008939 -40,97 + 26/-21 + 21-2 -359,19 + 12/- 12 32 1600 1585 0,005359 -45,42 + 26/-21 + 21-2 -377,54 + 12/- 12 33 2000 1995 0,002950 -50,60 + 26/-21 + 21-2 - 393,49 + 12/- 12 34 2500 2512 0,001544 - 56,23 + 26/- + 21- -406,17 - 35 3150 3162 0,000788 -62,07 + 26/- + 21- -415,89 - 36 4000 3981 0,000398 -68,01 + 26/- + 21- -423,32 - 37 5000 5012 0,000200 -73,98 + 26/- + 21- -429,03 - 38 6300 6310 0,000100 -79,97 + 26/- + 21- - 433,46 - 39 8000 7943 0,000050 -85,97 + 26/- + 21- -436,92 - 40 10000 10000 0,000025 -91,96 + 26/- + 21- - 439,64 -

а) Значение фазы приведено со сдвигом на 180°. Примечание —х— номер полосы частот согласно [12].

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2016

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

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным

стандартам

Таблица ДА. 1

Обозначение и наименование международного стандарта Степень соответствия Обозначение и наименование межгосударственного стандарта ISO 20643 Вибрация. Машины ручные и машины с ручным управлением. Принципы определения параметров вибрационной активности MOD ГОСТ 16519-2006 (ИСО 20643:2005) Вибрация. Определение параметров вибрационной характеристики ручных машин и машин с ручным управлением. Общие требования ISO 5348 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров ЮТ ГОСТ ИСО 5348-2002 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров ISO 5349-1:2001 Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования MOD ГОСТ 31192.1-2004 (ИСО 5349-1:2001) Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования ISO 5349-2 Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Практическое руководство по проведению измерений на рабочих местах MOD ГОСТ 31192.2-2005 (ИСО 5349-2:2001) Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Требования к проведению измерений на рабочих местах ISO 8041 Воздействие вибрации на человека. Средства измерений ЮТ ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений ISO 8662-11 Ручные машины. Измерения вибрации на рукоятке. Часть 11. Машины для забивания крепежных средств MOD ГОСТ 30873.11-2006 (ИСО 8662-11:1999) Ручные машины. Измерения вибрации на рукоятке. Часть 11. Машины для забивания крепежных средств Примечание — В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: -    ЮТ — идентичные стандарты; -    MOD — модифицированные стандарты.

16

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения...........

4    Параметры одиночных ударов

5    Средства измерений....................................................................................................................................5

6    Метод измерений..........................................................................................................................................5

7    Протокол испытаний.....................................................................................................................................6

Приложение А (обязательное) Требования к средствам измерений и методы испытаний.......................7

Приложение В (рекомендуемое) Рекомендации в отношении цифровых средств измерений.................9

Приложение С (справочное) Рекомендации в отношении цифровых средств измерений.....................11

Приложение D (обязательное) Функция частотной коррекции flat_h...........................................................12

Приложение Е (обязательное) Функция частотной коррекции W_h............................................................14

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам.......................................................................16

Библиография................................................................................................................................................17

IV

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

Введение

Влияние повторяющихся ударов на организм человека в полной мере еще не изучено. Проведенные исследования (см. [5], [9], [11]) показывают, что имеющихся знаний недостаточно для решения вопроса, может ли метод, изложенный в ISO 5349-1, быть распространен на оценку риска локальной вибрации в виде ударных нагрузок.

Тем не менее даже при отсутствии единого мнения о возможности оценки ударных воздействий от ручных машин и машин с ручным управлением, целесообразно установить единый подход к описанию этих воздействий. Указанной цели посвящен настоящий стандарт, который устанавливает методы:

-    сбора данных о передаваемых на руки работника одиночных ударных импульсах с точным указанием условий их воздействия;

-    представления информации об ударных воздействиях, производимых механизированным инструментом, в целях сравнения разных моделей и экземпляров инструмента.

К механизированному инструменту, способному создавать ударные воздействия, относятся, например, гвоздезабивные и скобозабивные машины. К их числу не отнесены ударные гайковерты, поскольку для таких машин выделение отдельных одиночных ударов, как правило, невозможно.

V

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация и удар

ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ И ОЦЕНКА ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА

Одиночные ударные импульсы

Vibration and shock. Measurement of hand-transmitted vibration and evaluation of human exposure.

Single shocks

Дата введения — 2016—11—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения одиночных ударных импульсов на рукоятках ручных машин и машин с ручным управлением при частоте повторения импульсов, не превышающей 5 Гц.

Примечание —Для описания отдельных импульсов настоящий стандарт устанавливает характеристики, отличающиеся от используемых для локальной вибрации по ISO 5349-1.

Настоящий стандарт устанавливает также дополнительные требования к средствам измерений одиночных импульсов (см. приложения А, В, D и Е).

Данные, полученные в соответствии с методами настоящего стандарта, могут быть использованы для заявления характеристик ударной активности инструмента и для разработки критериев оценки риска воздействия одиночных ударных импульсов.

Настоящий стандарт не устанавливает процедуры и правила оценки воздействия одиночных импульсов, создаваемых ручными машинами и машинами с ручным управлением, на работников.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного документа. Для недатированной ссылки применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

ISO 5348, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers (Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров)

ISO 5349-1:2001, 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)

ISO 5349-2, Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration — Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace (Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Практическое руководство по проведению измерений на рабочих местах)

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

ISO 8662-11, Hand-held portable power tools — Measurement of vibrations at the handle — Part 11: Fastener driving tools (nailers) (Ручные машины. Измерения вибрации на рукоятке. Часть 11. Машины для забивания крепежных средств)

Издание официальное

ISO 20643:2005, Mechanical vibration — Hand-held and hand-guided machinery — Principles for evaluation of vibration emission (Вибрация. Машины ручные и машины с ручным управлением. Принципы определения параметров вибрационной активности)¹).

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены условные обозначения по ISO 5349-1, термины по ISO 5349-2, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    одиночный удар (single shock): Всплеск ускорения короткой длительности.

Примечание 1 — Сигнал ускорения одиночного удара включает в себя подъем до пикового значения (см. 4.7) с последующими затухающими колебаниями.

Примечание 2 — В принципе одиночный удар может быть определен через другие физические величины, например через силу или механическую мощность, передаваемую в систему «кисть — рука». Однако в силу практических особенностей измерений принято описывать одиночные удары через параметры ускорения (см. также приложение С).

Пример — Одиночные удары или вибрацию в виде ударных импульсов создают, например, гвоздезабивные и скобозабивные машины. Длительность ударных импульсов для этих машин составляет обычно порядка 10 мс. Период между ударами много больше длительности ударного импульса (например, более 200 мс).

3.2    вибрация в виде ударных импульсов (single-shock vibration): Ряд одиночных ударов, разделенных между собой периодами нулевого ускорения.

Пример — См. пример в 3.1.

3.3    период повторения T_rep (repetition time): Временной интервал между двумя последовательными одиночными ударами.

3.4    частота повторения f₀ (strike rate): Величина, обратная Т_гер (если Т_гер имеет постоянное значение), т.е. f₀ = МТ_гер.

4    Параметры одиночных ударов

4.1    Ускорение

Основной величиной, используемой для описания одиночных ударов, служит ускорение a(f). Все характеристики, установленные настоящим стандартом, являются параметрами этой величины.

Примечание — О применении величины скорости для описания одиночных ударов см. приложение С.

4.2    Ускорение с коррекцией по частотной характеристике flat_h

Ускорение, корректированное по частотной характеристике flat_h, a_hF(f) представляет собой ускорение в полосе частот от 6,3 до 1250 Гц. Фильтр, реализующий частотную характеристику flat_h, описан в приложении D.

Примечание 1 — Указанная полоса соответствует диапазону частот, охватываемому октавными полосами со среднегеометрическими частотами от 8 до 1000 Гц. В некоторых случаях может потребоваться более широкая полоса измерений. В этом случае вместе с результатом измерений указывают, в каком диапазоне частот он был получен.

Примечание 2 — Частотная характеристика flat_h отличается от обычной плоской частотной характеристики средства измерением точно определенных границ полосы частот и наличием точно определенной фазочастотной характеристики.

Примечание 3 — Под некоррелированным ускорением в настоящем стандарте понимается ускорение в диапазоне частот с верхней границей свыше 1250 Гц.

flat_h

4.3    Среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике

по формуле

Среднеквадратичное значение ускорения a_hF(f) на интервале времени 7, a_{hFRMS T}, определяют

(1)

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

Оно характеризует мощность (среднее по энергии) сигнала корректированного ускорения. С целью обеспечения возможности сопоставления результатов разных измерений и повышения воспроизводимости этих результатов устанавливают единое время интегрирования 7 = 3 с. Практика показывает, что данный временной интервал является минимальным, позволяющим полно описать реакцию оператора на ударное воздействие. Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, рекомендуется проводить усреднение по результатам измерений для нескольких ударных импульсов (см. 6.3).

4.4 Текущее среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной

характеристике flat_h

Текущее среднеквадратичное значение корректированного ускорения в момент времени t, ^ahFRRMS т(0> рассчитывают по формуле

г; ±г~

^ahF,RRMS,x(^t)= ]1~1₀^аЬрШ^е Т >    (²)

где т — заданная постоянная времени. Значение т = 0,125 с является предпочтительным.

Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, рекомендуется проводить усреднение по результатам измерений для нескольких ударных импульсов (см. 6.3).

Примечание 1 — Экспоненциальное усреднение, описываемое формулой (2), пригодно для описания многих физических процессов и может быть реализовано простыми аналоговыми и цифровыми схемами. Описание через истинное текущее среднеквадратичное значение, получаемое без использования экспоненциальной весовой функции в формуле (2), проще с математической точки зрения, но эту величину сложнее измерить аналоговыми устройствами, в то время как никаких практических выгод такое описание не дает.

Примечание 2 — В ряде других стандартов использовано не экспоненциальное, а линейное усреднение, описываемое формулой

^ahF,RRMS,-и (0 - iJ-j₀^ahF    ■

4.5    Среднестепенное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h

Среднестепенное значение (четвертого порядка) ускорения a_hF(f) на интервале времени 7, ^ahFRMQ Т’ определяют по формуле

^ahF,RMQ,T =    •    (³)

Подобно среднеквадратичному значению, среднестепенное значение характеризует усредненный по времени сигнал. Однако из-за того, что вместо второй степени используется четвертая степень сигнала, пики сигнала подчеркиваются в большей степени. Выбор единого времени интегрирования 7 = 3 с дает возможность сравнивать результаты разных измерений и обеспечивает их лучшую воспроизводимость. Практика показывает, что данный временной интервал является минимальным, позволяющим в полной мере описать реакцию оператора на ударное воздействие. Для того чтобы повысить надежность измерений, рекомендуется проводить усреднение по результатам измерений для нескольких ударных импульсов (см. 6.3).

4.6    Максимальное текущее среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по

частотной характеристике flat_h

Максимальное текущее среднеквадратичное значение ускорения a_hF(f) на интервале времени 7, ^ahF,MTW,%(0. определяют по формуле

^ahF,mtvv.t (^f) = ™ах {a_{hF RRMSi%} (0} ■    (²)

Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, целесообразно в качестве данной величины брать выборочную медиану по результатам измерений для нескольких ударных импульсов.

4.7    Пиковое значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h

Пиковое значение ускорения a_hF(f) на интервале времени 7, a_hFPV, определяют по формуле

3

(5)

Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, целесообразно в качестве данной величины брать выборочную медиану по результатам измерений для нескольких ударных импульсов.

4.8    Пик-фактор ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h

Пик-фактор ускорения a_hF(f) на интервале времени 7, CF_h, определяют по формуле

CF_h= ^ahF'^PV .    (6)

^ahF,RMS,T

Данная величина характеризует степень «импульсности» сигнала (т. е. насколько большой вклад в форму сигнала вносят импульсные процессы).

4.9    Показатель импульсности ускорения с коррекцией по частотной характеристике flat_h

Показатель импульсности ускорения a_hF(f) на интервале времени Т, SC_h, определяют по формуле

^ahF,RMQ,T SC_h=--

^ahF,RMS,T

Данная величина также характеризует степень «импульсности» сигнала.

4.10    Ускорение с коррекцией по частотной характеристике W_h

Согласно ISO 5349-1 в качестве величины, характеризующей локальную вибрацию, следует использовать ускорение, корректированное по частотной характеристике W_h (см. приложение Е), a_hJt).

Примечание 1 — Величина a_hw(t) может быть получена из a_hF(t) посредством преобразования сигнала ускорения в сигнал скорости на частотах выше 16 Гц.

Примечание 2 — Хотя частотная коррекция, установленная в ISO 5349-1, изначально предназначалась для описания периодической и случайной вибрации, в том же стандарте было указано, что ту же коррекцию временно (до проведения дополнительных исследований) можно применять в случае вибрации в виде повторяющихся ударов. Кроме того, применение частотной характеристики W_h позволяет сравнивать результаты новых измерений с уже имеющимися данными. Эти результаты будут обладать также лучшей воспроизводимостью, поскольку характеристика W_h ослабляет высокочастотные, наиболее изменчивые составляющие.

4.11    Среднеквадратичное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h

Среднеквадратичное значение ускорения a_hw(f) на интервале времени 7, a_hwRMST, определяют по формуле

(8)

Оно характеризует мощность (среднее по энергии) сигнала корректированного ускорения. С целью обеспечения возможности сопоставления результатов разных измерений и повышения воспроизводимости этих результатов устанавливают единое время интегрирования 7= 3 с. Практика показывает, что данный временной интервал является минимальным, позволяющим полно описать реакцию оператора на ударное воздействие. Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, рекомендуется проводить усреднение по результатам измерений для нескольких ударных импульсов (см. 6.3).

4.12 Среднестепенное значение ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h

Среднестепенное значение (четвертого порядка) ускорения a_hw(f) на интервале времени 7, ^ahw,RMQ, Т’ определяют по формуле    _

(9)

Подобно среднеквадратичному значению, среднестепенное значение характеризует усредненный по времени сигнал. Однако в силу того, что вместо второй степени используется четвертая степень сигнала, пики сигнала подчеркиваются в большей степени. Выбор единого времени интегрирования ²

ГОСТ ISO/TS 15694—2015

7=3 сдает возможность сравнивать результаты разных измерений и обеспечивает их лучшую воспроизводимость. Практика показывает, что данный временной интервал является минимальным, позволяющим полно описать реакцию оператора на ударное воздействие. Для того чтобы повысить надежность результатов измерений, рекомендуется проводить усреднение по результатам измерений для нескольких ударных импульсов (см. 6.3).

4.13 Показатель импульсности ускорения с коррекцией по частотной характеристике W_h

Показатель импульсности ускорения a_hw(f) на интервале времени 7, SC_hw, определяют по формуле

SC_hw = ^ahw’^RMQ’^T .    (10)

^ahw,RMS,T

Данная величина характеризует степень «импульсности» сигнала.

5    Средства измерений

Среднеквадратичные значения корректированных ускорений a_hF(f) и a_hw(f), определенных в 4.3 и 4.11, на интервале времени 7= 3 с можно получить с помощью средств измерений, удовлетворяющих требованиям ISO 8041, у которых частотная характеристика удовлетворяет требованиям 4.2. Значения остальных параметров, указанных в разделе 4, могут быть получены с применением средств измерений, удовлетворяющих требованиям приложения А (а также приложения В в части цифровых средств измерений).

Примечание — Требования приложения А более жесткие по сравнению с установленными в ISO 8041.

На практике могут возникнуть трудности с соблюдением требований к средствам измерений, если в измерительной цепи использован механический фильтр.

6    Метод измерений

6.1    Установка акселерометров

Для того чтобы обеспечить плоскую частотную характеристику в диапазоне от 6,3 до 1250 Гц для измерений ускорения с частотной коррекцией flat_h, акселерометр должен быть жестко установлен на вибрирующей поверхности в соответствии с требованиями ISO 5348.

Если измерения должны быть проведены на эластичной рукоятке, то ускорение измеряют под кистью руки оператора, сжимающей рукоятку, используя для этого специальный адаптер. При этом необходимо учесть возможность резонанса в области контакта руки и рукоятки и предусмотреть соответствующее ослабление сигнала.

Если измерению подлежит только ускорение, корректированное по частотной характеристике W_h, то акселерометр устанавливают, руководствуясь требованиями ISO 5349-2.

При необходимости измерения среднеквадратичного значения ускорения (с коррекцией как по flat_h, так и по W_h) могут быть выполнены с применением механического фильтра. Однако если измерению подлежат пиковые или среднестепенные значения ускорения, а также параметры, полученные на их основе, то использование механических фильтров может привести к большим ошибкам измерений и поэтому не рекомендуется.

Примечание 1 — Некоторые клеящие вещества, например используемые для крепления проволочных тензометров, не только фиксируют преобразователь на поверхности, но также противостоят значительным динамическим нагрузкам.

Примечание 2 — В случае рукояток с пластиковой поверхностью общая эффективная масса акселерометра, включая адаптер, должна быть как можно меньше (желательно не более 12 г).

Примечание 3 — Влияние способа крепления акселерометра на результат измерений можно оценить, проведя те же измерения с использованием лазерного виброметра. Однако для массовых измерений использование лазерных виброметров может оказаться непрактичным или слишком дорогостоящим.

6.2    Условия измерений

Для того чтобы различить удары, связанные с выполняемой рабочей операцией и с работой применяемого инструмента, измерения необходимо организовать таким образом, чтобы минимизировать влияние оператора.

5

1

^ Действует взамен EN 1033:1995.

2