СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1989 года № ГОСТ 12.4.094-88

ГОСТ 12.4.094-88 ССБТ. Метод определения динамических характеристик тела человека при воздействии вибрации

Принят
Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР
16 декабря 1988 года
Разработан
Академией наук СССР
01 июля 1989 года,
Всесоюзным центральным советом профессиональных союзов
01 июля 1989 года,
Министерством сельскохозяйственного и тракторного машиностроения СССР
01 июля 1989 года,
Министерством здравоохранения СССР
01 июля 1989 года,
Государственным комитетом СССР по стандартам
01 июля 1989 года
    ГОСТ 12.4.094-88
    Группа Т58
    МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
    Система стандартов безопасности труда
    МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВИБРАЦИИ
    Occupational safety standards system. Method for determination of dynamical characteristics of human body under vibration action
    МКС 13.160
    ОКСТУ 0012
    Дата введения 1989-07-01
    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
    1.РАЗРАБОТАН Академией Наук СССР, Всесоюзным Центральным Советом Профессиональных Союзов, Министерством сельскохозяйственного и тракторного машиностроения СССР, Министерством здравоохранения СССР, Государственным комитетом СССР по стандартам
    2.ВНЕСЕН Академией Наук СССР
    3.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта СССР от 16.12.88 N 4170
    4.Стандарт содержит все требования СТ СЭВ 3075-81. В стандарт дополнительно включены приложения 1 и 6.
    5.ВВЕДЕН ВЗАМЕН ГОСТ 12.4.094-80
    6.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
    Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пункта, приложения
    ГОСТ 12090-80 3.5
    ГОСТ 21878-76 Приложение 1

    7.ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2003 г.
    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.
    якорь
    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 300 2000
    допустимая статическая нагрузка, Н, не менее 200 1200
    логарифмический уровень среднего квадратического значения виброскорости, дБ:
    не менее 100 75
    не более 120 135
    нелинейные искажения при воспроизведении гармонической вибрации, %, не более 10
    отклонение уровня виброскорости (виброускорения) от заданного при монотонном, непрерывном изменении частоты гармонической вибрации, дБ, не более ±1
    Для измерительной аппаратуры:
    динамический диапазон, дБ 50
    минимальная измеряемая сила, Н 0,01 0,2
    относительный коэффициент поперечного преобразования виброизмерительного преобразователя, %, не более 10 15
    систематическая погрешность измерения силы, дБ, не более 1,5
    пределы измерения фаз -90° -180°
    +90° +180°
    систематическая погрешность измерения сдвига фаз, не более ±6°

    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.
    якорь
    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 телом испытателя, должна не менее чем в 2 раза превышать верхнюю частоту исследуемой полосы частот.
    якорь
    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 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 , действующей на человека, и сдвиг фаз между силой и виброскоростью на входе (аргумент входного импеданса).
    3.9.Измеряют среднеквадратическое значение виброскорости 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;
    расположение 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.
    якорь
    4.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
    4.1.Модуль входного импеданса вычисляют по формуле
    .
    Модуль передаточного импеданса вычисляют по формуле
    .
    Модуль комплексной характеристики вычисляют по формуле
    ,
    где ;
    - -е значение частоты гармонической вибрации, с;
    - среднеквадратическое значение виброскорости на входе, поддерживаемое постоянным в исследуемой полосе частот, м/с;
    - среднеквадратическое значение силы, Н, на входе при частоте ;
    - среднеквадратическое значение виброскорости, м/с (виброускорения, м/с), на выходе при частоте ;
    - среднеквадратическое значение виброскорости, м/с (виброускорения, м/с), на входе при час
    тоте .
    4.2.Определяют среднеарифметические значения модуля , , и аргумента () импедансов и комплексной частотной характеристики.
    4.3.Значения модулей и аргументов определяют с доверительной вероятностью =0,9 и относительным доверительным интервалом ±0,4 в соответствии с приложением 5.
    4.4.Если превышает допустимое значение, то дополнительное число испытателей уточняют по формуле
    ,
    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.
    якорь