---
title: "\"ГОСТ Р ИСО 15230-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация. Определение сил в области контакта человека с машиной при воздействии локальной вибрации\""
number: "ГОСТ Р ИСО 15230-2014"
issuer: "Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии"
status: действует
canonical: "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-iso-15230-2014"
---

## "ГОСТ Р ИСО 15230-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация. Определение сил в области контакта человека с машиной при воздействии локальной вибрации"

# "ГОСТ Р ИСО 15230-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация. Определение сил в области контакта человека с машиной при воздействии локальной вибрации"

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 24.10.2014 N 1424-ст)

> [!IMPORTANT]
> Документ [введен](#p100009) в действие с 01.12.2015.


<a id="p100001"></a>Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 24 октября 2014 г. N 1424-ст

<a id="p100002"></a>**НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ**

<a id="p100003"></a>**ВИБРАЦИЯ**

<a id="p100004"></a>**ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ В ОБЛАСТИ КОНТАКТА ЧЕЛОВЕКА С МАШИНОЙ**
**ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛОКАЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ**

<a id="p100005"></a>Mechanical vibration - Coupling forces at the man-machine
interface for hand-transmitted vibration

<a id="p100006"></a>**ISO 15230:2007**
Mechanical vibration - Coupling forces at the man-machine
interface for hand-transmitted vibration
**(IDT)**

<a id="p100007"></a>**ГОСТ Р ИСО 15230-2014**

<a id="p100008"></a>ОКС 13.160

<a id="p100009"></a>Дата введения
1 декабря 2015 года


### <a id="p100010"></a>Предисловие


<a id="p100011"></a>1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в [пункте 4](#p100014)
<a id="p100012"></a>2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"
<a id="p100013"></a>3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 октября 2014 г. N 1424-ст.
<a id="p100014"></a>4 Настоящий стандарт является идентичным по отношению к международному стандарту ИСО 15230:2007 "Вибрация. Определение сил в области контакта человека с машиной при воздействии локальной вибрации" (ISO 15230:2007 "Mechanical vibration - Coupling forces at the man-machine interface for hand-transmitted vibration").
<a id="p100015"></a>**5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ**

<a id="p100016"></a>Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "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 (gost.ru)


### <a id="p100017"></a>Введение


<a id="p100018"></a>Силы, действующие в области контакта кисти руки работника с ручной машиной или машиной с ручным управлением, являются важными характеристиками с точки зрения оценки воздействия вибрации на работника.
<a id="p100019"></a>Силы, действующие в области контакта, состоят из двух компонентов. Первый - это сила, прилагаемая кистью руки для обеспечения необходимого управления машиной с целью, в конечном итоге, достигнуть желаемой производительности. Эта квазистатическая сила (на частотах ниже 5 Гц) является основным предметом рассмотрения настоящего стандарта. Второй компонент - биодинамическая сила, представляющая собой биодинамический ответ кисти руки на воздействующую вибрацию.
<a id="p100020"></a>Различия в способах контакта руки с вибрирующей поверхностью могут повлиять на эффект воздействия вибрации на организм работника разными способами:
- <a id="p100021"></a>изменением соотношения между вибрацией на рукоятке машины и вибрацией, передаваемой в систему "кисть - рука" работника;
- <a id="p100022"></a>изменением функциональных систем организма работника (сосудистой, нервной, костной, связочно-суставной), на которые вибрация будет оказывать негативное влияние.
<a id="p100023"></a>К настоящему времени проведены многочисленные исследования с моделированием воздействия вибрации на организм работника для оценки влияния на эффект этого воздействия сил подачи и охвата, создаваемых кистью руки. Настоящий стандарт устанавливает формат представления данных, позволяющий обобщать результаты подобных исследований.
<a id="p100024"></a>Предполагается, что в будущем нормирование вибрации на рабочем месте будет осуществляться не только на основании параметров собственно вибрации, но и с учетом сил в области контакта работника с машиной.


### <a id="p100025"></a>1 Область применения


<a id="p100026"></a>Настоящий стандарт устанавливает параметры, характеризующие контакт кисти руки оператора с вибрирующей поверхностью машины, включая параметры силового воздействия (сила нажатия, сила охвата) и давления на кожу кисти руки оператора, а также руководство по проведению измерений указанных параметров силы и давления, включая требования к средствам измерений и их калибровке.
<a id="p100027"></a>Настоящий стандарт не распространяется на оценку сил, действующих в тангенциальном направлении к области контакта.


### <a id="p100028"></a>2 Обозначения и сокращения



#### <a id="p100029"></a>2.1 Обозначения

<a id="p100030"></a>В настоящем стандарте применены следующие обозначения.
<a id="p100031"></a>F - сила;
<a id="p100032"></a>i - индекс суммирования (целое число);
<a id="p100033"></a>n - общее число суммируемых элементов;
<a id="p100034"></a>pi - локальное давление на i-й элемент поверхности;
<a id="p100035"></a>S - поверхность;
<a id="p100036"></a>t - время;
<a id="p100037"></a>T - продолжительность операции;
<a id="p100038"></a> $\alpha$ - угол между осью руки и разделяющей плоскостью;
<a id="p100039"></a> $\beta$ - угол между осью машины и разделяющей плоскостью;
<a id="p100040"></a> $\delta$ - коэффициент пропорциональности для силы охвата;
<a id="p100041"></a> $\gamma$ - коэффициент пропорциональности для силы нажатия.

#### <a id="p100042"></a>2.2 Сокращения

<a id="p100043"></a>В настоящем стандарте применены следующие сокращения.
<a id="p100044"></a>BD - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к биодинамической силе;
<a id="p100045"></a>c - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к контакту руки с машиной;
<a id="p100046"></a>coup - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к соединению в области контакта;
<a id="p100047"></a>f - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к воздействию на машину;
<a id="p100048"></a>g - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к направляющему воздействию на машину;
<a id="p100049"></a>gr - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к силе охвата;
<a id="p100050"></a>l - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к подъему машины;
<a id="p100051"></a>m - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на среднее значение величины;
<a id="p100052"></a>max - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на максимальное значение величины;
<a id="p100053"></a>n - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на нормальную составляющую векторной величины;
<a id="p100054"></a>pu - при использовании в качестве подстрочного индекса указывает на отношение к силе нажатия;
<a id="p100055"></a>x, y, z - оси декартовой системы координат.


### <a id="p100056"></a>3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта



#### <a id="p100057"></a>3.1 Давление на кожный покров


##### <a id="p100058"></a>3.1.1 Элемент поверхности

<a id="p100059"></a>Площадь элемента поверхности Si определяют в векторном виде $\vec{S}_{i}$ через единичный вектор нормали $\vec{S}_{n,i}$ к элементу поверхности Si (см. [рисунок 1](#p100062)) по формуле

<a id="p100060"></a> $\vec{S}_{i} = S_{i} \cdot \vec{S}_{n,i}$ . (1)

<a id="p100061"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_0.png) 

<a id="p100062"></a>Рисунок 1 - Нормаль к элементу поверхности


##### <a id="p100063"></a>3.1.2 Локальное давление

<a id="p100064"></a>Локальное давление pi, приложенное к элементу поверхности кожи кисти руки Si определяется отношением нормальной составляющей силы в центре элемента поверхности Fc,i (см. [3.1.5](#p100074)) к площади элемента поверхности Si по формуле

<a id="p100065"></a> $p_{i} = \frac{F_{c,i}}{S_{i}}$ . (2)

<a id="p100066"></a>Указывать значение локального давления необходимо совместно с площадью элемента поверхности, к которому это давление приложено.
<a id="p100067"></a>*Примечание* - Локальное давление в области контакта кисти руки оператора с машиной зависит от механических характеристик системы "кисть - рука" оператора, положения кисти, особенностей работы оператора, применяемого инструмента и выполняемого рабочего задания и варьируется обычно в диапазоне от нуля до 0,8 Н/м2. Давление свыше 0,8 Н/м2 может сопровождаться болевыми ощущениями.


##### <a id="p100068"></a>3.1.3 Среднее давление

<a id="p100069"></a>Среднее давление pm, приложенное к кисти руки в области контакта оператора с машиной, рассчитывают по n элементам поверхности, составляющим область контакта, по формуле

<a id="p100070"></a> $p_{m} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} p_{i}S_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} S_{i}}$ . (3)


##### <a id="p100071"></a>3.1.4 Максимальное локальное давление

<a id="p100072"></a>Максимальным локальным давлением p<sub>max</sub> называют наибольшее из локальных давлений в области контакта кисти руки оператора с машиной:

<a id="p100073"></a>p<sub>max</sub> = max{pi}. (4)


##### <a id="p100074"></a>3.1.5 Элемент силы

<a id="p100075"></a>Элемент силы Fc,i в области контакта определяют по формуле

<a id="p100076"></a>Fc,i = piSi, (5)

<a id="p100077"></a>где pi - локальное давление на i-й элемент поверхности кожи в области контакта;
<a id="p100078"></a>Si - площадь i-го элемента поверхности.
<a id="p100079"></a>Вектор элемента силы направлен перпендикулярно элементу поверхности.

#### <a id="p100080"></a>3.2 Толкающая или тянущая сила

<a id="p100081"></a>Толкающую силу Fpu (некомпенсированную другими силами в области контакта) оператор прикладывает каждой кистью руки к вибрирующей поверхности в направлении от плеча. Тянущую силу Fpu оператор прикладывает каждой кистью руки к вибрирующей поверхности в направлении к плечу (см. [рисунок 2](#p100088)).
<a id="p100082"></a>*Примечание* 1 - В некоторых случаях оператор прилагают толкающую и тянущую силу одновременно в разных областях контакта. Тем не менее, для обозначения каждой из этих сил используют один и тот же символ Fpu.
<a id="p100083"></a>*Примечание* 2 - Толкающая сила Fpu может быть весьма значительной, например при выполнении операции сверления, поэтому ее всегда необходимо принимать во внимание.

<a id="p100084"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_1.png) 

<a id="p100085"></a>a) Толкающая сила

<a id="p100086"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_2.png) 

<a id="p100087"></a>b) Тянущая сила

<a id="p100088"></a>Рисунок 2 - Примеры толкающей/тянущей силы Fpu


#### <a id="p100089"></a>3.3 Управляющая сила

<a id="p100090"></a>Управляющую силу Fg (некомпенсированную другими силами в области контакта) оператор прикладывает кистью руки в горизонтальном (или близком к нему) направлении перпендикулярно толкающей/тянущей силе с целью придать машине, объекту обработке или рычагу управления правильное положение или движение (см. [рисунок 3](#p100093)).
<a id="p100091"></a>*Примечание* - Для контроля перемещения объекта управления в горизонтальной плоскости обычно достаточно приложения небольшой управляющей силы Fg.

<a id="p100092"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_3.png) 

<a id="p100093"></a>Рисунок 3 - Пример управляющей силы Fg
(с указанием толкающей силы Fpu)


#### <a id="p100094"></a>3.4 Поддерживающая сила

<a id="p100095"></a>Поддерживающую силу Fl оператор прикладывает с целью противодействовать весу машины (см. [рисунок 4](#p100098)).
<a id="p100096"></a>Примечание - В некоторых случаях поддерживающая сила Fl может быть равной толкающей/тянущей силе Fpu [см. [рисунок 4 a)](#p100098)].

<a id="p100097"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_4.png) 

<a id="p100098"></a>Рисунок 4 - Пример поддерживающей силы Fl
(с указанием толкающей силы Fpu)


#### <a id="p100099"></a>3.5 Сила обхвата

<a id="p100100"></a>Сила обхвата Fgr равна векторной полусумме всех элементов силы в области контакта (без учета элементов, составляющих толкающую/тянущую и поддерживающую силы), направленных к оси обхватываемой рукоятки и действующих на рукоятку с одной стороны от разделительной плоскости, проходящей через эту ось. Векторная сумма всех учитываемых элементов силы в области контакта равна нулю и может быть представлена в виде суммы двух противодействующих векторных сил обхвата, направленных навстречу друг другу перпендикулярно разделяющей плоскости (см. [рисунок 5](#p100109)).
<a id="p100101"></a>*Примечание* 1 - Если оператор удерживает рукоятку цилиндрической формы, то направление силы обхвата Fgr принимают параллельным оси z.
<a id="p100102"></a>Примечание 2 - Поскольку давление со стороны кисти оператора распределено по области обхвата рукоятку неравномерно, то модуль силы обхвата в общем случае будет зависеть от положения разделительной плоскости. Направления силы обхвата, при которых ее модуль будет максимальным и минимальным, зависят от размеров рукоятки, размеров кисти руки оператора и способа, которым оператор обхватывает рукоятку. Для простоты в целях проведения лабораторных измерений за направление силы обхвата принимают ось z вдоль предплечья руки оператора [см. [рисунок 5 b)](#p100106)].

<a id="p100103"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_5.png) 

<a id="p100104"></a>a) Поле давления p

<a id="p100105"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_6.png) 

<a id="p100106"></a>b) Сила обхвата

<a id="p100107"></a> $\alpha$ - угол, определяющий положение разделительной плоскости
относительно кисти руки; $\beta$ - угол, определяющий положение
разделительной плоскости относительно рукоятки

<a id="p100108"></a>*Примечание* - Ось z направлена вдоль
предплечья руки оператора.

<a id="p100109"></a>Рисунок 5 - Пример силы обхвата Fgr


#### <a id="p100110"></a>3.6 Сила подачи

<a id="p100111"></a>Силой подачи Ff называют внешнюю силу, действующую со стороны оператора на машину (см. [рисунок 6](#p100113)).

<a id="p100112"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_7.png) 

<a id="p100113"></a>Рисунок 6 - Пример силы подачи Ff

<a id="p100114"></a>Примечание - В примере на [рисунке 6](#p100113) сила подачи Ff равна сумме толкающих сил Fpu1 и Fpu2, в то время как в примере на [рисунке 2 a)](#p100085) она равна толкающей силе Fpu.


#### <a id="p100115"></a>3.7 Контактная сила

<a id="p100116"></a>В общем случае контактная сила Fc зависит от всех сил, действующих в области контакта кисти руки оператора с вибрирующей поверхностью, и определяется как нормированный интеграл элементов силы (см. [3.1.5](#p100074)) по области контакта. В принципе силу, действующую на каждый элемент поверхности, можно разбить на нормальную (к поверхности) и тангенциальную составляющую, однако тангенциальные составляющие в настоящем стандарте не рассматриваются ввиду сложности их измерения. Контактная сила пропорциональна среднему давлению на поверхность в области контакта, но она не отражает распределения давления по поверхности, т.е. не содержит информацию о моментах сил (см. [3.9](#p100131)), которые могут уравновешивать действие внешних моментов.
<a id="p100117"></a>Учет только нормальных составляющих сил, действующих в области контакта, оказывается, тем не менее, достаточным с точки зрения описания передаваемой вибрации на кисть руки оператора (см. [рисунок 7](#p100119)).

<a id="p100118"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_8.png) 

<a id="p100119"></a>Рисунок 7 - Примеры контактной силы Fc

<a id="p100120"></a>Из определения контактной силы следует, что ее можно рассчитать как интеграл от давления на поверхность в области контакта по области контакта. Исследования показали, что общую статическую силу контакта Fc связывает с толкающей силой Fpu и силой обхвата Fgr [действующей вдоль оси z, как показано на [рисунке 5 b)](#p100106)] линейная зависимость вида

<a id="p100121"></a> $F_{c} = \delta F_{gr} + \gamma F_{pu}$ , (6)

<a id="p100122"></a>где $\delta$ и $\gamma$ - коэффициенты пропорциональности.
<a id="p100123"></a>*Примечание* 1 - Согласно результатам проведенных исследований для цилиндрических рукояток диаметром от 30 до 50 мм коэффициент $\delta$ близок к трем, а $\gamma$ - к единице. Для рукояток малых диаметров коэффициент $\delta$ больше.
<a id="p100124"></a>*Примечание* 2 - Соотношение между вкладами силы обхвата и толкающей силы может изменяться при изменении конфигурации и размеров рукоятки, а также в зависимости от того, смыкается ли большой палец кисти руки с другими пальцами при обхвате.


#### <a id="p100125"></a>3.8 Сила связи

<a id="p100126"></a>Силой связи Fcoup называют сумму толкающей/тянущей силы и силы обхвата:

<a id="p100127"></a>Fcoup = Fgr + Fpu. (7)

<a id="p100128"></a>Примечание 1 - В настоящем стандарте сила связи между рукой оператора и рукояткой или управляющим рычагом машины упрощенно определена только через две силы, Fgr и Fpu, но теоретически должна включать также биодинамические силы (см. [приложение A](#p100139)).
<a id="p100129"></a>Примечание 2 - Ряд исследований показал, что с точки зрения воздействия передаваемой на руку вибрации практически не имеет значения, обусловлена ли сила связи толкающей/тянущей силой или силой обхвата, поэтому в [формулу (7)](#p100127) эти силы входят с одинаковым весом.
<a id="p100130"></a>*Примечание* 3 - Определение контактной силы связано с большими трудностями, чем определение силы связи.


#### <a id="p100131"></a>3.9 Момент силы и сила трения

<a id="p100132"></a>В настоящем стандарте не рассматриваются силы, тангенциальные к поверхности контакта (например, сила трения) и способные создавать момент силы, однако ниже на примерах показано действие этих сил.
<a id="p100133"></a>Моменты силы, указанные на [рисунках 8 a)](#p100137) и [b)](#p100137), невозможны без действия силы обхвата, толкающей/тянущей силы или поддерживающей силы.
<a id="p100134"></a>Сила трения, указанная на [рисунке 8 b)](#p100137), невозможна без действия силы обхвата, толкающей/тянущей силы или поддерживающей силы.

<a id="p100135"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_9.png) 

<a id="p100136"></a>1 - момент; 2 - толкающая/тянущая сила; 3 - трение

<a id="p100137"></a>Рисунок 8 - Примеры моментов силы и силы трения





<a id="p100138"></a>Приложение A
(справочное)

<a id="p100139"></a>**ВОЗДЕЙСТВИЕ БИОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ**

<a id="p100140"></a>A.1 Биодинамические силы
<a id="p100141"></a>Биодинамическая сила FBD в области контакта между системой "кисть - рука" и вибрирующей поверхностью (машины или объекта обработки) является результатом динамического отклика системы на вибрацию. Следовательно, ее значение зависит, в первую очередь, от эффективной массы системы в области контакта и передаваемой от поверхности контакта вибрации.
<a id="p100142"></a>A.2 Методы измерения и оценки
<a id="p100143"></a>Биодинамическая сила FBD может быть разложена на три ортогональные составляющие в направлении осей x, y и z и измерена непосредственно с помощью датчиков силы, прикрепленным к рукояткам, перчаткам оператора или его ладоням. Она может быть измерена вместе со статическими силами и затем выделена фильтром верхних частот с частотой среза выше 5 Гц. Другим возможным вариантом является измерение ускорения в трех указанных направлениях с последующим преобразованием в сигнал силы при известных значениях эффективной массы (механического импеданса) системы "кисть - рука" в диапазоне частот измерений. В первом приближении для оценки среднеквадратичного значения составляющей биодинамической силы $F_{BD}(\omega_{i})_{J}$ в J-м направлении (J принимает значения x, y или z) на угловой частоте $\omega_{i}$ можно использовать одну из следующих формул:

<a id="p100144"></a> $F_{BD}(\omega_{i})_{J} \approx |M(\omega_{i})|_{J}a(\omega_{i})_{J}$ ; (A.1)

<a id="p100145"></a> $F_{BD}(\omega_{i})_{J} \approx |Z(\omega_{i})|_{J}a(\omega_{i})_{J}\omega_{i}$ , (A.2)

<a id="p100146"></a>где $|M(\omega_{i})|_{J}$ - модуль входной эффективной массы системы "кисть - рука" в области контакта на угловой частоте $\omega_{i}$ в J-м направлении;
<a id="p100147"></a> $|Z(\omega_{i})|_{J}$ - модуль входного механического импеданса системы "кисть - рука" в области контакта на угловой частоте $\omega_{i}$ в J-м направлении;
<a id="p100148"></a> $a(\omega_{i})_{J}$ - среднеквадратичное значение ускорения вибрирующей поверхности в области контакта на угловой частоте $\omega_{i}$ в J-м направлении.
<a id="p100149"></a>A.3 Основные свойства биодинамической силы
<a id="p100150"></a>Поскольку эффективная масса системы "кисть - рука" обычно уменьшается с ростом частоты, динамическая сила, как правило, значительно выше, если машина генерирует преимущественно низкочастотную (ниже 40 Гц), а не высокочастотную (свыше 100 Гц) вибрацию. Низкочастотная биодинамическая сила может быть сопоставима со статической силой, прикладываемой оператором. Эффективная масса системы обычно максимальна в направлении z (т.е. вдоль предплечья руки оператора), поэтому в данном направлении также обычно максимальна и биодинамическая сила. Как правило, биодинамическая сила максимальна на доминирующей частоте вибрации. Низшая частота собственных колебаний системы "кисть - рука" находится, как правило, в диапазоне от 10 до 63 Гц. Если доминирующая частота машины близка к частоте резонанса, то биодинамическая сила может стать особенно значительной. На частотах ниже 100 Гц биодинамическая сила сосредоточена преимущественно в области ладони, а на высоких частотах распределена почти равномерно по всей кисти руки.





<a id="p100151"></a>Приложение B
(рекомендуемое)

<a id="p100152"></a>**РАСЧЕТ СИЛЫ ОБХВАТА И ТОЛКАЮЩЕЙ/ТЯНУЩЕЙ СИЛЫ**
**ПО ИЗМЕРЕНИЯМ ДАВЛЕНИЯ**

<a id="p100153"></a>B.1 Общие положения
<a id="p100154"></a>Толкающую/тянущую силу, силу обхвата и силу связи можно рассчитать, зная распределение локального давления по поверхности обхвата и геометрию этой поверхности. Важно также знать угол между измерительной поверхностью датчика и выбранным направлением силы обхвата. Существующая техника измерений позволяет построить распределение давления в области обхвата без применения интерполяций. К последним прибегают, если число датчиков недостаточно, чтобы покрыть всю область контакта кисти руки с вибрирующей поверхностью.
<a id="p100155"></a>B.2 Толкающая/тянущая сила
<a id="p100156"></a>Для расчета толкающей/тянущей силы Fpu (см. [рисунок B.1](#p100162)) используют формулу

<a id="p100157"></a> $F_{pu} = \sum_{i} F_{pu,i} = \sum_{i} F_{c,i}cos\alpha_{i} = \sum_{i} p_{i}S_{i}cos\alpha_{i}$ . (B.1)

<a id="p100158"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_10.png) 

<a id="p100159"></a>a) Эллиптическая рукоятка

<a id="p100160"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_11.png) 

<a id="p100161"></a>b) Круглая рукоятка

<a id="p100162"></a>Рисунок B.1 - Определение угла между направлениями
действия нормального к поверхности элемента силы
и толкающей/тянущей силы

<a id="p100163"></a>Если направление силы подачи не совпадает с направлением толкающей/тянущей силы, то целесообразно определять результирующую $\vec{F}_{RP}$ этих двух сил по формуле
<a id="p100164"></a> $\vec{F}_{RP} = \sum_{i} p_{i}S_{i}(\vec{i}cos\alpha_{i} + \vec{j}sin\alpha_{i})$ ,
<a id="p100165"></a>где $\vec{i}$ и $\vec{j}$ - единичные векторы координатных осей.
<a id="p100166"></a>*Примечание* - $\vec{F}_{RP}$ - векторная величина, которую измеряют в плоскости, перпендикулярной к оси рукоятки. Эта величина содержит информацию о позе оператора во время испытания, и ее направление может изменяться со временем.

<a id="p100167"></a>B.3 Сила обхвата
<a id="p100168"></a>Пояснения величин, определяющих силу обхвата, дано на [рисунке B.2](#p100170).

<a id="p100169"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_12.png) 

<a id="p100170"></a>Рисунок B.2 - Величины, характеризующие условия обхвата

<a id="p100171"></a>Силу обхвата Fgr рассчитывают следующим образом.
<a id="p100172"></a>Вычисляют силу обхвата $F_{gr\alpha}$ , действующей во всех возможных направлениях оси $x_{\alpha}$ , проходящей через центр рукоятки, по формуле

<a id="p100173"></a> $F_{gr\alpha} = \frac{1}{2} (\sum_{i} |\vec{p}_{i,x_{\alpha}}| - F_{pu,x_{\alpha}})$ , (B.2)

<a id="p100174"></a>где $\vec{p}_{i,x_{\alpha}}$ - проекция силы, воспринимаемой i-м датчиком, на ось $x_{\alpha}$ ;
<a id="p100175"></a> $F_{pu,x_{\alpha}}$ - проекция толкающей силы на ось $x_{\alpha}$ .
<a id="p100176"></a>Определяют силу обхвата Fgr,pu, ориентированную в зависимости от направления толкающей силы, как значение $F_{gr\alpha}$ , рассчитанное по [формуле (B.2)](#p100173) для оси $x_{\alpha}$ , совпадающей с направлением силы $\vec{F}_{RP}$ (способным изменяться во времени в зависимости от позы оператора - см. [раздел B.2](#p100155)), $x_{\alpha} = x_{\alpha,pu}$ , т.е.

<a id="p100177"></a> $F_{gr,pu} = \frac{1}{2} (\sum_{i} |\vec{p}_{i,x_{\alpha,pu}}| - F_{pu,x_{\alpha,pu}})$ , (B.3)

<a id="p100178"></a>Определяют максимальное значение силы обхвата Fgr по всем возможным направлениям, определяемым углом $\alpha$ :

<a id="p100179"></a> ![формула](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_13.png) (B.4)

<a id="p100180"></a>*Примечание* - Значения $F_{pu,x_{\alpha}}$ и $F_{pu,x_{\alpha,pu}}$ всегда больше нуля.

<a id="p100181"></a>B.4 Сила связи
<a id="p100182"></a>Силу связи Fcoup (см. [рисунок B.3](#p100186)) рассчитывают по формуле

<a id="p100183"></a> $F_{coup} = F_{pu} + F_{gr} = \frac{1}{2} (F_{c,pu} + F_{pu}) = \frac{1}{2} \sum_{i} p_{i}S_{i}(|cos\alpha_{i}| + cos\alpha_{i})$ . (B.5)

<a id="p100184"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_14.png) 

<a id="p100185"></a>1 - датчик

<a id="p100186"></a>Рисунок B.3 - Пример схемы измерений силы связи Fcoup





<a id="p100187"></a>Приложение C
(рекомендуемое)

<a id="p100188"></a>**ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ**

<a id="p100189"></a>C.1 Общие положения
<a id="p100190"></a>Измерения контактной силы сложны и на практике не могут быть реализованы в полном объеме. Поэтому измерениям подлежат наиболее важные ее компоненты, такие как толкающая/тянущая сила, сила обхвата, а также давление в области обхвата.
<a id="p100191"></a>Применяемые средства измерений должны создавать минимальные помехи нормальной работе оператора и не должны изменять динамические частотные характеристики машины.
<a id="p100192"></a>При оценке воздействия вибрации на работника вибрацию желательно измерять одновременно с параметрами, характеризующими условия контакта кисти руки оператора с вибрирующей поверхностью. Но ввиду сложности таких измерений допускается параметры контакта измерять отдельно (в другое время) в тех же условиях, при которых были проведены измерения вибрации.
<a id="p100193"></a>Измерения следует проводить калиброванной измерительной системой (см. [приложение E](#p100367)).
<a id="p100194"></a>До и после каждой серии измерений следует проверять калибровку измерительной цепи.
<a id="p100195"></a>При проведении измерений следует регистрировать позу оператора, условия его работы и условия работы машины.
<a id="p100196"></a>C.2 Измерения толкающей/тянущей силы
<a id="p100197"></a>Применение многих ручных машин и машин с ручным управлением требует приложения оператором толкающей или тянущей силы в направлении оси предплечья, как показано на [рисунках 2](#p100088) и [4](#p100098).
<a id="p100198"></a>Применяют два основных метода измерений:
- <a id="p100199"></a>прямой метод, при котором датчики размещают между кистью руки и вибрирующей поверхностью (см., например, [рисунок B.3](#p100186));
- <a id="p100200"></a>косвенный метод, при котором измеряют результирующую силу, действующую на оператора или машину [например, с помощью силовой платформы, изображенной на [рисунке 2 a)](#p100085)].
<a id="p100201"></a>Косвенный метод может быть использован только в том случае, когда оператор в процессе выполнения рабочего задания сохраняет свое положение неизменным и прикладывает толкающую/тянущую силу одной рукой (либо если толкающая/тянущая сила поровну распределена между обеими руками).
<a id="p100202"></a>C.3 Измерения силы обхвата
<a id="p100203"></a>Применяют два основных метода измерений:
- <a id="p100204"></a>прямой метод, при котором датчики размещают между пальцами кисти руки оператора и вибрирующей поверхностью;
- <a id="p100205"></a>косвенный метод, при котором вначале измеряют силу связи между ладонью оператора и вибрирующей поверхностью, а также толкающую/тянущую силу, после чего силу обхвата рассчитывают как результирующую двух указанных сил.
<a id="p100206"></a>C.4 Измерения давления на кожный покров
<a id="p100207"></a>Измерения проводят с использованием датчиков давления, которые фиксируют либо непосредственно в области обхвата с помощью двусторонней клеящей ленты или других аналогичных приспособлений, либо на хирургических перчатках. В последнем случае важно размещать датчики в тех местах, где ожидается максимальное давление.
<a id="p100208"></a>C.5 Обработка временных сигналов
<a id="p100209"></a>Рекомендуется регистрировать временные сигналы силы или давления в диапазоне частот до 5 Гц.
<a id="p100210"></a>При исследовании динамических сил рекомендуется записывать сигнал в диапазоне частот, верхняя граница которого по крайней мере в три раза превышает доминирующую частоту вибрации, после чего проводить анализ сигналов в частотной области.
<a id="p100211"></a>C.6 Усреднение
<a id="p100212"></a>При необходимости характеризовать переменную силу F(t) или давление p(t), зарегистрированные при выполнении измерений во время проведения операции, одним числом используют среднее значение модуля силы $\overline{F}$ или среднее значение давления $\overline{p}$ , рассчитываемые по формулам:

<a id="p100213"></a> $\overline{F} = \frac{1}{T} \int_{0}^{T} |F(t)|dt$ ; (C.1)

<a id="p100214"></a> $\overline{p} = \frac{1}{T} \int_{0}^{T} p(t)dt$ , (C.2)

<a id="p100215"></a>где T - продолжительность измерений.
<a id="p100216"></a>Под операцией понимают любой период работы машины, во время которого оператор подвергается воздействию локальной вибрации. Продолжительность измерений должна быть достаточной, чтобы характеризовать измеряемые сигналы, и обычно не менее 8 с.
<a id="p100217"></a>*Примечание* - В случае измерения силы обхвата F(t) всегда больше нуля.

<a id="p100218"></a>C.7 Регистрируемая информация
<a id="p100219"></a>Протокол измерений должен включать в себя, по возможности, следующие сведения:
<a id="p100220"></a>a) общую информацию об измерениях:
- <a id="p100221"></a>наименование заказчика измерений и организации, проводившей измерения,
- <a id="p100222"></a>цель проведения измерений,
- <a id="p100223"></a>дату проведения измерений,
- <a id="p100224"></a>имя оператора, подвергавшегося воздействию вибрации;
- <a id="p100225"></a>имя сотрудника, проводившего измерения и обработку данных;
<a id="p100226"></a>b) условия рабочего места:
- <a id="p100227"></a>место проведения измерений,
- <a id="p100228"></a>температура (окружающего воздуха, вибрирующей поверхности),
- <a id="p100229"></a>относительная влажность воздуха;
<a id="p100230"></a>c) условия измерений:
- <a id="p100231"></a>подробное пошаговое описание рабочей операции,
- <a id="p100232"></a>направления измерений,
- <a id="p100233"></a>направления движения рукоятки, вибрирующей поверхности и кисти руки оператора,
- <a id="p100234"></a>условия обхвата,
- <a id="p100235"></a>поза оператора (с использованием, по возможности, фотографий или видеозаписей);
<a id="p100236"></a>d) антропометрические данные:
- <a id="p100237"></a>указание рабочей руки оператора (правая или левая),
- <a id="p100238"></a>размеры кисти руки оператора (длина, ширина, длина среднего пальца);
<a id="p100239"></a>e) источник вибрации:
- <a id="p100240"></a>машина и используемый вставной инструмент,
- <a id="p100241"></a>технические характеристики машины,
- <a id="p100242"></a>модель и заводской номер машины,
- <a id="p100243"></a>срок службы и условия технического обслуживания машины,
- <a id="p100244"></a>масса ручной машины (обрабатываемого объекта, рычага управления),
- <a id="p100245"></a>способ удержания машины,
- <a id="p100246"></a>мощность машины,
- <a id="p100247"></a>основные частоты вибрации машины,
- <a id="p100248"></a>тип и модель вставного инструмента,
- <a id="p100249"></a>объекты обработки;
<a id="p100250"></a>f) средства измерений:
- <a id="p100251"></a>состав измерительной системы с подробным описанием ее элементов,
- <a id="p100252"></a>результаты поверки (калибровки),
- <a id="p100253"></a>дата последней поверки (калибровки),
- <a id="p100254"></a>результаты проверки калибровки до и после проведения измерений;
<a id="p100255"></a>g) условия измерения сил и/или давления:
- <a id="p100256"></a>описание метода измерений,
- <a id="p100257"></a>направления измерений,
- <a id="p100258"></a>способ установки датчиков,
- <a id="p100259"></a>условия проведения измерений;
<a id="p100260"></a>h) результаты измерений:
- <a id="p100261"></a>полученные значения сил и/или давления,
- <a id="p100262"></a>продолжительность измерений,
- <a id="p100263"></a>временной сигнал силы и/или давления,
- <a id="p100264"></a>неопределенность измерения.





<a id="p100265"></a>Приложение D
(рекомендуемое)

<a id="p100266"></a>**РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ**

<a id="p100267"></a>D.1 Средства измерений силы
<a id="p100268"></a>Следующие рекомендации относятся к средствам измерений толкающей/тянущей силы Fpu:
- <a id="p100269"></a>измерения проводят в направлении действия силы;
- <a id="p100270"></a>минимальный диапазон измерений: до 200 Н;
- <a id="p100271"></a>минимальное разрешение: 2% максимального значения диапазона измерений;
- <a id="p100272"></a>диапазон частот измерений: до 5 Гц;
- <a id="p100273"></a>толщина датчика не должна превышать 10 мм;
- <a id="p100274"></a>форма датчика должна быть такой, чтобы он не создавал неудобства оператору в его работе;
- <a id="p100275"></a>общий вклад других источников неопределенности: менее 10%;
- <a id="p100276"></a>обеспечение показаний среднего абсолютного значения.
<a id="p100277"></a>Следующие рекомендации относятся к средствам измерений силы обхвата Fgr:
- <a id="p100278"></a>минимальный диапазон измерений: до 100 Н;
- <a id="p100279"></a>минимальное разрешение: 2% максимального значения диапазона измерений;
- <a id="p100280"></a>диапазон частот измерений: до 5 Гц;
- <a id="p100281"></a>толщина датчика не должна превышать 10 мм;
- <a id="p100282"></a>форма датчика должна быть такой, чтобы он не создавал неудобства оператору в его работе;
- <a id="p100283"></a>общий вклад других источников неопределенности: менее 10%;
- <a id="p100284"></a>обеспечение показаний среднего значения.
<a id="p100285"></a>*Примечание* - В некоторых случаях необходимо учитывать влияние температуры на датчик силы.

<a id="p100286"></a>D.2 Средства измерений локального давления
<a id="p100287"></a>Следующие рекомендации относятся к средствам измерений локального давления pi:
- <a id="p100288"></a>форма датчика должна быть такой, чтобы он не создавал неудобства оператору в его работе;
- <a id="p100289"></a>размеры области контакта датчика не должны превышать 11 x 11 мм;
- <a id="p100290"></a>толщина датчика не должна превышать 2 мм;
- <a id="p100291"></a>минимальный диапазон измерений: до 0,3 Н/мм2;
- <a id="p100292"></a>минимальное разрешение: 2% максимального значения диапазона измерений;
- <a id="p100293"></a>расширенная неопределенность: не более 10% (при коэффициенте охвата, равном двум);
- <a id="p100294"></a>гистерезис: менее 15% максимального значения шкалы при выполнении полного цикла нагрузки и разгрузки (т.е. от нуля до максимального значения шкалы и обратно);
- <a id="p100295"></a>изменение показания под постоянной нагрузкой на периоде времени 5 мин: не более 10%
- <a id="p100296"></a>минимальный диапазон частот измерений: до 5 Гц;
- <a id="p100297"></a>чувствительность к тангенциальным нагрузкам: отклонения не более чем на 10% при приложении тангенциальной нагрузки, составляющей 30% номинальной;
- <a id="p100298"></a>чувствительность к неравномерной нагрузке на датчик: отклонения не более чем на 30% при сосредоточении нагрузки в области, составляющей 25 процентов общей поверхности контакта датчика.
<a id="p100299"></a>D.3 Сравнение характеристик средств измерений
<a id="p100300"></a>Сравнение характеристик средств измерений показано в [таблице D.1](#p100302).

<a id="p100301"></a>Таблица D.1

<a id="p100302"></a>Рекомендуемые характеристики средств измерений


<table>
<colgroup><col width="28%"><col width="14%"><col width="14%"><col width="14%"><col width="14%"><col width="14%"></colgroup>
<tr><td rowspan="2"><a id="p100303"></a>Характеристика</td><td colspan="2"><a id="p100304"></a>Средства измерений силы для измерений</td><td colspan="3"><a id="p100305"></a>Средства измерений давления для измерений</td></tr>
<tr><td><a id="p100306"></a>Fpu</td><td><a id="p100307"></a>Fgr</td><td><a id="p100308"></a>Fpu</td><td><a id="p100309"></a>Fgr</td><td><a id="p100310"></a>pi</td></tr>
<tr><td><a id="p100311"></a>Верхняя граница диапазона</td><td><a id="p100312"></a>&gt;= 200 Н</td><td><a id="p100313"></a>&gt;= 100 Н</td><td><a id="p100314"></a>&gt;= 200 Н</td><td><a id="p100315"></a>&gt;= 100 Н</td><td><a id="p100316"></a>&gt;= 0,3 Н/мм2</td></tr>
<tr><td><a id="p100317"></a>Разрешение, %</td><td><a id="p100318"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100319"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100320"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100321"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100322"></a>&lt;= 2</td></tr>
<tr><td><a id="p100323"></a>Верхняя граница диапазона частот, Гц</td><td><a id="p100324"></a>&gt;= 5</td><td><a id="p100325"></a>&gt;= 5</td><td><a id="p100326"></a>&gt;= 5</td><td><a id="p100327"></a>&gt;= 5</td><td><a id="p100328"></a>&gt;= 5</td></tr>
<tr><td><a id="p100329"></a>Неопределенность, %</td><td><a id="p100330"></a>&lt;= 10</td><td><a id="p100331"></a>&lt;= 10</td><td><a id="p100332"></a>&lt;= 20</td><td><a id="p100333"></a>&lt;= 20</td><td><a id="p100334"></a>&lt;= 10</td></tr>
<tr><td><a id="p100335"></a>Толщина датчика, мм</td><td><a id="p100336"></a>&lt;= 10</td><td><a id="p100337"></a>&lt;= 10</td><td><a id="p100338"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100339"></a>&lt;= 2</td><td><a id="p100340"></a>&lt;= 2</td></tr>
<tr><td><a id="p100341"></a>Пространственное разрешение, мм</td><td><a id="p100342"></a>-</td><td><a id="p100343"></a>-</td><td><a id="p100344"></a>-</td><td><a id="p100345"></a>-</td><td><a id="p100346"></a>&lt;= 11 x 11</td></tr>
<tr><td><a id="p100347"></a>Гистерезис, %</td><td><a id="p100348"></a>-</td><td><a id="p100349"></a>-</td><td><a id="p100350"></a>-</td><td><a id="p100351"></a>-</td><td><a id="p100352"></a>&lt;= 15</td></tr>
</table>


<a id="p100353"></a>D.4 Примеры измерительной цепи
<a id="p100354"></a>Схема измерительной цепи с датчиком силы или давления показана на [рисунке D.1](#p100358).
<a id="p100355"></a>*Примечание* 1 - Измерения силы могут быть реализованы с применением датчиков силы или давления.

<a id="p100356"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_15.png) 

<a id="p100357"></a>1 - регистрирующее устройство; 2 - показывающее устройство

<a id="p100358"></a>Рисунок D.1 - Пример схемы измерительной цепи для измерений
толкающей/тянущей силы или силы обхвата
с датчиками силы или давления

<a id="p100359"></a>На [рисунке D.2](#p100362) показан вариант измерительной цепи с использованием гидравлической системы.

<a id="p100360"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_16.png) 

<a id="p100361"></a>1 - камера давления; 2 - устройство усреднения (вычисления
среднеквадратичного значения); 3 - показывающее устройство;
4 - устройство регистрации; 5 - процессор

<a id="p100362"></a>Рисунок D.2 - Пример схемы измерительной цепи для измерений
толкающей/тянущей силы или силы обхвата
с электрогидравлическим датчиком силы

<a id="p100363"></a>*Примечание* 2 - Схема измерений силы связи с использованием электрогидравлического датчика силы состоит в следующем. Сила связи, прикладываемая оператором через его ладонь к поверхности вибрирующего инструмента, преобразуется в изменения давления в несжимаемой жидкости (например, масле), которой заполнена камера давления. Эти изменения давления передаются на мембрану датчика давления. Мгновенное значение выходного сигнала этого датчика (напряжения или силы тока) пропорционально изменению давления в камере давления. Сигнал напряжения или силы тока усиливается, измеряется, отображается показывающим устройством и сохраняется. Камера давления и датчик давления вместе составляют двухступенчатый датчик силы.

<a id="p100364"></a>D.5 Калибровка датчика
<a id="p100365"></a>Исследования показывают, что в процессе применения некоторые датчики давления изменяют свою чувствительность, поэтому перед применением и после применения таких датчиков необходимо проверять их калибровку.





<a id="p100366"></a>Приложение E
(рекомендуемое)

<a id="p100367"></a>**УСЛОВИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ**

<a id="p100368"></a>E.1 Условия калибровки датчиков силы
<a id="p100369"></a>Предшествующий опыт применения датчиков силы показал, что в качестве опорного значения статической силы для калибровки удобно выбирать 100 Н. Ввиду многообразия используемых типов датчиков силы целесообразно также проводить калибровку при нагрузке от 80% до 90% максимальной, чтобы подтвердить диапазон линейности датчика. Если датчик предназначен для измерений силы обхвата, то рекомендуется дополнительно выполнять калибровку при статической силе 50 Н. Точка измерений совпадает с геометрическим центром датчика.
<a id="p100370"></a>*Примечание* - В ряде случаев важно знать, как изменяется коэффициент чувствительности датчика при изменениях температуры.

<a id="p100371"></a>E.2 Условия калибровки датчиков давления
<a id="p100372"></a>Датчики давления могут быть калиброваны с применением простой установки, включающей в себя гладкую поверхность, на которую устанавливают датчик, и гибкую мембрану, передающую на датчик давление сжатого воздуха, равномерно распределенное по поверхности мембраны. Создаваемое давление должно обеспечивать калибровку датчика в диапазоне до 1 Н/мм2. Давление воздуха измеряют манометром с точностью до 0,01 Н/мм2. Создавая разное давление в пределах диапазона измерений строят градуировочную характеристику зависимости напряжения на выходе датчика от приложенного давления.
<a id="p100373"></a>E.3 Устройство для калибровки средств измерений силы методом сравнения
<a id="p100374"></a>Для калибровки используют стандартную рукоятку с встроенным эталонным датчиком силы, показанную на [рисунке E.1](#p100377). На одной стороне поверхности рукоятки устанавливают преобразователь средства измерений и накрывают его полосой материала, свободные концы которой уравновешивают прилагаемыми силами, например, по 50 Н. Ширина полосы должна соответствовать ширине преобразователя калибруемого средства измерений.

<a id="p100375"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_17.png) 

<a id="p100376"></a>1 - эталонный датчик силы

<a id="p100377"></a>Рисунок E.1 - Пример стандартной рукоятки для калибровки
средств измерений силы

<a id="p100378"></a>E.4 Дополнительная проверка
<a id="p100379"></a>Датчик силы может быть чувствителен к точке приложения нагрузки. Для проверки наличия или отсутствия такой чувствительности нагрузку прикладывают в трех разных участках датчика: посередине и на половине расстояния от середины датчика к обоим его краям.
<a id="p100380"></a>E.5 Калибровка электрогидравлического устройства измерения силы
<a id="p100381"></a>Электрогидравлическое устройство измерения силы может быть калибровано с помощью системы, схема которой изображена на [рисунке E.2](#p100384). Калибровочная система включает в себя источник заданной прилагаемой силы, тензометрический датчик силы и цифровое показывающее устройство. Камера давления калибруемого средства измерений располагается между плоской жесткой поверхностью устройства приложения нагрузки и поверхностью тензометрического датчика силы. Приложенная нагрузка вызывает изменения давления в камере давления. Значения давления, полученные с помощью калибруемого устройства, сравнивают с показаниями калибровочной системы. Нагрузки прилагают во всем диапазоне измерений калибруемого устройства (от нуля до 300 Н), что дает возможность построить градуировочную кривую и проверить линейность характеристики электрогидравлического устройства измерений силы.

<a id="p100382"></a> ![3 Параметры, характеризующие воздействие в области контакта](https://i.bukva.ai/7QuSl2ZD/img_18.png) 

<a id="p100383"></a>I - электрогидравлическое устройство измерения силы;
II - калибровочная система; 1 - устройство, показывающее
значения давления p; 2 - цифровой манометр; 3 - датчик
давления; 4 - источник силы F; 5 - камера давления;
6 - тензометрический датчик силы; 7 - устройство питания;
8 - цифровой индикатор; 9 - устройство, показывающее
значения F

<a id="p100384"></a>Рисунок E.2 - Пример системы для калибровки
электрогидравлического устройства измерений силы






## <a id="p100385"></a>Библиография



1. <a id="p100386"></a>ISO 5349 (all parts), Mechanical vibration - Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration
2. <a id="p100387"></a>ISO 8727, Mechanical vibration and shock - Human exposure - Biodynamic coordinate systems
3. <a id="p100388"></a>DIN 45679, Mechanische Schwingungen - Messung und Bewertung der Greif- und Andruckkräfte zur Beurteilung der Schwingungsbelastung des Hand-Arm-Systems
4. <a id="p100389"></a>CRONJÄGER , L., et al. Auswirkung der Ankopplungsintensität zwischen Hand und Handgriff vibrierender Arbeitsgeräte auf die Schwingungsbelastung und -beanspruchung des Hand-Arm-Systems. Endbericht zum Forschungsvorhaben BMFT/AuT 01 HK 595 8, 1990
5. <a id="p100390"></a>DANTIGNY, F. Caractérisation de capteurs de pression pour la mesure des forces de poussée et de préhension exercées sur une poignée d'outil. INRS Document de Travail MAV - DT-374/FD, 1998
6. <a id="p100391"></a>DANTIGNY, F. Mesures des forces de poussée et de préhension exercées sur une poignée d'outil. INRS Document de Travail MAV - DT-375/FD, 1998
7. <a id="p100392"></a>DONG, R.G., WELCOME, D.W., and WU, J.Z. Estimation of the biodynamic force acting at the interface between hand and vibrating surface. Ind. Health 43, pp. 516 - 526
8. <a id="p100393"></a>DONG, R.G., WU, <sub>J</sub>.Z., MCDOWELL, T.W., WELCOME, D.E., SCHOPPER, A.W. Distribution of mechanical impedance at the fingers and the palm of human hand. Journal of Biomechanics 38, (5), pp. 1165 - 1175.
9. <a id="p100394"></a>DUPUIS, H., SCHEFFER, M. Wirkung von Greif- und Andruckkraft unter Schwingungsbelastung - Teilprojekt II. Forschungsbericht Hand-Arm-Schwingungen III, Schriftenreihe des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften, Sankt Augustin, 1992
10. <a id="p100395"></a>EDGREN, C.S., REDWIN, R.G., IRWIN, C.B. (2004). Gripping force vectors for varying handle diameters and hand sizes. HUM FACTORS 46 (2), pp. 244 - 251
11. <a id="p100396"></a>HARAZIN, B., SZLAPA, P. Measurement of coupling forces applied to vibration tools in industry. Proceeding of the 34th Meeting of the UK Group of Human Response to Vibration, Dunton, Essex, England, 1999, pp. 111 - 117
12. <a id="p100397"></a>KAULBARS, U. Measurement and evaluation of coupling forces when using hand-held power tools. Central European Journal of Public Health, No. 1, vol. 4 (JHEMI vol. 40), 1996, pp. 57 - 58
13. <a id="p100398"></a>MARCOTTE, P., ALDIEN, Y., BOILEAU, P. - É. , RAKHEJA, S., BOUTIN, J. Effect of handle size and handhandle contact force on the biodynamic response of the hand-arm system under zh-axis vibration. Journal of Sound and Vibration, 283 (3), 2005, pp. 1071 - 1092
14. <a id="p100399"></a>RIEDEL, S. Consideration of grip and push forces for the assessment of vibration exposure. Central European Journal of Public Health, vol. 3 (JHEMI vol. 39), 1995, pp. 139 - 141
15. <a id="p100400"></a>WASSERMAN, J., LOGSTON, D. and WASSERMAN, D. The use of a resistive pressure sensor to assess glove effects on tool transmitted vibration. Proceeding of the 10th International Conference on Hand-Arm Vibration, Las Vegas, USA
16. <a id="p100401"></a>WELCOME, D.E., RAKHEJA, S., DONG, R.G., WU, <sub>J</sub>.Z., SCHOPPER, A.W. Relationship between the grip, push and contact forces between the hand and a tool handle. International Journal of Industrial Ergonomics 34 (6), 2004, pp. 507 - 518
   <a id="p100402"></a>УДК 534.322.3.08:006.354
   <a id="p100403"></a>ОКС 13.160
   <a id="p100404"></a>Ключевые слова: локальная вибрация, область контакта, сила нажатия, сила охвата, сила подачи, измерения
   <a id="p100405"></a>------------------------------------------------------------------