Действующий
Измерения очень короткой длительности (менее 8 с) ненадежны при оценке низкочастотной составляющей, поэтому их рекомендуется избегать. При необходимости, если время воздействия вибрации в процессе выполнения операции мало (например, для шлифовальных станков некоторых типов характерно очень короткое время контакта с вибрирующей поверхностью), увеличивают общее число измерений таким образом, чтобы общая длительность измерений для данной операции составила 1 мин и более.
Примечание - Требование к минимальной длительности измерений связано с условием обеспечения необходимой статистической точности получаемой оценки.
Если проведение измерений при обычном выполнении операции невозможно или затруднено, допускается выполнять их при имитации рабочего процесса.
Основным назначением имитации рабочей операции является обеспечение проведения измерений в течение длительного периода времени, что невозможно реализовать в обычных условиях ее выполнения. Например, обработка небольшой по размеру отливки на шлифовальном станке может занимать всего несколько секунд. В этом случае вместо проведения большого числа кратковременных измерений для разных отливок целесообразно имитировать выполнение операции шлифования на небольшом числе бракованных отливок, используя каждую из них по несколько раз.
Процессы приложения ручной машины к объекту обработки и ее отнятия, а также замена ручной машины или обрабатываемого изделия - все это может повлиять на результат измерений. Для предотвращения этого рекомендуется проводить измерения при имитации рабочего процесса, специально организованного таким образом, чтобы избежать остановок в выполнении операций.
Для каждого источника вибрации должно быть получено значение длительности воздействия вибрации в течение рабочего дня. Оценка типичного времени воздействия может быть основана:
- на измерении реального времени воздействия в процессе обычного выполнения рабочего задания (например, для полного рабочего цикла или на представительном 30-минутном интервале) и
- на информации о распределении рабочего времени в течение смены (например, числе рабочих циклов, приходящихся на одну смену, или длительности рабочей смены).
Вначале определяют, как долго и от какого источника оператор подвергается воздействию вибрации за заданный период времени. Для этого могут быть использованы следующие методы:
- применение специального регистратора данных, связанного с ручной машиной и активизирующегося во время ее работы;
Самым надежным источником информации о распределении деятельности в течение типичного рабочего дня являются записи в рабочем журнале. Однако необходимо убедиться в том, что получаемые таким образом сведения способны обеспечить точную оценку вибрационной экспозиции за смену. Например, записи в рабочем журнале могут дать очень точную информацию о числе полностью обработанных объектов к концу каждого рабочего дня, но в случае, если в работе участвовало более одного оператора или к концу рабочей смены остались необработанные объекты, данная информация может оказаться непригодной для непосредственного расчета вибрационной экспозиции за смену.
Независимо оттого, какой метод используют для измерений вибрации, необходимо знать полное время ее воздействия в течение рабочего дня. Если вибрацию усредняют по всему рабочему циклу, длительность воздействия определяют как время одного рабочего цикла, умноженное на число рабочих циклов за рабочий день. Если измерения проводят в течение времени, когда рука находится в контакте с вибрирующей поверхностью, оценивают полное время этого контакта в течение рабочего дня.
Внимание! Обычно в ответ на просьбу оценить время типичного использования ручной машины в течение рабочего дня операторы дают завышенные оценки, включая в него паузы в работе (например, промежуток между закручиванием двух гаек при использовании гайковерта или время для подготовки нового обрабатываемого изделия).
Примечание - ГОСТ 31192.1 устанавливает метод оценки вибрационной экспозиции за смену только в пределах одного рабочего дня. Однако в некоторых обстоятельствах может быть желательным получение оценок воздействия на основе информации о воздействии в течение большего периода времени. Для некоторых видов работ (например, в строительстве) время, затрачиваемое на работу с виброопасным инструментом в разные рабочие дни, может быть существенно различным; поэтому трудно, а то и невозможно использовать наблюдения или записи рабочего журнала для оценки типичного времени воздействия в течение рабочего дня. Примеры методов, применяемых для оценки вибрационного воздействия на интервале времени, превышающем один рабочий день, даны в приложении В.
В качестве датчиков вибрации обычно используют акселерометры. Получение корректированного виброускорения возможно с использованием различной измерительной аппаратуры.
Одним из способов является измерение с помощью виброметра, выполняемого, как правило, в одном функциональном блоке и имеющего встроенные функции частотной коррекции и интегрирования. Такой прибор предназначен, в первую очередь, для экспресс-оценки вибрационного воздействия на рабочих местах и может быть применен в большинстве ситуаций, на которые распространяется настоящий стандарт. Однако с его помощью невозможно контролировать правильность проведения измерений.
Более сложные измерительные системы часто основаны на выполнении той или иной формы частотного анализа (например, в третьоктавных или узких полосах частот); для хранения информации в них может быть предусмотрено цифровое или аналоговое устройство записи данных, а для сбора и анализа информации использован компьютер. Такие системы дороже и сложнее в эксплуатации, чем простые виброметры, однако позволяют контролировать процесс проведения измерений.
Частотный анализ полезно проводить, если имеются какие-либо сомнения в отношении качества сигнала виброускорения (например, возможного наличия сдвига нулевого уровня, см. 6.2.4). Он позволит также получить информацию о доминирующих частотах и наличии гармоник в спектре сигнала, что может способствовать выработке мер по эффективному снижению вибрации.
В предельных случаях применимости ГОСТ 31192.1 (например, для повторяющихся ударов, для вибрации с доминирующими частотными составляющими в диапазоне свыше 1400 Гц) может оказаться полезной любая дополнительная информация, полученная с помощью более сложных измерительных систем.
Минимальные требования к измерительной аппаратуре (характеристики частотной коррекции, пределы допусков, динамический диапазон, коэффициент преобразования, линейность преобразования и индикация перегрузки и др.) для соответствующих средств измерений и анализа установлены в ГОСТ ИСО 8041.
Выбор акселерометра определяется ожидаемым уровнем вибрации, диапазоном частот, физическими характеристиками вибрирующей поверхности и условиями, в которых он должен работать.
Ручные машины могут производить вибрацию высокого уровня. Например, пневматические молотки способны создавать вибрацию с максимальным ускорением от 20000 до 50000 
. Однако при этом большая часть вибрационной энергии лежит далеко за пределами частотного диапазона, рассматриваемого в настоящем стандарте. Поэтому выбирать для измерений следует такой акселерометр, который может сохранять способность функционировать при высоких значениях ускорения и, в то же время, обеспечивать измерения вибрации значительно более низкого уровня в диапазоне от 5,6 до 1400 Гц. Вибрацию на очень высоких частотах можно подавить с помощью механического фильтра (см. приложение С).
. Однако при этом большая часть вибрационной энергии лежит далеко за пределами частотного диапазона, рассматриваемого в настоящем стандарте. Поэтому выбирать для измерений следует такой акселерометр, который может сохранять способность функционировать при высоких значениях ускорения и, в то же время, обеспечивать измерения вибрации значительно более низкого уровня в диапазоне от 5,6 до 1400 Гц. Вибрацию на очень высоких частотах можно подавить с помощью механического фильтра (см. приложение С).
На выбор акселерометра оказывает влияние также такая его характеристика, как основная частота резонансных колебаний. Информацию об основной частоте резонансных колебаний акселерометра предоставляет его изготовитель. В соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 5348 основная частота резонансных колебаний должна более чем в пять раз превышать верхнюю границу диапазона частот измерений (в случае локальной вибрации это будет составлять 7000 Гц). Для акселерометров пьезоэлектрического типа частота резонансных колебаний должна быть еще много выше указанной, - в идеале более 30 кГц, - чтобы минимизировать вероятность искажений вследствие сдвига нулевого уровня (см. 6.2.4).
Примечание - Не следует путать основную частоту резонансных колебаний акселерометра с резонансной частотой акселерометра после его установки на обрабатываемую деталь или ручную машину - последняя характеристика определяется свойствами системы крепления акселерометра. На практике резонанс такого установленного акселерометра будет лежать существенно ниже основной резонансной частоты (см. 6.1.4).
После крепления акселерометра на вибрирующую поверхность характеристики вибрации этой поверхности претерпевают изменения. Чем меньше масса акселерометра, тем меньше будет его влияние на вибрацию (см. 6.1.5).
При выборе акселерометра, предназначенного для работы в особых условиях окружающей среды, необходимо принимать во внимание чувствительность коэффициента преобразования акселерометра к температуре, влажности и другим внешним факторам (см. ГОСТ ИСО 8041).
Согласно ГОСТ 31192.1 измерения вибрации следует проводить в непосредственной близости от того места на ладони (ладонях), которое соприкасается с вибрирующей поверхностью. Рекомендуется устанавливать акселерометр в центре зоны обхвата, если это не мешает нормальному обхвату ручной машины (органа управления, обрабатываемой детали) рукой оператора.
Проведение измерений непосредственно под ладонью обычно возможно только при использовании специального адаптера (см. приложение D). Такой адаптер следует крепить под ладонью или между пальцами. На практике в большинстве случаев акселерометр крепят либо в стороне от ладони, либо с нижней стороны рукоятки в том месте, которое соответствует середине ладони. Если адаптер зажимают между пальцами руки, акселерометр должен находиться как можно ближе к поверхности рукоятки ручной машины, чтобы свести к минимуму усиление угловой составляющей вибрации. Адаптер не должен иметь собственных резонансов, способных оказать влияние на результат измерений вибрации.
Результаты измерений в разных точках вибрирующей поверхности на расстоянии, меньшем, чем ширина ладони, могут существенно отличаться друг от друга. В частности, это характерно для ручных машин с боковыми рукоятками (часто встречающимися, например, у угловых шлифовальных машин), особенно когда жесткость их крепления к корпусу ручной машины мала. В этих случаях рекомендуется устанавливать акселерометр в двух точках (по обеим сторонам ладони), чтобы потом для получения оценки вибрационного воздействия усреднить результаты двух измерений.
Для ручных машин многих видов точки и направления измерения локальной вибрации, используемые в процессе испытаний для заявления вибрационной характеристики машины, могут быть определены в соответствующих испытательных кодах по вибрации (см., например, ГОСТ 30873.2 - ГОСТ 30873.14, [1] и приложение А). Точки измерения в испытательных кодах устанавливают исходя из конкретных целей измерений (часто в направлении только одной оси), поэтому они не всегда будут удовлетворять целям оценки вибрационной экспозиции за смену. Однако при выборе точек и направлений измерения вибрации на рабочем месте полезно сравнить их с теми, что были использованы в процессе испытаний для заявления вибрационных характеристик ручных машин.
Акселерометр на вибрирующую поверхность следует устанавливать жестко. Более подробные сведения о некоторых способах крепления даны в приложении D. Из возможных способов крепления следует выбирать тот, который обеспечивает надежную фиксацию акселерометра на вибрирующей поверхности, не мешает работе ручной машины и не оказывает влияния на измеряемую вибрацию. Каждый способ крепления имеет свои достоинства и недостатки, поэтому его выбирают в зависимости от конкретной ситуации.
Система крепления не должна ухудшать линейность частотной характеристики измерительного тракта, т.е. она не должна ослаблять или усиливать отдельные составляющие вибрации и не должна вносить резонансы по всему диапазону частот измерений. Надежность фиксации датчиков следует тщательно проверять как до, так и после проведения измерений.
Акселерометр, установленный на ручную машину или на обрабатываемую деталь, в той или иной степени будет мешать оператору выполнять его работу. Поэтому крепление следует выполнять таким образом, чтобы неудобства, причиняемые оператору, были минимальны. Для этого рекомендуется перед измерениями провести наблюдения за тем, как именно оператор держит ручную машину или обрабатываемую деталь, чтобы выбрать наиболее подходящие точки установки и направления ориентации акселерометров. Эти точки и направления измерения должны быть зафиксированы.