Действующий
ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Средства измерения вибрации, воздействующей на человека. Общие требования (ИСО 8041:2005, IDT)
ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний (МЭК 61260:1995 "Электроакустика. Фильтры с полосой пропускания в одну октаву и доли октавы", NEQ)
ГОСТ 31191.1-2004 Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования (ИСО 2631-1:1997 "Вибрация и удар. Оценка воздействия общей вибрации на человека. Часть 1. Общие требования", MOD)
ГОСТ 31248-2004 Вибрация. Измерение и анализ общей вибрации, воздействующей на пассажиров и бригаду рельсового транспортного средства (ИСО 10056:2001, MOD)
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12.1.012, ГОСТ ИСО 8041, ГОСТ 24346 и ГОСТ 31191.1, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 рельсовое транспортное средство: Транспортное средство, способ передвижения которого предусматривает компенсацию центробежных сил при изменении направления движения.
Пример - Железнодорожные транспортные средства (международные и междугородние поезда и поезда местного сообщения), транспортные средства на магнитной подвеске.
3.2 квантиль уровня р: Значение случайной величины, для которого функция распределения случайной величины принимает значение р (
).
).
Рельсовые транспортные средства в движении способны производить значительную поступательную и угловую вибрацию, оказывающую влияние на степень комфорта пассажиров. С точки зрения комфорта пассажиров рельсовых транспортных средств особо важную роль играют, как правило, колебания в вертикальном и поперечном (относительно движения) направлениях, а также угловая качка. Для стоящих пассажиров и членов бригады наибольшее значение могут иметь продольная и поперечная составляющие вибрации.
Другие факторы, такие как уровень акустического шума, температура и влажность воздуха, могут усиливать ощущение дискомфорта, поэтому воздействие этих факторов также следует принимать во внимание при интерпретации результатов, полученных в соответствии с настоящим стандартом.
Поскольку в процессе поездки пассажиры могут стоять, сидеть, лежать в разных позах относительно транспортного средства, система координат, связанная с телом человека, не всегда удобна для оценки комфорта пассажиров. Поэтому рекомендуется проводить измерения преимущественно в точках контакта тела сидящего человека с опорными поверхностями*, используя базицентрическую систему координат, которая определена в ГОСТ 31191.1 (см. рисунок 1).
Оценка влияния вибрации на комфорт пассажира осложняется такими факторами, как степень соответствия вибрации ожиданиям пассажира, а также длительность поездки, которая может варьироваться от нескольких минут до нескольких дней. В течение поездки пассажир может совершать разные действия: ходить, читать, писать, печатать, есть, пить, спать и т.д. Влияние вибрации выражается не только в том, что она может быть помехой занятиям определенного вида; ее воздействие, когда деятельность требует определенной зрительной концентрации, например, при чтении или письме, может повысить вероятность развития у пассажира болезни движения.
Для того, чтобы иметь возможность сравнивать результаты испытаний различных транспортных средств, необходимо располагать описаниями подвески транспортного средства и участка пути, на котором проведены измерения. Обычно измерения проводят на представительном участке пути (прямом или на закруглении), который, в свою очередь, должен включать в себя участки разного качества, которые могут наблюдаться при движении транспортного средства в процессе эксплуатации. Испытанию подвергают транспортные средства как с новыми колесами, так и (если возможно) с колесами, изношенными до предельно допустимого уровня.
Испытания проводят для пустых и (если возможно) заполненных людьми транспортных средств. Могут быть также проведены исследования влияния других условий нагрузки. На результаты испытаний могут оказать влияние такие факторы, как положение вагона в составе поезда или (иногда) направление его движения. Положение вагона в составе поезда и направление движения поезда должны быть зафиксированы и внесены в протокол испытаний.
- случайными поступательными и угловыми ускорениями, вызванными несовершенствами поверхностей в месте контакта колеса с опорой;
- почти периодическими колебаниями, вызванными нестабильностью движения рельсового транспортного средства (раскачиванием), колебаниями подвески, протяженными неравномерностями опорной поверхности, равноудаленными друг от друга стыками пути и т.д.;
- ускорениями почти постоянной амплитуды в поперечном и вертикальном направлениях при движении рельсового транспортного средства по закруглению пути, а также ускорениями почти постоянной амплитуды в продольном направлении при его разгоне или торможении;
- резкими внезапными колебаниями в случае значительных дефектов пути или на стрелках или изменениями уровня почти постоянного ускорения при изменении радиуса закругления пути (плавном или резком).
Для обычных железнодорожных транспортных средств диапазон частот колебаний, которые могут оказать влияние на степень комфорта пассажиров во время поездки, составляет от 0,1 до 2 Гц на закруглениях пути, от 0,5 до 10 Гц - для колебаний в продольном и поперечном направлениях и от 0,5 до 20 Гц - для вертикальной вибрации.
Для сверхскоростных рельсовых транспортных средств (250 км/ч и более), а также для составов с отклоняющейся подвеской может наблюдаться вертикальная составляющая ускорения в диапазоне частот от 0,1 до 0,5 Гц. Такие низкочастотные вертикальные колебания могут стать причиной болезни движения. В ГОСТ 31191.1, приложение D, приведено руководство по определению значений дозы укачивания на основе измерений вибрации в данном диапазоне частот.
- колебания относительно высокой амплитуды и низкой частоты при въезде на закругленный участок пути и выезде из него;
- повторяющееся раскачивание рельсового транспортного средства из стороны в сторону, обусловленное действием системы "подвеска - опорная поверхность".
Если подъем пути на виражах значителен или если транспортное средство имеет отклоняющуюся подвеску, угол наклона и скорость его увеличения необходимо учитывать при оценке влияния вибрации на комфорт пассажиров.
Длительный крен при поворотах на угол значительно более 24° обычно характерен для путешествий воздушным транспортом. Когда угол наклона увеличивается постепенно и сохраняется длительное время, это не ощущается пассажирами как дискомфорт. Однако если угол наклона быстро увеличивается, а затем уменьшается, то частое повторение таких процессов может привести к развитию болезни движения. Подобные резкие крены имеют место на закруглениях пути. Если скорость рельсового транспортного средства очень высока, наличие на пути участков закругления является для пассажиров потенциальным источником дискомфорта и риска развития болезни движения.
Вибрация, воздействующая на пассажиров и членов бригады, зависит от состояния пути, колес, подвески, корпуса рельсового транспортного средства и элементов его внутренней конструкции (сидений и спальных мест).
При оценке влияния на комфорт пассажиров конструкции сидений и спальных мест измерения проводят на поверхностях контакта сидений или спальных мест с телом человека в точках, через которые конструкция рельсового транспортного средства воспринимает вес тела (см. таблицу 1).
Примечание - В некоторых случаях может оказаться полезным проведение измерений на подголовниках и подлокотниках для сидящего пассажира, а также в местах контакта ног лежащего пассажира с поверхностью спального места.
Внутренние элементы рельсового транспортного средства (сиденья, спальные места) за время его эксплуатации обычно подлежат неоднократной замене. Поэтому проведение измерений на этих элементах может быть менее полезным, чем на корпусе рельсового транспортного средства. Измерения на жестких элементах конструкции рассмотрены в ГОСТ 31191.1.
Положение человека | Место контакта |
| Стоя | Пол/ноги |
| Сидя | Опорная поверхностьсиденья Спинка сиденья Пол/ноги |
| Лежа | Опорная поверхность для ягодиц, спины и головы |
Рельсовое транспортное средство не всегда можно рассматривать как жесткое тело. Поэтому измерения следует проводить на обоих концах рельсового транспортного средства, а также в его середине (за исключением измерений вибрации вдоль оси х, для которой достаточно одной точки измерений). Для двухуровневого рельсового транспортного средства измерения следует проводить на обоих уровнях: на нижнем уровне - на обоих концах транспортного средства и в его середине, на верхнем уровне - только посредине. Вследствие широкого разнообразия конструкций транспортных средств точки измерения необходимо точно фиксировать и заносить в протокол испытаний.
Характеристики угловой вибрации измеряют, только если рельсовое транспортное средство имеет отклоняющуюся подвеску, или в случае больших подъемов на виражах, приводящих к появлению значительного крена.
Скорость нарастания угла крена может быть измерена с помощью гироскопа, закрепленного на поверхности пола. После этого угловое ускорение определяют дифференцированием угловой скорости по времени. Проведение измерений может потребовать низкочастотной фильтрации; характеристики фильтров должны быть указаны в протоколе испытаний.
В качестве альтернативы гироскопу можно рассматривать измерение углового ускорения с помощью двух акселерометров, закрепленных на полу в точках с одинаковой координатой х и разнесенных в продольном направлении на расстояние d. Угловое ускорение определяют как отношение 
, где 
и 
- выходные сигналы левого и правого акселерометров соответственно.
, где и - выходные сигналы левого и правого акселерометров соответственно.
ГОСТ 31191.1 устанавливает общее руководство по выбору функций частотной коррекции, которые могут быть использованы для широкого разнообразия конкретных условий воздействия вибрации. В соответствии с ГОСТ 31191.1, таблица 1, вибрацию в вертикальном направлении измеряют с использованием функции частотной коррекции 
. Альтернативой при оценке степени комфорта на железнодорожном транспорте (см. ГОСТ 31191.1, примечание к пункту С.2.2.1) служит функция частотной коррекции 
**), которая несколько отличается от 
.
. Альтернативой при оценке степени комфорта на железнодорожном транспорте (см. ГОСТ 31191.1, примечание к пункту С.2.2.1) служит функция частотной коррекции **), которая несколько отличается от .