DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 21 <-- 21 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 5–6, CXXXII (2008), 239-244 UDK 630* 304 + 964 (001) UČINKOVITOST ANTIVIBRACIJSKIH RUKAVICA: II DIO THE EFFECTIVENESS OF ANTI-VIBRATION GLOVES: PART II Vlado GOGLIA*, Josip ŽGELA**, Igor ĐUKIĆ* SAŽETAK: Zaštita rukovatelja mehaniziranim sredstvima rada od izlaganja vibracijama provodi se na različite načine. Jedna od mjera zaštite koja se primjenjuje je korištenje antivibracijskih rukavica. Različiti su stavovi o učinkovitosti primjene te zaštitne mjere. O tome se i danas vode mnoge rasprave. Mnogi stručnjaci s područja vibracija koje se prenose na tijelo osporavaju učinkovitost antivibracijskih rukavica. Ispitivanje prigušnih svojstava rukavica propisano je međunarodnim normama ISO 10819-1996 i EN ISO 10819-1996 te nacionalnom normom HRN ISO 10819-2000. Na postupak ispitivanja propisan spomenutim normama ima velik broj primjedbi, pa se mnogi istraživači pri ocjeni prigušnih svojstava rukavica priklanjaju ispitivanjima u pogonskim uvjetima. Takva su ispitivanja obavljena i na Šumarskom fakultetu u Zagrebu u suradnji s Hrvatskim šumama d.o.o. Rezultati ispitivanja iznose se u ovome radu. K l j u č n e ri j e či : ergonomija, vibracije, antivibracijske rukavice, ispitivanje UVOD – Introduction Problem mjerenja i vrednovanja vibracija koje se mjerenja prigušnih svojstava također je predmet raspraprenose na tijelo rukovatelja te na temelju toga procjena ve (D o n g et al. 2003). Poznato je da se učinkovitost rizika, problem je s kojim se stručna javnost imala priliantivibracijskih rukavica ispituje ili prema proceduri ku često susretati (G ogl i a 1997, G o g li a et al. 2002, propisanoj u međunarodnim normama ISO 10819-1996. Dong et al. 2006). Ograničavanje dnevnog izlaganja i EN ISO 10819-1996, ili tzv. ispitivanjima u pogonvibracijama na dopustivu razinu nastoji se provesti poskim uvjetima izravno na ruci rukovatelja tijekom rukonajprije prigušenjem intenziteta vibracija. Korištenje vanja onim mehaniziranim sredstvom rada na kojemu antivibracijskih rukavica jedan je od takvih pokušaja. treba osigurati zaštitu. U ovome se radu iznose rezultati Međutim, učinkovitost primjene antivibracijskih rukaistraživanja prigušnih svojstava pet različitih tipova anvica je dvojbena i još je uvijek predmet rasprave u znantivibracijskih rukavica u pogonskim uvjetima. stvenoj i stručnoj javnosti (G r iff in 1998). Metoda DEFINICIJA PROBLEMA – Problem definition Učinkovitu zaštitu od prekomjernog izlaganja viju u samom mehaniziranom sredstvu rada. Na taj se nabracijama, moguće je provesti tako da se priguši izvor čin razina vibracija koje se pojavljuju na prihvatnim vibracija. To podrazumijeva postavljanje prigušnih eleručkama značajno smanjuje. Smatralo se da bi uporaba menata u lancu prijenosa vibracija na ruke rukovatelja. antivibracijskih rukavica s ugrađenim prigušnim umetPrigušivači se u obliku tzv. amortizera redovito ugrađu-cima mogla polučiti daljnja prigušenja. Pojavio se velik broj proizvođača rukavica koji su svoje proizvode nu * Prof. dr. sc. dr. h. c. Vlado Goglia, mr. sc. Igor Đukić, dili pod nazivom “antivibracijske rukavice”, a da nikaŠumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, da nije provedeno mjerenje i ocjena njihove učinkovi- Svetošimunska 25, pp. 422, HR-10000 Zagreb tosti. Pojedini tipovi rukavica nude se po prilično viso ** Mr. sp. Josip Žgela, Hrvatske šume d.o.o. Lj. F. Vukotinovića 2, HR-10000 Zagreb kim cjenama te predstavljaju značajni izdatak. Stoga se |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 22 <-- 22 --> PDF |
V. Goglia, J. Zgela, I. Đukić: UČINKOVITOST ANTTVIBJIACIJSKIH RUKAVICA: II DIO Šumarski list br. 5-6, CXXXII (2008), 239-244 pristupilo razvoju takve metode mjerenja prigušnih svojstava rukavice koja bi bila primjenjiva u našim uvjetima, a mogla bi dati ocjenu učinkovitosti antivibracijskih rukavica. Smatralo se da prigušna svojstva rukavica koje se koriste kao zaštita pri rukovanju određenim mehaniziranim sredstvima rada moraju odgovarati frekvenciskoj karakteristici izvora vibracija. Najbo lja bi prigušna svojstva rukavice trebale pokazati u onom frekvencijskom području u kojemu je intenzitet vibracija najveći. Istovjetan se pristup primjenjuje i kod odabira osobnih zaštitnih sredstava za zaštitu od buke. Stoga je prevladao stav da će se mjerenjima u stvarnim - pogonskim uvjetima, dobiti objektivan uvid u kvalitetu pojedinih tipova antivibracijskih rukavica. METODA MJERENJA I MJERNI INSTRUMENTARIJ Measuring method and measuring equipment Mjerenje vibracija izravno na prihvatnoj ručki te potom mjerenje istih na ruci rukovatelja nakon što se između ručke i ruke postavio prigušni sloj rukavica, omogućuje uvid u učinkovitost prigušenja koje se rukavicama postiže. To se prigušenje može iskazati na razne načine: 1. Odnosom rezultantnih vektora vrednovanih ubrzanja izmjerenih na ručki i onih izravno na ruci rukovatelja: aČ (1) WAS, gdje je: (Xp - faktor prigušenja za kojeg se očekuje da bude <1; WASj - rezultantni vektor vrednovanog ubrzanja na prihvatnoj ručki šWeighted Acceleration Sum, m/sČ; WAS2 - rezultantni vektor vrednovanog ubrzanja na ruci rukovatelja nakon umetanja prigušnog sloja, m/sČ. Prigušenje se može iskazati i u pojedinim osima, također odnosom vrednovanih ubrzanja u pripadajućoj osi na ruci rukovatelja i na prihvatnoj ručki: hwx,y,z2 a. (2) ahwx,y,zĐ gdje je aČj,2 č faktori prigušenja po osima za koje se isto tako očekuje da budu <1; a, ´hwx,y,zl vrednovana ubrzanja vibracija po osima na prihvatnoj ručki, m/s ; a, ´hwx,y,z 2 vrednovana ubrzanja vibracija po osima na ruci rukovatelja nakon umetanja prigušnog sloja, m/sČ. 3. Za detaljniji uvid u prigušna svojstva antivibracijskih rukavica može se napraviti i frekvencijska analiza ubrzanja po osima po srednjim frekvencijama terci u frekvencijskom rasponu od 6,3 - 1250 Hz, kako to međunarodne norme i preporučuju. Za potrebe mjerenja izrađen je poseban nosač troosnog akcelerometra s naslonom podlogom. Preko naslona podloge troosni se akcelerometar postavlja ili izravno na prihvatnu ručku, ili se na prihvatnu ručku oslanja posredstvom prigušnog sloja antivibracijskih rukavica (si. 1). U prvom se slučaju vibracije mjere istodobno u sve tri osi izravno na prihvatnoj ručki, a u drugom se slučaju mjere vibracije koje se nakon prigušenja u prigušnom sloju prenose na ruku. Da bi se Slika 1. Troosni akcelerometar s nosačem Figure 1 Threeaxial accelerometer with the holder nosač posredstvom prigušnog sloja rukavica mogao smjestiti između ruke i prihvatne ručke, na rukavicama su napravljeni prorezi, kako to prikazuje si. 2. Prihvat ručke motorne pile s tako umetnutim držačem prikazuje si. 3. Za ova mjerenja korištena je motorna pila STIHLMS640, S/N 162619034. Sva su mjerenja obavljena na prednjoj prihvatnoj ručki. Mjerenja su obavljena kod tri režima rada i to: - u praznom hodu, - u punome gasu i - tijekom rezanja. Slika 2. Rukavica pripremljena za mjerenja Figure 2 Glove prepared for measurement |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 23 <-- 23 --> PDF |
V. Goglia, J. Zgela, I. Đukić: UČINKOVITOST ANTIVIBRACIJSKIH RUKAVICA: II DIO Šumarski list br. 5-6, CXXXII (2008), 239-244 Slika 4. Shematski prikaz mj emog lanca Figure 4 Measuring chain schematick representation Slika 3. Prihvat prednje ručke motorne pile s rukavicom i akcelerometrom Figure 3 Holding the motor chain saw front handle with the glove and accelerometer Režimi rada pri kojima su mjerenja obavljena s ciljem da se ocjene prigušna svojstva rukavica odabrani su u skladu ponajprije s onim Tablica 1. Komponente mjernoga lanca Table 1 Measuring chain components No. 1. Oprema Troosni akcelerometar Proizvođač Kistler Tip 8762A10 SN 2042134 režimima rada koji se očekuju tijekom rada motorne pile, a isto tako i 2. Mjerno pojačalo s pred obradom signala National Instruments NI USB 9233 1232101 u skladu s preporukama međuna3. Prijenosno računalo Toshiba Tecra S3 rodne norme ISO 7505. Već je ranije spomenuto da je za mjerenja korišten na osnovi kojega je bilo moguće iskazati više rezultata. troosni akcelerometar, što podrazumijeva da su se ubrVremena usrednjavanja su uzimana u skladu s preporuzanja vibracija mjerila istodobno u sve tri koordinatne kama. Za svaki se rezultat provodila i frekvencijska osi. Položaj akcelerometra bio je usklađen s biodinaanaliza ubrzanja vibracija po srednjim frekvencijama mičkim koordinatnim sustavom propisanim međunaterci, izračunavane su vrijednosti vrednovanih ubrzarodnom normom ISO 8725-1985. Tijekom mjerenja nja po osima, te na kraju, izračunavani rezultantni vekkorištenje mjerni sustav prikazan na si. 4. Za svaki retori vrednovanih ubrzanja. Karakteristike pojedinih žim rada uzimanje reprezentativni vremenski uzorak elemenata mjernoga lanca sadržane su u tablici 1. MJERENJA I REZULTATI MJERENJA - Measurements and measurement results Sva su mjerenja obavljena u krugu mehaničke radionice Šumarije Lepavina 14. studenog 2006. godine, po djelomično oblačnom vremenu. Vanjska je temperatura tijekom mjerenja bila 6 °C, relativna vlaga 65 %, a barometarski tlak iznosio je 1019 hPa. Za potrebe mjerenja pripremljena je prizma svježe posječene bukovine. Širina prizme bila je u skladu s preporukama međunarodne norme ISO 7505 (si. 5). Prije mjerenja na svim su rukavicama napravljeni prorezi kako bi se nosač akcelerometra mogao smjestiti izravno na ruku. Prigušni se sloj pritom nalazio između podnožja nosača troosnog akcelerometra i ručke. Mjerenja su obavljena u sva tri smjera koordinatnih osi istodobno za tri režima rada i za svaki tip rukavica, te bez rukavica na 1 ..... . ,Č1 . , -1 r-, 1 Slika 5. Svježe posječen trupac tvrdoga drva pripremljen za mie prednjoj pnhvatnoj rucki motorne pile. Za svako je JČ-J mj erenj e uzimano po pet uzoraka na osnovi kojih j e iz-pČgČČČ 5 Preshfy-felled hardwood test log shape prepared for mea računavana aritmetička sredina. Frekvencijska analiza surement 241 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 24 <-- 24 --> PDF |
V. Goglia, J. Zgela, I. Đukić: UČINKOVITOST ANTTVIBJIACIJSKIH RUKAVICA: II DIO Šumarski list br. 5-6, CXXXII (2008), 239-244 obavljena je za sva mjerenja. Zbog ograničenosti prostora na ovome mjestu nije moguće iznijeti i rezultate frekvencijske analize. Za svaku je os pri svim režimima rada izračunavana vrijednost vrednovanog ubrzanja vibracija, te je na temelju tih vrijednosti potom izračunavan rezultantni vektor vrednovanog ubrzanja. Rezultati su prikazani u tablicama 2. do 4. Tablica 2. Vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija za osi x,y,zi WAS vrijednosti u praznome hodu, m/sČ Table 2 Frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at idling, m/sČ Tip zaštitnih rukavica Bez rukavica X 3,02 Os y3,48 z 1,69 WAS 4,91 Decade 3,31 1,18 1,81 3,95 Husqvarna 2,57 3,20 1,81 4,49 Santini 2,90 1,93 1,83 3,93 Venitex 1,85 4,63 1,73 5,27 Vibra Guard 3,25 1,22 1,23 2,92 Tablica 3. Vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija za osi x,y,zi WAS vrijednosti u punome gasu, m/sČ Table 3 Frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at full load, m/sČ Tip zaštitnih rukavica Bez rukavica X 3,02 Os y 3,48 z 1,69 WAS 4,91 Decade 3,31 1,18 1,81 3,95 Husqvarna 2,57 3,20 1,81 4,49 Santini 2,90 1,93 1,83 3,93 Venitex 1,85 4,63 1,73 5,27 Vibra Guard 3,25 1,22 1,23 2,92 Tablica 4. Vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija za osi x,y,zĐ WAS vrijednosti pri rezanju, m/sČ Table 4 Frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at cutting, m/s Tip zaštitnih rukavica Bez rukavica X 4,26 Os y3,05 z 2,92 WAS 6,00 Decade 3,63 1,97 4,10 5,82 Husqvarna 3,42 2,61 3,64 5,64 Santini 3,35 3,02 2,87 5,35 Venitex 3,63 3,25 2,95 5,69 Vibra Guard 3,76 2,90 3,57 5,94 Vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija po osima te WAS vrijednosti sadržane u tablicama 2-4, grafički su prikazane u dijagramima na si. 6 do 9. Kako je jasno vidljivo na si. 6, mjerenja u praznome hodu pokazala su da samo jedan tip ispitivanih rukavica pokazuje relativno dobra prigušna svojstva. Kod dva tipa rukavica gotovo da nema nikakve razlike, dok je kod dva tipa rukavica došlo do povećanja razine vibracija. Razmatranja se odnose na vrijednosti rezultantnih vektora vrednovanih ubrzanja. Slična su svojstva rukavice pokazale i u pojedinim osima, stoje također jasno vidljivo na si. 6. Slika 6. Grafički prikaz vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija za sve tri osi i WAS vrijednosti u praznome hodu Figure 6 Graphical representation of the frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at idling U punome gasu rukavice su pokazale puno bolja prigušna svojstva. To je vidljivo iz grafičkog prikaza WAS vrijednosti na si. 7. Od pet ispitanih rukavica četiri su tipa pokazala dobra prigušna svojstva kod najvećeg broja okretaja, dok je kod jednog tipa rukavica izmjeren neznatni porast razine vibracija. Ovi su rezultati u skladu s rezultatima drugih istraživanja istog problema. Ona su, naime, utvrdila da antivibracijske rukavice dobra prigušna svojstva pokazuju jedino kod viših frekvencija. Slika 7. Grafički prikaz vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija za sve tri osi i WAS vrijednosti u punom gasu Figure 7 Graphical representation of the frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at full load Na si. 8 grafički su prikazane razine vibracija po osima, kao i WAS vrijednosti dobivene mjerenjima tijekom rezanja. Iz grafičkog je prikaza vidljivo daje od pet ispitanih tipova rukavica jedan pokazao dobra svojstva, dva tipa neznatna te dva tipa zanemariva prigušna svojstva. Kod rezanja nije ni najednom tipu ru |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 25 <-- 25 --> PDF |
V. Goglia, J. Zgela, I. Đukić: UČINKOVITOST ANTIVIBRACIJSKIH RUKAVICA: II DIO Šumarski list br. 5-6, CXXXII (2008), 239-244 Slika 8. Grafički prikaz vrij ednosti vrednovanih ubrzanj a vibracija za sve tri osi i WAS vrijednosti pri rezanju Figure 8 Graphical representation of the frequency-weighted acceleration values in all three axes and WAS values at cutting kavica uočen porast WAS vrijednosti u odnosu na razinu vibracija izmjerenu bez uporabe rukavica. Zbirni grafički prikaz WAS vrijednosti za sva tri režima rada prikazanje na si. 9. Iz slike je očito da su kod rezanja izmjerene zanemarive razlike razina vibracija bez rukavica i uz njihovu uporabu. Te su razlike takve da mogu biti i posljedica uobičajenih i prihvatljivih pogrešaka mjerenja. Nasuprot tomu, na istoj se sli ZAKLJUČAK Mjerenjima je pokazano da postoje značajne razlike u prigušnim karakteristikama pojedinih tipova antivibracijskih rukavica. U praznome hodu neke od ispitanih rukavica ne samo da ne prigušuju vibracije, već i povećavaju njihovu ukupnu razinu. Iz tabličnih i grafičkih prikaza vidi se da su vrijednosti vrednovanih ubrzanja vibracija u praznome hodu znatno većeg intenziteta od onih u punome gasu i tijekom rezanja. Uz to, vrijeme rada pile u praznome hodu dostaje zastupljeno tijekom rukovanja pilom, pa su prigušna svojstva rukavica u tom režimu rada itekako značajna. Tijekom rezanja mjerenja nisu pokazala značajne razlike sveukupne razine vibracija sa zaštitnim rukavicama i bez njih. Najbolja su prigušna svojstva rukavice pokazale LITERATURA Goglia, V. 1997. Ergonomske značajke šumarske mehanizacije - problemi njihova mjerenja i vrednovanja. Mehanizacija šumarstva, 22(4), 209-217 Goglia, V., Z. Gospodarić,R. Beljo, I. Đukić, I. Kovačev, 2004. Izloženost vozača malog poljoprivrednog traktora vibracijama. Zbornik radova Actual tasks on agricultural engineering. Opatija Slika 9. Ukupan grafički prikaz WAS vrijednosti Fifure 9 Graphical representationof cumulative WAS values ci vidi da su tijekom punoga gasa svi tipovi rukavica pokazali dobra prigušna svojstva. Posebno je dobra svojstva prigušenja pokazao jedan tip rukavica. Za razliku od rezultata mjerenja dobivenih pri rezanju i kod punoga gasa, u praznome hodu dva tipa rukavica ne samo da ne pokazuju svojstva prigušenja, već naprotiv, povećavaju ukupnu razinu vibracija. - Conclusion kod najvećeg broja okretaja. To je ujedno i režim u kojemu pila najmanje radi tijekom korištenja, pa su nam u usporedbi s prethodna dva, prigušna svojstva u tom režimu rada i manje važna. Ovi rezultati ne predstavljaju usamljeni slučaj. Slični su rezultati dobiveni i u drugim nezavisnim istraživanjima. Na temelju svega ranije navedenog, može se zaključiti da postoje značajne razlike u prigušnim karakteristikama pojedinih tipova antivibracijskih rukavica. Stoga je za ispravan odabir rukavica nužno provesti prethodna mjerenja njihovih prigušnih svojstava. - References Dong,R. G.,D.E. Welcome, T.W McDowell, Y. Z. Wu, 2006. Measiffement of biodynamic response of human Hand-arm system. Journal of Sound and Vibration, 294, 807-827 Griffn, M. J. 1998. Evaluating the effectiveness of gloves in reducing the hazards of hand-transmitted vibration. Ocupational and Environmental Medicine, 55, 340-348 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2008 str. 26 <-- 26 --> PDF |
V. Goglia, J. Žgela, I. Đukić: UČINKOVITOST ANTIVIBRACIJSKIH RUKAVICA: II DIO Šumarski list br. 5–6, CXXXII (2008), 239-244 Dong, R. G., T. W. McDowell, D. E. Welkome, bility of gloves at the palm of the hand. Interna W. P. Smutz, A. W. Schopper, C. Warren, tional Standard Organization, Geneva. J. Z. Wu, S. Rakheja, 2003. On-the hand meISO 7505-1986. Forestry machinery – Chain saws – asurement methods for assessing effectiveness Measurement of hand-transmitted vibration. Inof anti-vibration gloves. International Journal of ternational Standard Organization, Geneva. Industrial Ergonomics, 32, 283–298. ISO 8727-1985. Mechanical vibration and schock – HuISO 10819-1996. Mechanical vibration and shock – man exposure – Biodinamic coordinate system. Hand-arm vibration – Method for the measureInternational Standard Organization, Geneva. ment and evaluation of the vibration transmissi- SUMMARY: There are various ways of reducing the health-hazards of hand-transmitted vibration. One of the possible protective measures is the use of the anti-vibration gloves, but their efectiveness is still subject to discussion and many experts are questioning it. The procedure for measurement and evaluation of the vibration transmissibility of the anti-vibration gloves is given in ISO 10819-1996 and EN ISO 10819-1996 as well as in the National Standard HRN ISO 10819-2000. Due to the numerous objections on the testing procedure recommended by the above standards many researchers prefer field- testing. In order to assess the efectiveness of anti-vibration gloves of five different manufactureres the Faculty of Forestry – University of Zagreb in co-operation with the public enterprise Hrvatske šume Ltd. carried out a field-testing. The paper reports on the testing results. Key w o rd s : ergonomics, vibration, anti-vibration gloves, testing |