GB T 19739-2005 机械振动与冲击 手臂振动 手臂系统为负载时弹性材料振动传递率的测量方法.pdf

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1、ICS 13. 160 C 71 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 机械振动与冲击手臂振动手臂系统为负载时弹性材料振动传递率的测量方法Mechanical vibration and shock-Hand-arm vibration -Method for measuring the vibration transmissibility 。fresilient materials when loaded by the hand-arm system CISO 13753: 1998 , IDT) 2005心5-13发布中华人民共和国国家

2、质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员29051001实施060609000532 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 前言本标准等同采用ISO13753: 1998(E)(机械振动与冲击手臂振动手臂系统为负载时弹性材料振动传递率的测量方法)(英文版)。为了便于使用，对于ISO13753: 1998(E)本标准做了如下编辑性修改za) 用本标准代替本国际标准;b) 用小数点符号飞代替小数点符号c) 删除了ISO13753: 1998(E)的前言;d) ISO X X X X改为GB/TX X X X; e) 表与图的格式按GB/T1. 1进行了修改。本标准的附录

3、A为规范性附录，附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位:吉林省安全科学技术研究院。本标准参加起草单位:长春工业大学。本标准主要起草人:肖建民、郑凡颖、曲生、韩莲英、郭伟、崔文杰。I GB/T 19739-2005/180 13753: 1998 引本标准是为适应日益增长的保护人员免受暴露于于传振动引起的振动损伤的风险的要求而制定的。许多标准涉及到振动暴露风险的测量与评价，以及特定工具和作业的典型测试方法。弹性材料用于覆盖手柄和制作手套，采用这两种方法以减轻振动暴露的程度。本标准给出了一

4、种测量以单层或多层平板形式材料样品的振动衰减的方法。有些情况下材料可以是二层或多层的平板形式。这是一种实验室测量方法，提供了一种可重复和可靠的程序。本标准假定材料的特性是线性的，其质量与负载质量相比可以忽略不计(如果需要，对材料的质量可做出修正)。本方法测定以质量块为负载时材料的阻抗，并假定质量块对于材料的压力与手握时的压力等效。这种方法通过测量质量块为负载时，材料在所有要求的频率上的传递函数来实现。以手臂为负载时的振动传递率通过对于臂阻抗的标准值与材料阻抗的测量值进行计算得出。本标准中使用的阻抗是握住圆形手柄时手掌的阻抗。本方法测得的传递率可能不适用于手指。本标准采用手臂系统Zh方向即材料被

5、施加压力的方向的阻抗。本方法的数学基础由附录B给出。如果本测量方法得出的结果显示，在直到500Hz的所有频率上传递率都大于0.6，则该材料在实际应用中相同的频率范围内可能不会提供较大的衰减。在实际应用中，作为频率函数的传递率应与振源的频谱相对应。E GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 机械振动与冲击手臂振动手臂系统为负载时弹性材料振动传递率的测量方法1 范围本标准规定了测量手臂系统为负载时弹性材料的振动传递率的方法。本方法适用工具有线性特性的所有材料。在大多数弹性泡沫材料和橡胶材料中都可使用本方法，暂时也可以用于编织材料。本方法可用于混合系统，例如带有泡沫或橡胶基板

6、的编织材料。这种实验室测试的结果可用于筛选工具手柄减振和手套使用的材料。本方法能实现对手套的材料进行分级，但未必能预测用这些材料制作的手套的传递率(手套振动传递率的测量见GB/T18703一2002手套掌部振动传递率的测量与评价)。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 14790 人体手传振动的测量与评价方法(GB/T14790-1993 , eqv I

7、SO 5349:1986) GB/T 15619机械振动与冲击人体暴露词汇(GB/T15619-2005 , ISO 5805: 1997 , IDT) GB/T 19740 机械振动与冲击人体手臂系统驱动点的自目吟阻抗(GB/T19740-2005 , ISO 10068:1998,IDT) ISO 2041振动与冲击词汇3 术语和定义ISO 2041、GB/T14790和GB/T15619确立的术语和定义适用于本标准。注:关于手传振动，见GB/T15619，传递率见ISO204l 0 4 符号本标准使用下列符号:aj一一振动台上测量的加速度az 作为材料负载的质量块m上测量的加速度real

8、-一表示复数量实部的下标imag一一表示复数量虚部的下标I I一表示复数量的模m 弹性材料上负载的质量T 传递率ZM一一弹性材料的阻抗ZH一一手臂系统的阻抗。该值由GB/T19740(见附录A)给出一一角频率j一一一-1的平方根A，(j)或简写为A，:a，的傅里叶变换。G/T 19739-2005/ ISO 13753 : 1998 示例:A13) 一-表示A1(j)和A2(j)复数比的实部。凡2(;)J real 5 原理本方法使用一个振动激励系统(振动台)，台面上放置弹性材料，负载质量块m置于材料之上。用加速度计测量振动台上的振动向和质量块m的振动向。振动台可由宽带随机信号或正弦信号驱动。

9、6 测量设备6. 1 -般要求本方法要求使用一台频率测量装置如图1所示。6.2 加速度传感器和选择的传感器(过载指示。6. 3 传感器的安两个传感器安装应符合以数为1。7 1一一质量块2一一弹性材料3一一振动台。测试样品应为厚度一致振动台面的边缘。应采用半径458 测量步骤和双通道测量设备。o Hz的测量要求，仪器应有使用螺栓、胶和蜂蜡。传感器之间的传递函纳半径苟，俨mm的圆形面积。样品大小不应超出金属块(例如:钢)作为弹性材料的负载。8.1 同步测量振动台面上和质量块m顶部的加速度al和句。8.2 振动台可用宽带随机信号激励。在10Hz至500Hz范围内功率谱密度应保持恒定，其值至少应为2.

10、5X 10 -2 (m/ s2) 2 1Hz，误差在士10%之内。8. 3 振动台也可用正弦信号激励，激励信号a1的量值至少应为1m/s2。注:应测量在每一频率上两个信号的相干函数，其值应大于O.屿，尽管在共振频率上可能低于此值。8. 4 应测量在每一频率上的A1I A2 (用模与相位或用实部和虚部表示)的比率。该比率为复函数。GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 8. 5 根据测试报告的要求，传递率的测量应在50Hz至500Hz频率范围内的1/3倍频程中心频率上进行。如果可能，建议对更低的频率进行测量，直到10Hz o 9 结果评价首先确定材料的阻抗ZM然后由该值与

11、手臂的阻抗ZH确定传递率。9. 1 确定材料的阻抗ZM用公式(1)计算材料的阻抗:9.2 确定传递率T用手臂系统为负载时非10 测试报测试报a) 引b) c) d) e) f) 测量系bg) 激励信号h) 环境条件包. ( 1 ) . ( 2 ) 传递率T的计算举例。3 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 附录A(规范性附录)手臂阻抗ZH的值表A.1列出了GB/T19740中给出的ZH的值。这些值可以模和相位的形式引用，也可以实部和虚部的形式引用，以供在传递率T的评价中使用。表A.1手臂阻抗ZH的值频率/Hz模相位/度实部虚部IZHI/CN.s/m) CZH) ,I

12、/CN. s/m) CZH)im./CN. s/m) 10 156 30 135.1 78 12.5 170 28 150. 1 79.8 16 185 24 169 75.2 20 198 19 187.2 64. 5 25 210 15 202.8 54.4 31. 5 225 8 222.8 31. 3 40 228 1 228 4 50 210 -4 209.5 一14.663 181 一6180 一18.9 80 161 一3160.8 -8.4 100 165 2 164.9 5.8 125 180 8 178.2 25.1 160 190 14 184.4 46 200 205

13、18 195 63.3 250 221 19 209 72 315 236 20 22 1. 8 80. 7 400 251 20 235.9 85.8 500 270 23 248.5 105.5 4 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 附录B(资料性附录)弹性材料的振动传递率测量的数学基础B.1 评价使用一半径45mm、质量为2.5峙的质量块压在材料上。使用在质量块和振动台平面上的传感器测量传递函数，然后对材料的阻抗进行评价。A, Ciw飞二一是一个复函数。Az Cj) A1 Cj) 在单一频率上，有一一一-=量值xcosC相位)+ jsinC相位)JAzCj)

14、 式中:量值一一由Al/Az表示的比率的数值;相位一一-A1与岛之间的相位差。材料的阻抗由对质量块的阻抗与复函数A1/A2的计算得出:ZM=斗旦旦一(去)-1然后计算由于臂系统为负载时材料的传递函数z这里ZH为手臂的阻抗。B.2 理论基础2 0 1 2 a a-EEEBEBEE-l一一质量块m;2-一一阻抗为2M的弹性材料。a2=x2 a,=x, 这里巧和x，为位移。圄B.1带有质量块m的理论模型5 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 6 假定材料的质量可以忽略不计:mXZ=-ZM(工Z-Xj)(由牛顿第二定律)则有ZM=斗旦旦一(去)-1当由于握持时，模型变为如图

15、B.2所示。2一一一GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 附录C(资料性附录)公式(1)和(2)的完整表达本附录以实部和虚部的形式给出了第9章的公式(1)和(2)的完整表达。ZM=. Jm M-(会)real-1十j(会)叫故有，e.l- (会)4-4 一一和T7 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 附录D(资料性附录)传递率T的计算举例表D.l给出了一些计算举例说明如何根据A1/A2的值(量值和相位)以及附录A给出的手臂阻抗值计算出传递率T。表D.1传递率T的计算频率f100 Hz 250 Hz 角频率200s】500s1 质量m2.5

16、kg 2.5 kg |2;1= 0.6 2. 5 相位60。1400 |全Irel=0.3 一1.92 12; 1 i叫=0.52 1. 61 (2LI-lJ十(2:fm.= O. 76 11. 1 (ZM)real 1074Ns/m 569.6 N. s/m (ZM)im. -1446 N. s/m 一1029.5 N s/m ZM2 3.24 X 106 (N s/m)2 1. 38 X 106 (N s/m)2 (ZH )re.1 164.9 N. s/m 209 N. s/m (ZH)ima. 5.8 N. s/m 72N. s/m ZH 2 27 225 (N s/m)2 48 84

17、1 (N s/m)2 T 0.95 0.95 8 GB/T 19739-2005/ISO 13753: 1998 附录E(资料性附录)影响测量结果的因素测试条件(例如:湿度、温度、样品的形状)和测试材料的特性(例如:老化、非线性)对样品的动态特性和性能有很大的影响。在以下情况中，评价测试结果时应特别注意:一一湿度吸收率大于5%;一一转变温度在O.C和33.C之间。材料老化对样品的特性有大的影响。为了评估材料的长期防护效果，对旧的材料样品可能需要进行附加测试。9 G/T 19739-2005/180 13753: 1998 参考文献lJ GB/ T 18703-2002 手套掌部振动传递率的测量

18、与评价CeqvISO 10819: 1996)。2J Bendat, 1. S. and Piersol , A. G. Engineering aplications of correlation and spectral analysis. Wiley Interscience, New York, 1980 and 1993。3J Cronjger, L. , Zeglam-Verch , 1. and Gillmeister, F. Measurement and evaluation methods to 4J 10 determine th巳vibrationattenuation

19、 of resil tional Conference on H and-Arm vj der gewerblichen Berufsgenoss in: Proceedings of the 6th Interna -22 May 1992. Hauptverband 9-nkt Augustin , Germany, erties of polymetric Vibration, Bonn, 中华人民共和国国家标准机械振动与冲击手臂振动手臂系统为负载时弹性材料振动传递率的测量方法GB/T 19739-2005/1S0 13753: 1998 9峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰开本880X 1230 1/16 印张l字数22千字2005年9月第一版2005年9月第一次印刷唔书号:155066 1-26009定价12.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533白白户的山h的-。自mOON|的hmF同阁。