Một chiếc xe máy tao ra những rung động rất lớn trong quá trình lái xe. Người lái có thể chịu nhiều rủi ro do rung động của động cơ và điều kiện đường xá tạo ra. Sóng năng lượng rung động được truyền vào cơ thể người lái thông qua các mô, cơ quan và hệ thống của cơ thể nhằm gây ra nhiều tác động khác nhau trước khi nó bị tiêu tán.
Rung động được truyền đến mông và lưng dọc theo trục thẳng đứng qua đế và lưng ghế trong khi bàn đạp và tay lái truyền thêm rung động đến bàn chân, bàn tay và cánh tay của người lái. Mức độ rung phụ thuộc vào nhiều yếu tố hơn: loại và tuổi của xe đạp, kích thước động cơ, trọng lượng cơ thể người lái, loại chỗ ngồi, hệ thống treo và các yếu tố mặt đường,v.v
1. Các khái niệm rung động cơ bản
Nguy cơ chấn thương do rung động phụ thuộc vào mức độ phơi nhiễm trung bình hàng ngày. Đánh giá rủi ro liên quan đến cường độ và tần số rung, thời gian tiếp xúc và chú ý đến phần cơ thể nhận được năng lượng rung động.
1.1 Độ lớn
Độ lớn rung động có thể được biểu thị dưới dạng gia tốc, vận tốc hoặc dịch chuyển. Cả ba yếu tố đều có ý nghĩa khi cơ thể con người phản ứng với bất kì yếu tố nào trong số chúng, tuỳ thuộc vào tần suất chuyển động.
Gia tốc, dịch chuyển và vận tốc trong miền tần số được biểu thị bằng Hz. Trong nhiều tiêu chuẩn được quốc tế chấp nhận liên quan đến phép đo độ rung của con người, gia tốc là đại lượng đã thoả thuận để biểu thị cường độ. Giá trị RMS của cường độ rung phù hợp để thể hiện các quá trình trong đó rung động. liên tục hoặc không liên tục thay vì giống như sốc, ví dụ: đi xe máy.
1.2 Tần suất
Một vật thể rung di chuyển qua lại từ vị trí đứng yên bình thường của nó. Một chu kỳ rung động hoàn chỉnh xảy ra khi vật thể di chuyển từ vị trí cực này sang cực khác – và sau đó quay trở lại.
Số chu ký mà một vật thể rung hoàn thành trong một giây được gọi là tần số. Đơn vị biểu thị tần số là Hertz (Hz). Một hertz tương đương với một chu kỳ mỗi giây.
1.3 Biên độ
Cường độ rung động phụ thuộc vào biên độ. Một vật thể rung di chuyển đến một khoảng cách tối đa nhất định ở hai bên vị trí đứng yên của nó. Biên độ là khoảng cách từ vị trí đứng yên của nó. Biên độ là khoảng cách từ vị trí đứng yên đến vị trí cực đoan ở hai bên và được đo bằng mét (m).
1.4 Tăng tốc
Tăng tốc là thước đo tốc độ thay đổi nhanh như thế nào theo thời gian. Tốc độ của một vật rung thay đổi từ 0 đến tối đa trong mỗi chu kỳ rung. Nó di chuyển nhanh nhất khi đó đi qua vị trí đứng yên tự nhiên đến một vị trí cực đoan.
Vật thể rung chậm lại khi nó đến gần cực, nơi nó dừng lại và sau đó di chuyển theo hướng ngược lại qua vị trí đứng yên về phía cực khác. Tốc độ rung được biểu thị bằng đơn vị mét trên giây (m/s), hoặc mét trên giây bình phương (m/s2).
1.5 Rung động cơ thể con người
Kiểm tra độ rung cơ thể con người (HBV) là một phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá lượng rung động mà người dùng nhận được từ các loại thiết bị cơ khí khác nhau như dụng cụ điện và thiết bị xây dựng, hoặc phương tiện giao thông và các phương tiện giao thông khác. Khách hàng thường sử dụng giải pháp này để chứng nhận sự phù hợp của các tình huống hoạt động tiêu chuẩn cho người dùng cuối. Tuỳ thuộc vào loại phơi sáng, các tiêu chuẩn khác nhau bao gồm các loại rung động khác nhau như cánh tay hoặc toàn thân.
HBV được định nghĩa là ảnh hưởng của rung động cơ học lên cơ thể con người. Ảnh hưởng có thể là trên toàn bộ cơ thể, rung động toàn thân (WBV), hoặc trên các bộ phận của cơ thể, trong đó bàn tay và cánh tay – rung động tay, cánh tay (HAV) – là quan trọng nhất và bị ảnh hưởng thường xuyên nhất. Trong nhiều trường hợp sự rung động của toàn bộ cơ thể phát sinh từ các phương tiện, trên đất liền hoặc cách khác, từ sàn rung trong các toà nhà, hoặc từ các máy móc lớn, nơi người vận hành ngồi trên máy.
1.6 Rung động toàn thân
Rung động toàn thân (WBV) chủ yếu được truyền đến thân xe thông qua ghế hoặc sàn của các phương tiện được sử dụng địa hình, chẳng hạn như xe xúc lật, máy xúc và máy kéo nông nghiệp. Tuy nhiên, nó cũng có thể ảnh hưởng đến người lái một số phương tiện được sử dụng trên bề mặt lái đá, chẳng hạn như nâng hoặc xe máy.
1.7 Rung tay – cánh tay
Khi rung động không ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể, mà chỉ là một cơ quan, bộ phận hoặc “phân đoạn” của cơ thể, nó được gọi là rung động phân đoạn phổ biến nhất là tiếp xúc với rung tay – cánh tay ảnh hưởng đến tay và cánh tay.
Rung tay – cánh tay (HVA) là rung động được truyền từ các dụng cụ điện vận hành bằng tay, chẳng hạn như máy cắt đường hoặc búa khoan, hoặc như trong trường hợp này, tay lái máy băm, vào tay và cánh tay của người dùng.
HAV có thể ảnh hưởng đến các dây thần kinh, mạch máu, cơ và khớp của bàn tay và cánh tay dẫn đến tình trạng đau đớn và vô hiệu hoá với ngứa ran và tê ở ngón tay, giảm độ bám và xúc giác gây ảnh hưởng đến lưu thông máu – ngón tay trắng do rung động (VWF). Nếu được phát hiện sớm, căn bệnh này có thể chữa được. Nếu không, nó có thể gây ra khuyết tật vĩnh viễn khi sử dụng tay.
Dưới đây là tần số rung động và ảnh hưởng của nó lên cơ thể con người.
2. Vấn đề và ứng dụng
Nghiên cứu và nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của việc con người tiếp xúc quá nhiều với rung động, đặc biệt là trong môi trường làm việc. Kiểm tra độ rung cơ thể con người là phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá mức độ tiếp xúc của rung động gây ra cho người dùng các loại thiết bị cơ khí khác nhau như dụng cụ điện và thiết bị xây dựng, phương tiện giao thông hoặc các phương tiện giao thông khác.
3. Các quy định
Theo Liên Minh Châu Âu, chỉ số rung động (chỉ thị 2002/44/EC) đặt ra các yêu cầu tối thiểu để kiểm soát rủi ro từ cả rung tay – cánh tay liên quan đến công việc và rung toàn thân. Chỉ thị chỉ định các giá trị liều rung (VDV) – các giá trị hành động, trên đó nó yêu cầu người sử dụng lao động kiểm soát rủi ro rung và giới hạn các giá trị, trên đó nó yêu cầu người sử dụng lao động kiểm soát rủi ro rung và giới hạn các giá trị, trên đó mọi người không tiếp xúc.
4. Giá trị giới hạn phơi sáng và giá trị hành động
Đối với rung động tay – cánh tay, những giá trị này là:
- Giá trị hành động phơi sáng hàng ngày là 2.5m/s2
- Giá trị giới hạn phơi nhiễm hàng ngày là 5m/s2
Đối với rung động toàn thân, các giá trị này là:
- Giá trị hành động phơi sáng hàng ngày là 0.5m/s2.
- Giá trị giới hạn phơi nhiễm hàng ngày là 1.15m/s2.
5. Các phép đo
5.1 Đo độ rung tay – cánh tay
Sử dụng phần mềm đo lường và thiết lập đo lường, có thể tính toán độ rung tay – cánh tay theo ISO 5349. Kết quả đánh gái dựa trên các hướng dẫn phơi nhiễm mà tiêu chuẩn xác định.
Xác suất một người phát triển các triệu chứng của hội chứng rung tay – cánh tay phụ thuộc vào tính nhạy cảm của cá nhân, bất ký bệnh và tình trạng nào đã có từ trước và các yếu tố liên quan đến nhiệm vụ, môi trường và cá nhân như tuổi tác, hướng rung, lực ghép, tư thế và nhiều hơn nữa.
Theo ISO 5349, mức độ tiếp xúc với rung động hàng ngày có thể được tính theo chu kỳ rung động tham chiếu 8 giờ, A(8), là gia tốc có trọng số tần số tương đương năng lượng 8 giờ tính bằng mét trên giây bình phương (m/s2).
Các nghiên cứu cho thấy các triệu chúng của hội chứng rung tay – cánh tay rất hiếm ở những người tiếp xúc với A(8) dưới 2m/s2 ở bề mặt tiếp xúc với bàn tay và không được báo cáo cho các giá trị A(8) nhỏ hơn 1m/s2.
Trước khi thực hiện các tính toán phơi sáng và đánh giá chúng dựa trên các giới hạn được chỉ định, quan sát hàm lượng tần số của rung động đo được cho các giá trị đỉnh và tần số mà chúng xảy ra.
Phân tích dữ liệu tay – cánh tay. các đỉnh nổi bật trong các rung động theo hướng X và Y ở 63 Hz – cộng với một số rung động nhỏ hơn ở 10 Hz – và các rung động đỉnh theo hướng Z ở 125Hz. Từ đó, có thể thấy rằng hầu hết các rung động xảy ra ở dải tần số thấp hơn.
Sử dụng hàm toán học trong DewesoftX để soạn công thức tính toán mức phơi sáng A (8) từ dữ liệu đo được – điều này có thể cho biết được mức độ rung mà người lái xe sẽ gặp phải nếu lái xe liên tục trong 8 giờ.
Nếu chúng ta so sánh kết quả của mình về giá trị phơi nhiễm tay – cánh tay =. .813m/s2 với xác suất phát triển các triệu chứng của hội chứng rung tay – cánh tay, trong đó nói rằng các triệu chứng không được báo cáo cho mức A(8) dưới 1m/s2, chúng ta có thể kết luận rằng đi xe máy trong 8 giơ liền liên tục không gây rủi ro cho người lái.
Ngoài ra, mức độ phơi nhiễm rung được phép, giá trị giới hạn phơi sáng (ELV), trong một ngày làm v, ở hầu hết các quốc gia, đối với độ rung tay – cánh tay được đặt ở 5m/s2 A(8), cao hơn nhiều so với đọ phơi sáng đo được trong chuyến đi thử nghiệm.
Bên cạnh tiêu chuẩn ISO 5349, rung tay – cánh tay có thể được đánh giá theo ISO 18570 dành riêng cho việc đánh giá nguy cơ rối loạn mạch máu. Tiêu chuẩn này sử dụng một trọng số hơi khác một chút, Wp, từ đó có thể thu được Ap(8) tiếp xúc với rung động hàng ngày có trọng số Wp.
Tiêu chuẩn ISO 18570 đặt ra các hướng dẫn về mức độ phơi nhiễm và sự khởi phát của các triệu chứng rung ngón tay trắng (VWF) khi để tay tiếp xúc với rung. Ở đây, ngưỡng phơi nhiễm hàng ngày được đưa ra trong Ep,d, mối quan hệ với Ap(8) được thể hiện trong công thức này:
Nghiên cứu và phân tích của Brammer và Pitts [1] cũng cho phép ước tính mức độ tiếp xúc với rung động ít nhất hàng ngày, Ep,d, tại đó các triệu chứng của VWF có thể xảy ra. Ngưỡng cho sự khởi đầu và tiếp tục phát triển của VWF nằm trong phạm vi cho Ep,d, từ 1150 m/s1,5 đến 1750 m/s1,5.
Để đánh giá mức độ phơi nhiễm hàng ngày so với phạm vi ngưỡng theo Brammer và Pitts, chúng tôi đã sử dụng Toán học để tính Ep,d từ dữ liệu Ap(8) làm đầu ra.
Từ kết quả thu được, có thể kết luận rằng cả khi đi xe đạp trong 8 giờ, mức phơi nhiễm hàng ngày thấp hơn nhiều so với ngưỡng phơi nhiễm được đề xuất.
5.2 Đo lường toàn thân
Về dữ liệu quang phổ của phép đo toàn thân, độ rung cực đại theo cả ba hướng X, Y và Z ở 63Hz và các rung động nhỏ theo hướng X và Z ở 10Hz.
Chúng ta có thể muốn đánh giá sự thoải mái trong suốt chuyến đi theo tiêu chuẩn ISO 2631-1. Tiêu chuẩn nói rằng đối với một số môi trường, có thể đánh giá sự thoải mái của con người bằng cách sử dụng giá trị gia tốc RMS có trọng số tần số của một giai đoạn đại diện. Sau đó, nó phải được tính trọng số với Wk – trọng số tần số cho hướng z, hướng nằm nghiêng theo chiều dọc.
Mô-đun Rung động Cơ thể Con người Dewesoft thực hiện trọng số theo ISO 2631-1 trong các tính toán, khi chọn phương pháp toàn bộ cơ thể.
Phụ lục A của ISO 2631 a Hướng dẫn về ảnh hưởng của rung động đến sự thoải mái và nhận thức. Điều này chỉ định một WBV có gia tốc rung trục đơn (aw) trung bình theo thời gian, có trọng số tần số, nhỏ hơn 0,315m/s2 để thoải mái, trong khi các mức từ 0,315m/s2 đến 2,5m/s2 được phát hiện là không thoải mái và mức lớn hơn 2,5m/s2 cực kỳ khó chịu.
Đối với rung động toàn thân, sử dụng gia tốc RMS có trọng số tần số, chúng tôi đã đo giá trị aw là 0,47 m/s2 – ngay trên mức độ thoải mái đã xác định. Tóm lại, một chuyến đi xe đạp hơi khó chịu, đóng cửa khá khó chịu. Tuy nhiên, một chiếc trực thăng được chế tạo tùy chỉnh vẫn không tệ lắm!
Để đánh giá các rủi ro sức khỏe tiềm ẩn của rung động toàn thân, ISO 2631-1 thiết lập các vùng cảnh báo hướng dẫn sức khỏe.
Đối với phơi nhiễm bên dưới khu vực, ảnh hưởng sức khỏe chưa được ghi nhận hoặc quan sát khách quan. Trong khu vực, hãy thận trọng đối với các rủi ro sức khỏe tiềm ẩn được chỉ định và các rủi ro sức khỏe trên khu vực có thể xảy ra. Khuyến nghị này chủ yếu dựa trên phơi nhiễm trong khoảng từ 4 đến 8 giờ.
Từ giá trị aw8 đo được là 0,47m/s2 nằm dưới dạng vùng cảnh báo mà chúng ta có thể kết luận rằng bằng cách đi xe đạp trong 8 giờ, bất kỳ ảnh hưởng sức khỏe nào cũng không có khả năng xảy ra.
Bên cạnh việc kiểm tra các kết quả đo được liên quan đến sự thoải mái, nhận thức và các vùng cảnh báo hướng dẫn sức khỏe ISO 2631 đối với phơi nhiễm rung động, chúng tôi thậm chí còn tính đến một giới hạn cụ thể khác khi đánh giá dữ liệu: ELV. Giá trị giới hạn phơi nhiễm (ELV) là mức phơi nhiễm rung được phép trong một ngày làm việc 8 giờ. Ở hầu hết các quốc gia, đối với rung động toàn thân, ELV được định nghĩa là 1,15 m/s2 A(8).
6. Kết luận
Các phép đo độ rung khi đi xe đạp đã chứng minh rằng đi xe đạp là an toàn, nhưng bạn vẫn phải thận trọng và không lạm dụng nó. Phong cách lái xe ảnh hưởng lớn đến việc tiếp xúc với rung động.
Đối với độ rung toàn thân của chuyến đi, giá trị rung tổng thể theo Phụ lục A của ISO 2631 được coi là hơi khó chịu. Đây không phải là kết quả tốt nhất có thể, nhưng có tính đến những sửa đổi tương đối nặng nề đã được thực hiện trên chính chiếc xe đạp, kết quả khá tốt. Nhóm NVH đã nhất trí trong kết luận rằng có một chuyến đi hơi khó chịu là một cái giá chấp nhận được để trả cho việc cưỡi con quái vật tùy chỉnh mà chúng tôi đã đo lường
Chống lại các khu vực cảnh báo hướng dẫn sức khỏe được thiết lập trong ISO 2631-1, một chuyến đi 8 giờ trên xe đạp dường như không gây ra bất kỳ mối đe dọa nào đối với sức khỏe của người lái. Và so với giới hạn ngày làm việc, ở hầu hết các quốc gia là 1,15 m/s2 A(8), xe máy là phương tiện giao thông phù hợp cho ngày làm việc 8 giờ bình thường.
Chúng ta có thể tận hưởng cảm giác tự do và vẫn đảm bảo an toàn.
Tham khảo thêm: Cách sử dụng máy đo độ rung cho người mới sử dụng
7. Chuyên cung cấp các giải pháp đo độ rung, độ ồn
Lidinco với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực phân phối thiết bị đo lường điện, thiết bị giám sát tiếng ồn và độ rung khi vận hành của máy móc. Chúng tôi, chuyên cung cấp các bộ thiết bị về phần cứng và phần mềm trong việc giám sát quá trình hoạt động của tuabin quạt gió
Để được tư vấn chi tiết nhất về thiết bị đo độ rung vui lòng liên hệ cho Lidinco theo thông tin bên dưới
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG
HCM: 028.39778269 – 028.36016797 – (Zalo) 0906.988.447
Skype: Lidinco – Email: sales@lidinco.com
Bắc Ninh: 0222.7300180 – Email: bn@lidinco.com
