VDI 3831-2012 Protective measures against vibration effects on man.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEURESchutzmanahmen gegen dieEinwirkung mechanischer Schwingungenauf den MenschenProtective measures againstvibration effects on manVDI 3831Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch SchwingungstechnikVDI-Handbuch MedizintechnikVDI-RICHTLINIENICS 13.160Inhalt SeiteVo

2、rbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Auswirkungen mechanischer Schwingungen auf den Menschen . . . . . . . . . . . . . . . 84 Herstellermanahmen . . . . . . . . . . . . . 114.1 Manah

3、men zur Beseitigung oder Verminderung der Schwingungserregung an der Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . 114.2 Manahmen an Maschinen zur Verminderung der Schwingungsber- tragung auf den Menschen . . . . . . . . . 135 Anwendermanahmen . . . . . . . . . . . . . 195.1 Auswahl der Arbeitsverfahren .

4、. . . . . . 205.2 Maschinenauswahl . . . . . . . . . . . . . 235.3 Arbeitsorganisation . . . . . . . . . . . . . 245.4 Technische Manahmen . . . . . . . . . . 285.5 Persnlicher Schwingungsschutz . . . . . . 315.6 Arbeitsmedizinischer Schwingungs- schutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Anha

5、ng Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A1 Fahrersitz fr Linienbus. . . . . . . . . . . 33A2 Hydraulischer Nickschwingungsminderer bei Radladern . . . . . . . . . . . . . . . . 33A3 Rechnergesttzte Auslegung der Schwingungsisolierung von Maschinen . . 35A4 Abschirmung von Gebuden gegenber E

6、rschtterungen . . . . . . . . . . . . . . . 36A5 Grabenwalze . . . . . . . . . . . . . . . . 38A6 Schwingungsisolierung von Handmaschinengriffen . . . . . . . . . . . 38A7 Massenausgleich am Beispiel eines Winkelschleifers . . . . . . . . . . . . . . 40A8 Schwingungsgeminderter Schriftmeiel . . . .

7、. . . . . . . . . . . . 41Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Contents PagePreliminary

8、 note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 43 Effect on humans of exposure to mechanical vibration. . . . . . . . . . . . . . 84 Action on the part of manufacturers . . . . . 114.1 Measures to elim

9、inate or reduce excitation of vibration at source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.2 Measures taken in machinery to reduce vibration transmission from machine to man . . . . . . . . . . . . . . . 135 Action on the part of users . . . . . . . . . . 195.1 Selection of operational procedures

10、 . . . . 205.2 Machine selection. . . . . . . . . . . . . . 235.3 Work organisation . . . . . . . . . . . . . 245.4 Technical measures . . . . . . . . . . . . . 285.5 Personal vibration protection . . . . . . . . 315.6 Vibration protection and occupational medicine . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、. 32Annex Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A1 Drivers seat for a bus. . . . . . . . . . . . 33A2 Hydraulic pitch reducers in wheel loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A3 Computer-aided design of machinery vibration insulation . . . . . . . . . . . . . 35A4 Shielding buildings

12、 against vibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36A5 Compactors . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A6 Vibration insulation of portable machine handles . . . . . . . . . . . . . . 38A7 Mass balancing in an angle grinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A8 Vibration-reduced power carvin

13、g chisel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (GPP)Fachbereich SchwingungstechnikApril 2012Zubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserv

14、ed Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2012Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedFrhereAusgabe: 01.06 Former edition: 01/06B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein

15、 Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 2 VDI 3831VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils

16、auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie

17、mitgewirkt haben, sei gedankt.1 AnwendungsbereichDie Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den menschlichen Krper ist ein wesentlicher Ge-fhrdungsfaktor fr die Sicherheit und Gesundheit der Beschftigten. In der vorliegenden VDI-Richtli-nie sind Manahmen zur Vermeidung bzw. Vermin-derung der Schwi

18、ngungsbelastung an Arbeitspltzen zusammengestellt. Die Anwendung dieser Manah-men dient u. a. der Erfllung der in folgenden EG-Richtlinien zum Schwingungsschutz festgelegten Anforderungen: Richtlinie 2002/44/EG des Europischen Parla-ments und Rates ber Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit u

19、nd Gesundheit der Arbeit-nehmer vor der Gefhrdung durch physikalische Einwirkungen (Vibrationen)Anmerkung: Die EG-Richtlinie enthlt u. a. das Minimierungs-gebot fr die Schwingungsbelastung an Arbeitspltzen, Grenz-werte fr die Schwingungsimmission und die Zusammenstel-lung der vom Unternehmer im Fall

20、 der Grenzwertberschrei-tung durchzufhrenden Manahmen des Schwingungsschutzes. Richtlinie 2006/42/EG des Europischen Parla-ments und des Rates ber Maschinen und zur n-derung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung) (EG-Maschinenrichtlinie, in Deutschland umge-setzt durch die 9. Verordnung zum Produktsic

21、her-heitsgesetz Maschinenverordnung)Anmerkung: Die EG-Richtlinie enthlt als grundlegende Sicherheitsanforderungen fr das Inverkehrbringen von Maschi-nen u. a. das Minimierungsgebot fr die Schwingungsemission von Maschinen und die Forderung nach Angabe der Installa-tions- und Montagevorschriften zur

22、Verminderung mechani-scher Schwingungen sowie der Messwerte der Schwingungs-emission in der Betriebsanleitung.Die Richtlinie VDI 3831 steht in direktem Zusam-menhang mit den in der Richtlinie VDI 2057 Blatt 1 formulierten Grundstzen zur Messung und Bewer-Preliminary noteThe content of this guideline

23、 has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts

24、.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.1 ScopeThe effect of mechanical vibration on the huma

25、n body is an important risk factor affecting the safety and health of employees. This VDI Guideline presents a survey of measures for preventing or re-ducing vibration exposure in the workplace. Applica-tion of these measures will, amongst other things, as-sist in securing compliance with the requir

26、ements laid down in the following EC directives relating to vibration protection: Directive 2002/44/EC of the European Parliament and Council on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (vibration) Note: This EC Directive

27、contains among other things the mini-misation requirements for vibration exposure at workplaces, limit values for vibration immission, and a listing of the vibra-tion protection measures to be taken by companies in the event of limit values being exceeded. Directive 2006/42/EC of the European Parlia

28、ment and Council on machinery, and mending Directive 95/16/EC (recast) (EC Machinery Directive, im-plemented in Germany by the ninth executive or-der of the Product Safety Act Machinery Direc-tive).Note: As basic safety requirements relating to the supply of ma-chinery, this EC Directive contains am

29、ong other things the min-imisation requirements for vibration emission from machinery and also the requirement that the operating manual should in-clude not only erection and installation instructions for reducing mechanical vibration but also measured values for vibration emissions.Guideline VDI 38

30、31 is directly linked to the basic principles formulated in VDI 2057 Part 1 relating to the measurement and evaluation of whole-body and B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 VDI 3831 3 tung von Ganzkr

31、per- und Hand-Arm-Schwingun-gen auf den Menschen. Die Richtlinie bernimmt in-haltlich und in geeigneter Form, sowie durch Bei-spiele ergnzt, alle Schwingungsschutz-Manahmen aus DIN V 45 695.Die Richtlinie VDI 3831 wendet sich sowohl an die Maschinenhersteller als auch an die Anwender von Maschinen.

32、Fr beide Zielgruppen getrennt werden die nach aktuellem Kenntnisstand mglichen prim-ren und die sekundren Schutzmanahmen bei Ganz-krper- und Hand-Arm-Schwingungen aufgelistet. Obwohl die speziellen Manahmen in der Regel nur von der jeweiligen Gruppe angewendet werden kn-nen, sollten Hersteller und A

33、nwender die Gesamtheit der Mglichkeiten kennen und beachten.Es wird sowohl auf den Schutz vor Schwingungsein-wirkung beim Arbeiten mit vibrierenden Handma-schinen und auf mobilen Arbeitsmaschinen als auch auf das Prinzip der Schwingungsisolierung bei Auf-stellung von stationren Maschinen eingegangen

34、.Bild 1 enthlt eine bersicht zu den Manahmen des technischen Schwingungsschutzes.In der vorliegenden Richtlinie werden vorrangig die Prinzipien der Schwingungsschutz-Manahmen er-hand-arm vibration affecting a person. The guideline adopts in suitable form the content of all of the vibra-tion protecti

35、on measures given in DIN V 45 695 and adds a number of examples. Guideline VDI 3831 is intended for the use not only by the machine manufacturers but also by users of machinery. The primary and secondary protective measures which on the basis of current knowledge are applicable in case of whole-body

36、 and hand-arm vibration are listed separately for each of the two tar-get groups. Although the special measures can usu-ally only be applied by the particular group con-cerned, manufacturers and users should still know and be aware of the totality of possibilities.This guideline not only deals with

37、protection against vibration exposure when using vibrating portable ma-chinery or working on mobile machines but also with the principle of vibration insulation in the installation of stationary machinery.Figure 1 provides an overview of technical meas-ures for vibration protection.The present guide

38、line will be primarily concerned with providing an explanation of the principles be-Bild 1. Schwingungsschutz-ManahmenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 4 VDI 3831Figure 1. Vibration protection

39、measureshind the vibration protection measures. With regard to the collection of actual examples of vibration pro-tection in action at work, reference is made to the An-nex as well as to the corresponding databases and the bibliography.2 Terms and definitionsFor the purposes of this guideline, the f

40、ollowing terms and definitions apply:Actuator (actor)Control element which is used for changing the en-ergy flow or mass flow at the output of a directly or indirectly regulated system. Note: Actuators have a signal input, which is generally electrically driven, and a converter which by means of the

41、 actuator element con-verts the actuating signal into what is normally a mechanical varia-ble (see VDI 2062 Part 2).StrainEffect of the exposure to vibration on a person affect-ing the person from outside as a function of that per-sons individual characteristics and abilities.lutert. Bezglich der Sa

42、mmlung von ausgefhrten Beispielen des Schwingungsschutzes an Arbeitsplt-zen wird auf den Anhang sowie auf entsprechende Datenbanken und das Schrifttum verwiesen. 2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:Aktuator (Aktor)Stellglied, das der nderung des Energie- oder

43、Masse-flusses am Ausgang eines direkt oder indirekt geregel-ten Systems dient.Anmerkung: Aktuatoren haben einen Signaleingang, der im Allge-meinen elektrisch angesteuert wird, und einen Wandler, der das Stellsignal mittels des Aktuatorelements in eine meist mechanische Gre umsetzt (siehe VDI 2062 Bl

44、att 2).BeanspruchungAuswirkung einer von auen einwirkenden Schwin-gungsbelastung auf eine Person in Abhngigkeit von ihren individuellen Eigenschaften und Fhigkeiten.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 201

45、2 VDI 3831 5 Beurteilungsbeschleunigung (aw(8)Gesamtbelastung whrend eines Arbeitstags, die fr die Bezugsdauer T0 = 8 h aus dem fr die tgli-che Einwirkungsdauer T ermittelten Effektivwert aw der frequenzbewerteten Beschleunigung errechnet gemaw(8) = aw (1)Bezugsdauer (Beurteilungsdauer, T0)Fr den Ar

46、beitsbereich feste Zeitspanne von 8 h, auf die aus Grnden der Vergleichbarkeit die whrend ei-nes Tages oder einer Arbeitsschicht einwirkenden Schwingungen bezogen werden.Effektivwert der frequenzbewerteten Beschleunigung (aw)Quadratischer (energiequivalenter) Mittelwert, der definiert ist alsaw = (2

47、)wobei aw(t) die frequenzbewertete Beschleunigung als Funktion der Zeit t und Tm die Dauer der Messung sind.EigenfrequenzSchwingungsfrequenz eines schwingungsfhigen Systems, das zu freien Schwingungen angestoen wird.Anmerkung: Die Eigenfrequenzen sind Kenngren des Systems und werden ausschlielich du

48、rch die Systemeigenschaften (Mas-senverteilung, Steifigkeiten, Dmpfung) bestimmt.Frequenzbewertete Beschleunigung (aw(t)Unter Verwendung einer Frequenzbewertungsfunk-tion (z. B. durch ein Bewertungsfilter) und einer Fre-quenzbandbegrenzungsfunktion (z. B. durch ein Bandpassfilter) aus dem Beschleuni

49、gungssignal a(t) ermittelte Gre.Anmerkung: Die frequenzbewertete Beschleunigung ist ein Ma fr die frequenzabhngige Schwingungsbeanspruchung des Men-schen.GanzkrperschwingungMechanische Schwingung, die ber die Fe beim stehenden, ber Ges, Fe und Rcken beim sit-zenden oder ber die Auflageflche beim liegenden Menschen auf den gesamten Krper einwirkt. Anmerkung: Die Frequenzbewertung erfolgt im Bereich 0,5 Hz bis