ISO 13753-1998 Mechanical vibration and shock - Hand-arm vibration - Method for measuring the vibration transmissibility of resilient materials when loaded by t.pdf

1、A Numroderfrence ISO13753:1998(F) NORME INTERNATIONALE ISO 13753 Premiredition 19980701 Vibrationsetchocsmcaniques VibrationsmainbrasMthodepour mesurerlefacteurdetransmissiondes vibrationsparlesmatriauxrsilients chargsparlesystmemainbras MechanicalvibrationandshockHandarmvibrationMethodfor measuring

2、thevibrationtransmissibilityofresilientmaterialswhenloaded bythehandarmsystemISO13753:1998(F) ISO1998 Droitsdereproductionrservs.Saufprescriptiondiffrente,aucunepartiedecettepubli cationnepeuttrereproduiteniutilisesousquelqueformequecesoitetparaucunpro cd,lectroniqueoumcanique,ycomprislaphotocopieet

3、lesmicrofilms,sanslaccord critdelditeur. Organisationinternationaledenormalisation Casepostale56 CH1211Genve20 Suisse Internet isoiso.ch ImprimenSuisse ii Avantpropos LISO(Organisationinternationaledenormalisation)estunefdration mondialedorganismesnationauxdenormalisation(comitsmembresde lISO).Llabo

4、rationdesNormesinternationalesestengnralconfieaux comitstechniquesdelISO.Chaquecomitmembreintressparune tudealedroitdefairepartieducomittechniquecrceteffet.Les organisationsinternationales,gouvernementalesetnongouvernementales, enliaisonaveclISOparticipentgalementauxtravaux.LISOcollabore troitementa

5、veclaCommissionlectrotechniqueinternationale(CEI)en cequiconcernelanormalisationlectrotechnique. LesprojetsdeNormesinternationalesadoptsparlescomitstechniques sontsoumisauxcomitsmembrespourvote.Leurpublicationcomme Normesinternationalesrequiertlapprobationde75 %aumoinsdes comitsmembresvotants. LaNor

6、meinternationaleISO13753atlaboreparlecomittech niqueISO/TC108,Vibrationsetchocsmcaniques , souscomit SC4, Expositiondesindividusauxvibrationsetchocsmcaniques ,en collaborationtroiteavecleCEN/TC231, Vibrationsetchocsmcaniques . LannexeAfaitpartieintgrantedelaprsenteNormeinternationale.Les annexesBFso

7、ntdonnesuniquementtitredinformation.ISO ISO13753:1998(F) iii Introduction LaprsenteNormeinternationaleatlaboreenrponseune demandecroissanteenvuedeprotgerlespersonnesdesrisquesde dommagesduslexpositionauxvibrationstransmisesparlebras. Diversesnormesfontrfrenceaumesurageetlvaluationdurisque dexpositio

8、nauxvibrationsainsiquauxmthodesdessaidetypedesoutils etprocessusspcifiques. Lesmatriauxrsilientssontutilisspourrecouvrirlespoigneset fabriquerdesgants.Onespreque,dansuncascommelautre,ils rduirontlintensitdelexpositionauxvibrations.LaprsenteNorme internationaledcritunemthodepermettantdemesurerlattnua

9、tiondes vibrationsdunchantillondematriauseprsentantenfeuilleplateouen couche.Danscertainscas,lematriaupeutcomporterdeuxcouchesou plusconstituantunefeuille.Ilsagitdunmesurageenlaboratoirequioffre unmodeopratoirereproductibleetfiable. LaprsenteNormeinternationalesupposequelecomportementdu matriauestli

10、naireetquesamasseestngligeable,comparela chargedelamasse.(Sincessaire,lamassedumatriaupourraitfaire lobjetdunecorrection.)Lamthodedterminelimpdancedumatriau chargparunemasseexerantuneforcedecompressionquivalant cellequelonconstatelorsquelamainagrippelematriau.Pourcefaire,il sagitdemesurerlafonctiond

11、etransfertdumatriauchargavecla massetouteslesfrquencesrequises.Latransmissiondesvibrations, unefoislematriauchargparlamain,estcalculelaidedevaleurs normalisesdelimpdancemainbrasetdesvaleursmesuresde limpdancedumatriau.Lesimpdancesutilisesdanslaprsente Normeinternationaleconcernentlapaumedelamainagri

12、ppantune poignecirculaire.Lefacteurdetransmissionquienrsultepeutnepas treapplicableauxdoigts.Onutiliselimpdancedeladirection z h du systmemainbrasolematriauestcomprim.LannexeBprsentela basemathmatiquedelamthode. Silesrsultatsdecemodeopratoiredemesuragemontrentdesfacteurs detransmissionsuprieurs0,6to

13、uteslesfrquencesinfrieuresou gales500Hz,lematriaunassureraprobablementpasuneattnuation suprieure,danslapratique,danslemmedomainedefrquence.En pratique,ilconvientquelefacteurdetransmissionenfonctiondela frquencesoitadaptauspectredefrquencesdelasource.NORMEINTERNATIONALE ISO ISO13753:1998(F) 1 Vibrati

14、onsetchocsmcaniquesVibrationsmainbras Mthodepourmesurerlefacteurdetransmissiondesvibrations parlesmatriauxrsilientschargsparlesystmemainbras 1Domainedapplication LaprsenteNormeinternationalespcifielemodeopratoirepermettantdedterminerlefacteurdetransmission desvibrationsparunmatriaursilientchargparle

15、systmemainbras. Lamthodeestapplicabletouslesmatriauxquiontuncomportementlinaire.Onpensequecestlecasdetous lesmatriauxenmousselastiqueetencaoutchoucet,provisoirement,destissus.Lamthodepeutsappliquer auxsystmesmixtes,parexempleuntissufixsurunebaseenmousseouencaoutchouc. Ilestprvudutiliserlesrsultatsde

16、cetessaienlaboratoirepourslectionnerlesmatriauxservantlattnuation desvibrationssurlespoignesdesoutilsetlafabricationdegants,cequipermettradeclasserlesmatriauxdes gantsmaisnindiquerapasncessairementlefacteurdetransmissiondesgantsfabriquspartirdecesmatriaux (cettefin,voirlISO10819). 2Rfrencesnormative

17、s Lesnormessuivantescontiennentdesdispositionsqui,parsuitedelarfrencequienestfaite,constituentdes dispositionsvalablespourlaprsenteNormeinternationale.Aumomentdelapublication,lesditionsindiques taientenvigueur.Toutenormeestsujettervisionetlespartiesprenantesdesaccordsfondssurlaprsente Normeinternati

18、onalesontinvitesrechercherlapossibilitdappliquerlesditionslesplusrcentesdesnormes indiquesciaprs.LesmembresdelaCEIetdelISOpossdentleregistredesNormesinternationalesenvigueur unmomentdonn. ISO2041:1990, VibrationsetchocsVocabulaire. ISO5349:1986, VibrationsmcaniquesPrincipesdirecteurspourlemesurageet

19、lvaluationdelexpositiondes individusauxvibrationstransmisesparlamain. ISO5805:1997, VibrationsetchocsmcaniquesExpositiondelindividuVocabulaire. ISO10068: 1) ,VibrationsetchocsmcaniquesImpdancemcaniquelibreaupointdentranementdu systmemainbras. 3Dfinitions PourlesbesoinsdelaprsenteNormeinternationale,

20、lesdfinitionsdonnesdanslISO2041,lISO5349et lISO5805sappliquent. NOTEPourlesvibrationstransmisesparlamain,voirlISO5805.Pourlefacteurdetransmission,voirlISO2041. _ 1)publier.ISO13753:1998(F) ISO 2 4Symboles Lessymbolessuivantssontutiliss: a 1 acclrationmesuresurlevibrateur a 2 acclrationmesuresurlamas

21、se mchargeantlematriau relle indiceservantdsignerlapartierelledunegrandeurcomplexe imag indiceservantdsignerlapartieimaginairedunegrandeurcomplexe dsignelemoduledunegrandeurcomplexe m massechargeantlematriaursilient T facteurdetransmission Z M impdancedumatriaursilient Z H impdancedusystmemainbras.C

22、ettevaleurestdonnedanslISO10068(voirlannexeA). w frquenceangulaire j dsignelaracinecarredemoinsun A i (jw)ouenabrg A i :transformationdeFourierde a i EXEMPLE: () () A A 1 rel j j w w 2 dsignelapartierelledurapportcomplexe A 1 (jw) A 2 (jw). 5Principe Lamthodeutiliseun systmedexcitationdesvibrations(

23、vibrateur)surlequelestplaclematriaurs ilient,la massedechargementmsetrouvantlapartiesuprieure.Desacclromtresmesurentlesvibrationssurle vibrateur,a 1 ,etlesvibrationsdelamasse m,a 2 .Levibrateurpeuttreentranparunsignalalatoirelarge bandeouparunsignalsinusodal. 6Matrieldemesurage 6.1Exigencesgnrales I

24、lfautunanalyseurdefrquences(deprfrencedeuxvoies),deuxtransducteursetdeuxvoiesdumatrielde mesurage. Lemontagedemesurageestreprsentlafigure1. 6.2Transducteursdacclrationetpramplificateurs Lestransducteurs(acclromtres)etpramplificateursdoiventtrechoisisdemaniretreadaptsaudomaine defrquencecomprisentre5

25、Hzet1000Hz.Uneindicationdesurchargedoittreprvue. 6.3Montagedestransducteurs Lemontagedesdeuxtransducteursdoittreeffectudemanirerigidesurdessurfacesplanesduvibrateuretde lamassedechargement m.Ilpeuttreassurlaidedunevis,decolleoudeciredabeille.Lemontagedoit assurerunefonctiondetransfertparfaiteentrele

26、sdeuxtransducteursjusquaumoins1000Hzsanslchantillon dematriau.ISO ISO13753:1998(F) 3 Lgende 1Masse m 2Matriaursilient 3Vibrateur Figure1Montagedemesurage 7chantillonpouressaietmasse m Lchantillondoittreplatetavoirunepaisseurconstantecomportantunesurfacecirculairedaumoins45mmde rayon.Ilconvientquelch

27、antillonnerecouvrepasleborddelatablevibrante.Utiliseruncylindrecirculaireen mtal(parexempleenacier)de45mmderayonetayantunemassede2,5kg,pourchargerlematriaursilient. 8Modeopratoiredemesurage 8.1Mesurersimultanment,surlevibrateuretsurlapartiesuprieuredelamasse m,lesacclrations a 1 et a 2 . 8.2Levibrat

28、eurpeuttreexcitlaidedunsignalalatoirelargebande.Ilconvientqueladensitspectralede puissancesoitconstante10%entre10Hzet500Hz,lemoduletantdaumoins2,5 10 -2 (m/s 2 ) 2 /Hz. 8.3Uneautresolutionconsisteexciterlevibrateurpardessignauxsinusodaux.Ilconvientquelemodule dexcitationa 1 soitaumoinsde1m/s 2 . NOT

29、EIlconvientdemesurerlafonctiondecohrencedesdeuxsignauxpourchaquefrquenceetquellesoitsuprieure 0,95,bienquellepuissetreinfrieurecettevaleurlafrquencedersonance. 8.4Lemesuragedurapport A 1 /A 2 doittreeffectupourchaquefrquence(entermesdemoduleetdephaseou entermesdepartierelleetdepartieimaginaire).Cera

30、pportestunefonctioncomplexe. 8.5 Pourlesbesoinsdurapportdessai,ilconvientdeffectuerlemesuragedufacteurdetransmissionaux frquencescentralesdebandedetiersdoctavecomprisesentre50Hzet500Hz.Ilestrecommanddemesurer, sipossible,desfrquencesinfrieuresallantjusqu10Hz. 9valuationdesrsultats Pourcefaire,dtermi

31、nerdabordlimpdancedumatriau Z M etutilisercettevaleuraveclimpdancemainbras Z H pourdterminerlefacteurdetransmission. 9.1Dterminationdelimpdancedumatriau Z M Z m A A M j = - w 1 2 1 .(1)ISO13753:1998(F) ISO 4 9.2Dterminationdufacteurdetransmission T Lorsquelematriauestchargparlesystmemainbras,lafonct

32、iondetransfert A 2 /A 1 estlefacteurde transmissiondesvibrationsrequis.Ellesecalculelaidede Z M obtenueen9.1etdesvaleursde Z H obtenues partirdelISO10068(voirlannexeA): T Z ZZ = + M HM .(2) NOTELesquations(1)et(2)contiennentdesgrandeurscomplexes.Lvaluationcompltedecesquationsestdonne lannexeC.Lannex

33、eDprsentedesexemplesdecalculsdufacteurdetransmission T. 9.3Exactitudedemesuredufacteurdetransmission T Ilestprvuquelexactitude(rptabilit)dufacteurdetransmissionmesursoitdenviron10%.Celadpendrade lalinaritdelchantillon,delexactitudedelavaleurdelimpdance Z H etdautresparamtresdemesurage(voir lannexeE)

34、 NOTE1Lexactitudedufacteurdetransmissionmesurdunmatriaunonlinairepeuttrebiensuprieure10%. NOTE2Lestolrancespourlevibrateuretlesinstrumentsdemesurepeuventaussitrelacausedevariationsdansles rsultats. 10Rapportdessai Lerapportdessaidoitcomporterlesinformationssuivantes: a) unerfrencelaprsenteNormeinte

35、rnationale; b) lenometladressedufabricantdumatriau; c) ladescriptiondumatriau,ycomprissonpaisseur,sesdimensions,samasseetsontype; d) lenombredchantillonssoumislessai; e) lenometladressedulaboratoiredessaiainsiqueladatedelessai; f) ladescriptiondusystmedemesurage; g) letypedesignaldexcitation(sinusod

36、aloualatoire)etsesdonnescaractristiques; h) lesconditionsambiantes,ycomprislatempratureetlhumidit; i) lesvaleursdufacteurdetransmissionauxfrquencessuivantes(enhertz): 50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500 etsipossible10,12,5,16,20,25,31,5et40.ISO ISO13753:1998(F) 5 AnnexeA (normative) Valeursdeli

37、mpdancemainbras Z H LetableauA.1donnelesvaleursde Z H reprisesdelISO10068.Ellessontindiquesentermesdemoduleetde phase,etgalemententermesdepartierelleetdepartieimaginaireutilisesdanslvaluationdufacteurde transmission T. TableauA.1Valeursdelimpdancemainbras Z H Frquence Module Z H Phase Partierelle (Z

38、 H ) relle Partieimaginaire (Z H ) imag Hz N s/m degrs N s/m N 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 -14,6 63 181 -6 180 -18,9 80 161 -3 160,8 -8,4 100 165 2 164,9 5,8 125 180 8

39、178,2 25,1 160 190 14 184,4 46 200 205 18 195 63,3 250 221 19 209 72 315 236 20 221,8 80,7 400 251 20 235,9 85,8 500 270 23 248,5 105,5ISO13753:1998(F) ISO 6 AnnexeB (informative) Basemathmatiquepourmesurerlefacteurdetransmissiondesvibrations parlesmatriauxrsilients B.1valuation Oncomprimelematriaul

40、aidedunemassede2,5kgsurunesurfacede45mmderayon.Onmesurela fonctiondetransfertenutilisantdestransducteursplacssurlamasseetsurlabaseetonvaluelimpdancedu matriau. () () A A 1 2 j j w w estunefonctioncomplexe. Pourunefrquenceunique, () () A A 1 2 j j w w = module cos( phase) +jsin( phase) o le module estlemoduledurapportdsignpar A 1 /A 2 ; la phase estladiffrencedephaseentre A 1 et A 2 . Limpdancedumatriauestalorsobtenueenutilisantlimpdancedelamasseetlafonctioncomplexe A 1 /A 2 : Z m A A M j = - w 1 2 1 Lematriautantchargparlesystmemainbras,lafonctiondetransfertestalorscalculeselon: T