Medición de la vibración transmitida por la mano del sistema de brazo de mano humana durante el funcionamiento de un tractor de mano

Resumen

Aquí, presentamos un método estandarizado para la medición de la vibración transmitida por la mano de las asas de un tractor de un solo eje con especial referencia a los cambios en la fuerza de agarre y la frecuencia de vibración.

Resumen

Los operadores de tractores de mano están expuestos a altos niveles de vibración transmitida por la mano (HTV). Esta vibración, que puede ser molesta y peligrosa para la salud humana, se transmite al operador a través de sus manos y brazos. Sin embargo, todavía no se ha definido un método normalizado para medir el HTV de los tractores de mano. El objetivo del estudio fue presentar un método experimental para la investigación de la respuesta biodinámica y la transmisibilidad de las vibraciones del sistema mano-brazo durante el funcionamiento de un tractor de mano en modo estacionario. Las mediciones se realizaron con diez sujetos utilizando tres fuerzas de agarre y tres niveles de vibración de mango para examinar las influencias de la presión de la mano y la frecuencia en la vibración transmitida por la mano (HTV). Los resultados indican que la estanqueidad del agarre en el mango influye en la respuesta de vibración del sistema mano-brazo, especialmente a frecuencias entre 20 y 100 Hz. La transmisión de frecuencias más bajas en el sistema mano-brazo fue relativamente desatendida. En comparación, se encontró que la atenuación era bastante marcada para frecuencias más altas durante el funcionamiento del tractor manual. La transmisibilidad de la vibración a diversas partes del sistema mano-brazo disminuyó con el aumento de la distancia de la fuente de la vibración. La metodología propuesta contribuye a la recopilación de datos coherentes para la evaluación de la exposición al comportamiento de las vibraciones del operador y el desarrollo ergonómico de los tractores de mano.

Introducción

Los tractores de mano, también conocidos como labradores de energía, son ampliamente utilizados en los países en desarrollo para la preparación de la tierra de pequeños campos. La operación de campo de un tractor de mano implica caminar detrás de la máquina y sostener sus asas para controlar su movimiento. Los operadores de tractores de mano están expuestos a altos niveles de vibración, que podrían atribuirse al pequeño motor monocilíndrico y a la falta de sistema de suspensión de los tractores de mano¹. El síndrome de vibración mano-brazo (HAVS)² puede ser causado por la resistencia de largo período de la vibración, lla....

Protocolo

Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Ética de la Universidad Tecnológica de Chongqing y cada sujeto proporcionó su consentimiento informado por escrito antes de la participación en este estudio.

1. Preparación del tractor de mano

1. Asegúrese de que el tractor de mano esté sujeto a condiciones de prueba adecuadas con un tanque de combustible lleno, sin holgura de los pernos y sin otros defectos mecánicos que resultarían en vibraciones anormales.
   NOTA: Las especificaciones del tractor de mano utilizado en este experimento figuran en el Cuadro 1.
2. Coloque el tractor de mano en un sitio....

Resultados

El experimento se llevó a cabo en el laboratorio (temperatura del aire 22,0 °C ± 1,5 °C) en diez sujetos sanos(Tabla 2)durante la operación de un tractor manual en estado estacionario.

Siguiendo el protocolo, los datos de la aceleración de la vibración fueron recogidos de la manija del tractor de mano, así como de la parte posterior de la mano, de la muñeca, del brazo, y del hombro de cada tema. Se obtuvo el espectro de la aceleración de la vibración que se produce en el mango.......

Discusión

El protocolo presentado en este estudio se estableció en base a las normas HTV^4,5,24,y se desarrolló como los pasos estándar para la medición de la HTV del sistema mano-brazo humano durante la operación de un tractor de mano en condiciones estacionarias. Esta condición es el estado más estable del tractor de mano para ayudar a garantizar la medición fiable de la vibración realmente transmitida a la mano y el brazo. La gama de va.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Acelerómetros	PCB Piezotronics Inc.	352C33, 356A04	Se utiliza para medir señales de vibración. Incluye 2 acelerómetros triaxiales y 5 acelerómetros de un eje.
Sistema CompactDAQ	National Instruments	cRIO-9045,NI-9234 C	Utilizado para la adquisición de aceleración. El sistema consta de un chasis y 3 tarjetas de adquisición de datos.
Calibrador digital	Sanliang	160800635	Se utiliza para medir las dimensiones de la mano.
Goniómetro digital	Sanliang 802973		Se utiliza para medir la postura de las manos y los brazos.
Ordenador portátil	Lenovo	Ideapad 500s	Para ejecutar los softwares.
Matlab	MathWorks Inc.	Versión 2020a	Se utiliza para el procesamiento de datos.
NI SignalExpress	National Instruments	versión de prueba 2015	Úselo para adquirir, analizar y presentar datos de aceleración.
Tacómetro	Sanliang	TM 680	Se utiliza para medir la velocidad del motor.
Sistema de detección de presión de película delgada	YourCee	n/a	Se utiliza para medir la fuerza de agarre. El sistema consta de 2 sensores de película delgada, un solo chip STM32 y una pantalla LED.