Medição da vibração transmitida à mão do sistema de braço da mão humana durante a operação de um trator de mão

Resumo

Aqui, apresentamos um método padronizado para medição da vibração transmitida à mão a partir de alças de um trator de eixo único com referência especial a mudanças na força de aderência e frequência de vibração.

Resumo

Os operadores de tratores manuais estão expostos a altos níveis de vibração transmitida à mão (HTV). Essa vibração, que pode ser ao mesmo tempo incômoda e perigosa para a saúde humana, é transmitida ao operador através de suas mãos e braços. No entanto, um método padronizado para medir htv de tratores manuais ainda não foi definido. O objetivo do estudo foi apresentar um método experimental para a investigação da resposta biodinâmica e transmissibilidade de vibração do sistema de braço-mão durante a operação de um trator de mão em modo estacionário. As medições foram realizadas com dez sujeitos utilizando três forças de aderência e três níveis de vibração de alça para examinar as influências da pressão da mão e da frequência na vibração transmitida à mão (HTV). Os resultados indicam que o aperto na alça influencia a resposta de vibração do sistema mão-braço, especialmente em frequências entre 20 e 100 Hz. A transmissão de frequências mais baixas no sistema de braço-mão foi relativamente não autenticada. Em comparação, a atenuação foi encontrada bastante marcada para frequências mais altas durante a operação do trator de mão. A transmissibilidade de vibração para diferentes partes do sistema de braço-mão diminuiu com o aumento da distância da fonte de vibração. A metodologia proposta contribui para a coleta de dados consistentes para a avaliação da exposição à vibração do operador e o desenvolvimento ergonômico de tratores manuais.

Introdução

Tratores manuais, também conhecidos como lemes de energia, são amplamente utilizados em países em desenvolvimento para a preparação terrestre de pequenos campos. A operação de campo de um trator de mão envolve andar atrás da máquina e segurar suas alças para controlar seu movimento. Os operadores de tratores manuais estão expostos a altos níveis de vibração, que podem ser atribuídos ao pequeno motor de cilindro único e à falta de sistema de suspensão dos tratores^{manuais 1}. A síndrome de vibração mão-braço (HAVS)² pode ser causada pela resistência de longo período a partir da vibração, chamada vibração transmitida à mão (....

Protocolo

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Tecnologia de Chongqing e cada assunto forneceu consentimento por escrito informado antes da participação neste estudo.

1. Preparação do trator manual

1. Certifique-se de que o trator de mão está sujeito a condições adequadas de teste com um tanque de combustível completo, sem frouxo de parafusos, e sem outros defeitos mecânicos que resultariam em vibração anormal.
   NOTA: As especificações do trator manual utilizado neste experimento são dadas na Tabela 1.
2. Coloque o trator de mão em um local de teste com uma superfície seca, fi....

Resultados

O experimento foi realizado em laboratório (temperatura do ar 22,0 °C ± 1,5 °C) em dez indivíduos saudáveis(Tabela 2) durante a operação de um trator de mão em condição estacionária.

Seguindo o protocolo, foram coletados dados de aceleração de vibração da alça do trator de mão, bem como a parte de trás da mão, o pulso, o braço e o ombro de cada sujeito. O espectro da aceleração de vibração que ocorre na alça (entrada para a mão) foi obtido. A Figura 8

Discussão

O protocolo apresentado neste estudo foi estabelecido com base nas normas HTV^4,5,24, e foi desenvolvido como etapa padrão para a medição do HTV do sistema de braço-mão humano durante a operação de um trator de mão em condição estacionária. Esta condição é o estado mais estável do trator de mão para ajudar a garantir a medição confiável da vibração realmente transmitida para a mão e o braço. A gama de variáveis consideradas para .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Acelerômetros	PCB Piezotronics Inc.	352C33, 356A04	Usado para medir sinais de vibração. Incluindo 2 acelerômetros triaxiais e 5 acelerômetros de eixo único.
Sistema CompactDAQ	National Instruments	cRIO-9045,NI-9234 C	Usado para aquisição de aceleração. O sistema consiste em um chassi e 3 placas de aquisição de dados.
Paquímetro digital	Sanliang	160800635	Usado para medir as dimensões da mão.
Goniômetro digital	Sanliang 802973		Usado para medir a postura das mãos e braços.
Computador portátil	Lenovo	Ideapad 500s	Para executar os softwares.
Matlab	MathWorks Inc.	Versão 2020a	Usado para processamento de dados.
NI SignalExpress	National Instruments	Trial versão 2015	Use para adquirir, analisar e apresentar dados de aceleração.
Tacômetro	Sanliang	TM 680	Usado para medir a velocidade do motor.
Sistema de detecção de pressão de filme fino	YourCee	n/a	Usado para medir a força de preensão. O sistema consiste em 2 sensores de filme fino, um chip único STM32 e um display LED.