Mekanisk vibration Industritruckar Metod och specifikation för utvärdering i laboratorium av vibrationer från förarstol

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN Fastställd Utgåva 1 Mekanisk vibration Industritruckar Metod och specifikation för utvärdering i laboratorium av vibrationer från förarstol Mechanical vibration Industrial trucks Laboratory evaluation and specification of operator seat vibration ICS ; Språk: svenska Publicerad: augusti 2003 Copyright SIS. Reproduction in any form without permission is prohibited.

2 Europastandarden gäller som svensk standard. Europastandarden fastställdes som SS-EN och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. The European Standard has the status of a Swedish Standard. The European Standard was approved and published as SS-EN in English. This document contains a Swedish language version of. The two versions are valid in parallel. Dokumentet består av 24 sidor. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, tel Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS Förlag AB, STOCKHOLM Telefon: Telefax: E-post: sis.sales@sis.se. Internet:

3 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN Oktober 2001 ICS ; Svensk version Mekanisk vibration Industritruckar Metod och specifikation för utvärdering i laboratorium av vibrationer från förarstol Vibrations mécaniques Chariots industriels Evaluation en laboratoire et spécification des vibrations transmises à l opérateur par le siège Mechanical vibration Industrial trucks Laboratory evaluation and specification of operator seat vibration Mechanische Schwingungen Flurföderzeuge Laborverfahren zur Bewertung sowie Spezifikation der Schwingungen des Maschinenführesitzes Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN den 20 augusti CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CEN/CMC eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2001 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. Sv

4 Sida 2 Innehåll Förord... 3 Orientering Omfattning Normativa hänvisningar Termer och definitioner, symboler och förkortningar Allmänna termer och definitioner Symboler och förkortningar Allmänt Provningsutförande Vibrationssimulering Provningssäte Operatör och kroppsställning Inmatad vibration Toleranser för inmatad vibration Godkända värden SEAT faktor (förarstolens effektiva överföringskvot) Dämpande egenskaper Identifiering av förarsäte Provningsrapport Bilaga ZA (informativ) Sambandet med EU-direktiv Litteraturförteckning Sida

5 Sida 3 Förord Denna europastandard har utarbetats av CEN/TC 231 Mechanical vibration and shock. Sekretariatet hålls av DIN. Denna europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom publicering av ett identisk text eller genom ikraftsättning senast april 2002, och motstridande nationella standarder skall upphävas senast april Denna europastandard har utarbetats under ett mandat som CEN fått av Europeiska kommissionen och EFTA. Den stöder grundläggande krav i EUs direktiv. Sambandet med EU-direktiv beskrivs i bilaga ZA, som ingår som en informativ del i denna standard. Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser skall följande länder fastställa denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.

6 Sida 4 Orientering Operatörer av industritruckar exponeras ofta för en miljö med lågfrekventa vibrationer, som huvudsakligen orsakas av fordonets rörelser över ojämn mark. Förarsätet är det sista steget av dämpning före föraren. För att effektivt kunna dämpa vibrationen skall upphängningen av förarsätet väljas med hänsyn till fordonets dynamiska egenskaper. Prestandakriterierna enligt denna europastandard har satts enligt vad som för närvarande är de bästa konstruktionsprinciperna. De behöver inte nödvändigtvis innebära fullständigt skydd för operatören mot effekterna av vibrationer och stötar. De kan revideras i ljuset av framtida utvecklingar och förbättringar av dämpande system. Kriterierna för prestanda enligt denna europastandard kan vara användbara för tillverkare av industritruckar för val av möjliga förarsäten för användning i deras produkter. För att till fullo uppfylla kraven enligt maskindirektiven är det av vikt att leverantörerna av industritruckar kan visa att förarstolen till en specificerad maskin reducerar vibrationerna till en acceptabelt låg nivå. Inmatningsvärdena för provningarna i denna europastandard bygger på ett mycket stort antal mätningar på industritruckar i samband med att truckarna använts under svåra men typiska förhållanden. Provningsmetoden bygger på EN , vilken är en generell metod tillämpningsbar på förarsäten i olika typer av fordon.

7 Sida 5 1 Omfattning 1.1 Denna europastandard är tillämplig på förarstolar för industritruckar enligt ISO 5053:1987 oberoende av drivkraft, typ av utrustning, lyftanordning och däck. Den är också tillämplig på förarstolar till andra truckar som inte täcks av ISO 5053:1987, t ex truckar med variabel räckvidd och låglyftande plocktruckar. 1.2 Denna europastandard anger, i överensstämmelse med standard EN , en metod för mätning och utvärdering i laboratorium av effektiviteten hos upphängningen av förarstolen för att minska den vertikala helkroppsvibration som överförs till föraren av industritruckar inom frekvensområdet mellan 1 Hz och 20 Hz. 1.3 Denna europastandard definierar inmatningen i spektralklasser som erfordras för följande industritruckar. Varje klass definierar en grupp av maskiner med liknande vibrationsegenskaper: Plattformstruckar, truckar med sittande förare, etc, med genomsnittlig hjuldiameter mindre än 200 mm och massiva höglastdäck av ickegummi (kategori 1) 1) Skjutstativstruckar, ramstyrda truckar, etc, med genomsnittlig hjuldiameter mindre än 450 mm och massiva höglastdäck av ickegummi eller massiva gummidäck med cylindrisk/konisk bas (kategori 2) 1) Bredspåriga stödbenstruckar med genomsnittlig hjuldiameter mindre än 645 mm och massiva gummidäck eller luftfyllda däck (kategori 3) 1) Bredspåriga stödbenstruckar, truckar med genomsnittlig hjuldiameter mellan 645 mm och 900 mm och massiva gummidäck eller luftfyllda däck (kategori 4a) 1) Bredspåriga stödbenstruckar, truckar med genomsnittlig hjuldiameter mellan 900 mm och 1200 mm och massiva gummidäck eller luftfyllda däck (kategori 4b) 1) Truckar med genomsnittlig hjuldiameter mellan 1200 mm och 2000 mm och massiva gummidäck eller luftfyllda däck (kategori 5) 1) Terränggående truckar (kategori 6) 1). 1.4 Denna europastandard definierar kraven på prestanda som förarstolar skall uppfylla för var och en av ovannämnda grupper av truckar. 1.5 Provningarna och kriterierna som definieras i denna europastandard är avsedda för förarstolar i industritruckar av konventionell typ. ANM. Andra provningar kan vara nödvändiga för truckar med en konstruktion som resulterar i signifikant avvikande vibrationsegenskaper. 1.6 Denna europastandard gäller enbart den vertikala komponenten hos helkroppsvibration. Vibrationer som når föraren på annat sätt än genom sätet, t ex sådana som når hans fötter från golvet eller från pedaler eller som når händerna från ratten, täcks inte. 1) pren 13059:1997

8 Sida 6 2 Normativa hänvisningar Denna europastandard inkorporerar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestämmelserna skall tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller reviderade utgåvor vid användning av denna europastandard endast när de har inkorporerats i denna genom tilllägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg). ENV Human response to vibration Measuring instrumentation (ISO 8041:1990) EN :1994 Mechanical vibration Laboratory method for evaluation vehicle seat vibration Part 1: Basic requirements (ISO :1992) EN ISO ISO :1997 ISO 5053:1987 ISO 5805:1997 ISO 8041:1990/ Amd. 1:1999 Mechanical vibration and shock Guidance on safety aspects of tests and experiments with people Part 1 Exposure to whole-body mechanical vibration and repeated shock (ISO :1998) Mechanical vibration and shock Evaluation of human exposure to whole-body vibration Part 1: General requirements Powered industrial trucks Terminology Mechanical vibration and shock Human exposure Vocabulary Human response to vibration Measuring instrumentation Amendment 1 3 Termer och definitioner, symboler och förkortningar Vid tillämpning av denna europastandard gäller termerna och definitionerna i ISO 5805:1997 samt följande. 3.1 Allmänna termer och definitioner helkroppsvibration vibration överförd till kroppen som helhet genom en sittande förares ländrygg spektralklassinmatning truckar med lika vibrationskaraktär vid förarstolens upphängningspunkt, grupperad genom skilda mekaniska egenskaper förarstol del av trucken avsedd att bära upp förarens bakdel och rygg, inklusive eventuellt upphängningssystem (t ex för justering av stolens läge) frekvensanalys kvantitativ beskrivning av vibrationsamplitud som funktion av frekvensen mätperiod tid för insamling av vibrationsdata för analys

9 Sida Symboler och förkortningar För denna europastandard gäller följande symboler och förkortningar: a p (f r ) ovägt effektivvärde för uppmätt vertikal acceleration hos plattformen vid resonansfrekvens a* P12, a* P34 ovägt effektivvärde för inställd vertikal acceleration hos plattformen under förarstolen (se figur 1) mellan frekvenserna f 1 och f 2 eller f 3 och f 4 a P12, a P34 ovägt effektivvärde för uppmätt vertikal acceleration hos plattformen mellan frekvenserna f 1 och f 2 eller f 3 och f 4 a s (f r ) ovägt effektivvärde för uppmätt vertikal acceleration hos accelerometerfästet på sittkudden vid resonansfrekvens a* wp12, a* wp34 vägt effektivvärde för inställd vertikal acceleration hos plattformen mellan frekvenserna f 1 och f 2 eller f 3 och f 4 a wp12 vägt effektivvärde för uppmätt vertikal acceleration hos plattformen mellan frekvenserna f 1 och f 2 a ws12 B e EM f f r G P (f) vägt effektivvärde för uppmätt vertikal acceleration hos accelerometerfästet på sittkudden (se figur 1) mellan frekvenserna f 1 och f 2 upplösning bandbredd, Hz jordförflyttningsmaskin frekvens Hz resonansfrekvens uppmätt PSD för plattformens (stolfästets) vertikala vibration G* P (f) inställt PSD för plattformens (stolfästets) vertikala vibration G* PL (f) lägre gräns för uppmätt PSD för plattformens (stolfästets) vertikala vibration G* PU (f) övre gräns för uppmätt PSD för plattformens (stolfästets) vertikala vibration H(f r ) HP IT LP PSD r.m.s. SEAT T s överföringskvot vid resonans högpassfilter industritruck lågpassfilter effekttäthetsspektrum uttryckt som acceleration i kvadrat per enhet av bandbredden, (m/s 2 ) 2 /Hz effektivvärde förarstolens effektiva amplitudöverföringskvot (Seat Effective Amplitude Transmissibility factor) samplingstid i sekunder.

10 Sida 8 Förklaring 1 Ryggstöd 2 Sittkudde 3 Accelerometerfäste på sittkudden (S) 4 Stolupphängning 5 Plattform 6 Accelerometer på plattformen (P) 7 Förarstolens bas Det skall vara möjligt att justera vinklarna på knän, fotled och ryggstöd (om möjligt) (se 5.2) Figur 1 Försökspersonens sittställning 4 Allmänt 4.1 Den i laboratoriet simulerade vertikala vibrationen, angiven som spektralklassinmatning, baseras på representativa mätdata från maskiner under svåra men typiska arbetsförhållanden. Spektralklassinmatningen är en representativ envelopp för maskiner inom klassen. Provning i laboratorium är därför är en strängare omgivning än en typisk användningsmiljö för varje annan särskild maskin. 4.2 Två kriterier används för utvärdering av förarstolen:

11 Sida 9 a) förarstolens effektiva amplitudöverföringskvot (SEAT) enligt EN :1994, 9.1, men med frekvensvägning enligt ISO , b) den maximala transmissionskvoten vid dämpprovning enligt EN :1994, Mätutrustningen skall vara enligt ENV (typ 1 instrument) och EN :1994 avsnitt 4 och 5. Frekvensvägningen skall innefatta effekterna av bandfilter och vara enligt ISO (se ISO 8041:1990/Amd. 1:1999). 4.4 Säkerhetsåtgärder skall vara i överensstämmelse med EN ISO Eventuella ändstopp eller anordning för att reducera effekten av överrörelse som normalt finns i produktionsexemplar av förarstolen skall finnas på plats vid dynamiska provningar. 5 Provningsutförande Provningarna skall utföras enligt EN :1994, avsnitt 7 och Vibrationssimulering Se EN :1994, avsnitt 5 En plattform, som ungefär överensstämmer med förarens motsvarande plattform på en industritruck, skall monteras på en vibrator som kan generera vibrationer längs den vertikala axeln (se figur 1). 5.2 Provningssäte Förarsätet vid provningen skall vara representativt för en serieproducerad modell, med hänsyn tagen till konstruktion, statiska, dynamiska egenskaper och andra egenskaper som kan påverka provningsresultatet. Före provningen skall förarsätet med upphängning köras in enligt tillverkarens anvisningar. Om tillverkaren inte lämnar sådana anvisningar, skall förarsätet köras in under 5000 cykler, med mätningar med 1000 cyklers intervall. För detta ändamål skall sätet belastas med en massa av 75 kg och justerad i enlighet med tillverkarens instruktioner. Säte med upphängning skall monteras på en plattform på en vibrator, och en inmatad sinusvibration skall påverka plattformen vid upphängningens approximativa resonansfrekvens. Denna inmatade vibration skall ha tillräcklig topp-till-topp amplitud för att förarstolens upphängning skall röra sig över ungefär 75 % över dess maximala utslag. En topp-till-topp amplitud hos plattformen på cirka 40 % av det maximala utslaget hos förarstolens upphängning medför troligen detta. Försiktighet skall vidtas så att upphängningens dämpare inte överhettas under inkörningen. Forcerad kylning är acceptabel. Förarstolen skall anses vara inkörd om värdet av den vertikala överföringskvoten ligger inom en toleransgräns av ± 5 % vid tre på varandra följande mätningar utförda enligt ovanstående beskrivning. Tidsintervallet mellan två mätningar skall vara en halv timme eller 1000 cykler (vilket som är minst), med förarstolen konstant inkörd. Förarstolen skall justeras efter operatörens vikt och i enlighet med tillverkarens instruktioner. Med förarstolar där upphängningens maximala utslag är oberoende av justeringen för stolshöjd eller operatörens vikt skall provningen utföras med förarstolen justerad till centrum av utslaget. Med förarstolar där upphängningens maximala utslag är beroende av justeringen för stolshöjd eller operatörens vikt skall provningen utföras med förarstolen justerad till det lägsta läge som ger upphängningen det fulla arbetsutslag som specificerats av tillverkaren. Om ryggstödet är justerbart skall det ställas in ungefär rakt upp, lutande något bakåt (om möjligt 10 ± 5 ).