Ocena narażenia na drgania mechaniczne pracowników wykorzystujących pojazdy terenowe typu ATV oraz zalecenia do profilaktyki

Kierownik projektu: dr inż. Piotr Kowalski

Streszczenie projektu:

Głównym celem zrealizowanego zadania było ocena narażenia na drgania mechaniczne pracowników wykorzystujących pojazdy terenowe typu ATV oraz opracowanie zaleceń do profilaktyki, zaś celem  sprawozdawanego drugiego etapu zadania było przeprowadzenie II serii pomiarów drgań działających na pracowników wykorzystujących pojazdy terenowe typu ATV, przeprowadzenie analizy i oceny zbadanych drgań mechanicznych oraz opracowanie zaleceń do profilaktyki i ich weryfikacja w warunkach rzeczywistych. W ramach realizacji 2 etapu pracy zmodyfikowano metodykę opracowaną w 1 etapie realizacji zadania. Do jednoczesnej rejestracji przebiegów czasowych sygnałów przyspieszeń drgań działających w sposób ogólny i przez kończyny górne w trzech kierunkach pomiarowych: x, y, z wykorzystano bezprzewodowy system akwizycji danych. Opracowano algorytm badań oparty na analizie zarejestrowanych sygnałów przyspieszeń drgań. Zastosowana metodyka badań pozwala na ocenę drgań działających na pracownika wykorzystującego pojazdy terenowe typu ATV oraz bezprzewodową transmisję danych podczas pomiarów terenowych.  

Przeprowadzono II serię pomiarów drgań o działaniu ogólnym i przez kończyny górne.  Badania wykonano na 12 wybranych stanowiskach kierowców pojazdów terenowych typu ATV, powszechnie wykorzystywanych na stanowiskach pracy służb mundurowych, takich jak: straż leśna, straż graniczna, straż pożarna, policja, czy w ratownictwie górskim. Pomiary drgań przeprowadzono w warunkach typowych dla eksploatacji pojazdów ATV, tzn. podczas jazdy po różnych rodzajach nawierzchni, z dostosowanymi do nich różnymi prędkościami. Na podstawie zarejestrowanych sygnałów drganiowych wyznaczono m.in. widma przyspieszeń drgań, wartości dziennych  ekspozycji na drgania działające w sposób ogólny i przez kończyny górne, krotności przekroczenia wartości dopuszczalnych dla ekspozycji na drgania działające w sposób ogólny oraz przez kończyny górne.

Analiza wyznaczonych wąskopasmowych widm  przyspieszeń drgań pozwoliła na: określenie zakresów częstotliwości, w których występowały główne składowe drgań zarejestrowanych na kierownicach oraz na siedziskach badanych pojazdów; określenie  dominujących składowych częstotliwościowych przyspieszeń drgań w zależności od kierunku pomiarowego, oraz częstotliwości, przy których występowały dodatkowe lokalne maksima; możliwe także było porównanie wartości składowych częstotliwościowych wyznaczonych dla kolejnych pojazdów badanych w ramach danej sesji pomiarowej (rys.1).

Rys. 1. Zestaw widm przyspieszeń drgań działających w sposób ogólny w kierunku X, uzyskanych podczas pierwszej sesji pomiarowej II serii badań  - przykład

Zestawienie wyznaczonych ekspozycji na drgania w odniesieniu do wartości dopuszczalnych pokazało, że w przypadku drgań o działaniu ogólnym (WB), wartość dopuszczalna ekspozycji została przekroczona dla wszystkich użytkowników zbadanych pojazdów (poza jednym, dla którego osiągnęła ona wartość dopuszczalną).  W przypadku drgań działających przez kończyny górne (HA), wartość dopuszczalna ekspozycji została także przekroczona w przypadku stanowisk pracy użytkowników wszystkich zbadanych pojazdów (z wyjątkiem jednego stanowiska pracy, dla którego wartość ekspozycji była nieznacznie mniejsza od wartości dopuszczalnej). Ze względu na ograniczoną liczbę przebadanych pojazdów typu ATV nie jest możliwe określenie ścisłego związku pomiędzy ekspozycją na drgania, a mocą jednostek napędowych lub ich pojemnością, zaobserwowano jednak, że użytkowanie pojazdów o mniejszej masie własnej powoduje większe ekspozycje na drgania niż użytkowanie pojazdów ATV o większej masie. Wyniki przeprowadzonej oceny ryzyka zawodowego wykazały duże ryzyko zawodowe na 16 (spośród 17) stanowiskach pracy oraz ryzyko na granicy średnie/duże na jednym z badanych stanowisk zarówno w odniesieniu do drgań działających w sposób ogólny jak i drgań działających przez kończyny górne.

Na podstawie wyznaczonych dopuszczalnych czasów pracy/użytkowania poszczególnych pojazdów ATV w ciągu 8 godzinnej zmiany roboczej można stwierdzić, że w zależności od warunków, już krótkotrwałe użytkowanie (trwające 26 minut lub dłużej) może stwarzać duże ryzyko utraty zdrowia. Na podstawie uzyskanych informacji i wyników badań opracowano zalecenia do profilaktyki dla użytkowników/ kierowców pojazdów typu ATV wykorzystywanych w środowisku pracy.

W ramach realizacji zadania opracowano dwie publikacje: pt. Drgania mechaniczne na stanowiskach pracy związanych z użytkowaniem wybranych środków transportu, wydaną w czasopiśmie Wydawnictwo Naukowe INTELLECT, cz. 8 grudzień 2021, ISBN: 978-83-957304-9-8, str. 7-14 oraz pt. Narażenie kierowców pojazdów typu ATV na drgania ogólne i działające przez kończyny górne, złożoną w czasopiśmie Problemy Transportu i Logistyki. Opracowano także referat „Drgania mechaniczne na stanowiskach pracy związanych z użytkowaniem wybranych środków transportu”, który wygłoszono na XXIV INTERNATIONAL CONFERENCE TRANSCOMP 2021 COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT, Zakopane 6-8. grudnia 2021 r. oraz podczas  „XXI Sympozjum Higiena pracy – aktualne problemy”, Łódź, 22-24. września 2021 r. Opracowano także materiały informacyjne zawierające wyniki pomiarów i analizy drgań mechanicznych na wybranych stanowiskach pracy związanych z użytkowaniem pojazdów terenowych ATV oraz zalecenia profilaktyczne, które udostępniono w serwisie internetowym CIOP-PIB. Opracowano także materiały szkoleniowe dla użytkowników pojazdów typu ATV w środowisku pracy oraz służb BHP.

Jednostka: Pracownia Drgań Mechanicznych

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2021