Najúčinnejší snímač vibrácií

Tímy dvoch spolupracujúcich Fraunhoferových ústavov vyvinuli špeciálnu prilbu, ktorá pomôže snímať škodlivé vibrácie pri výkone niektorých profesií.

Foto © Ursula Raapke/Fraunhofer LBF

Mnoho ľudí bývajúcich v panelákoch či iných obytných budovách má nie veľmi príjemné skúsenosti s hlukom, prípadne až vibráciami spôsobenými činnosťami pri rekonštrukciách bytov. Ide o veľmi nepríjemné hlukové a vibračné pôsobenie. Chabou útechou môže byť, že pracovníci v niektorých profesiách musia pracovať celú pracovnú dobu v nepretržitom hluku, pochádzajúcom od rôznych stavebných strojov, najmä vŕtacích súprav, zbíjačiek či bagrov. Takmer všetky tieto stroje a nástroje generujú nízkofrekvenčné vibrácie, ktoré sa v tele obsluhujúceho pracovníka šíria a môžu spôsobovať aj trvalé poškodenie zdravia. Môže ísť o poškodenie zraku, chrbtice alebo dokonca aj mozgu.
Na to, aby sme mohli navrhnúť a realizovať spôsoby zníženia škodlivých vibrácií, potrebujeme mať analýzu frekvencií a ďalších charakteristík týchto vibrácií. Tie totiž spôsobujú ujmu v rôznych orgánoch a častiach nášho tela. Na meranie charakteristík vibrácií vyvinuli v rámci projektu Flexeras tímy dvoch spolupracujúcich Fraunhoferových ústavov špeciálnu prilbu s vloženým snímačom vibrácií. Ako snímač slúži flexibilná piezo-elektretová fólia, vložená do vnútorného upínacieho remenčeka prilby. Fólia je pokrytá kompaktnou hliníkovou vrstvou. Ak sa pôsobením zotrvačných síl deformuje, vzniká na nej napätie, ktoré sa sníma ako signál. Analyzačný signál vizualizuje namerané vibrácie snímača v reálnom čase. Horná čiara záznamu zobrazuje priebeh zrýchlenia snímača, spodná intenzitu vibrácií.
Podľa Björna Seipela, experta na elektromechaniku a automatizáciu vo Faunhoferovom ústave LBF, vodiči stavebných strojov sú vystavení celotelovým vibráciám s priemernými hodnotami od 0,2 do 1,5 m/s², pričom špičkové hodnoty môžu byť oveľa vyššie. Pokiaľ ide o účinky vibrácií rôznych frekvencií, frekvencie v oblasti 4 až 6 Hz sú kritické pre chrbticu, v rozsahu 20 až 30 Hz sú postihnuté najmä hlava a oči. Na základe analýzy pôsobiacich vibrácií možno prijať opatrenia, ktoré nepriaznivé účinky aspoň utlmia, keď už ich úplné odstránenie nie je možné. Medzi jednoduchšie opatrenia patrí napríklad úprava charakteristiky tlmičov vodičovho sedadla. Demonštrátor inovatívnej prilby bol vystavený na nedávnom technickom veľtrhu v nemeckom Hannoveri.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 6/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.