17Сен

Вибрация при ускорении аккорд 8: Вибрация при разгоне honda accord

Содержание

Замена пыльника на гранате Honda Accord 8. Вибрация при разгоне РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ,

Комментарии к теме Замена пыльника на гранате Honda Accord 8

Манежин Дачатур

Спасибо.

Ширван

Мне друг сказал и без пыльника на гранате на хонде аккорд 8 много чего полетело, Шайба должна быть (пыльник грубой очистки) но его не было

Tayler

спасибо просто и понятно

Гельман

С такой проблемой руль било?

Айко Корчевная

Трипод какой смазкой набивать?

Ильгиз Светельщук

Очень интересно, супер!!!

Заряна

Отличное видео, обязательно воспользуюсь эти способом! О пыльнике на гранате все ясно )

Валерьян

Чем так мучить резину легче сдернуть ШРУС.не так и много времени займет

Асхаб

Кондутор нажми на тормоза

Сона

Смазка предохраняет от пыли и грязи?)

Молеханов Кук

Так и с двигателем пробил картер масло вылилось едешь дальше чет застучал мотор. А масла в двигателе НЕТ ща долью и стук пропадет!!! ЧЕ за Х…

Белтон

задние колеса надо было прослабить, легче бы было, У моего другана и без пыльника на гранате на honda полно чем руки занять Ж))

Kek

немножко схалтурил. я когда делал то всё приобрё, для себя ж делаешь.

Бах

Ещё один момент. Как-то давно была у меня … Xsara. Я запарился на ней ступичные подшипники менять, каждые 30-40т.км, а потом понял, что мне их в гараже тупо перетягивают. Потом сделал сам с динамоключем по книге, больше не менял, так и выкинул через 180 т.км с рабочими подшипникамт. Я к тому что ОЧЕНЬ опасно гайковертом ступичную гайку крутить, легко перетянуть можно. У нее спецом для этого стопор. Чтоб затянуть как надо и зафиксировать, чтоб не открутилась.

Leonard

гайки ступицы затягивают на опущенной машине, одевается колесо и закручивают ключом через отверстие заглушки со знаком митсубиси в центре колеса.

Джим Смердынский

Что за полимочевина? Какое правильное название?

Альт Гардюхин

Проблемы с пыльником на гранате не особо напрягают! Самый вечный пыльник шруса ставится на автозаводе и рассчитан на 8 лет эксплуатации автомобиля, после чего автомобиль, как предполагают конструкторы, закладывающие запас прочности в ту или иную деталь, будет утилизирован. Но, если автомобиль эксплуатируется далее, то конструкторы все же предполагали, что автомобиль будет эксплуатироваться в их стране, и выпускают фирменные запчасти для их страны. В нашу нигерийскую страну 3-го мира никто не собирается поставлять оригинальные запчасти оптом из благополучных стран, а китайского гавна навалом. А, как априори, китаеское гавно не может быть вечным. Так что, автор, не стоит из гавна делать конфету. Бесполезное времяпровождение

Аксенович Рон

Мыл детали в ванночке с керосином,или нет?

Антипин

А что за средство в распылителе, чем отмывали?

Кака

Мне приятель сказал с пыльником на гранате на аккорд 8 до сих пор все норм 🙂 спорный вопрос про молибденовую смазку для трипоида. по правилам в игольчатый подшипник нельзя использовать смазку с твердыми присадками. а молибден таким является. есть смазка для трипоида

Jov ⚠Предупреждение за CapsLock

А ЭТО СИФОРАТОР ШАРИКОВ ПРОДАЕТСЯ ОТДЕЛЬНО В МАГАЗИНЕ??

Саманта Барботина

Здравствуйте могут ли за сателлитов при трогании стук в коробке и как проблемы устранить.

Корольцов Харрисон

Гранаты метстами меняеш и дальше. Лучше что-то конкретное по пыльнику на гранате пояснил бы,

Билькин Яван

Неплохо

Жора

Если вынул привод,то разобрать шрус уже не проблема..этот аппарат дорогой…

Похожие видео по ремонту

Вибрация / биение руля не из-за балансировки! (с. 21)

Прежде всего прошу модераторов не бить ногами! Прежде чем принять решение создать тему я прошерстил все подобные темы и не нашел никакой содержательной информации. Половина пользователей сообщают о проблеме и просят хелп говоря «шесть раз балансировал колеса — вибрация не прошла» а другая половина говорит » нужно отбалансировать седьмой раз, семь — счастливое число». Достаточно глупо, так ведь? А поскольку я уже устранил проблему и ДЕЙСТВИТЕЛЬНО считаю её редкой и сложной то хочу поделиться с одноклубниками дабы сэкономить месяцы поисков и деньги впустую.
Итак, давайте сначала научимся дифференцировать вибрации в автомобиле.
1 — Биение руля (нарушение балансировки колес приводит к вибрации в руль, при ускорении и при движении накатом, преимущественно ближе к скорости 80-100 но бывает также как позже так и раньше. Причин дисбаланса много и большинство водителей знают их на зубок
2 — биение кузова из — за лопнувшей гидроопоры двигателя (симптомы — слева от двигателя все забрызгано маслом из лопнувшей опоры, амплитуда биения кузова вертикальная, скачкообразная преимущественно справа и чаще всего на низких скоростях, руль НЕ вибрирует! Биение вызвано аномальным изменением угла положения шрусов привода, эксплуатация авто крайне не рекомендется)
3- вибрация кузова из — за дисбаланса диска сцепления ( редкий дефект, лечится заменой диска сцепления, вибрация чувствуется при любых режимах работы, даже на холостом ходу на стоянке).
4 — А теперь ВИБРАЦИЯ, которая является виновницей создания данного топика, виновницей бессонницы и больных нервов. Причины я искал несколько месяцев и только сегодня нашел и устранил. ИТАК, проявляется вибрация следующим образом — только и исключительно при ускорении. ощущается всем телом так как телепает весь кузов. отпускаешь газ и двигаешься накатом — вибрация пропадает. на ранних стадиях вибрация чувствуется только на скорости 60 — 80, на низких скоростях нет вобще. спустя три месяца вибрация ощущалась уже на всем диапазоне скоростей, на низкой скорости более менее терпимо, на высокой (80 — 100) трясет так, что зуб на зуб не попадает, все незакрепленные предметы валятся на пол, машина улетает с дороги, страшный стук, отпускаешь газ (прекращаешь ускорение) вибрации нет. Когда кузов телепает руль неподвижен, стоит ровно, как приклеен, проблем с управляемостью и вращением руля нет. Вибрация растет пропорционально нагрузке (количество людей и багажа а также лобовой ветер), если ехать одному в салоне и в полный штиль вибрация существенно меньше. При этом слышны громкие и гулкие стуки при перемещении рычага КПП в пазах и при отпускании сцепления (и при трогании с места и в движении при переключениии передач. Звуки нехарактерные для гранат и скорее похожие на умирающую коробку передач. Методом исключения я пришел к выводу — умерли гранаты. Грешить больше было не на что, так как все мыслимые и немыслимые балансировки, расточки, шлифовки и замены колес были произведены — все бестолку. Дефектовать гранаты также бесполезно, они не люфтят, почти не издают звуков. Именно поэтому мастера в 9 (!) автосервисах были единодушны — ты гонишь парень, за всю жизнь такого не было в нашей практике, из за гранат это невозможно, кого ты учишь, они у тебя в полном порядке, ты просто очень придираешься, забудь и езжай спокойно. Что интересно они даже не чувствуют вибрацию когда садятся за руль, что ОЧЕНЬ плохо их характеризует. Как можно не обращать внимания на ТАКУЮ вибрацию? Короче, дефект был обнаружен только после снятия приводов в сборе, разобрали внутреннюю правую гранату, а она… просто рассыпалась. Смазки ноль, подшипник один из трех ржавый и разбитый, и это при том, что пыльник цел и невредим, хомуты на месте. Дефект можно почувствовать только взяв валы с гранатами в руки и покрутив меняя угол положения гранат и тогда чувствуется как в одном положении внутреннюю гранату клинит. За всю жизнь ни разу не тронулся с пробуксовкой, знаю что такое гранаты менять. Эти факторы позволяют однозначно судить о качестве Форд, ведь машина прошла 70000 в тепличных условиях. Вобщем, суть да дело, заказал оба привода в сборе, предлагаются только оригинальные, дескать китайцы не берутся за копирование приводов. Стоимость — левый 12100, правый 14200, ждал 3 дня. Приятный сюрприз — подвесной подшипник в комплекте, что довольно неожиданно и не в духе Форд МК, который даже шаровые опоры продает в сборе с рычагами и сайлентблоками. Сейчас, заменив приводы, я вспомнил, насколько тихо и приятно может быть в машине, вспомнил, какая она была новенькой, из салона.
Всем желаю успеха, дерзайте !!!

Замена наружной гранаты Honda Crosstour. Вибрация на разгоне honda accord 8

Комментарии к теме Замена наружной гранаты Honda Crosstour

Бенд

Спасибо за видео. Приятная манера изложения материала! О наружной гранате понятно 😉

Мишучкин Барак

Привет, Джетта 5 АкПП, вибрация на руль и наверное кузов при наборе скорости, бывает от 80, бывает от 90 начинается и машина прям перестает ехать, когда педаль отпускаешь все нормально. Залез на яму, обнаружил люфт валов в самой коробке 4 и 5 мм. Там есть подшипники? Что менять? Трипод, подшипники или дифференциал может придется? Резину даже не смотрел, она машину тормозить вибрацией не может. И ещё после парковки(взад- вперёд с поворотами руля) или на горке первое включение АкПП с толчком сильным, при этом ручник ставлю и снимаю как положено

Зульфира

Бла бла бла… много текста… задолбалась слушать! У друга и без наружной гранаты на crosstour куча чего чинить 😉

Зураб

Однозначно лайк!!!

Maska

Очень интересно, ребята но качество видео г°вно. Исправь ошибку.лайк >) Мне друг сказал на Кросстуре и без наружной гранаты много чего навернулось )))

Ивис ⚠Предупреждение за CapsLock

ДВИГАТЕЛЬ СЛУЖИТ ДОЛЬШЕ, СЕРДЦЕ МАШИНЫ РАБОТАЕТ ЛУЧШЕ, АВТОМОБИЛЬ ‘ДЫШИТ», А ЕГО ‘СОСУДЫ» СТАНОВЯТСЯ ЧИСТЫМИ. МАШИНА РАБОТАЕТ ТИШЕ, ИЗ ТРУБЫ ИДЕТ, ПРАКТИЧЕСКИ, ОДИН ПАР. ДО 80% УМЕНЬШАЮТСЯ ВЫБРОСЫ CO, КОТОРЫЕ СТАНОВЯТСЯ СОВЕРШЕННО БЕЗОПАСНЫМИ. ДВИГАТЕЛЬ И ТОПЛИВНУЮ СИСТЕМУ ОБЕРЕГАЕТ ТОПЛИВОДАР. С 98-ГО И 95-ГО БЕНЗИНА МОЖНО СПОКОЙНО ПЕРЕЙТИ НА 92-Й. ДЕТОНАЦИИ НЕ БУДЕТ ЗА СЧЕТ ТОГО, ЧТО ТОПЛИВО ПОЛНОСТЬЮ СГОРАЕТ. МАШИНА НАЧНЕТ ЛУЧШЕ ЗАВОДИТЬСЯ И МЕНЬШЕ ПОТРЕБЛЯТЬ ТОПЛИВА. РЕКОМЕНДУЮ: КАТАЛИЗАТОР ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА ТОПЛИВОДАР!

Орион Щепаченко

У меня в жаркую погоду плохо заводится, горячий мотор или холодный неважно, может ли регулятор быть виноват? Желательно в деталях объяснил бы по наружной гранате 😉

Низами

когда моешь лимонной надо ведро на огонь и кипятить а так от кислоты толку нет

Каир Бидусенко

Периодические трудности с наружной гранатой уже достали 😉 Помогите на Мазде 626 2000 год поменял дроссель полностью оборот плавает и большой расход топлива

Ахмат

машинка 2007 года на 190000тыс сдохла помпа оригинал 11 лет,учитесь!Лампоч ки оригинал ни раз не менял E150.автопром в печку.

Osiris

У приятеля и без наружной гранаты на honda полно чего сломалось… Доброе утро, а подскажите еще такой момент, у меня тоже периодически загорается и мигает данный индикатор но перед тем как загореться при движении н 2 н происходит под днищем как бы трение и потом небольшой рывок, как что то подключилось, у вас так же было?

Похожие видео по ремонту

Honda Accord VII (7) 03’- 07’ Часто встречающееся неисправности

Honda Accord VII (7) 03’- 07’ Часто встречающееся неисправности

Прим. проверки связанные с горящим Check En – для точного результата, необходимо проводить специалистом с применением диагностического оборудования  

ДВС  
— Приводной ремень и механизм натяжения.   Шумность от ремня или механизма натяжения при работе ДВС на холостых оборотах.
Проверка: Осмотр ремня, проверка подшипника натяжного ролика и самого натяжителя.
Решение: замена ремня, подшипника или натяжителя. При неисправности натяжителя – есть вариант его обслужить (чистка + смазка) а не менять. прим. срок службы приводного ремня – около 100000км  

— Течь масла из переднего сальника коленчатого вала.
Решение: замена сальника.   прим. при замене сальника необходимо обратить внимание на шкив коленвала.   Трущаяся часть сальника, может оставит значительную выработку на шкиве. Решение: замена шкива

— Неисправность датчика положения дроссельной заслонки.
Проверка: горит  Check En, коды неисправности:  P2122, P2123, P2127, P2128, P2138, (активен один из этих кодов или несколько)
Решение: замена датчика.

— Не срабатывает клапан системы VTEC
Проверка: горит  Check En, код неисправности:  P2647
Решение: Промывка клапана, замена прокладок и фильтра клапана (очень редко неисправность электрической части клапана – тогда меняется клапан в сборе)  

АКПП
— Частая проблема гул подшипника промежуточного вала АТ
Проверка: гул исходящий от левой части (крышки) АТ в положении селектора «P» и «N» в других положениях селектора гула нет.
Решение: замена подшипника промежуточного вала AT. прим. при замене подшипника необходимо обратить внимание на посадочное место в крышке AT. Если подшипник проворачивался в крышке – будут следы износа. Решение: замена крышки AT в сборе с подшипником.

— Неисправности датчиков давления 2-й или 3-й передачи AT
Проверка: горит  Check En, мигает индикатор «D» на приборке, коды неисправности:  P0848 либо P0843 Решение: замена датчика  

Рулевое управление ГУР 
— Стук в ходовой части, спереди справа на небольших неровностях. Люфт рулевой рейки (вала) на выходе из корпуса правая сторона.
Проверка: проверяется при диагностике ходовой части.
Решение: замена правой втулки рулевой рейки.  

— Утечка жидкости ГУР через вальцовку шланга высокого давления 
Проверка: удалить следы масла на шланге высокого давления, проверить через некоторое время.
Решение: при обнаружении масла на шланге в месте вальцовки – заменить шланг.  

Ходовая часть
— Вибрация при наборе скорости от 60 до 100 км/ч (при активном разгоне) возникает при неисправности внутреннего ШРУСа или обоих внутренних ШРУСов.
Проверка: проверка внутренних ШРУСов проводится только методом разборки и осмотра.
Решение: Если на гранате есть следы износа в месте соприкосновения с триподом заменить внутренний ШРУС 

— Стук в ходовой части, спереди на небольших неровностях. Износ передних втулок или стоек (тяг) стабилизатора 
Проверка: проверяется при диагностике ходовой части.
Решение: замена втулок или стоек переднего стабилизатора.

— Рыскание автомобиля при движении свыше 60 км/ч, особенно неадекватно поведение на колее. Чаще всего связано с износом передних сайлентблоков нижних рычагов передней подвески.
Проверка: проверяется при диагностике ходовой части.
Решение: замена сайлентблоков.  

Прочее
— Противотуманные фары разбиваются стекла.
Решение: Accord 03’-05’ — замена стекол. Accord 06’-07’ (рейсталинг) – замена фар.    

Автодиагностика54: Типичные неисправности Honda Accord

Известные неисправности и и их методы устранения на автомобиле Honda Accord  с 2003 по 2008 год выпуска с двигателем K20A6.

1-я Неисправность

  • Шум от подшипников задних ступиц.
Причина
  • Попадание воды в подшипник задней ступицы через датчик частоты вращения колеса.
Способ устранения
Запасные части
Описание Номер запасной части Количество
Комплект подшипника задней ступицы Обратитесь к информации от производителя Если необходимо
Комплект датчика частоты вращения колеса (ABS) — левое заднее колесо 06575-SEA-305 1
Комплект датчика частоты вращения колеса (ABS) — правое заднее колесо 06570-SEA-305 1
  • Если необходимо, установите комплект подшипника задней ступицы и комплект датчика частоты вращения колеса.
2-я Неисправность
  • Горит индикатор неисправности системы управления двигателем.
  • Записан код неисправности: P1401.
  • Двигатель глохнет.
  • Плохая управляемость автомобилем.
Причина
  • Заел клапан системы рециркуляции ОГ (EGR).
Способ устранения
  • Установите модифицированный клапан системы рециркуляции отработавших газов (EGR).
3-я Неисправность
  • Затрудненный запуск.
  • Стучит двигатель.
  • Горит индикатор неисправности системы управления двигателем.
  • Пропуск воспламенения.
Причина
  • Брак распределительного вала(ов), проявившийся в чрезмерном износе.
Способ устранения
Запасные части
Описание Номер запасной части Количество
Распределительный вал впускных клапанов 14110-PNE-010 1
Распределительный вал выпускных клапанов 14120-PNA-020 1
  • Проверьте износ выступов кулачков распределительного вала. Если необходимо, замените распределительный вал(ы).
4-я Неисправность
  • Плохой отклик дроссельной заслонки при ускорении на малой скорости в результате вибрации корпуса.
Причина
  • Неисправность корпуса дроссельной заслонки.
  • Заедание троса акселератора (LHD).
Способ устранения
Запасные части
Описание Номер запасной части Количество
Корпус дроссельной заслонки — с системой поддержания скорости 16400-RAC-E11 1
Корпус дроссельной заслонки — без системы поддержания скорости 16400-RAC-E01 1
Прокладка корпуса дроссельной заслонки 16400-RAA-A01 1
Трос управления дроссельной заслонкой — с системой поддержания скорости (LHD) 17910-SEA-305 1
Трос управления дроссельной заслонкой — без системы поддержания скорости (LHD) 17910-SEA-306 1
Передний амортизатор 51606-SEA-305 2
Нижний рычаг передней подвески , прав. 51350-SEA-305 1
Нижний рычаг передней подвески , лев. 51360-SEA-305 1
Задний амортизатор 52611-SEA-305 2
  • Замените корпус дроссельной заслонки. Используя диагностическое оборудование, установите обновленное программное обеспечение для электронного блока управления двигателем.
  • Если вибрация корпуса сохраняется:Замените трос акселератора на модифицированный (LHD).Замените передние амортизаторы на модифицированные.Замените нижние рычаги передней подвески на модифицированные.Замените задние амортизаторы на модифицированные.Проверьте и отрегулируйте углы установки передних и задних колес.
5-я Неисправность
  • При немедленном пуске двигателя после его остановки загорается индикатор неисправности системы управления двигателем.
  • Возможные коды неисправностей, записанные в память: P0344.
Причина
  • Некорректный сигнал от датчика положения распределительного вала.
Способ устранения
  • Установите обновленное программное обеспечение для электронного блока управления двигателем.
6-я Неисправность
  • Нехарактерный шум от главного цилиндра привода сцепления при нажатии или отпускании педали сцепления.
Причина
  • Недостаточная смазка главного цилиндра привода сцепления (во время производства).
Способ устранения
Запасные части
Описание Номер запасной части Количество
Главный цилиндр привода сцепления — Accord 46920-S7A-A03 1
Главный цилиндр привода сцепления — Civic 46920-SMG-033 1
Главный цилиндр привода сцепления — CR-V (LHD) 46920-S7A-A03 1
Главный цилиндр привода сцепления — CR-V (RHD) 46920-S9A-J05 1
  • Установите модифицированный главный цилиндр привода сцепления.
7-я Неисправность
  • Ухудшенные характеристики двигателя.
  • Горит индикатор неисправности системы управления двигателем.
  • Коды неисправностей, записанные в память электронного блока управления двигателем: 22-4.
Причина
  • Недостаточный уровень моторного масла.
  • Слишком низкое давление в масляной магистрали системы изменения фаз газораспределения (VTEC).
Способ устранения
  • Долейте моторное масло до необходимого уровня.
8-я Неисправность
  • Протекание воды в противотуманные фары.
  • Конденсат в противотуманных фарах.
Причина
  • Протекание воды через проводку противотуманной фары.
Способ устранения
  • Снимите противотуманные фары.
  • Высушите и очистите противотуманные фары.
  • Установите противотуманные фары.
  • Перепроложите и закрепите проводку противотуманной фары.

Замена пыльника наружного шруса Acura CL. Вибрация на разгоне honda accord 8

Комментарии к теме Замена пыльника наружного шруса Acura CL

Измит написал(а)
Молодец? спасибо

Карим написал(а)
первым делом не брызгать надо а пройтись кардщеткой для более быстрого эффекта.

Falcon написал(а)
Приветствую!Есть такой вопрос по поводу ступицы передней наа эскудо именно квадрата с 88-97 года в цапфе болтаеться потшипник даже новый какие есть варианты?Новвых их нет аа если и есть то цена шатла

Гилберт написал(а)
Длина пыльника имеет значение! Если пыльник короткий, то при повороте он раскрывается полностью, что и является причиной быстрого выхода из строя. Я, на Тойоту Королла ставил обыкновенные резиновые пыльники с Нивы — они длиннее и при повороте полностью никогда не раскрываются и ходят отлично. Так, что ещё раз — длина пыльника имеет большое значение!

Толиб написал(а)
Присоединюсь к сэру гэмбелу. Автор фигню снял

Donegan написал(а)
блин лайк поставил за маты,НЕ ЗНАЮ ПОМОЖЕТ ЛИ ВИДЕО но поржал

Петрушка написал(а)
Где можно фонарик такой ?Заранее спасибо.

Унштель Мартын написал(а)
прикольно. а номер детали (пыльника) не подскажите?

Шершень написал(а)
У 200 кстати вот эта проблема с попаданием воды в подшипник на ранних годах выпуска описана в сервисном бюлетене, косяк завода, потом исправили.

Эльхан написал(а)
Посмотрел и аж взбесило. Сожми его и почувствуй разницу друг мой. Иди в Африку, там как раз таким пыльникам хрен что будет. И только на внутреннем триподе. А у нас в России зима есть прикинь (чувствуешь разницу?) да ещё и с морозами до -50. (Ага). Так что зажми трынделку, и не советую людям шляпу.

Данияр написал(а)
Приветствую Тебя тёзка) походу скоро придётся выполнять такую процедуру человеку,сколько эта работа стоит?и как-чем?клинил маховик для откручивания шкива колена или чё за ключ можно сделать,коробку ему уже я менял и знаю,что возле стартера там сильно не разгуляешься,газово е у него стоит и стартер в верх не поднять,если есть возможность ответь.

Рафиль написал(а)
Подскажи, а если при трогании есть единождый щелчок и так же при сбрасывании газа. Это может быть внутренний ШРУС?

Марий написал(а)
Привет! Подскажи, при люфтах в шрусах круиз контроль нормально работал? Машину не дергало?

Ардмор написал(а)
Александр, спасибо за видео! Маленький вопрос. Как тянул ступичную гайку, до упора или всё же есть какой-то момент затяжки?

Hagley написал(а)
По наружной поверхности шруса стучать не нужно, это все равно, что напрессовывать подшипник на вал и стучать по наружной части подшипника, стучать нужно по внутренней части, по отливам и все легко снимается.

Bain написал(а)
Кстати еще повезло что стопорное кольцо было снаружи, иначе замучился бы еще и гранату с вала сбивать.

Волчатова Ярославна написал(а)
Слушай автор у меня Японка Тойота Спринтер 1993 года та же самая что и Королла 1993-95 гг, так вот у меня на склоне автомобиль стоит даже не катится, я еле доехал на первой скорости в гараж и снял сам суппорт вытащил поршень, все было очень горячее хорошо что было зимой дело, я прочистил наждачной бумагой саму втулку поршня и поршень стал свободно теперь ходить, манжет целый но пыльник конченный я его вытащил и теперь жду новый в магазине, но вот не задача- почему то стопорное кольцо вытащилось в последний момент и что оно там держит я так и не понял, колечко очень тонкое и я его вытащил без всякого труда, скажи мне для чего это колечко и какую роль оно там играет, может быть оно держало уже убитый пыльник или как???

Оставить комментарий

Хруст вибрация шум при трогании и нажатии на педаль газа

Хочу поделиться нетривиальным опытом.

Джаз 2005гв, пробег 70ткм. вариатор. Состояние отличное.
Были на выходных на даче — немного побуксовали в снегу (10мин) сели окончательно и оставили джазик так на ночь.
на сл день вытащили буксиром.
После чего,
При начале движения, в момент трогания с места В САЛОНЕ стал слышен жуткий громкий хруст слева из под капота, вибрации сильнее всего ощущались на руле.
Сила хруста зависела от интенсивности нажимания на педаль газа(от силы разгона).
Сильнее хрустело если колеса слегка пробуксовывали.
Снаружи хруст был слышен очень слабо.
После разгона хруст пропадал.
Появлялся каждый раз после полной/частичной остановки при попытке тронуться с места.
Так же хрустело если стоя на месте поджать педаль тормоза слегка надавить на газ.
От руля, торможения, скорости = хруст не появлялся и не зависел.

С течением времени эффект быстро прогрессировал.
На второй день шум/хруст стал сильнее и начал появляться даже при движении — при чуть более энергичном нажимании на педаль газа.
На третий день появился даже при пуске мотора(потом пропадал до попытки тронуться).
Авто вынужденно эксплуатировали по 1-2 часу в день(не много ни мало)

Сначала были варианты
1)При старте машину задирает и Колесо задевает лед налипший на подкрылок.
2)Сточился и прокручивется шруз.
3)Увидели что Щуп в вариаторе сухой — подумали, что потеряли часть масла и вариатор хрустит в ужасе.
4)Что то изза буксовки сломалось в дифференциале ибо хруст при пробуксовке сильнее.
5)После буксования Вариатор накрывается и близок к разрушению
Конечно врианты 3-4-5 сильно били по нервам!! стоимость ремонта варика около 150тр, новый 300тр.

После самостоятельного осмотра и 1 и 2 варианты отпали.
После прочтения форума — вариант 3 тоже отпал (оказывается в вариаторе масло надо смотреть на заглушенном двигателе
(привык что на автоматах на работающем смотрят)

Зато появилось подозрение на опоры/подушки двигателя или вариатора =это на форуме приводится как самая распространенная причина хруста при старте.
Что косвенно подтверждалось тем, что при старте движок достаточно бодро пытается выпрыгнуть из подкапотного пространства — на 3-5см.
Но насколько это ненормально — понятия не было, так что подозрение(4-5) на слом вариатора сохранялось.

Погнали в сервис на диагностику.
Мастер перед осмотром сразу назвал 2а самых вероятных виновника подобных шумов — подушки и (!)глушитель.

Знаете что оказалось???

После ночи в снегу, снизу налип снег и лед и это привело к тким послетствиям 😯
Машину снизу помыли и все вернулось в норму 😯

Почему лед/снег не растаял когда машина была в движении час/два и как он так влиял = мне непонятно.

12 основных показателей вибрации для мониторинга и способы их расчета по сигналу и сделать свой собственный анализ. Так что же происходит, когда вы пытаетесь отслеживать вибрацию в течение длительного периода времени и сравнивать множество различных сигналов?

Вы должны быть в состоянии преобразовать сигналы вибрации в несколько метрик, а затем отслеживать и сравнивать эти метрики.Анализ тенденций этих показателей поможет принять решения о техническом обслуживании на основе состояния или профилактическом обслуживании (см. Различные стратегии обслуживания на основе данных).

В этой статье я буду использовать некоторые реальные данные о вибрации подшипника в нормальных условиях и условиях неисправности, чтобы количественно представить их в виде следующих 12 различных показателей вибрации, которые помогут в нашем анализе и позволят осуществлять долгосрочный мониторинг:

  1. Пик ускорения
  2. Ускорение RMS
  3. Крест-фактор
  4. Стандартное отклонение ускорения
  5. Среднеквадратичная скорость
  6. Рабочий объем RMS
  7. Пиковая частота
  8. Среднеквадратичное значение ускорения ниже 65 Гц
  9. Среднеквадратичное значение ускорения от 65 до 300 Гц
  10. Среднеквадратичное значение ускорения выше 300 Гц
  11. Пиковая псевдоскорость
  12. Частота пиковой псевдоскорости

Я объясню, как рассчитывается каждый показатель и для чего он наиболее полезен.Весь исходный код, сгенерировавший графики, встроен в конец статьи, чтобы точно увидеть, как рассчитывались эти показатели. И его также можно загрузить и применить к вашим собственным данным. Графики также будут представлены с помощью Plotly, что позволит вам взаимодействовать с данными/графиком прямо здесь, в статье блога. Вы можете масштабировать, включать/выключать разные линии, прокручивать оси, переключать курсором ближайшую точку данных, даже экспортировать изображение прямо из браузера — наслаждайтесь!

Этот пост длинный, поэтому в дополнение к использованию списка метрик выше, который напрямую связан с тем, где мы обсуждаем каждую метрику, следующий список будет связан с областями обсуждения более высокого уровня:

Мы также провели вебинар и сессию вопросов и ответов по этой теме, которая хорошо согласуется с этой записью в блоге и дает ответы на несколько замечательных вопросов о лучших показателях для расчета ускорений, связанных с воздействием, рекомендации по программному обеспечению и многое другое.Посмотрите здесь:


Данные вибрации подшипника

Данные были загружены из центра обработки данных по подшипникам Case Western Reserve, где были проведены тесты на выявленные неисправности и предоставлены данные. Эти данные можно скачать здесь. Обзор процедуры здесь.

У них МНОГО данных на их сайте, но для простоты мы рассмотрим 4 файла данных:

Все это было, когда двигатель работал со скоростью примерно 1772 об/мин (29,5 Гц). Цифры в именах файлов разломов означают диаметр разлома в тысячах дюймов.Например, Fault_014 — неисправность подшипника на конце вентилятора во внутреннем кольце диаметром 0,014 дюйма. Файл в формате CSV можно скачать здесь. Теперь давайте посмотрим на данные!

На приведенном выше графике представлены полные 10 секунд данных, которые мы будем анализировать в оставшейся части статьи. Но каждый тест был сэмплирован с частотой 12 000 Гц, поэтому здесь 480 000 точек данных.

Давайте посмотрим на интерактивный график 0,25 секунды с «максимальными» данными. Помните, что вы можете изменять масштаб этого графика и включать/выключать сигналы, щелкая легенду!


Анализ во временной области

Теперь давайте рассчитаем некоторые показатели, которые помогут нам количественно оценить и сравнить эти вибрационные сигналы! Это будут показатели вибрации, которые необходимо отслеживать с течением времени для технического обслуживания в зависимости от состояния.

Пиковое ускорение, среднеквадратичное значение, пик-фактор и стандартное отклонение

Позвольте мне сначала дать вам показатели, а затем объяснить их!

Набор данных Пиковое ускорение (g) Среднеквадратичное ускорение (g) Крест-фактор Стандартное отклонение (г)
Ошибка_021 1,038 0,199 5,222 0,198
Ошибка_014 1.339 0,158 8.484 0,158
Ошибка_007 0,650 0,121 5,361 0,121
Обычный 0,269 0,066 4.081 0,065
Пиковое ускорение

Самый простой для просмотра и расчета показатель — это пик ускорения. Единственное, что здесь «сложно», это сначала найти абсолютные значения данных, а затем взять оттуда пик, чтобы не пропустить значительное отрицательное ускорение.

𝑝𝑒𝑎𝑘=𝑚𝑎𝑥(|𝑎|)

Пиковое ускорение может быть простым, но часто оно вводит в заблуждение. И вы можете видеть в таблице выше, что хотя и существует некоторая корреляция между значимостью неисправности и пиковым ускорением, это не идеальная корреляция. Пиковые значения ускорения могут слишком зависеть от того, как выборка совпадает с данными. Это означает, что когда вы сравниваете несколько сигналов друг с другом, любая разница в частоте дискретизации или фильтрах нижних частот сделает сравнение между пиковыми ускорениями неуместным и даже более вводящим в заблуждение, чем обычно.

Так что, если вы собираетесь использовать пиковое ускорение для мониторинга здоровья, будьте осторожны!

Среднеквадратичное ускорение

RMS — это квадратный корень из среднего квадрата. Это также очень простой расчет: возведите каждое значение ускорения в квадрат, получите среднее значение всех этих значений, а затем извлеките из него квадратный корень!

RMS, безусловно, я предпочитаю пиковому, потому что он не зависит от частоты дискретизации и позволяет более точно сравнивать уровни вибрации двух сигналов.Среднеквадратичное значение также, скорее всего, коррелирует с энергией вибрации, но это определение энергии наиболее тесно связано со среднеквадратичным значением скорости, а не с ускорением, но мы вернемся к этому позже! Еще одна приятная особенность RMS (которую мы рассмотрим позже) заключается в том, что ее можно рассчитать на основе спектральной плотности мощности сигнала.

В целом среднеквадратичное значение ускорения является очень популярным и полезным показателем для мониторинга состояния вибрации.

Крест-фактор

Крест-фактор — это просто отношение пикового ускорения к среднеквадратичному ускорению, поэтому оно безразмерно, что всегда хорошо.Он определяет, насколько «пиковым» является сигнал. Прямоугольная волна может иметь крест-фактор, равный 1, тогда как сигнал со случайными толчками может иметь очень высокий крест-фактор. По мере увеличения коэффициента амплитуды это, как правило, является индикатором отказа подшипника, но, как мы можем сказать по нашим четырем сигналам, это не окончательный показатель (из-за проблем с пиковым ускорением).

Отслеживание во времени (важно смотреть на тенденцию, а не на отдельные значения) для мониторинга работоспособности вибрации, пик-фактор может быть ранним индикатором износа.

Стандартное отклонение

Стандартное отклонение — это статистическая метрика, определяющая степень вариации сигнала. Около 68% всех значений будут находиться в пределах 1 стандартного отклонения от среднего. Обратите внимание, как точно оно совпадает со среднеквадратичными значениями! Это то, что я узнал только недавно, и я думаю, что это так здорово! Есть несколько приятных моментов в отношении стандартного отклонения, теперь зная, что это фактически то же число, что и среднеквадратичное значение:

.
  1. Независимо от смещения постоянного тока
  2. Легко вычислить
  3. Легко понять

Тот факт, что стандартное отклонение не зависит от смещения по постоянному току, на мой взгляд, очень ценен при измерении и мониторинге вибрации — это, по сути, версия среднеквадратичного ускорения, связанная по переменному току.


Сравнение статистики для чистого синусоидального сигнала

Чтобы продемонстрировать силу стандартного отклонения, давайте построим чистую синусоиду весом 1 г с частотой 7 Гц. Теперь мы семплируем этот же/общий сигнал четырьмя способами:

  • Частота дискретизации 100 Гц
  • Частота дискретизации 29 Гц
  • Частота дискретизации 29 Гц и смещение 1g
  • Частота дискретизации 15 Гц

Вот график этих данных за 2 секунды:

Теперь давайте посчитаем метрики для этого же самого сигнала, но с 4 разными характеристиками дискретизации:

Набор данных Пиковое ускорение (g) Среднеквадратичное ускорение (g) Крест-фактор Стандартное отклонение (г)
100 Гц, смещение 0 г 1.000 0,705 1,418 0,707
29 Гц, смещение 0g 0,999 0,701 1,424 0,707
29 Гц, смещение 1g 1,999 1,221 1,636 0,707
15 Гц, смещение 0g 0,995 0,696 1.430 0,707

Обратите внимание на несколько вещей:

  • Нижние данные выборки не будут точно улавливать пик. Это становится более вопиющим в данных реального мира, которые имеют много частот вибрации
  • Смещение по постоянному току разрушает метрику RMS. Смещение постоянного тока из-за силы тяжести или других условий в системе сбора данных преобразуется в расчет среднеквадратичного значения.
  • Значения среднеквадратичного ускорения не полностью совпадают с ожидаемыми нами значениями 0,707. Чистая синусоида должна иметь среднеквадратичное значение, равное 0,707*пик. Но наш набор данных недостаточно велик, чтобы сделать это точно.Нам нужно было бы иметь 50 секунд данных, чтобы все различные выборки вышли с одинаковым значением RMS.
  • Стандартное отклонение не учитывает смещение постоянного тока и точно фиксирует ожидаемое среднеквадратичное значение 0,707. Стандартное отклонение — это надежный способ получить среднеквадратичное значение ускорения, связанное со связью по переменному току.

Интеграция ускорения для скорости и смещения

Теперь давайте интегрируем наш сигнал ускорения, чтобы увидеть скорость (пропорциональную энергии) и перемещение (очень интуитивно понятно!).Есть два способа сделать это вычисление: первый во временной области, который я объясню сейчас, и второй в частотной области, который мы сделаем далее.

Одно замечание по поводу интеграции: независимо от того, как мы это делаем, нам нужно обращать внимание на юниты. У нас есть ускорение в ‘g’, и я хочу увидеть скорость и перемещение в зависимости от дюймов (извините, я еще не полностью откалиброван в единицах СИ!). Это преобразование:

𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟𝑠/𝑠𝑒𝑐 2 =𝑔∗9,81

𝑖𝑛𝑐ℎ=𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟𝑠∗39.3701

𝑖𝑛𝑐ℎ/𝑠𝑒𝑐 2 =𝑔∗9,81∗39,3701=𝑔∗386,2205

Чтобы интегрировать данные во временной области, мы можем использовать кумулятивный метод численного интегрирования трапеций (см. cumtrapz в MATLAB и cumtrapz в SciPy), который перебирает каждую точку данных и кумулятивно добавляет площадь под кривой. Это очень хорошо работает с бесшумной идеальной синусоидой; но их не существует в реальном мире. И эти ошибки становятся более вопиющими, когда мы делаем двойной интеграл, чтобы получить смещение.

Итак, нам нужно сделать несколько вещей, чтобы этот расчет вышел правильным, и сделать это до и после каждого шага интеграции.

Интеграция простой синусоиды 7 Гц

Чтобы увидеть влияние фильтров и конусности, давайте вернемся к нашей синусоиде 7 Гц. Мы проведем двойное интегрирование на чистом сигнале 7 Гц, а также на сигнале, к которому мы добавили шум. Во-первых, вот данные об ускорении во временной области.

Прежде чем мы рассмотрим результаты во временной области, давайте вернемся к основам с нашими простыми уравнениями гармонического движения (см. удобный калькулятор Миде).Мы знаем, что синусоида 7 Гц, 1g должна иметь:

  • Пиковая скорость = 223 мм/с или 8,8 дюймов/с
  • Пик смещения = 5 мм или 0,2 дюйма

Теперь давайте посмотрим на результаты интегрирования скорости. Помните, что это сюжеты Plotly, поэтому они интерактивны. Вы можете скрыть строку, просто щелкнув ее в легенде. Без сужения вы можете видеть, что наша амплитуда скорости правильная, но есть смещение постоянного тока, как если бы он уже двигался с некоторой известной скоростью. И фильтры не нужны для чистой синусоидальной волны, но для сигнала, к которому был добавлен шум, вы можете ясно видеть, что фильтры в дополнение к сужению делают результаты хорошо выровненными с чистым сигналом.Вы все еще можете видеть эффект того шума, который мы добавили, но большая часть шума была на более высоких частотах, что меньше влияет на интегрированную скорость (более низкие частоты более важны).

Теперь давайте посмотрим на результаты интегрирования перемещений. Осторожно! Из-за смещения, существующего при интегрировании скорости без конуса, когда мы снова интегрируем для смещения, это смещение приводит к неуправляемому значению смещения. Теперь мы также можем видеть, что имелась небольшая тенденция в значениях скорости даже с примененным конусом, что приводит к значительной ошибке в смещении.Применяя конусы и фильтры, наши результирующие пики смещения соответствуют 0,2 дюйма в секунду, которые мы ожидаем из наших простых уравнений гармонического движения.

Назад к данным о подшипниках

Теперь, когда мы показали важность применения фильтров и конусов до/после интегрирования данных об ускорении, давайте проведем интегрирование наших данных о подшипниках. Обратите внимание, что мы выполнили интегрирование и более поздние расчеты для полного сигнала, но отобразим только 0,25 секунды.

Что бросается в глаза и удивляет меня, так это то, что нормальный подшипник показал несколько более высокие уровни скорости и смещения, но при этом у него были гораздо более низкие уровни ускорения! Это почему?

При интегрировании данных в результирующем интегрировании преобладают более низкие частоты.И мы увидим в следующем разделе, что нормальный подшипник имеет много более низких частот, которых нет в неисправных подшипниках.

Теперь, когда у нас есть данные во временной области, мы можем выполнить вычисление среднеквадратичного значения, как мы это делали раньше. Вот результаты:

Набор данных Среднеквадратичная скорость (дюйм/с) Рабочий объем RMS (дюймы)
Ошибка_021 0,0080 0,000054
Ошибка_014 0.0084 0,000010
Ошибка_007 0,0067 0,000011
Обычный 0,0264 0,000083
Значение среднеквадратичной скорости

В целом, эти значения скорости и смещения довольно низкие. Но откуда мы знаем, что такое «низкий»? Существует стандарт ISO 10816, определяющий интенсивность вибрации для машин:

.

Стандарта ISO для серьезности вибрации с точки зрения уровней ускорения не существует. Почему? Скорость соответствует энергии; высокие или низкие частоты имеют одинаковый энергетический вес.Но если смотреть на значения ускорения, преобладает более высокая частота, а с другой стороны, если смотреть на смещение, преобладает низкочастотная составляющая.

Поскольку скорость соответствует энергии, это, как правило, основной показатель, отслеживаемый с течением времени для мониторинга состояния вибрации для технического обслуживания на основе состояния и профилактического обслуживания.

Значение смещения RMS

В мире механических систем заметные смещения происходят только на очень низких частотах, что означает, что значения смещения часто будут очень низкими и малопригодными для отслеживания.Тем не менее, на них полезно смотреть, потому что эти значения интуитивно понятны любому. Во вращающемся оборудовании смещение является отличным индикатором дисбаланса, поскольку оно приводит к значительным смещениям, возникающим при частоте вращения вала.

Несмотря на интуитивно понятное среднеквадратичное значение смещения, оно имеет тенденцию быть очень низким и не представляет интереса для большинства приложений мониторинга состояния вибрации. Основным исключением является вращающееся оборудование, где дисбаланс может привести к значительным значениям смещения.


Анализ в частотной области

Мы будем проводить большую часть времени при частотном анализе, рассматривая спектральную плотность мощности, а не БПФ. Почему?

PSD лучше, чем БПФ, и вот почему

Спектральная плотность мощности лучше, чем БПФ для анализа вибрации. Вот основные причины, почему (и я обсуждал это раньше, см. Почему PSD является золотым стандартом для анализа вибрации):

  • Результаты не зависят от длины выборки
  • Разрешение по частоте или ширину бина можно задать явно
  • Простая интеграция скорости или смещения
  • Простой расчет среднеквадратичных значений прямо из PSD

В БПФ есть только одна вещь, которой нет у PSD: фазовый угол.PSD представляют собой квадраты значений БПФ, нормализованные к ширине бина, что означает, что комплексные значения (угол фазы) исчезли. Но есть функция, называемая перекрестной спектральной плотностью мощности, которая все еще может предоставить фазу системы с известной вибрацией и измеренным откликом. Это полезно для определения передаточной функции виброизолятора или другой системы.

Но опять же, PSD лучше — давайте продемонстрируем это! Сначала давайте посмотрим на сфабрикованный сигнал, который имеет две содействующие синусоидальные волны, каждая с амплитудой 1g, но разными частотами.Обратите внимание, что среднеквадратичное значение этого сигнала равно 1g.

Теперь мы вычислим БПФ полного 10-секундного сигнала. Результаты выглядят так, как мы и ожидали!

Выполняя БПФ сигнала продолжительностью 10 секунд, наши две синусоидальные волны смогли полностью завершить все циклы. Но что произойдет, если мы проведем БПФ разной длины, когда они не могут завершить целое число циклов? Плохие вещи случаются…

Что случилось? У нас была утечка частоты (см. Объяснение утечки в БПФ) между разными частотными бинами, что дает нам этот супер-уродливый отклик и тот, у которого нет пика, где я ожидал бы при 1g.Мы можем улучшить это, применяя оконные функции (как обсуждалось ранее при интеграции), но иногда это может ухудшить результаты, когда мы избавляемся от данных, которые нам действительно нужны. Так что мы можем сделать?

Power Spectral Density (PSD) вам на помощь! PSD вычисляется по:

  1. Сегментация данных во временной области на серию сегментов. Пользователь может определить длину сегмента, которая будет обратно пропорциональна результирующей ширине частотного бина (группа сегментов длиной 1 секунда даст бин 1 Гц, группа сегментов длиной 2 секунды даст 0.бин 5 Гц).
  2. Затем к каждому сегменту применяется окно, перекрывающее все сегменты, чтобы мы ничего не отфильтровывали.
  3. Вычислить БПФ для каждого оконного и перекрывающегося сегмента
  4. Квадрат результатов БПФ
  5. Среднее значение всех квадратов БПФ (по одному для каждого сегмента)
  6. Нормировать (разделить) на ширину интервала частот в Гц

Вуаля, PSD рассчитывается в единицах g 2 /Гц.2) Квадратный корень (g RMS) 5.0 0,000 0,000 0,000 0,000 6,0 0,083 0,083 0,083 0,289 7,0 0,333 0,416 0,417 0,645 8,0 0,083 0,500 0,500 0,707 9,0 0,000 0,500 0.500 0,707

Если вы все еще надеетесь, что БПФ полезны… давайте посмотрим, насколько они вопиюще плохи с реальными вибрациями, которые имеют много разных частот. Вернемся к нашим данным пеленга и сравним результаты БПФ для первых 0,125 секунд с БПФ для полной длины сигнала.

Больше всего настораживает то, что уровни различаются на несколько порядков. Ясно, что вы не можете использовать БПФ для количественной оценки вибрационной среды.Вот сравнение теперь на PSD хотя.

Гораздо лучше! Надеюсь, я положил FFT на отдых. Но я уверен, что вы захотите увидеть БПФ полного набора данных пеленга, так что вот он. Теперь я закончил с БПФ!

Спектральная плотность мощности и совокупное среднеквадратичное значение

Теперь вернемся к любимому PSD. Во-первых, вот сравнение PSD с бинами по частоте 1 Гц:

Здесь много чего происходит! Мы очистим это дальше, но пока у нас есть PSD с высоким разрешением, мы можем извлечь некоторые пиковые частоты.2/Гц) Ошибка_021 3316.0 0,0018 Ошибка_014 3237,0 0,0018 Ошибка_007 1051,0 0,0006 Обычный 90,0 0,0005

Однако мы не будем использовать пиковую амплитуду в качестве одной из наших 12 метрик, потому что с этим лучше обращаться, рассматривая определенные частотные диапазоны, которые мы рассмотрим через минуту.

Пиковая частота

Тем не менее, отслеживание пиковой частоты полезно, и мы видим, что нарастающая неисправность действительно увеличивает пик!

Изменения в пиковой частоте могут означать, что наша структура меняется, но главное исключение, если эта пиковая частота возникает при вибрации окружающей среды, не обязательно в интересующей нас структуре.

RMS от PSD

Как мы кратко продемонстрировали на простом сигнале с двумя частотами, уровни RMS можно определить прямо из PSD с помощью следующего уравнения:

Давайте продемонстрируем, быстро используя только что рассчитанную PSD, интегрируя и извлекая квадратный корень, и сравним со значениями, которые мы вычислили во временной области.

Набор данных RMS Из PSD (г) RMS от времени (g) Ошибка %
Ошибка_021 0,199 0,199 -0,121
Ошибка_014 0,157 0,158 -0,348
Ошибка_007 0,122 0,121 0,558
Обычный 0,065 0.066 -1,603

Очень точно! Это также позволяет нам удобно построить график по частотному диапазону, как строится среднеквадратичное значение. Опять же, все это исходит прямо из спектральной плотности мощности!

С этой точки зрения совершенно очевидно, какие частотные диапазоны вносят наибольший вклад в общие значения RMS. В нормальном подшипнике нарастание происходит рано, тогда как в неисправном подшипнике среднеквадратичное ускорение происходит на высоких частотах.

Еще одна хитрость PSD: интеграция со скоростью и перемещением

Еще одна приятная особенность спектральной плотности мощности заключается в том, что интегрирование от ускорения к скорости и смещению очень просто и не требует грязной фильтрации и применения конусов.PSD скорости — это просто PSD ускорения, деленная на квадрат угловой частоты. Чтобы получить смещение, снова разделите на квадрат угловой частоты. Обратите внимание, что нам нужно снова обратить внимание на единицы измерения, особенно потому, что у нас есть квадраты членов.

Вот результирующие PSD скорости и смещения:

И помните, теперь, когда у нас есть PSD, мы можем легко рассчитать совокупное среднеквадратичное значение. Итак, давайте сделаем это и сравним с тем, что мы рассчитали ранее, с интегрированием во временной области.Но помните, что во временной области нам приходилось отфильтровывать более низкие частоты, потому что они вносили вклад в дрейф и ошибки. Мы можем сделать это снова, просто проигнорировав более ранние частоты и выполнив расчет кумулятивного среднеквадратичного значения только начиная с 6 Гц.

  Vel Из PSD (в/с) Скорость от времени (в/с) Рассылка из PSD (в) Отправка из времени (в) Ошибка скорости % Ошибка отображения %
Ошибка_021 0.0086 0,0080 0,000054 0,000054 7,8 -0,5
Ошибка_014 0,0090 0,0084 0,000007 0,000010 7,2 -26,3
Ошибка_007 0,0069 0,0067 0,000010 0,000011 3,7 -5,3
Обычный 0,0272 0.0264 0,000087 0,000083 3,2 4,8

Это показывает, что два подхода имеют результаты интеграции в пределах примерно 10% друг от друга (я не уверен, что происходит с сигналом ошибки 14 mil. Я думаю, что это частично связано с тем, как мало существует низкочастотного контента) . Так какой подход более правильный?

Ну… это зависит от обстоятельств. Когда вы идете по маршруту временной области, может быть немного легче увидеть, что ваша интеграция плохая, когда она «убегает» от 0.Таким образом, вы можете настроить фильтры и повторить. Но это может быть вычислительно тяжелым. Когда вы делаете это с PSD, вы можете легко увидеть, как частотный контент влияет на ваши результаты. Но результаты не обязательно интуитивно понятны. Так что оба подхода верны! Хорошо сделать эту проверку между двумя, как я сделал.

Октавный интервал PSD

Я указал на то, что спектральная плотность мощности ускорения сопоставляется непосредственно со среднеквадратичным значением, что имеет некоторые приятные особенности, в том числе возможность устанавливать логарифмически разнесенные интервалы частот (при сохранении точности общих среднеквадратических уровней).Мы обсуждали это в нашей статье «Как разработать стандарт испытаний на вибрацию».

Итак, давайте определим спектральную плотность мощности с интервалом в 1/3 октавы (каждый частотный бин на 2 (1/3) больше, чем предыдущий) этих данных пеленга.

Эта версия спектральной плотности мощности упрощает сравнение четырех сигналов. Здесь особенно видно, насколько низкочастотным является исправный подшипник по сравнению с неисправным. Мы можем решить отслеживать уровни для каждой точки данных в 1/3 октавы, но это все равно только 20 точек данных!

RMS в определенных полосах частот

В целях простоты, чтобы позволить нам отслеживать более управляемое количество показателей, мы можем сделать наши частотные диапазоны еще более грубыми, чтобы контролировать уровни RMS только для трех диапазонов.

Среднеквадратичное ускорение для частот ниже 65 Гц

Этот частотный диапазон обычно называют диапазоном вибрации ротора, и в нем преобладает число оборотов двигателя (разделите его на 60 для Гц). Отслеживание среднеквадратичного значения в этом диапазоне может не сказать вам много о состоянии вашей системы, но вместо этого даст вам больше информации о среде, в которой находится система. Основное исключение — когда что-то не сбалансировано.

Изменение уровня среднеквадратичного значения на низкой частоте, как правило, зависит от окружающей среды, а не от работоспособности нашего компонента, за которым мы следим.Но значительные изменения могут быть индикатором дисбаланса и потребуют обслуживания.

Среднеквадратичное ускорение для частот от 65 Гц до 300 Гц

Этот частотный диапазон обычно называют частотным диапазоном гармоник ротора, и в нем преобладают гармоники (кратные) оборотов двигателя. Но значительные изменения могут быть индикатором несоосности или механического люфта.

Значительные изменения в этом диапазоне средних частот могут указывать на несоосность или механическую неплотность.

Среднеквадратичное ускорение для высоких частот (выше 300 Гц)

В то время как на более низких частотах преобладали изменения макроуровня, высокие частоты являются лучшим индикатором внутри нашей системы. Изменения здесь будут основным фактором некоторого взлома или повреждения в системе. Если меняется высокочастотная сигнатура, это означает, что изменилась сама наша структура. И мы можем видеть это по данным подшипников. Из всех метрик, которые мы рассматривали, это, безусловно, самый важный показатель повреждения нашей системы.

Изменения уровней среднеквадратичного значения высоких частот будут наиболее эффективным способом определения того, изменились ли структурные характеристики нашей системы. Иными словами, система деградирует, и ее необходимо поддерживать до того, как произойдет ее катастрофический сбой.


Пиковая псевдоскорость

Хотя пиковая псевдоскорость является основным методом анализа и количественной оценки ударного события (см. Анализ ударного воздействия: спектры отклика), его не часто используют для мониторинга вибрации.Я думаю, это ошибка.

Прежде чем я объясню, почему, давайте посмотрим на спектры псевдоскорости для наших четырех сигналов. Они рассчитывают, как система для данного/диапазона собственных частот будет реагировать на наш входной сигнал вибрации/удара. Затем он находит наихудший случай/пиковую скорость для данной собственной частоты. Поскольку это скорость, это означает, что она больше всего связана с энергией.

Из спектра мы можем извлечь пиковую амплитуду и соответствующую частоту этой амплитуды.

Набор данных Пиковое значение PV (дюйм/с) Пиковое значение PV (Гц)
Ошибка_021 0,13 3251.0
Ошибка_014 0,16 512,0
Ошибка_007 0,09 161,3
Обычный 0,41 90,5
Пиковая псевдоскорость

В некоторых средах мониторинга работоспособности вам может потребоваться отследить что-то, что имеет значительный переходный компонент (например, производственный робот что-то собирает).Все остальные показатели, как правило, лучше всего работают для стационарной вибрации. Таким образом, отслеживание пиковой псевдоскорости лучше всего скажет нам, изменилась ли энергия в этом переходном событии.

Пиковая псевдоскорость будет наиболее точно отслеживать энергоемкость данного переходного события.

В нашем случае, когда в наших подшипниках нет переходных процессов, этот показатель, по общему признанию, не так уж и полезен. Но опять же, если в вашей системе есть переходный процесс — вам НУЖНО это отслеживать!

Частота пиковой псевдоскорости

Теперь, даже если в вашей системе нет переходного процесса, отслеживание частоты пиковой псевдоскорости говорит нам, какой частотный диапазон является наиболее разрушительным.И это очень полезная метрика, даже для вибрации! Вы можете видеть, что в наших сигналах есть четкая тенденция, поскольку неисправность увеличивается, пиковая частота имеет тенденцию к увеличению. Мы также можем явно определить частоты, для которых мы хотим вычислить псевдоскорость, что позволит нам иметь некоторый контроль над степенью детализации этого.

Частота пиковой псевдоскорости говорит нам, какой частотный диапазон является наиболее разрушительным в нашей среде. Если это изменится и увеличится, это может быть еще одним индикатором изменения структуры нашей системы.


Сводка всех 12 показателей мониторинга вибрации

Хорошо, теперь давайте посмотрим на все наши показатели в таблице.

Набор данных Обычный Ошибка_007 Ошибка_014 Ошибка_021
Пиковое ускорение (g) 0,27 0,65 1,34 1,04
Среднеквадратичное ускорение (g) 0,07 0.12 0,16 0,20
Крест-фактор 4,08 5,36 8,48 5,22
Стандартное отклонение (г) 0,07 0,12 0,16 0,20
Скорость RMS (дюйм/с) 0,026 0,007 0,008 0,008
Рабочий объем RMS (дюймы) 0,00008 0.00001 0,00001 0,00005
Пиковая частота (Гц) 90 1051 3237 3316
Среднеквадратичное значение (г) от 1 до 65 0,010 0,001 0,001 0,002
RMS (g) от 65 до 300 0,031 0,010 0,008 0,006
RMS (g) от 300 до 6000 0.024 0,111 0,148 0,191
Пиковое значение PV (дюйм/с) 0,41 0,09 0,16 0,13
Пиковое значение PV (Гц) 90,5 161,3 512,0 3251.0

Брутто… в таком виде таблицы сложно быстро определить тенденцию. Так что давайте вместо этого построим сетку гистограмм 3 x 4, чтобы сравнить все показатели в одном представлении! Сейчас мы говорим!

В этом представлении мы можем быстро увидеть среднеквадратичное значение уровня вибрации, особенно высокочастотное среднеквадратичное значение, которое является наиболее показательным показателем серьезности повреждения подшипника.Но это верно только в нашем примере здесь. Каждая вибрационная среда отличается, и каждая механическая структура отличается. Поэтому важно отслеживать многие показатели на раннем этапе и проводить некоторые исследования, чтобы определить, какие из них являются наиболее важными для вашей системы!


Как рассчитать самостоятельно (бесплатно)

Теперь, когда я показал вам, как рассчитать эти показатели на примере набора данных о вибрации, — как вы отслеживаете эти показатели вибрации для своей собственной стратегии технического обслуживания на основе данных?

Во-первых, вам нужны данные о вибрации!

Прежде чем вы сможете сделать анализ, вам нужны данные вибрации для анализа! В идеале это должны быть беспроводные датчики, которые постоянно записывают и отправляют/загружают данные, чтобы упростить долгосрочный мониторинг.Я написал в блоге список 9 лучших точных беспроводных датчиков вибрации — это было бы хорошим местом для начала! И, конечно же, у enDAQ есть линейка датчиков вибрации и удара, которые вы можете использовать. Некоторые из них имеют возможность беспроводной загрузки, и все они также будут записывать данные локально, если вы предпочитаете этот маршрут.

Когда у вас есть данные, мы можем порекомендовать три различных способа расчета этих показателей (бесплатно):

  • С кодом Python или MATLAB
  • Использование VibrationData Toolbox
  • Загрузка данных в облако enDAQ

Python или код MATLAB

Весь исходный код, который выполнял анализ в этом блоге и генерировал графики, доступен прямо здесь ниже (щелкните здесь, чтобы открыть полный экран на отдельной вкладке).

Если вы любитель MATLAB, описанное выше не позволяет вам напрямую копировать/вставлять, но воспроизвести это в MATLAB должно быть довольно просто. В любом случае мы в enDAQ планируем опубликовать некоторые библиотеки Python с открытым исходным кодом, а также некоторые примеры MATLAB. Оставайтесь с нами!

Набор инструментов VibrationData

Мы предлагаем бесплатное программное обеспечение с графическим интерфейсом, в котором есть расчеты, необходимые для всего, что обсуждается в этом блоге, и чертовски многого другого! Это бесплатно и доступно для скачивания здесь.

Загрузка в облако enDAQ

Облачное программное обеспечение

enDAQ будет вычислять все эти показатели при загрузке в облако. Беспроводные устройства могут загружать напрямую через WiFi, но файлы с не беспроводных устройств также можно загружать вручную прямо из браузера. На данный момент это работает только для файлов, созданных на наших устройствах, но в будущем мы расширим функциональность, включив в нее общие файлы CSV.

На данный момент эти сводные показатели доступны в виде таблицы, которую можно загрузить или получить к ней доступ непосредственно через API.Но поколение приборной панели находится в разработке и должно быть выпущено в июне 2021 года.


Заключение и дополнительные ресурсы

Здесь МНОГО всего, так как же мы можем подытожить?

Начнем с того, что анализ вибрации не является совершенной наукой. Требуется немного искусства, чтобы изучить ваши данные и найти то, что наиболее важно для вашей конкретной среды. А для этого нужно:

  1. Данные о вибрации — так что установите датчики для сбора данных!
  2. Суммарные показатели — сигналы вибрации сложны, поэтому разбейте их на несколько показателей
  3. Отслеживайте эти показатели   – изменения этих показателей будут указывать на изменения в системе

Я измерил 12 различных показателей вибрации, но если бы мне пришлось выбрать 3 лучших, это были бы:

  • Среднеквадратичное ускорение
  • Среднеквадратичная скорость
  • Высокочастотное (выше 300 Гц) среднеквадратичное ускорение

Но начните со сравнения всех этих показателей вибрации, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для вашего приложения.Выйдите и измерьте свои собственные данные и проведите собственный анализ!

Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии или обращаться к нам напрямую с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть по этой или другим темам. Мы здесь, чтобы помочь вам со всеми вашими потребностями в тестировании!

Похожие сообщения:

Для получения дополнительной информации по этой теме посетите нашу специальную страницу ресурсов для беспроводных систем мониторинга вибрации. Там вы найдете больше сообщений в блогах, тематических исследований, вебинаров, программного обеспечения и продуктов, ориентированных на ваши потребности в мониторинге состояния и техническом обслуживании.

Учебник по физике: собственная частота

Как уже упоминалось ранее в этом разделе, звуковая волна создается в результате вибрации объекта. Вибрирующий объект является источником возмущения, которое движется в среде. Вибрирующим объектом, создающим помехи, могут быть голосовые связки человека, вибрирующая струна и дека гитары или скрипки, вибрирующие ножки камертона или вибрирующая диафрагма радиодинамика.Любой объект, который вибрирует, создает звук. Звук может быть музыкальным или шумным; но независимо от ее качества звуковая волна создается вибрирующим объектом.

Почти все предметы, если их ударить, ударить, щипнуть, наиграть или как-то потревожить, будут вибрировать. Если уронить метровую палку или карандаш на пол, он начнет вибрировать. Если вы дернете гитарную струну, она начнет вибрировать. Если вы подуете на горлышко бутылки из-под поп-музыки, воздух внутри начнет вибрировать.Когда каждый из этих объектов вибрирует, они имеют тенденцию вибрировать на определенной частоте или наборе частот. Частота или частоты, с которыми объект имеет тенденцию вибрировать при ударе, ударе, щипании, ударе или каком-либо нарушении, известна как 90 273 собственная частота 90 274 объекта. Если амплитуды колебаний достаточно велики, а собственная частота находится в диапазоне человеческих частот, то вибрирующий объект будет производить слышимые звуковые волны.

Все объекты имеют собственную частоту или набор частот, на которых они вибрируют.Качество или тембр звука, производимого вибрирующим объектом, зависит от собственных частот звуковых волн, производимых объектами. Некоторые объекты имеют тенденцию вибрировать на одной частоте, и часто говорят, что они производят чистый тон. Флейта имеет тенденцию вибрировать на одной частоте, производя очень чистый тон. Другие объекты вибрируют и производят более сложные волны с набором частот, между которыми существует целочисленное математическое соотношение; говорят, что они производят богатый звук.Туба имеет тенденцию вибрировать на наборе частот, которые математически связаны отношениями целых чисел; он дает насыщенный тон. Другие объекты будут вибрировать на множестве частот, между которыми нет простой математической зависимости. Эти объекты совсем не музыкальные, и звуки, которые они издают, можно назвать шумом. Когда метровая палка или карандаш падают на пол, они вибрируют с рядом частот, создавая сложную звуковую волну, лязгающую и шумную.


Факторы, влияющие на собственную частоту

Фактическая частота, с которой объект будет вибрировать, определяется множеством факторов. Каждый из этих факторов влияет либо на длину волны, либо на скорость объекта. С

частота = скорость/длина волны

изменение скорости или длины волны приведет к изменению собственной частоты. Роль музыканта состоит в том, чтобы контролировать эти переменные, чтобы получить заданную частоту от инструмента, на котором играют.Рассмотрим гитару в качестве примера. Есть шесть струн, каждая из которых имеет разную линейную плотность (более широкие струны имеют большую плотность на метр), разное натяжение (которое контролируется гитаристом) и разную длину (также контролируемую гитаристом). Скорость, с которой волны проходят через струны, зависит от свойств среды — в данном случае от натяжения (натяжения) струны и линейной плотности струн. Изменения этих свойств повлияют на собственную частоту конкретной струны.Вибрирующая часть конкретной струны может быть укорочена путем прижатия струны к одному из ладов на грифе гитары. Это изменение длины струны повлияет на длину волны и, в свою очередь, на собственную частоту, с которой вибрирует конкретная струна. Управление скоростью и длиной волны таким образом позволяет гитаристу управлять собственными частотами вибрирующего объекта (струны) и, таким образом, воспроизводить нужные музыкальные звуки.Те же принципы применимы к любому струнному инструменту — будь то арфа, клавесин, скрипка или гитара.

В качестве другого примера рассмотрим тромбон с его длинной цилиндрической трубкой, дважды согнутой вокруг себя и заканчивающейся расширяющимся концом. Тромбон является примером духового инструмента. Трубка любого духового инструмента действует как контейнер для вибрирующего столба воздуха. Воздух внутри трубки будет приводиться в вибрацию вибрирующим язычком или вибрацией губ музыканта относительно мундштука.В то время как скорость звуковых волн в воздушном столбе не может быть изменена музыкантом (они могут быть изменены только изменением температуры в помещении), длина воздушного столба изменяется. Для тромбона длина изменяется путем выталкивания трубки наружу от мундштука, чтобы удлинить ее, или втягивания, чтобы укоротить ее. Это приводит к изменению длины столба воздуха и, следовательно, к изменению длины волн, которые он производит. И, конечно же, изменение длины волны приведет к изменению частоты.Таким образом, собственная частота духового инструмента, такого как тромбон, зависит от длины воздушного столба инструмента. Те же самые принципы могут быть применены к любому подобному инструменту (туба, флейта, колокольчик, органная труба, кларнет или поп-бутылка), звук которого создается вибрациями воздуха внутри трубки .

 

В классе было проведено множество демонстраций (некоторые из которых были забавными, а некоторые банальными), которые иллюстрировали идею собственных частот и их модификации.Бутылка для поп-музыки может быть частично заполнена водой, оставляя внутри объем воздуха, способный вибрировать. Когда человек дует на горлышко бутылки, воздух внутри приходит в колебательное движение; турбулентность над горлышком бутылки создает возмущения внутри бутылки. Эти вибрации приводят к звуковой волне, которую слышно учащимся. Конечно, частоту можно изменить, изменив объем столба воздуха (добавив или удалив воду), что изменит длину волны и, в свою очередь, частоту.Принцип аналогичен соотношению частоты и длины волны воздушных столбов; меньший объем воздуха внутри бутылки означает более короткую длину волны и более высокую частоту.

Оркестр рулонов туалетной бумаги можно создать из рулонов туалетной бумаги разной длины (или рулонов оберточной бумаги). Валики будут вибрировать с разной частотой при ударе по голове ученика. Правильно подобранный набор барабанов приведет к воспроизведению звуков, которые способны исполнить песню «Mary Had a Little Lamb», удостоенную премии «Тони».»

Возможно, вы знакомы с популярным трюком с кубком для воды, который часто демонстрируют на уроках физики. Возьмите кубок с водой и вымойте пальцы. Затем аккуратно проведите пальцем по краю стакана с водой. Если вам повезет, вы сможете вызвать вибрацию кубка с помощью трения скользящей палочки . (Нет необходимости использовать хрустальный кубок. Часто говорят, что хрустальные кубки работают лучше, но трюк так же легко выполнить с чистыми пальцами и недорогим кубком.) Подобно скрипичной тетиве, натягиваемой на струну скрипки, палец прилипает к молекулам стекла, растягивая их в заданной точке, пока напряжение не станет таким большим. Затем палец соскальзывает со стекла и впоследствии находит другую микроскопическую поверхность, к которой прилипает ; палец тянет молекулы на этой поверхности, скользит и затем застревает в другом месте. Этого процесса скачкообразного трения, происходящего с высокой частотой, достаточно, чтобы заставить молекулы стекла вибрировать с их собственной частотой.Результата достаточно, чтобы произвести впечатление на ваших гостей за ужином. Попробуйте дома!!

Возможно, вы видели маятник, колеблющийся взад-вперед относительно своего положения равновесия. Хотя маятник не издает звука при колебаниях, он иллюстрирует важный принцип. Маятник, состоящий из более длинной струны, колеблется с более длинным периодом и, следовательно, с более низкой частотой. Опять же, существует обратная зависимость между длиной вибрирующего объекта и собственной частотой, с которой вибрирует объект.Это же отношение распространяется на любой вибрирующий инструмент — будь то гитарная струна, ксилофон, музыкальный инструмент или литавра.

 

Итак, все объекты имеют собственную частоту или набор частот, на которых они вибрируют при ударе, щипании, игре на струнах или каком-либо нарушении. Фактическая частота зависит от свойств материала, из которого сделан объект (это влияет на скорость волны) и длины материала (это влияет на длину волны).Цель музыкантов состоит в том, чтобы найти инструменты, обладающие способностью вибрировать с наборами частот, музыкально звучащих (т. е. математически связанных простыми соотношениями целых чисел), и варьировать длины и (если возможно) свойства для создания желаемых звуков. .

Смотри!
Преподаватель физики заставляет кубок с водой петь на своей собственной частоте.

Ускорение вибрации способствует эндохондральному образованию во время заживления перелома посредством клеточной хондрогенной дифференцировки

Abstract

Сообщалось, что ускорение вибрации за счет вибрации всего тела способствует заживлению переломов.Однако механизм, ответственный за этот эффект, остается неясным. Цель этого исследования состояла в том, чтобы определить, влияет ли вибрационное ускорение непосредственно на клетки вокруг места перелома и способствует эндохондральной оссификации. Четырехнедельных самок крыс Wistar Hannover разделили на две группы (вибрационная [V группа] и контрольная [C группа]). Восьмые ребра с обеих сторон разрезали вертикально ножницами. С 3-го по 11-й день после операции в группе V применяли виброускорение с использованием Power Plate ® (30 Гц, низкая амплитуда [30-Low], 10 мин/день).Зрелые мозоли появились раньше в группе V, чем в группе C по гистологическому анализу. Содержание ГАГ в мозоли перелома на 6-е сутки было достоверно выше в группе В, чем в группе К. Экспрессия мРНК SOX-9, аггрекана и Col-II в костной мозоли перелома на 6-й день и Col-X на 9-й день была значительно выше в группе V, чем в группе C. Для анализа in vitro применяли четыре различных режима виброускорения (30 или 50 Гц с низкой или высокой амплитудой [30-низкая, 30-высокая, 50-низкая и 50-высокая], 10 мин/день). прехондрогенная клетка (ATDC5) и недифференцированная клетка (C3h20T1/2).Не было существенной разницы в пролиферации клеток между контролем и любым из четырех условий вибрации для обеих клеточных линий. Для обеих клеточных линий окрашивание альциановым синим было выше в условиях 30-Low и 50-Low, чем в контроле, а также в условиях 30-High и 50-High на 7 и 14 дни. Ускорение вибрации в условиях 30-L повышало экспрессию хондрогенных генов. SOX-9, аггрекан, Col-II и Col-X. Низкоамплитудное вибрационное ускорение может способствовать эндохондральной оссификации при заживлении перелома 90–140 in vivo 90–141 и хондрогенной дифференцировке 90–140 in vitro 90–141.

Образец цитирования: Yokoi H, Take Y, Uchida R, Magome T, Shimomura K, Mae T, et al. (2020) Ускорение вибрации способствует эндохондральному образованию во время заживления переломов посредством клеточной хондрогенной дифференцировки. ПЛОС ОДИН 15(3): е0229127. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127

Редактор: Jung-Eun Kim, Медицинский факультет Национального университета Кёнпук, РЕСПУБЛИКА КОРЕЯ

Поступила в редакцию: 31 мая 2019 г.; Принято: 30 января 2020 г .; Опубликовано: 5 марта 2020 г.

Авторское право: © 2020 Yokoi et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи.

Финансирование: Финансирование: Поддержка предоставлена ​​PROTEA JAPAN Company, Limited [http://www.protea.co.jp], номер гранта J167701901. Инициал автора, получившего финансирование, — К.N (Кафедра медицины спорта и исполнительских искусств Высшей школы медицины Университета Осаки). Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Эта рукопись была поддержана компанией PROTEA JAPAN Company, Limited [http://www.protea.co.jp], номер гранта J167701901. Это не меняет нашей приверженности политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

Лечение переломов костей является фундаментальным и важным для поддержания физической активности.Клинические результаты лечения переломов в целом удовлетворительные благодаря хорошей способности костей к заживлению, а также улучшению различных хирургических вмешательств. Тем не менее, отсроченное сращение и несращение по-прежнему являются неприятными осложнениями. Когда они возникают, способность к заживлению часто нарушается, и пациенты испытывают длительный период лечения или требуют повторных операций, что часто приводит к инвалидности в повседневной жизни, с постоянной болью и тугоподвижностью суставов [1]. Для лечения отсроченного сращения и/или несращения были предложены различные подходы, в том числе медикаментозная терапия, такая как введение витаминных препаратов и паратиреоидного гормона [2-4], и исследования показали, что цитокины, такие как основной фактор роста фибробластов [2-4]. 5,6], а терапия, включающая механические стимулы, такие как динамизация интрамедуллярного стержня [7–11], электромагнитный импульс [12,13] и низкоинтенсивный импульсный ультразвук (LIPUS) [14–17], может эффективно способствовать заживление переломов костей.Однако эти подходы имеют некоторые ограничения. Динамизацию можно проводить только у пациентов с интрамедуллярным стержнем или аппаратом внешней фиксации. Кроме того, хотя LIPUS является неинвазивным методом, широко используемым в клинической практике, его эффективность ограничена в случаях вовлечения глубоких костей и в случаях, когда вмешивается металлический имплантат.

В последние годы виброускорение с использованием аппарата вибрации всего тела (WBV) привлекает внимание как средство приложения механических раздражителей к телу.Аппарат WBV может обеспечивать механическую нагрузку альтернативного гравитационного ускорения по направлению и амплитуде, используя трехмерную вибрацию для тела, органа и клеток, и использовался для ускоренной тренировки или упражнений. Сообщалось о многочисленных эффектах виброускорения, включая улучшение гибкости и производительности, увеличение объема кровотока и секреции гормонов, мышечную гипертрофию и облегчение боли [18–24]. Кости, которые чувствительны к механическим воздействиям, также подвержены влиянию виброускорения, и такой подход, безусловно, может улучшить плотность костной ткани [25].Кроме того, в нескольких исследованиях сообщалось, что виброускорение увеличивает образование кости, минерализацию и ремоделирование кости в костной мозоли и способствует заживлению переломов [26–38], а Uchida et al. сообщили, что виброускорение с помощью Power Plate ® ((Performance Health Systems, LLC, Northbrook, IL)) улучшило скорость сращения костей и способствовало заживлению переломов ребер на 12-й день [39], тем самым предполагая, что виброускорение можно рассматривать как лечение возможность отсроченного сращения и/или несращения переломов костей.Как упоминалось выше, виброускорение с помощью WBV имеет многочисленные эффекты, но механизм еще полностью не выяснен.

Принимая во внимание тот факт, что ускорение вибрации с помощью WBV способствует заживлению переломов, это исследование было сосредоточено на механизме ускорения заживления переломов с точки зрения эндохондральной оссификации. Некоторые исследования показали усиленную эндохондральную оссификацию WBV [27,30,32]. Верле и др. сообщили, что группа WBV, нагруженная низкочастотной высокочастотной вибрацией (LMHFV) в течение 20 минут в день, показала область окрашивания сафранином O раньше, чем контрольная группа, при гистологической оценке с использованием модели перелома бедренной кости мышей [34].Чанг и др. также сообщили, что экспрессия col-II в группе WBV была выше, чем в контрольной группе с использованием модели перелома бедренной кости у крыс с остеопорозом [32]. Однако экспрессия других генов, связанных с эндохондральным окостенением и продукцией GAG, наряду с точными молекулярными механизмами ускорения вибрации с использованием WBV самой клетки-предшественника хондроцитов, остается неясной на клеточном уровне. Мы предположили, что ускорение вибрации влияет на дифференцировку хондрогенных клеток во время эндохондральной оссификации.Чтобы проверить эту гипотезу, мы провели эксперименты с использованием животной модели заживления переломов in vivo и модели in vitro хондрогенной дифференцировки в культуре клеток и проанализировали экспрессию генов и продукцию ГАГ.

Материалы и методы

Имеющиеся в продаже продукты

Для виброускорения in vivo и in vitro использовали Power Plate ® Pro5HPTM (Performance Health Systems, LLC, Northbrook, IL).Это устройство способно обеспечить трехмерную нагрузку WBV в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной осях в различных условиях, с частотой 30 или 50 Гц и амплитудой малой амплитуды (примерно 2,5 мм) или высокой амплитуды (примерно 5,0 мм). ). Когда гравитационное ускорение (1 G) было установлено в качестве базовой линии, а направление силы тяжести считалось положительным, ускорение ниже 30 Гц-низкая амплитуда (30-L), 30 Гц-высокая амплитуда (30-H), 50 Гц-низкая амплитуда амплитуда (50-L) и 50 Гц-высокая амплитуда (50-H) условия периодически достигают пиковой величины приблизительно 1.5G, 3G, 3G и 6G соответственно.

Для биохимических анализов мы использовали набор Blyscan GAG Assay Kit (Biocolor, Antrim, UK), Alcian Blue 8GX (Sigma-Aldrich, St. — набор кДНК и набор геномной ДНК PureLink (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс) и анализы экспрессии генов SYBR Green и Taqman (Applied Biosystems, Уолтем, Массачусетс). Для иммуногистохимии мы использовали набор для иммуноокрашивания Histofine (Nichirei, Co., Ltd., Токио, Япония) с анти-SRY-родственным антителом HMG box-9 (SOX-9) (кроличьи поликлональные, D8G8H; Cell Signaling Technology, Danvers). , Массачусетс).Для экспериментов с клеточными культурами мы приобрели клеточные линии ATDC5 и C3h20T1/2 из Европейской коллекции аутентифицированных клеточных культур (ECACC; Солсбери, Англия) и использовали модифицированную Дульбекко среду Игла с высоким содержанием глюкозы (HG-DMEM) и DMEM/F-12 (Wako , Осака, Япония), фетальная телячья сыворотка (FBS) (HyClone; GE Healthcare Life Sciences, Мальборо, Массачусетс), пенициллин/стрептомицин (Gibco BRL, Life Technologies Inc., Карлсбад, Калифорния), премикс ITS+ (BD Biosciences, Бедфорд, MA), рекомбинантный BMP-2 человека (PeproTech, Rocky Hill, NJ) и систему анализа пролиферации клеток с премиксом WST-1 (TAKARA BIO, Shiga, Japan).

Эксперименты на животных in vivo

В общей сложности 77 4-недельных самок крыс Wistar Hanover, приобретенных у Nihon CREA (Токио, Япония), использовали для модели перелома ребер, как описано ранее [39,40]. Вкратце, каждую крысу анестезировали ингаляцией изофлурана и внутрибрюшинной инъекцией пентобарбитала натрия (5 мг/100 г массы тела). Над грудным отделом позвоночника был сделан продольный разрез длиной 3 см, и поверхностные мышцы спины были отведены латерально, тем самым обнажая дорсальную часть ребер.Затем, при переломе ребра, восьмые ребра с обеих сторон разрезали вертикально ножницами по латеральному краю паравертебральной мышцы. Кожу зашивали, а затем животных содержали в клетках с ежедневным наблюдением за количеством корма, массой тела и состоянием раны. В каждую клетку (28 × 45 см и рост 20 см) помещали по три крысы, которых кормили коммерческой твердой пищей (CE-2, Nihon CLEA, Токио, Япония) и водой ad libitum . Клетки помещали в помещение для животных с циклом свет:темнота 12:12, а температуру и влажность в помещении для животных поддерживали на уровне 20–24°C и 40–60% соответственно.

Крысы были разделены на следующие две группы: контрольную и вибрационную (группы C и V соответственно). Крысы в ​​группе V подвергались ежедневной нагрузке WBV в течение 10 минут в условиях 30 л с 3-го дня после перелома (PFD) до дня перед умерщвлением (рис. 1А). Каждую крысу по отдельности помещали в клетку, которую закрепляли на Power Plate ® с помощью упаковочной ленты, чтобы обеспечить воздействие вибрации на животное. Во время виброускорительной нагрузки крыс в группе С помещали рядом с Power Plate ® , чтобы свести к минимуму различия в окружающей среде, такие как шум от Power Plate ® , между группами.На PFD 6, 9 и 12 крыс из каждой группы умерщвляли и собирали целые сломанные ребра или мозоли толщиной 2 мм для рентгенографии (10 ребер из каждой группы в каждый момент времени), гистологии (10 ребер из каждой группы). каждую группу в каждый момент времени), биохимический (6 каллюсов из каждой группы в каждый момент времени) и анализ экспрессии генов (6 каллюсов из каждой группы в каждый момент времени), как описано ниже. Крыс в PFD 3 умерщвляли в качестве контролей предварительной нагрузки для этих анализов. Все экспериментальные процедуры проводились в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных Физиологического общества Японии.Исследование также было одобрено Комитетом по использованию животных Высшей школы медицины Осакского университета (номер разрешения: 22–071).

Рис. 1. Дизайн исследования.

A: Крысы в ​​группе V подвергались ежедневной нагрузке WBV в течение 10 минут с частотой 30-L в условиях PFD 3. На PFD 3, 6, 9 и 12 каждый участок перелома оценивали рентгенологически и гистологически. , биохимическая и генная экспрессия. B: клетки C3h20T1/2 и ATDC5 использовали для оценки прямого клеточного эффекта вибрационных стимулов в течение 10 минут в день с точки зрения клеточной пролиферации и дифференцировки.Для клеточной пролиферации клетки высевали в колбу Т12.5 с нормальной средой и подвергали воздействию вибрационных стимулов четырех условий (30 или 50 Гц, 10 мин, низкая или высокая амплитуда). На 4-й день пролиферацию клеток оценивали с помощью анализа WST. Для хондрогенной дифференцировки клетки высевали в колбу Т12.5 с нормальной средой и размножали до 90% слияния; затем среду меняли на среду для дифференцировки и применяли вибрационные стимулы. Хондрогенная дифференцировка в четырех условиях (30 или 50 Гц, 10 мин., низкая или высокая амплитуда) оценивали для количественного определения синтеза ГАГ с использованием окраски альциановым синим на 7 и 14 день и для анализа экспрессии генов на 3, 7, 10 и 14 день.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g001

Рентгенологическое и гистологическое исследование перелома.

Рентгеновские снимки в двух направлениях (n = 10 из каждой группы в каждый момент времени) были получены для оценки заживления перелома. При радиологической оценке состояние процесса заживления было разделено на следующие четыре стадии: стадия 1 (S1), щель между переломами четкая, непрерывности; стадия 2 (S2), костная мозоль перелома очевидна, но без непрерывности; стадия 3 (S3), костная мозоль перелома соединяет две кости, что видно в одном направлении рентгена; и стадия 4 (S4), рентгенографическое состояние сращения костей с непрерывным переломом в двух направлениях рентгеновских лучей.

При гистологической оценке образцы ребер ( n = 10 из каждой группы в каждый момент времени) декальцинировали этилендиаминтетрауксусной кислотой (pH 7,4) после фиксации 10% нейтральным формалином. Затем их обезвоживали в этаноле, разрезали пополам вдоль длинной оси ребра и заливали в парафин. Готовили срезы (толщиной 5 мкм) и окрашивали гематоксилином и эозином (HE), сафранином-О и антителом SOX-9 (иммуногистохимический анализ) в соответствии с инструкциями производителя.Микроскопические изображения оцифровывали с помощью автоматического сканирующего устройства (Aperio CS2; Leica Biosystems Imaging, Inc., Wetzlar, Germany). Части костной мозоли оценивали с помощью окрашивания HE и сафранином-О в соответствии с ранее описанной четырехстадийной моделью [41]: воспаление, образование мягкой костной мозоли, образование твердой мозоли и ремоделирование кости. Вкратце, воспаление начинается сразу вокруг места перелома, где существует множество окрашенных эозином воспалительных клеток. При образовании мягкой костной мозоли между местами переломов появляется хрящевая ткань, которая окрашивается сафранином-О.При образовании твердой мозоли область мягкой мозоли заменяется новой сплетенной костью. При ремоделировании кости твердая костная мозоль ремоделируется пластинчатой ​​костью [42].

По результатам гистологической оценки мы разделили статус созревания заживления на следующие четыре фазы: зрелая 1 (М1) фаза, место перелома заполнено воспалительной тканью; зрелая фаза 2 (M2), мягкая мозоль перекрывала место перелома; зрелая 3 (М3) фаза, твердая мозоль стала доминирующей (более 50% площади мозоли на гистологических срезах) в месте перелома; и зрелая фаза 4 (M4), реконструированная кость, объединенная с сломанной костью.

Биохимический анализ мозоли перелома.

Мозоли перелома (толщиной 2 мм) были собраны из каждого образца ребра, который был заморожен, а затем раздроблен хирургическими ножницами. Образцы костной мозоли перелома анализировали на содержание ГАГ с использованием набора для анализа ГАГ Blyscan в соответствии с инструкциями производителя. Содержание ГАГ в костной мозоли перелома нормализовали к сырой массе костной мозоли. Для анализа экспрессии генов тотальную РНК получали из мозоли перелома с использованием мини-набора PureLink RNA, а затем проводили обратную транскрипцию с использованием высокопроизводительного набора РНК-кДНК и ОТ-ПЦР в реальном времени с использованием SYBR Green для SOX-9. , коллаген II типа (Col-II), аггрекан (ACN), коллаген X типа (Col-X) и фактор роста эндотелия сосудов-A (VEGF-A) определяли с использованием наборов специфических праймеров для каждого гена (таблица 1). .Относительный уровень экспрессии каждого гена-мишени нормализовали до уровня глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH).

Эксперименты с клеточными культурами in vitro Клетки

C3h20T1/2 (недифференцированные) и ATDC5 (прехондрогенные) использовали для оценки прямых клеточных эффектов виброускорения с точки зрения клеточной пролиферации и дифференцировки. Клеточные линии C3h20T1/2 и ATDC5 поддерживали в DMEM с 10% FBS и 1% пенициллина/стрептомицина и DMEM/Ham’s F-12 с 5% FBS и 1% пенициллина/стрептомицина (нормальная среда) соответственно во влажной атмосфере. 5% CO 2 при 37°C.Для индуцирования хондрогенной дифференцировки рекомбинантный BMP-2 человека (300 нг/мл) добавляли к культуральной среде C3h20T1/2, а 1% ITS+ Premix добавляли к культуральной среде ATDC5. Питательные среды заменяли каждые 2 дня. Для применения в этих ячейках виброускорения без риска загрязнения или влияния гидравлического давления клетки заранее засевали в колбу Т-12,5 с определенным номером ячейки. Во время загрузки колба была заполнена нормальной средой с полностью закрытой крышкой.Колбу таким же образом закрепляли на Power Plate ® с помощью упаковочной ленты и подвергали виброускорению в течение 10 мин/сутки. В этом эксперименте in vitro были исследованы четыре комбинации настроек вибрации (т. е. 30-L, 30-H, 50-L и 50-H). Во время виброускоренной нагрузки колбы контрольной группы устанавливали вне инкубатора, чтобы создать аналогичные условия окружающей среды (рис. 1В).

Пролиферация клеток. Клетки

C3h20T1/2 (3 × 10 4 клеток) или ATDC5 (3 × 10 4 клеток) высевали в Т-12.5 с нормальной средой, а со следующего дня подвергали виброускорению в течение трех суток. На 2, 3 и 4 дни пролиферацию клеток оценивали с использованием системы анализа пролиферации клеток Premix WST-1 в соответствии с инструкциями производителя. После инкубации в течение 2 ч при 37°С среду для анализа анализировали с использованием спектрометра при 440 нм ( n = 6 для каждого условия вибрации для каждой клеточной линии).

Хондрогенная дифференцировка. Клетки

C3h20T1/2 (5 × 10 5 клеток) или ATDC5 (5 × 10 5 клеток) высевали в Т-12.5 с нормальной средой и были расширены до 90% слияния. Затем среду меняли на среду для дифференциации и применяли виброускорение в определенные дни (n = 8 в каждой группе). Для количественной оценки синтеза ГАГ клетки подвергали четырем условиям вибрации (30-L, 30-H, 50-L и 50-H), а на 7-й и 14-й дни фиксировали 10% формалином, промывали 3 % уксусной кислоты в дистиллированной воде и окрашивали Alcian Blue 8GX. После промывки Alcian Blue экстрагировали 6-М раствором гуанидина-HCl в течение ночи при комнатной температуре, а затем измеряли оптическую плотность при 650 нм после уравновешивания температуры ( n = 4 из каждой группы).Чтобы нормализовать поглощение по количеству ДНК, количество ДНК в обеих клеточных линиях измеряли с помощью набора геномной ДНК PureLink в соответствии с инструкциями производителя ( n = 4 из каждой группы) и усредняли. Сравнивали поглощение каждой группы, нормализованное по среднему количеству ДНК.

Экспрессию хондрогенных генов исследовали в условиях, в которых хондрогенная дифференцировка усиливалась за счет виброускорения на 3, 7, 10 и 14 дни. Через 6 ч после последнего вибрационного ускорения экстрагировали тотальную РНК, как описано выше, и проводили процедуры ОТ-ПЦР в реальном времени с использованием анализов экспрессии генов TaqMan для SOX-9 , Col-II , ACN , Col- X и VEGF-A .

Статистический анализ

Количественное содержание ГАГ и относительная экспрессия каждого гена-мишени сравнивались между двумя группами в разные моменты времени с использованием двустороннего дисперсионного анализа (ANOVA) и значений поглощения анализа пролиферации клеток WST-1 и окрашивания альциановым синим. сравнивались между обследованными группами с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим апостериорным тестом Тьюки. Анализы были выполнены с использованием программного обеспечения для статистического анализа (PASW Statistics 18.0; SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Статистическая значимость была установлена ​​на уровне p -значение <0,05.

Результаты

Переход фазы заживления перелома по данным гистологии

На ПФО 3 (до виброускорения) клетки воспаления инфильтрировали гематому между отломками, часть этих клеток образовывала уплотненные скопления. Кроме того, не наблюдалось положительного окрашивания сафранином-О или SOX-9-положительных клеток. На PFD 6 мягкая мозоль, характеризующаяся положительным окрашиванием сафранином-О, наблюдалась в конце фрагментов перелома, а область между фрагментами перелома была заполнена воспалительными клетками в группе С, тогда как область мягкой мозоли преобладала в конце. осколков перелома и между осколками перелома.На PFD 9 в группе V площадь мягкой мозоли уменьшилась по сравнению с находкой на PFD 6, а твердая мозоль появилась из-за замены на мягкую мозоль, тогда как в группе C мягкая мозоль оставалась доминирующей. На PFD 12 в группе V ремоделирующая кость замещала твердую костную мозоль между фрагментами перелома, тогда как в группе C между фрагментами перелома наблюдалась смесь мягкой костной мозоли и твердой мозоли (рис. 2).

Рис. 2. Динамика заживления перелома.

На всех изображениях показаны репрезентативные места переломов ребер, окрашенные сафранином О, в каждой группе.На PFD 3 воспалительные клетки инфильтрировали между отломками (фаза M1). На PFD 6 область между фрагментами перелома была заполнена воспалительными клетками (фаза М1) в группе С, хотя в конце и между фрагментами перелома (фаза М2) в группе В преобладала область мягкой мозоли. На PFD 9 область твердой мозоли появилась (фаза М3) в группе В, тогда как область мягкой мозоли оставалась доминирующей в группе С (фаза М2). На PFD 12 реконструированная кость заменила твердую мозоль (фаза M4) в группе V, тогда как смесь мягкой и твердой мозоли наблюдалась (фаза M3) в группе C.IF: область воспаления, SC: мягкая мозоль, HC: твердая мозоль, RB: ремоделирование кости.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g002

При большем увеличении гистологических срезов области мозоли на PFD 6 Sox-9-положительные клетки наблюдались как в группах C, так и в группах V, хотя группа V показала гипертрофированные хондроциты, а группа C показала обильные пролиферативные хондроциты (рис. 3).

Рис. 3. Большее увеличение гистологического среза мозоли на PFD 6.

A, B и C показывают мозоль группы C; D, E и F показывают V-группу. A, B, D и E показывают изображения, окрашенные сафранином O, а C и F показывают изображения, окрашенные антителом SOX-9. B, C, E и F показывают квадраты на изображениях A или D как изображение поля с высоким увеличением. Черная стрелка: Sox-9 положительные клетки, черные треугольники Sox-9 отрицательные клетки. IF: область воспаления, SC: мягкая мозоль.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g003

Что касается классификации состояния созревания переломов, на PFD 3 все переломы ребер находились в фазе M1.На PFD 6 2 из 10 сломанных ребер в группе C были в фазе M2, а 6 из 10 сломанных ребер в группе V были в фазе M2. На PFD 9 двое находились в фазе M3, семь — в фазе M2 и один — в фазе M1 в группе C, а один — в фазе M4, шесть — в фазе M3 и трое — в фазе M3. Фаза М2 в группе V. На PFD 12 двое находились в фазе М4, пять — в фазе М3, трое — в фазе М2 в группе С, а шесть — в фазе М4 и четыре — в фазе М3 в группе V, что предполагает что зрелые мозоли появились раньше в группе V, чем в группе C (рис. 4).

Рис. 4. Классификация состояния созревания переломов.

Фаза созревания оценивалась как фаза M1–M4, как описано в тексте. Фаза созревания протекала раньше в костной мозоли перелома в В-группе, чем в С-группе.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g004

Рентгенологическое исследование места перелома

На ПФО 3 (до виброускорения) зазор между трещинами четкий, сплошности нет.Все переломы были в S1. В PFD6 мозоль перелома была очевидна (S2) в шести случаях в группе C и в восьми случаях в группе V, но не наблюдалось мозоли (S1) в четырех случаях в группе C. На PFD 9 мозоль перелома соединяет две кости, по крайней мере, в одном рентгеновском направлении (S3) в восьми случаях в группе V, но шесть случаев все еще были в S2 в группе C. На PFD12 в пяти случаях в группе V было рентгенографическое сращение костей (S4), но только в одном случае в группе C (рис. 5, таблица 2).

Рис. 5. Рентгенологическая динамика заживления перелома.

На всех изображениях показаны репрезентативные места переломов ребер в каждой группе. На PFD 3 непрерывности перелома не было (S1). На PFD 6 между переломами (S2) в V группе появилось тонкое кальцинированное изображение. На PFD 9 кальциноз между переломами в группе V был толстым (белая стрелка), и костные перемычки наблюдались по крайней мере в одном направлении рентгена (белый треугольник) (S3). На PFD 12 линия перелома была нечеткой в ​​группе V с перекрытием перелома в двух направлениях рентгена (S4).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g005

Содержание ГАГ в мозоли перелома

Влажный вес каллуса на PFD 3, 6, 9 и 12 существенно не отличался между группами C и V. В группе С содержание ГАГ в каллюсе увеличивалось с PFD 3 и достигало максимума на PFD 9 (таблица 3). В группе V содержание ГАГ в каллусе достигало максимума на 6-й день, и в этот момент оно было значительно выше в группе V, чем в группе C.

Количественный анализ экспрессии генов в костной мозоли перелома

В группе C уровни экспрессии мРНК SOX-9 и Col-II в мозоли перелома увеличивались с PFD 3 и достигали максимума на PFD 9, тогда как в группе V эти уровни достигали пика на PFD 6, и в этот момент уровни были значительно выше в группе V, чем в группе C (рис. 6).Кроме того, уровни экспрессии мРНК ACN и Col-X увеличились по сравнению с PFD 3, уровень ACN достиг максимума при PFD 6, а уровень Col-X достиг пика при PFD 9 в обеих группах. Однако пиковые уровни ACN и Col-X были значительно выше в группе V, чем в группе C. Более того, уровень экспрессии мРНК VEGF-A увеличивался с PFD 3 и достигал пика на PFD 6 в обеих группах, а пиковый уровень был значительно выше в группе V, чем в группе C (фиг. 6).

Рис. 6. Количественный анализ экспрессии генов в костной мозоли перелома.

В группе C уровни экспрессии мРНК SOX-9 и Col-II в костной мозоли возрастали с PFD 3 и достигали пика на PFD 9, тогда как в группе V эти уровни достигали пика на PFD 6 и в на данный момент уровни были значительно выше в группе V, чем в группе C. Кроме того, уровни экспрессии мРНК ACN и Col-X увеличивались с PFD 3, уровень ACN достигал пика на PFD 6, а уровень Col-X достигал пика на PFD 9 в обеих группах.Однако пиковые уровни ACN и Col-X были значительно выше в группе V, чем в группе C. Более того, уровень экспрессии мРНК VEGF-A увеличивался с PFD 3 и достигал пика на PFD 6 в обеих группах, причем пиковый уровень был значительно выше в группе V, чем в группе C. *: р < 0,05. Черный кружок указывает на значительную разницу в V-группах, а черный треугольник — в C-группе.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g006

In vitro Пролиферация клеток и продукция ГАГ

Пролиферацию клеток со 2-го по 4-й день наблюдали при любых условиях для клеточной линии ATDC5 или C3h20T1/2.В каждой группе количество клеток увеличивалось со 2-го по 4-й день, однако не было существенной разницы между контролем и любым из четырех условий вибрации на 2-й, 3-й и 4-й дни (таблица 4).

Не было существенной разницы между контролем и любым из четырех условий вибрации на 7-й и 14-й дни в среднем количестве ДНК для каждого условия (таблица 5). Когда индуцировали хондрогенную дифференцировку, клетки ATDC5 и C3h20T1/2 показали значительно более высокие значения поглощения окрашивания альциановым синим в условиях 30-L, чем в контрольных условиях, 30-H и 50-H на 7-й день.Кроме того, обе клеточные линии показали значительно более высокие значения поглощения в условиях 30-L и 50-L, чем в контроле, условиях 30-H и 50-H на 14-й день (за исключением клеточной линии C3h20T1/2 между контролем и 50-L). L условиях) (рис. 7).

Рис. 7. Продукция ГАГ клеточных линий ATDC5 и C3h20T1/2. Клетки

ATDC5 и C3h20T1/2 продемонстрировали значительно более высокие значения поглощения при окрашивании альциановым синим в условиях 30-L, чем в контрольных условиях, в условиях 30-H и 50-H на 7-й день.Кроме того, обе клеточные линии показали значительно более высокие значения поглощения в условиях 30-L и 50-L, чем в контроле, условиях 30-H и 50-H на 14-й день (за исключением клеточной линии C3h20T1/2 между контролем и 50-L). Л условия). a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p и q: p < 0,05.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229127.g007

Количественный анализ экспрессии генов в клеточных линиях ATDC5 и C3h20T1/2

Вибрационное ускорение в условиях 30 л повышало экспрессию нескольких хондрогенных генов в обеих клеточных линиях.Экспрессия мРНК SOX-9 на 7-й день, Col-II на 10-й и 14-й день и ACN на 14-й день в клеточной линии ATDC5 и SOX-9 на 7-й день, Col-II на 7-й и 10-й день и ACN на 14-й день в клеточной линии C3h20T1/2 были значительно выше в группе V, чем в группе C (рис. 8). Кроме того, экспрессия мРНК Col-X в обеих клеточных линиях и экспрессия VEGF-A в клеточной линии C3h20T1/2 были значительно выше в группе V, чем в группе C на 14-й день.

Рис. 8. Количественный анализ экспрессии генов в клеточных линиях ATDC5 и C3h20T1/2.

Экспрессия мРНК SOX-9 на 7-й день, Col-II на 10-й и 14-й дни и ACN на 14-й день в клеточной линии ATDC5 и SOX-9 на 7-й день, Col-II на 7-й и 10-й дни и ACN на 14-й день в клеточной линии C3h20T1/2 были значительно выше в группе V, чем в группе C. Экспрессия мРНК Col-X в обеих клеточных линиях и экспрессия VEGF-A в клеточной линии C3h20T1/2 были значительно выше в группе V, чем в группе C на 14-й день. *: p < 0,05.

https://дои.org/10.1371/journal.pone.0229127.g008

Обсуждение

Широко известно, что механическая стимуляция ускоряет заживление переломов [7–17]. Чтобы выяснить механизм, ответственный за улучшение заживления переломов, мы сначала выполнили гистологический анализ во времени, используя ту же модель перелома ребра, что и в предыдущем исследовании Uchida et al. с 3-го по 12-й день, что свидетельствует о том, что заживление перелома при виброускорении следует нормальному процессу, включающему образование костной мозоли и ремоделирование кости в месте перелома через стадию воспаления, но зрелые мозоли появились раньше в группе V, чем в группе C.Это было подтверждено более высоким содержанием ГАГ в костной мозоли в месте перелома на 7-й день, а также усилением экспрессии хондрогенного гена в вибрационно-стимулированной мозоли на незрелой фазе PFD 6-9. При биохимическом анализе всего каллюса как содержание ГАГ, так и экспрессия генов достигали своих пиковых значений в более ранней точке в группе V, чем в группе C. Эти результаты in vivo показали, что эффекты виброускорения на созревание костной мозоли проявлялись на ранней стадии заживления перелома, поскольку стимуляция применялась из PFD 3, когда место перелома было заполнено воспалительной тканью, т.е.д., фаза М1 и группы В и С различались на PFD 6 в отношении появления перемычек мягких мозолей в месте перелома. Ускоренное образование мягкой костной мозоли в группе V впоследствии потенцировало эндохондральную оссификацию костной мозоли с образованием твердой мозоли, что приводило к ускоренному заживлению перелома. Чтобы дополнительно выяснить непосредственную цель ускорения вибрации, мы проанализировали клеточные ответы на вибрацию в культурах in vitro прехондрогенной клеточной линии ATDC5 и недифференцированной клеточной линии C3h20T1/2.Как в клеточных линиях ATDC5, так и в C3h20T1/2 синтез ГАГ был высоким не только среди клеток, стимулированных вибрацией 30 л (аналогично эксперименту in vivo ), но также среди клеток, стимулированных вибрацией 50 л. Более того, экспрессия хондрогенных генов повышалась за счет ускорения вибрации в клеточных линиях. Принимая во внимание результаты in vivo и in vitro вместе, мы считаем, что ускорение вибрации может способствовать хондрогенной дифференцировке костной мозоли перелома, по крайней мере, на клеточном уровне, что в конечном итоге ускоряет заживление перелома.На заживление перелома in vivo может влиять изменение кровотока и/или гормональный эффект виброускорения [23,24].

Ранее в нескольких исследованиях сообщалось об ускорении заживления переломов in vivo с помощью низкочастотных высокочастотных вибрационных стимулов (LMHFV) и одновременно наблюдаемых изменениях морфологии и экспрессии генов, таких как увеличение площади хрящевой мозоли при гистологической оценке [27], активация Экспрессия мРНК Col-II [32], усиление ангиогенеза и усиление экспрессии VEGF [30].В первых двух исследованиях предполагалось, что LMHFV может усиливать хондрогенез в костной мозоли, а результаты последнего исследования могут быть объяснены ускоренной терминальной дифференцировкой хондроцитов, которая в конечном итоге запускает экспрессию VEGF и индуцирует ангиогенез. Наши результаты in vivo продемонстрировали не только ускоренную индукцию фазы М2 и повышение уровня экспрессии Col-II и VEGF, что согласуется с результатами предыдущих исследований [30,32], но также высокое содержание ГАГ и повышение уровня экспрессии. экспрессии других хондрогенных генов в костной мозоли перелома, что убедительно указывает на то, что ускорение вибрации в условиях 30-L усиливает процесс эндохондральной оссификации во время заживления перелома.

Наши результаты in vitro показали прямое влияние вибрационного ускорения на местные хондропредшественники. Механические нагрузки на кости и хрящи в живом организме играют физиологически важную роль. Несколько групп сообщили, что остеоциты имеют механорецепторы, а оптимальное механическое напряжение для остеоцитов способствует костному метаболизму [45,46]. Кроме того, LIPUS непосредственно действует на мезенхимальные стволовые клетки, остеобласты, хондроциты или остеокласты и влияет на их пролиферацию или дифференцировку [17].В нескольких недавно опубликованных исследованиях сообщалось, что ускорение вибрации способствует остеогенной или адипогенной дифференцировке стромальных клеток костного мозга [47-49]. Кроме того, Marycz et al. сообщили, что виброускорение в условиях 0,3 G, 35 Гц в течение 15 минут в день усиливало хондрогенную дифференцировку мезенхимальных стромальных стволовых клеток жирового происхождения человека [50]. Результаты этих исследований позволяют предположить, что вибрационное ускорение может быть непосредственно эффективным для различных видов дифференцировки клеток.Несмотря на разницу в размахе между этими предыдущими исследованиями (0,3 G) и нашим исследованием, мы также обнаружили, что ускорение вибрации в условиях 30-L и 50-L напрямую влияет на прехондрогенную клеточную линию и вызывает высокую продукцию GAG. а также усиление экспрессии хондрогенных генов, в то время как виброускорение в условиях 30-H и 50-H было неэффективным. В отличие от предыдущих исследований, в которых использовался изготовленный на заказ вибрационный аппарат, мы последовательно использовали Power Plate ® , который является коммерчески доступным продуктом для использования на людях, в экспериментах in vivo и in vitro с учетом его будущих клинических испытаний. применение.Наши результаты in vivo и in vitro в совокупности свидетельствуют о том, что локальные прехондрогенные клетки сами реагируют на виброускорение и что виброускорение при определенных условиях может способствовать хондрогенной дифференцировке, что приводит к ускоренному образованию мягкой мозоли и последующему ускоренному заживлению переломов.

Как описано выше, условная разница в отношении виброускорения для стимулирования хондрогенной дифференцировки была интересной.Линии клеток C3h20T1/2 и ATDC5 продемонстрировали значительно более высокое поглощение при окрашивании альциановым синим в условиях 30-L и 50-L, чем в контроле, а также в условиях 30-H и 50-H. Когда эти условия вибрации были преобразованы в гравитационное ускорение, условия как 50-L, так и 30-H имели амплитуду от пика до пика примерно 3,0 G, хотя первое было эффективным, а второе не было с точки зрения увеличения окрашивания альциановым синим. Условие 30 л также было эффективным в этом контексте; однако его величина была рассчитана примерно как 1.5 G. Эти результаты позволяют предположить, что усиленная хондрогенная дифференцировка может определяться амплитудой состояния вибрации, которая должна быть низкой, и не может определяться частотой или величиной гравитационного ускорения, по крайней мере, когда Power Plate ® используется для применить виброускорение. Учида и др. сообщили о результатах in vivo для Power Plate ® и отметили, что улучшенная скорость сращения костей и большая гетеротопическая оссификация были получены при применении виброускорения в условиях низкой амплитуды (такой же, как в условиях 30-L в нашем исследовании), тогда как виброускорение в условиях высокой амплитуды (30-H) не было эффективным [39].Несколько поразительно, что их результаты и наши результаты были одновременно в пользу состояния 30-L, независимо от различий между оцениваемыми видами животных (например, крысами и мышами) и различий между in vivo и in vitro . эксперименты. В совокупности стимулирующий эффект на заживление переломов может зависеть от состояния WBV, а для Power Plate ® настройка амплитуды может иметь важное значение. Что касается других устройств WBV, недавно был опубликован систематический обзор их влияния на заживление переломов, в котором представлены противоречивые результаты среди исследований in vivo из [51].Эти различия могут быть связаны с различиями в животных моделях и видах животных, а также с различиями в используемых вибрационных устройствах и условиях. Исторически сложилось так, что LMHFV, которая не имеет строгого определения, но обычно упоминается как состояние вибрации с размахом 0,3 G и амплитудой менее 0,1 мм, считалась благоприятным состоянием во многих из этих исследований [26]. –30,32,37,38,50,52]. Однако, поскольку наши результаты показали, что величина может не быть важным фактором, не следует слишком придерживаться LMHFV.Скорее, в целях клинического применения может быть обязательным постоянное использование одного и того же вибрационного аппарата и поисковые исследования для оптимального состояния на протяжении всего процесса от лабораторного до прикроватного. В этом контексте мы предоставили положительные данные in vivo и представили соответствующий механизм посредством экспериментов in vitro , которые могут помочь в будущем клиническом применении Power Plate ® .

Настоящее исследование имеет некоторые ограничения.Во-первых, были ограничены амплитуда, частота и продолжительность вибрации. Эти условия стимуляции могут влиять на биологические эффекты, а оптимальные условия для заживления костей могут быть получены посредством модуляции переменных. Во-вторых, в этом исследовании оценивалась эндохондральная оссификация в процессе заживления перелома с помощью как гистологического, так и биохимического анализа, тогда как внутримембранная оссификация подробно не оценивалась. В процессе заживления важны как эндохондральная, так и внутримембранозная оссификация. Исследования in vitro показали, что остеогенная дифференцировка и оссификация клеточной линии MC3T3-E1 или мезенхимальных стволовых клеток стимулировались несколькими механическими стрессами [47, 53–56]. Хотя мы не обнаружили очевидной разницы во внутримембранной оссификации с помощью гистологического анализа, внутримембранной оссификации может способствовать вибрационное ускорение. Это предстоит выяснить в деталях в будущем. Наконец, эффекты виброускорения не были тщательно оценены, за исключением влияния на саму ячейку.Сообщалось о различных эффектах виброускорения, таких как изменения объема кровотока, секреции гормонов (гормонов роста, половых гормонов и инсулиноподобных факторов роста) и костного метаболизма [18–22, 57–64]. Эти эффекты могут влиять друг на друга в отношении заживления переломов 90–140 in vivo 90–141, и необходимы дальнейшие исследования. Тем не менее, мы показали, что виброускорение оказывает прямое влияние на хондрогенную дифференцировку, по крайней мере, на клеточном уровне.

Заключение

Ускорение вибрации при низкой амплитуде и частоте 30 Гц с использованием Power Plate ® может способствовать окостенению эндохондральной костной мозоли и тем самым способствовать заживлению переломов.Кроме того, ускорение вибрации при низкой амплитуде 30 Гц и 50 Гц может способствовать хондрогенной дифференцировке in vitro в ATDC5 и C3h20T1/2.

Благодарности

Мы благодарим доктора Рёту Чидзимацу из отделения ортопедической хирургии Высшей школы медицины Университета Осаки за полезную техническую помощь.

Каталожные номера

  1. 1. Westerhuis RJ, van Bezooijen RL, Kloen P. Использование костных морфогенетических белков в травматологии.Injury-International Journal of Care of the Injured. 2005 г.; 36: 1405–1412. пмид:16125704
  2. 2. Андреассен Т.Т., Эджерстед С., Окслунд Х. Прерывистое лечение паратиреоидным гормоном (1–34) увеличивает образование костной мозоли и механическую прочность заживающих переломов у крыс. Джей Боун Шахтер Рез. 1999 г.; 14: 960–968. пмид:10352105.
  3. 3. Хольцер Дж., Маеска Р.Дж., Ланди М.В., Хартке Дж.Р., Эйнхорн Т.А. Паратиреоидный гормон ускоряет заживление переломов. Предварительный отчет. Clin Orthop Relat Relat Res.1999: 258–263. пмид:10627743.
  4. 4. Накадзима А., Симодзи Н., Сиоми К., Симидзу С., Мория Х., Эйнхорн Т.А. и др. Механизмы улучшения заживления переломов у крыс, получавших прерывистое введение низких доз человеческого паратиреоидного гормона (1–34). Кость. 2003 г.; 32: С224–С224.
  5. 5. Радомский М.Л., Офдеморт Т.Б., Суэйн Л.Д., Фокс В.К., Спиро Р.С., Позер Д.В. Новый состав фактора роста фибробластов-2 в гиалуроновом геле ускоряет заживление переломов у нечеловекообразных приматов.J Ортоп Res. 1999 г.; 17: 607–614. пмид:10459770.
  6. 6. Кавагути Х., Накамура К., Табата Ю., Икада Ю., Аояма И., Анзай Дж. и др. Ускорение заживления переломов у нечеловеческих приматов с помощью фактора роста фибробластов-2. J Clin Endocrinol Metab. 2001 г.; 86: 875–880. пмид:11158060.
  7. 7. Де Бастиани Г., Альдегери Р., Ренци Бривио Л. Лечение переломов с помощью динамического осевого фиксатора. J Bone Joint Surg Br. 1984 год; 66: 538–545. пмид: 6746689.
  8. 8. Нордин М.Х., Лави С.Б., Шергилл Н.С., Туите Д.Д., Джексон А.М.Циклические микродвижения и заживление переломов. J Bone Joint Surg Br. 1995 год; 77: 645–648. пмид:7615614
  9. 9. Гудшип А.Е., Кенрайт Дж. Влияние индуцированного микродвижения на заживление экспериментальных переломов большеберцовой кости. J Bone Joint Surg Br. 1985 год; 67: 650–655. пмид:4030869.
  10. 10. Эггер Э.Л., Готтсаунер-Вольф Ф., Палмер Дж., Аро Х.Т., Чао Э.Ю. Влияние осевой динамизации на заживление кости. J Травма. 1993 год; 34: 185–192. пмид:8459454.
  11. 11. Мацусита Т., Курокава Т.Сравнение циклической компрессии, циклической дистракции и жесткой фиксации. Заживление костей у кроликов. Акта Ортоп Сканд. 1998 год; 69: 95–98. пмид:27.
  12. 12. Бассет СА. Пульсирующие электромагнитные поля: безоперационный метод создания костного соединения. Инструкторский курс, лекция. 1982 год; 31: 88–94. пмид:7175187.
  13. 13. Брайтон К.Т., Шаман П., Хеппенстолл Р.Б., Эстерхай Дж.Л. мл., Поллак С.Р., Фриденберг З.Б. Лечение несращения большеберцовой кости с помощью постоянного тока, емкостной связи или костного трансплантата.Clin Orthop Relat Relat Res. 1995: 223–234. пмид:7497673.
  14. 14. Хекман Дж. Д., Ряби Дж. П., Маккейб Дж., Фрей Дж. Дж., Килкойн Р. Ф. Ускорение заживления переломов большеберцовой кости неинвазивным низкоинтенсивным импульсным ультразвуком. J Bone Joint Surg Am. 1994 год; 76: 26–34. пмид:8288661.
  15. 15. Кристиансен Т.К., Ряби Дж.П., Маккейб Дж., Фрей Дж.Дж., Роу Л.Р. Ускоренное заживление дистальных переломов лучевой кости с использованием специфического низкоинтенсивного ультразвука — многоцентровое, проспективное, рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование.Журнал костной и совместной хирургии — американский том. 1997 год; 79а: 961–973.
  16. 16. Azuma Y, Ito M, Harada Y, Takagi H, Ohta T, Jingushi S. Импульсный ультразвук низкой интенсивности ускоряет заживление переломов бедренной кости у крыс, воздействуя на различные клеточные реакции в мозоли перелома. Журнал исследований костей и минералов. 2001 г.; 16: 671–680. пмид:11315994
  17. 17. Падилья Ф., Путс Р., Вико Л., Раум К. Стимуляция восстановления кости ультразвуком: обзор возможных механических эффектов.Ультразвук. 2014; 54: 1125–1145. пмид: 24507669.
  18. 18. Vissers D, Verrijken A, Mertens I, Van Gils C, Van de Sompel A, Truijen S, et al. Влияние долгосрочной вибрационной тренировки всего тела на висцеральную жировую ткань: предварительный отчет. Обес Факты. 2010 г.; 3: 93–100. пмид:20484941.
  19. 19. Богертс А., Делеклюз С., Боонен С., Классенс А.Л., Милисен К., Вершурен С.М. Изменения в балансе, функциональных возможностях и риске падения после вибрационной тренировки всего тела и приема витамина D у пожилых женщин, находящихся в специализированных учреждениях.Шестимесячное рандомизированное контролируемое исследование. Осанка походки. 2011 г.; 33: 466–472. пмид: 21256028.
  20. 20. Фигероа А., Гил Р., Санчес-Гонсалес М.А. Вибрация всего тела ослабляет повышение жесткости артерий ног и систолического артериального давления в аорте во время ишемии мышц после тренировки. Eur J Appl Physiol. 2011 г.; 111: 1261–1268. пмид: 21127898.
  21. 21. Alentorn-Geli E, Padilla J, Moras G, Lazaro Haro C, Fernandez-Sola J. Шесть недель вибрационных упражнений для всего тела уменьшают боль и усталость у женщин с фибромиалгией.J Altern Complement Med. 2008 г.; 14: 975–981. пмид: 189

    .

  22. 22. Moezy A, Olyaei G, Hadian M, Razi M, Faghihzadeh S. Сравнительное исследование вибрационной тренировки всего тела и обычной тренировки на проприоцепцию колена и постуральную стабильность после реконструкции передней крестообразной связки. Бр Дж Спорт Мед. 2008 г.; 42: 373–378. пмид: 18182623.
  23. 23. Dabbs NC, Brown LE, Coburn JW, Lynn SK, Biagini MS, Tran TT. Влияние вибрационной разминки всего тела на скорость летучих мышей у женщин, играющих в софтбол.J Прочность Конд Рез. 2010 г.; 24: 2296–2299. пмид: 20683351.
  24. 24. Кардинале М., Сойза Р.Л., Лейпер Дж.Б., Гибсон А., Примроуз В.Р. Гормональные реакции на один сеанс вибрационных упражнений для всего тела у пожилых людей. Бр Дж Спорт Мед. 2010 г.; 44: 284–288. пмид: 18413339.
  25. 25. Слатковска Л., Алибхай С.М., Бейен Дж., Чунг А.М. Влияние вибрации всего тела на МПК: систематический обзор и метаанализ. Остеопорос Инт. 2010 г.; 21: 1969–1980. пмид: 20407890.
  26. 26.Гудшип А.Е., Лоус Т.Дж., Рубин С.Т. Высокочастотные механические сигналы низкой амплитуды ускоряют и усиливают восстановление эндохондральной кости: предварительные доказательства эффективности. J Ортоп Res. 2009 г.; 27: 922–930. пмид: 166.
  27. 27. Леунг К.С., Ши Х.Ф., Чунг В.Х., Цинь Л., Нг В.К., Там К.Ф. и др. Высокочастотная вибрация малой амплитуды ускоряет образование костной мозоли, минерализацию и заживление переломов у крыс. J Ортоп Res. 2009 г.; 27: 458–465. пмид: 180.
  28. 28. Ши Х.Ф., Ченг В.Х., Цинь Л., Люн А.Х., Люн К.С.Лечение низкочастотной высокочастотной вибрацией способствует заживлению переломов костей, вызванных остеопорозом, вызванным овариэктомией. Кость. 2010 г.; 46: 1299–1305. середина: 19961960.
  29. 29. Чоу Д.Х., Леунг К.С., Цинь Л., Леунг А.Х., Ченг В.Х. Высокочастотная вибрация малой амплитуды (LMHFV) усиливает ремоделирование костей при заживлении остеопоротических переломов бедренной кости у крыс. J Ортоп Res. 2011 г.; 29: 746–752. пмид: 21437955.
  30. 30. Cheung WH, Sun MH, Zheng YP, Chu WC, Leung AH, Qin L, et al. Стимулированный ангиогенез для заживления переломов, усиленный низкочастотной высокочастотной вибрацией в модели крысы — оценка импульсно-волновой допплерографии, 3-D энергетическая допплеровская ультрасонография и микроКТ-микроангиография.Ультразвук Медицина Биол. 2012 г.; 38: 2120–2129. пмид: 23062367.
  31. 31. Комракова М., Зехмиш С., Тезваль М., Аммон Дж., Либервирт П., Зауэрхофф С. и др. Выявление режима вибрации, благоприятного для заживления костей и мышц у крыс с дефицитом эстрогена. Кальциф ткани Int. 2013; 92: 509–520. пмид: 23416966.
  32. 32. Чанг С.Л., Люн К.С., Ченг В.Х. Высокочастотная вибрация низкой амплитуды усиливает экспрессию генов, связанных с образованием мозолей, минерализацией и ремоделированием во время заживления остеопоротических переломов у крыс.J Ортоп Res. 2014; 32: 1572–1579. пмид: 25131218.
  33. 33. Штюрмер Э.К., Комракова М., Семиш С., Тезваль М., Даллин С., Шефер Н. и соавт. Вибрация всего тела во время заживления переломов усиливает эффекты эстрадиола и ралоксифена у крыс с дефицитом эстрогена. Кость. 2014; 64: 187–194. пмид: 24735975.
  34. 34. Верле Э., Венер Т., Хайльманн А., Биндл Р., Клас Л., Якоб Ф. и др. Отчетливое частотно-зависимое влияние вибрации всего тела на неповрежденную кость и заживление переломов у мышей.J Ортоп Res. 2014; 32: 1006–1013. пмид: 24729351.
  35. 35. Верле Э., Лидерт А., Хайльманн А., Венер Т., Биндл Р., Фишер Л. и др. Влияние низкочастотной высокочастотной вибрации на заживление переломов сильно зависит от уровня эстрогена у мышей. Dis Model Mech. 2015 г.; 8: 93–104. пмид: 25381012.
  36. 36. C SK, L KS, Q J, G A, S M, Q L и др. Механическая стимуляция усиливала экспрессию рецепторов эстрогена и образование костной мозоли при заживлении диафизарных переломов длинных костей у крыс с остеопорозом, вызванных овариэктомией.Остеопорос, 2016 г.; 27: 2989–3000. пмид:27155884
  37. 37. Wei FY, CS, Leung KS, Qin J, Guo A, Yu OL, et al. Высокочастотная вибрация низкой амплитуды усиливала рекрутирование мезенхимальных стволовых клеток при заживлении остеопоротических переломов посредством пути SDF-1/CXCR4. Eur Cell Mater. 2016; 24: 341–354.
  38. 38. Junbo W, Sijia L, Hongying C, Lei L, Pu W. Влияние низкочастотной вибрации всего тела с разной частотой на субхондральную микроархитектонику трабекулярной кости, деградацию хряща, обмен кости/хряща и боль в суставах у кроликов с остеоартритом коленного сустава.BMC Расстройство опорно-двигательного аппарата. 2017; 18: 260. pmid:28619022.
  39. 39. Учида Р., Наката К., Кавано Ф., Йонетани Ю., Огасавара И., Накаи Н. и др. Ускорение вибрации способствует формированию костей у моделей грызунов. ПЛОС Один. 2017; 12: e0172614. пмид: 28264058.
  40. 40. Хашимото Дж., Йошикава Х., Такаока К., Симидзу Н., Масухара К., Цуда Т. и др. Ингибирующее действие фактора некроза опухоли альфа на заживление переломов у крыс. Кость. 1989 год; 10: 453–457. пмид: 2624827.
  41. 41.Шинделер А., Макдональд М.М., Бокко П., Литтл Д.Г. Ремоделирование кости при восстановлении переломов: клеточная картина. Semin Cell Dev Biol. 2008 г.; 19: 459–466. пмид: 186.
  42. 42. Мурао Х., Ямамото К., Мацуда С., Акияма Х. Периостальные клетки являются основным источником мягких мозолей при переломах костей. J Bone Miner Метаб. 2013; 31: 390–398. пмид: 23475152.
  43. 43. Stockl S, Gottl C, Grifka J, Grassel S. Sox9 Модулирует пролиферацию и экспрессию остеогенных маркеров стволовых клеток, полученных из жировой ткани (ASC).Cell Physiol Biochem. 2013; 31: 703–717. пмид: 23711496.
  44. 44. Yu S, Xing X, Jiao K, Sun L, Liu L, Wang M. Изменения экспрессии ароматазы, рецепторов эстрогена альфа и бета в нижнечелюстном мыщелковом хряще крыс, вызванные нарушением окклюзии. BMC Расстройство опорно-двигательного аппарата. 2012 г.; 13: 190. пмид: 23020785.
  45. 45. Рааб-Каллен Д.М., Тиеде М.А., Петерсен Д.Н., Киммел Д.Б., Рекер Р.Р. Механическая нагрузка стимулирует быстрые изменения экспрессии периостальных генов.Кальциф ткани Int. 1994 год; 55: 473–478. пмид: 78.
  46. 46. Глухак-Генрих Дж., Йе Л., Боневальд Л.Ф., Фенг Дж.К., МакДугалл М., Харрис С.Е. и др. Механическая нагрузка стимулирует экспрессию белка дентинного матрикса 1 (DMP1) в остеоцитах in vivo. Джей Боун Шахтер Рез. 2003 г.; 18: 807–817. пмид:12733719.
  47. 47. Ота Т., Чиба М., Хаяши Х. Вибрационная стимуляция вызывает дифференцировку остеобластов и усиление экспрессии остеогенных генов in vitro. Цитотехнология.2016; 68: 2287–2299. пмид: 27639712.
  48. 48. Маредзяк М., Левандовски Д., Томашевски К.А., Кубяк К., Марич К. Влияние низкочастотных вибраций малой амплитуды (LMLF) на потенциал остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани человека. Селл Мол Биоэнг. 2017; 10: 549–562. пмид: 282.
  49. 49. Zhao Q, Lu Y, Gan X, Yu H. Высокочастотная вибрация низкой амплитуды способствует адипогенной дифференцировке стволовых клеток костного мозга через сигнал P38 MAPK.ПЛОС Один. 2017; 12: e0172954. пмид: 28253368.
  50. 50. Мариц К., Левандовски Д., Томашевски К.А., Генри Б.М., Голец Э.Б., Маредзяк М. Низкочастотные вибрации малой амплитуды (LFLM) усиливают потенциал хондрогенной дифференцировки мезенхимальных стромальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани (hASCs). Пир Дж. 2016; 4: e1637. пмид: 26966645.
  51. 51. Ван Дж., Люн К.С., Чоу С.К., Чунг В.Х. Влияние вибрации всего тела на заживление переломов — систематический обзор. Eur Cell Mater.2017; 34: 108–127. пмид: 28880360.
  52. 52. Штюрмер Э.К., Комракова М., Вернер С., Вике М., Колиос Л., Зехмиш С. и соавт. Скелетно-мышечная реакция на вибрацию всего тела во время заживления переломов у интактных и овариэктомированных крыс. Кальциф ткани Int. 2010 г.; 87: 168–180. пмид: 20532877.
  53. 53. Танака С.М., Ли Дж., Дункан Р.Л., Йокота Х., Берр Д.Б., Тернер Ч. Воздействие широкочастотной вибрации на культивируемые остеобласты. Дж. Биомех. 2003 г.; 36: 73–80. пмид:12485640.
  54. 54.Bacabac RG, Smit TH, Van Loon JJ, Doulabi BZ, Helder M, Klein-Nulend J. Ответы костных клеток на высокочастотный вибрационный стресс: колеблется ли ядро ​​в цитоплазме? FASEB J. 2006; 20: 858–864. пмид: 16675843.
  55. 55. Guo Y, Zhang CQ, Zeng QC, Li RX, Liu L, Hao QX и др. Механическая деформация способствует формированию ВКМ остеобластов и повышает их остеоиндуктивную способность. Биомед Инж Онлайн. 2012 г.; 11:80. пмид:23098360.
  56. 56. Мотокава М., Каку М., Тома Ю., Кавата Т., Фудзита Т., Коно С. и др.Влияние циклических сил растяжения на экспрессию сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) и макрофагального колониестимулирующего фактора (M-CSF) в мышиных остеобластных клетках MC3T3-E1. Джей Дент Рез. 2005 г.; 84: 422–427. пмид: 15840777.
  57. 57. Делеклюз С., Ролантс М., Вершурен С. Увеличение силы после вибрации всего тела по сравнению с тренировкой с отягощениями. Медицинские спортивные упражнения. 2003 г.; 35: 1033–1041. пмид: 12783053.
  58. 58. Вершуерен С.М., Ролантс М., Делеклюз С., Суиннен С., Вандершурен Д., Боонен С.Влияние 6-месячной вибрационной тренировки всего тела на плотность бедер, мышечную силу и постуральный контроль у женщин в постменопаузе: рандомизированное контролируемое пилотное исследование. Джей Боун Шахтер Рез. 2004 г.; 19: 352–359. пмид: 15040822.
  59. 59. Баутманс И., Ван Хис Э., Лемпер Дж. К., Мец Т. Осуществимость вибрации всего тела у пожилых людей в специализированных учреждениях и ее влияние на мышечную деятельность, баланс и подвижность: рандомизированное контролируемое исследование [ISRCTN62535013]. БМС Гериатр. 2005 г.; 5: 17.пмид: 16372905.
  60. 60. Bogaerts A, Verschueren S, Delecluse C, Claessens AL, Boonen S. Влияние вибрационной тренировки всего тела на постуральный контроль у пожилых людей: 1-летнее рандомизированное контролируемое исследование. Осанка походки. 2007 г.; 26: 309–316. пмид: 17074485.
  61. 61. Joosen M, Sluiter J, Joling C, Frings-Dresen M. Оценка влияния программы тренировок для пациентов с длительной усталостью на физиологические параметры и жалобы на усталость. Int J Occup Med Environ Health.2008 г.; 21: 237–246. пмид: 18842578.
  62. 62. Мельник М., Кофлер Б., Фаист М., Ходапп М., Голлхофер А. Влияние сеанса вибрации всего тела на стабильность колена. Int J Sports Med. 2008 г.; 29: 839–844. пмид: 18401809.
  63. 63. Фьельдстад С., Палмер И.Дж., Бембен М.Г., Бембен Д.А. Вибрация всего тела усиливает воздействие тренировок с отягощениями на состав тела у женщин в постменопаузе. Зрелые. 2009 г.; 63: 79–83. пмид: 149.
  64. 64. Несс Л.Л., Field-Fote EC.Влияние вибрации всего тела на спастичность четырехглавой мышцы у лиц со спастической гипертонией из-за травмы спинного мозга. Рестор Нейрол Нейроски. 2009 г.; 27: 621–631. пмид: 20042786.

Оценка выбросов вибрации ударного гайковерта и методы испытаний | Анналы рабочих воздействий и здоровья

Аннотация

В целях обеспечения более эффективной оценки воздействия вибрации на ударные гайковерты и разработки усовершенствованных методов измерения вибрации, создаваемой этими инструментами, это исследование было сосредоточено на трех переменных: ускорение, измеренное на поверхности инструмента, продолжительность воздействия вибрации на испытательное испытание, и величину крутящего момента, необходимого для раскручивания гаек после испытательного испытания.Для этой оценки шесть опытных мужчин-операторов ударного гайковерта использовали по три образца каждой из пяти моделей ударных гайковертов (четыре пневматические модели и одна модель с аккумуляторным питанием) в моделируемой рабочей задаче. Тестовая установка и процедуры были основаны на тех, которые были предоставлены Техническим комитетом Международной организации по стандартизации (ISO), осуществляющим надзор за пересмотром ISO 8662-7. Рабочая задача заключалась в посадке 10 гаек на 10 болтов, закрепленных на стальных пластинах. Результаты показывают, что величины ускорения различаются не только в зависимости от типа инструмента, но и для отдельных инструментов внутри типа.Таким образом, оценщиков предостерегают от выводов, основанных на небольшом числе инструментов и/или операторов инструментов. Предлагаются соответствующие размеры выборки. Далее было отмечено, что оценщики могут прийти к другим выводам, если оценки инструментов основаны на ускорении, взвешенном по ISO, а не на невзвешенном ускорении. Как и ожидалось, продолжительность воздействия вибрации варьировалась в зависимости от типа инструмента и испытуемого; средние значения продолжительности варьировались больше для участников исследования, чем для типов инструментов. Для 12 пневматических инструментов, оцениваемых в этом исследовании, крутящий момент напрямую зависит от ускорения рукоятки инструмента.Следовательно, чтобы уменьшить воздействие вибрации, инструменты следует выбирать и настраивать так, чтобы они создавали крутящий момент не выше необходимого для выполняемой задачи.

ВВЕДЕНИЕ

Ударные гайковерты широко используются в производстве и обслуживании автомобилей, а также в других сферах деятельности. Операторы этих инструментов часто подвергаются воздействию вибрации, передающейся через руки (HTV), вращательных усилий, сил сцепления ручного инструмента с инструментом, неудобных поз и повторяющихся движений, которые могут привести к профессиональным травмам или профессиональным заболеваниям (NIOSH, 1997).Использование ударного гайковерта было конкретно связано с расстройством, известным как вибрация белого пальца (VWF) (см. Aiba et al. , 1999). Многократное воздействие интенсивного ВГТ может привести к ФВ и другим симптомам, обычно связанным с синдромом вибрации кистей рук (HAVS) (Taylor and Brammer, 1982; Bovenzi, 1998). В интересах контроля воздействия и предотвращения профессиональных травм и профессиональных заболеваний важно изучать различные компоненты воздействия и их взаимодействие.

Вибрация, создаваемая инструментами, является одним из основных компонентов воздействия, подлежащих изучению.Важно охарактеризовать излучение вибрации, чтобы получить четкое представление о характере воздействия на «дозовой стороне» зависимости «доза-реакция». Определение характеристик вибрации также важно для разработки мер воздействия и улучшения конструкции инструментов. Четыре основные характеристики оценки вибрационного воздействия: частота вибрации, величина вибрации, продолжительность воздействия и кумулятивное воздействие (ISO 5349-1, 2001). Существуют проблемы, которые усложняют оценку каждого из этих атрибутов.Простое измерение частоты и амплитуды вибрации на рукоятке рабочего инструмента может не дать точной картины воздействия вибрации в различных условиях работы. Например, изменения в позе оператора могут повлиять на биодинамическую реакцию руки на вибрацию инструмента, а также на характеристику вибрационного воздействия инструмента (Aldien et al. , 2005; Dong et al. , 2005). Точно так же силы захвата и толкания, прикладываемые к рукоятке инструмента, также могут влиять на характеристику вибрационного воздействия (Dong et al., 2004).

Точное измерение продолжительности воздействия также может быть сложной задачей. Продолжительность воздействия обычно определяется количественно с помощью обзоров трудовых книжек, рабочих наблюдений или опросов сотрудников. Эти методы заведомо неточны (Peterson et al. , 2007). Использование регистраторов шума или вибрации может устранить эти неточности (см., например, Teschke и др. , 1990), но стандартного метода измерения периодов воздействия вибрации не существует.Компонент времени также может потребовать тщательного изучения; знание рабочих циклов и прерывистого использования инструмента может быть столь же важным, как и общая продолжительность воздействия, при характеристике сигнатуры вибрационного воздействия.

В дополнение к вышеупомянутым трудностям существует несколько других переменных, которые могут изменить результаты оценки воздействия. Физические характеристики оператора инструмента могут влиять на сигнатуру воздействия; эластичность, демпфирующие свойства и масса тканей кисти и предплечья могут влиять на излучение вибрации инструмента и биодинамические реакции системы рука-рука субъекта на вибрацию (см. главу 13 книги Griffin, 1990).Источники общих ошибок измерения должны быть идентифицированы и учтены. Например, смещение сигналов вибрации постоянным током (DC) может привести к завышенным оценкам воздействия, особенно для инструментов, находящихся в условиях удара и удара (Dong et al. , 2004).

Чтобы преодолеть эти трудности при сравнении вибрации инструментов, важно разработать последовательные и эффективные методы оценки выбросов вибрации, чтобы можно было напрямую сравнивать и оценивать различные ударные гайковерты на основе одних и тех же критериев.С этой целью Международная организация по стандартизации (ISO) разработала стандарт ISO 8662-7 «Портативные портативные электроинструменты. Измерение вибрации на рукоятке. Часть 7. Гаечные ключи, отвертки и гайковерты с ударным, импульсным или храповым механизмом». (1997). Чтобы обеспечить постоянную и стабильную нагрузку на инструмент, в стандартном испытании указывается специальное нагружающее устройство (тормозной механизм). К сожалению, такое устройство не может обеспечить разумную симуляцию работы ударного гайковерта на рабочем месте.Данные испытаний, полученные в разных лабораториях, также могут сильно различаться, поскольку было показано, что измеренные вибрации различаются в зависимости от физического размера субъекта и величины приложенного усилия рук (Shida et al. , 2001). Трудности в изготовлении прочного механизма, обеспечивающего постоянную нагрузку на инструмент, также могут способствовать межлабораторным различиям.

В связи с этими проблемами Технический комитет ISO 118/SC 3/WG 3 — Вибрации в ручных инструментах — специальная группа по гаечным ключам предложил новый метод испытаний для замены существующего метода (ISO, 2006).Как заявил комитет, пересмотренная установка и процедура предназначены для того, чтобы Однако этот новый метод еще не был в достаточной мере оценен и протестирован.

  • более точно имитировать реальную вибрацию на рабочем месте,

  • гарантировать, что конечные результаты попадут в верхний квартиль того, что на самом деле испытывают различные работники в различных рабочих ситуациях,

  • производят вибрацию

  • результат, который пользователь инструмента может легко преобразовать в анализ рисков, и

  • иметь возможность применить пересмотренную процедуру к поперечному сечению всех инструментов с резьбовыми креплениями от всех источников энергии, включая пневматические, гидравлические или электрические (ISO, 2006). ).

Чтобы помочь в разработке улучшенного стандарта оценки риска вибрации ударного гайковерта, конкретные цели этого исследования заключались в том, чтобы

  • определить важные характеристики воздействия вибрации на пользователей ударных гайковертов,

  • сравнить методы для количественная оценка вибрации ударного гайковерта,

  • изучить потенциальное влияние на измерения вибрации,

  • изучить, как вибрации, рабочие циклы и измерения крутящего момента ударного гайковерта варьируются от инструмента к инструменту и от объекта к объекту,

  • изучить взаимосвязь между измерения вибрации, продолжительности воздействия и крутящего момента, а также

  • оценить предлагаемый метод оценки риска ударного гайковерта, предложенный специальной группой ISO по гайковертам (ISO, 2006).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспериментальная установка и методика

Протокол данного исследования был рассмотрен и одобрен Наблюдательным советом Национального института охраны труда и здоровья (NIOSH) с участием людей. В этом исследовании шесть операторов ударного гайковерта мужского пола использовали 15 ударных гайковертов в смоделированной рабочей задаче. Было четыре пневматических модели и одна модель с батарейным питанием; использовали по три образца каждой модели инструмента. Все участники исследования были опытными операторами; Кандидатов просили наработать не менее 100 часов с резьбовыми крепежными инструментами.Аппаратура для исследования была сконструирована на основе требований к испытательной установке и процедур, предоставленных Техническим комитетом ISO 118/SC 3/WG 3 (ISO, 2006).

Испытательная установка показана на рис. 1. Вкратце, испытательная установка состоит из двух съемных пластин из закаленной стали толщиной 38 мм, вертикально установленных на бетонном блоке. Каждая пластина была изготовлена ​​с каналами и отверстиями для размещения 10 болтов M20 × 60 мм из стали Grade 8. 10 болтов на каждой пластине расположены в два равномерно расположенных ряда по пять болтов в каждом (см.1а). Каждый болт оснащен гайкой, двумя тарельчатыми шайбами ​​(внутренний диаметр 20,4 мм, внешний диаметр 40 мм), уложенными параллельно вместе с соответствующей плоской шайбой (см. рис. 1b). В попытке получить значения вибрации, которые соответствуют значениям, с которыми рабочие, как ожидается, будут сталкиваться в реальных рабочих ситуациях, пересмотренная процедура требует проведения измерений вибрации в течение серии 30-секундных испытаний, включающих сидячие места. 10 гаек на шпильки или болты, установленные на пластине. Чтобы соответствовать методу измерения вибрации, указанному в стандарте ISO по оценке вибрационного риска (ISO 5349-1, 2001 г.), другое предложенное существенное изменение в ISO 8662-7 (1997 г.) заключается в том, что вибрации должны измеряться по трем осям вместо одна ось, как указано в существующем стандарте.

Рис. 1.

(a) Испытательная установка ударного гайковерта, состоящая из двух съемных стальных пластин, вертикально установленных на бетонном блоке. Каждая пластина рассчитана на 10 болтов M20 × 60 мм класса 8. Тестовое испытание включает посадку 10 гаек на один из наборов из 10 болтов в течение 30 с. Испытуемый чередует пластины в общей сложности пять 30-секундных попыток на инструмент. (b) Гайки и шайбы показаны в исходном положении.

Рис. 1.

(a) Испытательная установка ударного гайковерта, состоящая из двух съемных стальных пластин, вертикально установленных на бетонном блоке.Каждая пластина рассчитана на 10 болтов M20 × 60 мм класса 8. Тестовое испытание включает посадку 10 гаек на один из наборов из 10 болтов в течение 30 с. Испытуемый чередует пластины в общей сложности пять 30-секундных попыток на инструмент. (b) Гайки и шайбы показаны в исходном положении.

В текущем исследовании во время испытаний использовались два полных комплекта новых болтов, шайб и гаек. Как указывалось выше, тестовое испытание состояло из установки 10 гаек на одну из стальных пластин в течение 30-секундного периода.Для контроля темпа эксперимента была разработана специальная программа с использованием программного обеспечения National Instruments LabVIEW™. По сути, дисплей программы состоял из 10 циферблатных индикаторов, которые представляли 10 гаек, которые нужно было затянуть во время испытания. Стрелка циферблата прошла вокруг калибра за 2 с, затем испытуемому было предложено перейти к следующей гайке; Через 1 с стрелка прошлась по следующему датчику и так далее. Программа кардиостимуляции работала на ноутбуке, который помещали перед испытуемым.Каждый участник прошел тренировочные пробежки, чтобы привыкнуть к рабочей задаче и программе темпа. Этот механизм стимуляции оказался успешным, так как пробы во время тестов стабильно находились в пределах 30 ± 1,5 с для всех участников исследования. После испытания с 10 гайками испытуемый отдыхал, пока инженер-испытатель возвращал гайки в исходное положение. Затем испытуемому было предложено завершить следующее испытание на альтернативной пластине. Таким образом, около половины испытаний тестовой сессии было выполнено на одной пластине, а половина — на другой.

Каждый субъект выполнил пять испытаний с 10 гайками с каждым из 15 инструментов, всего 75 испытаний за тестовую сессию. Все инструменты были в хорошем рабочем состоянии и использовались только в круговых лабораторных испытаниях с использованием того же испытательного приспособления и процедуры. Использовались пять моделей инструментов по три образца:

  1. Инструменты A1-3: Ingersoll-Rand 2135Ti, максимальный крутящий момент = 848 Нм, вес = 1,8 кг

  2. Инструменты B1-3: Atlas Copco EP12PTS150-HR13-AT , максимальный крутящий момент = 150 Нм, вес = 2.5 кг

  3. Инструменты C1-3: Chicago Pneumatic CP749, максимальный крутящий момент = 612 Нм, вес = 2,4 кг

  4. Инструменты D1-3: Chicago Pneumatic CP7733, максимальный крутящий момент = 746 Нм, вес = 2,5 кг

  5. Инструменты E1-3: Makita BTW120, максимальный крутящий момент = 120 Нм, вес = 1,6 кг

Первые четыре модели инструментов в списке являются пневматическими инструментами. Для этих моделей инструментов давление подаваемого воздуха было отрегулировано до 689 кПа (100 фунтов на кв. дюйм). Модель Makita представляет собой инструмент с батарейным питанием.Аккумуляторы на 12 В для каждого из трех инструментов Makita были полностью заряжены в начале каждой тестовой сессии. Порядок тестирования 15 инструментов был независимо рандомизирован для каждого субъекта.

В соответствии с предлагаемыми изменениями к стандарту, когда это возможно, вибрации должны измеряться в двух местах на инструменте: либо на обеих рукоятках, если они поставляются, либо в других местах, где пользователь может брать и поддерживать инструмент (ISO, 2006). Ни один из инструментов, использованных в этом исследовании, не оснащен дополнительными рукоятками.Для четырех пневматических инструментов измерялась вибрация на рукоятке инструмента и в передней части корпуса инструмента. Для меньшего инструмента с батарейным питанием измерялась только вибрация рукоятки. Все измерения вибрации были собраны с помощью калиброванных трехосных акселерометров PCB Model 356B11. Каждый акселерометр крепился на алюминиевом монтажном блоке. Шланговые хомуты использовались для крепления узлов акселерометра к инструментам.

Измерение вибрации ударных инструментов часто дает значительные сдвиги постоянного тока на выходе пьезоэлектрического акселерометра (Kitchener, 1977).Во время практических испытаний были обнаружены признаки таких сдвигов постоянного тока в некоторых измерениях, особенно на корпусах инструментов моделей Chicago Pneumatic и Ingersoll-Rand. Чтобы решить эту проблему смещения постоянного тока, тонкие слои резины были помещены под монтажные блоки акселерометра и хомуты для шлангов, чтобы обеспечить механическую фильтрацию, аналогичную той, что подробно описана в другом исследовании (Dong et al. , 2004). Этот метод фильтрации оказался эффективным при устранении сдвигов постоянного тока.На рис. 2 показано типичное расположение акселерометров, монтажных блоков, хомутов и слоев резины.

Рис. 2.

(a) Типичное расположение акселерометров, монтажных блоков и хомутов, используемых для крепления двух акселерометров на инструментах. Для четырех моделей пневматических инструментов измерения проводились на рукоятках инструмента и в передней части корпуса инструмента. Для модели аккумуляторного инструмента были собраны только измерения рукоятки. (b) Слои резины были помещены под хомут для шланга и крепления акселерометра, чтобы предотвратить смещение измерения ускорения постоянным током.

Рис. 2.

(a) Типичное расположение акселерометров, монтажных блоков и хомутов, используемых для крепления двух акселерометров на инструментах. Для четырех моделей пневматических инструментов измерения проводились на рукоятках инструмента и в передней части корпуса инструмента. Для модели аккумуляторного инструмента были собраны только измерения рукоятки. (b) Слои резины были помещены под хомут для шланга и крепления акселерометра, чтобы предотвратить смещение измерения ускорения постоянным током.

Данные вибрации были собраны для каждой третьоктавной полосы с центральными частотами от 6.3 до 1250 Гц. Сигналы трехосного акселерометра преобразовывались с помощью формирователей сигналов датчика ICP PCB 480E09 с усилением, установленным на «1» (без усиления). Затем сигналы вибрации передавались в портативную шестиканальную систему B&K PULSE (модель 3032A), где для каждого тестового испытания генерировался отдельный текстовый файл. Электронная таблица Microsoft Excel использовалась для обработки взвешенных ускорений на рукоятке инструмента и на корпусе инструмента (где применимо) для каждого 30-секундного испытания. Сразу же после каждого запуска инструмента из пяти испытаний рассчитывался коэффициент вариации (CV) значения суммы корней квадратов (общее значение) для пяти последовательных испытаний.Испытания повторяли, если CV был ≥0,15. Обработанные значения вибрации оказались достаточно стабильными, так как менее 5% всех тестовых испытаний требовали повторения.

Переменные исследования

В этом исследовании основное внимание уделялось трем переменным результата: величине вибрации, продолжительности воздействия вибрации и крутящему моменту. Данные вибрации собирались по трем осям с помощью трехосных акселерометров, как описано выше. Среднеквадратичные (среднеквадратические) значения амплитуды вибрации определяли для каждой третьоктавной полосы из 6.от 3 до 1250 Гц для каждой оси. Затем «общее» значение для каждого трехосного акселерометра было рассчитано по следующей формуле: (1) где a total — невзвешенное общее значение суммы квадратов, а a x , a y и a z — невзвешенные среднеквадратичные значения значения для осей x , y и z соответственно. (См. рис. 2, чтобы увидеть исходную систему координат.) Аналогичным образом, взвешенные по ISO общие значения амплитуды вибрации в виде корня суммы квадратов были рассчитаны после применения весовых коэффициентов третьоктавной полосы, представленных в ISO 5349- 1 (2001).Таким образом, взвешенные по ISO и невзвешенные значения вибрации были количественно определены для двух мест расположения инструмента (рукоятка и корпус) для каждого испытания. Все значения магнитуды вибрации выражены в м с −2 .

Как описано выше, данные о вибрации собирались на протяжении всего 30-секундного испытания, пока испытуемый перемещался от гайки к гайке. Естественно, эти измерения включали периоды, когда инструмент не работал; таким образом, период измерения включал время, когда оператор не подвергался воздействию вибрации инструмента.Было высказано предположение, что фактическое время воздействия будет варьироваться в зависимости от инструмента и объекта. Алгоритм был разработан, чтобы помочь в оценке этих изменений продолжительности воздействия. Были собраны спектры вибрации инструмента во временной области, а трехосные (общие) формы волны вибрации были выпрямлены и обработаны в цифровом виде для количественной оценки времени воздействия вибрации инструмента для каждого испытания. В основном устанавливалось пороговое значение вибрационного воздействия, а периоды, когда вибрация превышала пороговое значение, считались временем вибрационного воздействия инструмента.На рис. 3 показан пример вывода этого алгоритма, примененного к трем гайкам во время типичного испытания. Время интрапробного воздействия суммировали, чтобы получить меру общего времени воздействия для каждого испытания; эти значения затем использовались для изучения взаимосвязей между временем воздействия, инструментами и предметами.

Рис. 3.

Выходные данные алгоритма продолжительности воздействия для посадки первых трех гаек в типичном испытании с 10 гайками. Сигналы вибрации рукоятки инструмента были устранены, был установлен порог воздействия, а периоды времени, когда вибрация рукоятки инструмента превышала порог, суммировались для количественного определения фактического времени воздействия в течение каждого 30-секундного испытания.

Рис. 3.

Выходные данные алгоритма продолжительности воздействия для посадки первых трех гаек в типичном испытании с 10 гайками. Сигналы вибрации рукоятки инструмента были устранены, был установлен порог воздействия, а периоды времени, когда вибрация рукоятки инструмента превышала порог, суммировались для количественного определения фактического времени воздействия в течение каждого 30-секундного испытания.

Измерения статического крутящего момента гаек были собраны только для одного из испытуемых. Динамометрический ключ щелчкового типа использовался для измерения величины крутящего момента, необходимого для отвинчивания каждой гайки после каждого из четырех испытаний с 10 гайками.Эти измерения крутящего момента были выполнены для каждого из 12 пневматических инструментов; Измерения крутящего момента гаек не были получены для трех инструментов с батарейным питанием, потому что крутящий момент, создаваемый этими инструментами, ниже рабочего диапазона динамометрического ключа, используемого в этом исследовании.

Обработка данных и статистический анализ

Там, где это уместно, были проведены тесты одномерного общего линейного модельного анализа дисперсии (ANOVA) для выявления значимых факторов исследования. Также там, где это уместно, были проведены попарные сравнения честно значимой разницы Тьюки (HSD) post hoc .Все тесты ANOVA и HSD Тьюки были выполнены с использованием статистического программного обеспечения SPSS (SPSS Inc., версия 14.0). Регрессионный/корреляционный анализ проводили с использованием Microsoft Excel. Результаты анализа считались значимыми при уровне P < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Вибрация

Естественно, каждый тип инструмента создавал свою собственную вибрационную сигнатуру. Типичные невзвешенные спектры вибрации, измеренные на рукоятках инструментов, представлены на рис.4. Рисунок 5 иллюстрирует изменчивость ускорения для каждого инструмента и то, как эти распределения измерений варьировались среди 15 инструментов. Как видно, распределения внутри каждой модели инструмента довольно схожи как для взвешенных значений ускорения, так и для значений ускорения, взвешенных по ISO. Ясно, что амплитуды вибрации для инструментов типа B значительно ниже, чем для других четырех моделей инструментов. Кроме того, общая изменчивость измерений ускорения для инструментов типа B меньше. Подобным образом распределения значений ускорения рукоятки инструмента для каждого из шести участников исследования показаны на рис.6.

Рис. 4.

Типичное невзвешенное среднеквадратичное значение спектры вибрации, измеренные на рукоятках каждого из пяти типов инструментов.

Рис. 4.

Типичное невзвешенное среднеквадратичное значение спектры вибрации, измеренные на рукоятках каждого из пяти типов инструментов.

Рис. 5.

Распределения (a) невзвешенных и (b) взвешенных по ISO суммарных среднеквадратичных значений. значения вибрации, измеренные на рукоятке каждого инструмента всеми шестью субъектами ( n  = 30).Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 5.

Распределения (a) невзвешенных и (b) взвешенных по ISO суммарных среднеквадратичных значений. значения вибрации, измеренные на рукоятке каждого инструмента всеми шестью субъектами ( n  = 30). Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 6.

Распределения (a) невзвешенных и (b) взвешенных по ISO суммарных среднеквадратичных значений. значения вибрации, измеренные на всех 15 рукоятках инструментов для каждого участника исследования ( n  = 75). Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 6.

Распределения (a) невзвешенных и (b) взвешенных по ISO суммарных среднеквадратичных значений. значения вибрации, измеренные на всех 15 рукоятках инструментов для каждого участника исследования ( n  = 75).Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Как указано в Таблице 1, результаты дисперсионного анализа показали, что и инструмент, и испытуемый оказывают значительное влияние на вибрацию инструмента. Взаимодействие инструмент/предмет также важно. Как указано, выводы, сделанные на основе результатов ANOVA, были одинаковыми независимо от того, использовались ли в анализе невзвешенные или взвешенные по ISO значения ускорения.Аналогичным образом, измерения рукоятки инструмента и корпуса инструмента привели к тем же выводам. Эти сходства дополнительно показаны на рис. 7, где измерения ускорения рукоятки инструмента и корпуса инструмента сравниваются как для взвешенных по ISO, так и для невзвешенных значений. Как показано на рисунке, значения R-квадрата Пирсона статистически значимы, а наклоны линий тренда для обоих случаев приближаются к единице.

Таблица 1. Таблицы

ANOVA для невзвешенных и взвешенных по ISO среднеквадратичных значений. Значения ускорения, измеренные на инструменте ручки каждого из 15 инструментов и в корпусах 12 пневматических инструментов

Source Source SS DF MS 0 F P  
Неутяжеленная вибрационная рукоятка Инструмент  1 802 882.7 14 128 777,3 1265,5 <0,001 *
Тема 73 243,0 5 14 648,6 144,0 <0,001 *
Инструмент × Предмет 148 739,7 70 2124,9 20,9 <0,001 *
Ошибка 36 632,2 360 101,8
взвешенный ручка вибрации Инструмент 1943.7 14 245,6 827,5 <0,001 *
Тема 165,6 5 33,1 111,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 218,4 70 3,1 10,5 <0,001 *
Ошибка 106,8 360 0,3
Невзвешенное ручка вибрации Инструмент 1 575 199.1 11 143 199,9 2222,6 <0,001 *
Тема 113 897,0 5 22 779,4 353,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 99 389,8 55 1807,1 28,0 <0,001 *
Ошибка 18 555,8 288 64,4
взвешенный ручка вибрации Инструмент 2376.9 11 216,1 790,6 <0,001 *
Тема 186,7 5 37,3 136,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 253,7 55 4,6 16,9 <0,001 *
Ошибка 78,7 288 0,3
Зависимая переменная Источник SS DF MS MS F 0 P
Неуверешенная ручка Вибрация Инструмент 1 802 882.7 14 128 777,3 1265,5 <0,001 *
Тема 73 243,0 5 14 648,6 144,0 <0,001 *
Инструмент × Предмет 148 739,7 70 2124,9 20,9 <0,001 *
Ошибка 36 632,2 360 101,8
взвешенный ручка вибрации Инструмент 1943.7 14 245,6 827,5 <0,001 *
Тема 165,6 5 33,1 111,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 218,4 70 3,1 10,5 <0,001 *
Ошибка 106,8 360 0,3
Невзвешенное ручка вибрации Инструмент 1 575 199.1 11 143 199,9 2222,6 <0,001 *
Тема 113 897,0 5 22 779,4 353,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 99 389,8 55 1807,1 28,0 <0,001 *
Ошибка 18 555,8 288 64,4
взвешенный ручка вибрации Инструмент 2376.9 11 216,1 790,6 <0,001 *
Тема 186,7 5 37,3 136,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 253,7 55 4.6 16.9 16.9 <0.001 *
Ошибка 78.7 288 288 0.3
Таблица 1.

Таблицы дисперсионного анализа для невзвешенных и взвешенных по ISO среднеквадратичных значений. Значения ускорения, измеренные на инструменте ручки каждого из 15 инструментов и в корпусах 12 пневматических инструментов

Source Source SS DF MS 0 F P  
Неутяжеленная рукоятка вибрации Инструмент 1 802 882,7  14  778.3 1265,5 <0,001 *
Тема 73 243,0 5 14 648,6 144,0 <0,001 *
Инструмент × Предмет 148 739,7 70 2124,9 20.9 <0.001 *
Ошибка 36 632.2 360 101.8 101.8
Взвешенная ручка Вибрация Инструмент 1943.7 14 245,6 827,5 <0,001 *
Тема 165,6 5 33,1 111,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 218,4 70 3,1 10,5 <0,001 *
Ошибка 106,8 360 0,3
Невзвешенное ручка вибрации Инструмент 1 575 199.1 11 143 199,9 2222,6 <0,001 *
Тема 113 897,0 5 22 779,4 353,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 99 389,8 55 1807,1 28,0 <0,001 *
Ошибка 18 555,8 288 64,4
взвешенный ручка вибрации Инструмент 2376.9 11 216,1 790,6 <0,001 *
Тема 186,7 5 37,3 136,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 253,7 55 4,6 16,9 <0,001 *
Ошибка 78,7 288 0,3
Зависимая переменная Источник SS DF MS MS F 0 P
Неуверешенная ручка Вибрация Инструмент 1 802 882.7 14 128 777,3 1265,5 <0,001 *
Тема 73 243,0 5 14 648,6 144,0 <0,001 *
Инструмент × Предмет 148 739,7 70 2124,9 20,9 <0,001 *
Ошибка 36 632,2 360 101,8
взвешенный ручка вибрации Инструмент 1943.7 14 245,6 827,5 <0,001 *
Тема 165,6 5 33,1 111,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 218,4 70 3,1 10,5 <0,001 *
Ошибка 106,8 360 0,3
Невзвешенное ручка вибрации Инструмент 1 575 199.1 11 143 199,9 2222,6 <0,001 *
Тема 113 897,0 5 22 779,4 353,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 99 389,8 55 1807,1 28,0 <0,001 *
Ошибка 18 555,8 288 64,4
взвешенный ручка вибрации Инструмент 2376.9 11 216,1 790,6 <0,001 *
Тема 186,7 5 37,3 136,6 <0,001 *
Инструмент × Предмет 253,7 55 4.6 16.9 <0 0.001 *
Ошибка 78.7 288 0.3

Рис.7.

Корреляции между рукояткой инструмента и корпусом инструмента, невзвешенные и среднеквадратичные значения, взвешенные по ISO. измерения ускорения для 12 пневматических ударных гайковертов ( n  = 360). В обоих случаях значения R-квадрата статистически значимы ( P  < 0,001).

Рис. 7.

Соотношения между рукояткой инструмента и корпусом инструмента, невзвешенные и взвешенные по ISO среднеквадратичные значения. измерения ускорения для 12 пневматических ударных гайковертов ( n  = 360). В обоих случаях значения R-квадрата статистически значимы ( P  < 0.001).

Post hoc Попарные сравнения средств измерения ускорения рукоятки инструмента для испытуемых и инструментов содержатся в таблицах 2 и 3 соответственно. В целом испытуемые T и D демонстрировали более высокие величины воздействия вибрации, чем другие испытуемые. Как указано в Таблице 3, для невзвешенных вибраций инструменты типа А были значительно выше, чем инструменты других типов. Однако, когда применяется взвешивание по частоте ISO, инструменты типа C перемещаются вверх. Эта характеристика дополнительно указана в таблице 4; эта таблица содержит средние значения и стандартные отклонения измерений ускорения рукоятки инструмента для каждого испытуемого и типа инструмента.Взаимодействие типа инструмента и испытуемого также показано в таблице 4; порядок ранжирования экспозиций субъекта зависит от типа инструмента. Характер вариации различается в зависимости от того, используются ли в анализе ускорения, взвешенные по ISO, или невзвешенные.

Таблица 2. Результаты попарного сравнения HSD Tukey post hoc для среднеквадратичных значений невзвешенной и взвешенной по ISO рукоятки инструмента. средние значения ускорения для шести участников исследования ( n = 75)

Тьюки HSD постфактум результаты попарного сравнения для невзвешенной и взвешенной по ISO рукоятки инструмента, среднеквадратичные значения. средние значения ускорения для шести участников исследования ( n = 75)

 
 
8 Таблица 3. Результаты попарного сравнения HSD

Тьюки post hoc для невзвешенных и взвешенных по ISO среднеквадратичных значений. Среднее ускорение, измеренное на рукоятках 15 инструментов (n = 30)

Тьюки HSD постфактум результаты попарного сравнения невзвешенных и взвешенных по ISO среднеквадратичных значений. средние значения ускорения, измеренные на рукоятках 15 инструментов (n = 30)

Таблица 4. Суммарное среднеквадратичное значение рукоятки инструмента

. средние значения ускорения и стандартные отклонения (SD) для каждого испытуемого ( n = 15) и типа инструмента ( n = 90) Тип A Тип C Среднее SD SD SD Среднее SD Среднее SD Среднее SD ISO ускорение ISO (MS −2 )     Q 2.6 0,3 6,4 0,8 6,5 0,5 8,2 1,4 8,9 2,5 Вт 2,7 0,1 6,0 0,4 ​​ 6,6 0,6 6.8 6.8 0.6 0.6 0.7 0.7 м 2.7 0,2 5.5 0.5 7.1 0.3 6,5 0,3 8,0 1,0 Т 3,0 0,2 7,6 0,5 8,3 0,8 9,9 0,8 9,7 0,7 S S 3.2 0.3 0.3 6.3 0.3 0.4 0.8 0,8 7.7 0,1 8,8 0.8 D 3.2 0,5 7,1 0,7 7,3 0,8 7,7 0,7 10,3 1,5 Среднее 2,9 0,3 6,5 0,5 7,0 0,6 7,8 0.6 0.6 8.9 8.9 1.2 1.2 Неувезвешенное ускорение (MS -2 ) Q 30.1 6,4 109,0 20,4 145,6 14,9 219,0 34,4 161,6 37,8 Вт 26,4 1,5 114,0 10,4 153,0 16.4 209.6 209.6 10.8 13.8 134.1 17,6 17,6 м 27,0 3,3 100.6 9.3 202,4 3,3 173,5 10,0 129,2 6,8 Т 29,2 1,9 130,5 3,8 191,1 26,6 251,6 20,9 192.2 18.9 S 35.3 1,9 1,9 119,0 119.0 5.8 147.3 21.1 209.0 5,9 155,5 15,7 D 30,8 1,6 138,5 3,2 161,1 15,4 228,7 11,2 210,4 32,3 Среднее 29.8 2.8 2,8 2,8 118.6 8.8 166.7 16.3 16.3 215.2 15.59 163.8 21.5 9

Тема
Тип B Тип D Тип E Тип A Тип
Среднее SD Среднее SD Среднее SD Среднее SD SD Среднее SD
ISO-взвешенное ускорение (MS -2 )
Q 2.6 0,3 6,4 0,8 6,5 0,5 8,2 1,4 8,9 2,5
Вт 2,7 0,1 6,0 0,4 ​​ 6,6 0,6 6.8 6.8 0.6 0.6 0.7 0.7
м 2.7 0,2 5.5 0.5 7.1 0.3 6,5 0,3 8,0 1,0
Т 3,0 0,2 7,6 0,5 8,3 0,8 9,9 0,8 9,7 0,7
S
S 3.2 0.3 0.3 6.3 0.3 0.4 0.8 0,8 7.7 0,1 8,8 0.8
D 3.2 0,5 7,1 0,7 7,3 0,8 7,7 0,7 10,3 1,5
Среднее 2,9 0,3 6,5 0,5 7,0 0,6 7,8 0.6 0.6 8.9 8.9 1.2 1.2
Неувезвешенное ускорение (MS -2 )
Q 30.1 6,4 109,0 20,4 145,6 14,9 219,0 34,4 161,6 37,8
Вт 26,4 1,5 114,0 10,4 153,0 16.4 209.6 209.6 10.8 13.8 134.1 17,6 17,6
м 27,0 3,3 100.6 9.3 202,4 3,3 173,5 10,0 129,2 6,8
Т 29,2 1,9 130,5 3,8 191,1 26,6 251,6 20,9 192.2 18.9
S 35.3 1,9 1,9 119,0 119.0 5.8 147.3 21.1 209.0 5,9 155,5 15,7
D 30,8 1,6 138,5 3,2 161,1 15,4 228,7 11,2 210,4 32,3
Среднее 29.8 2.8 2,8 2,8 118.6 8.8 166.7 16.3 16.3 215.2 15.59 163.8 21.5 
Таблица 4.

Суммарное среднеквадратичное значение рукоятки инструмента. средние значения ускорения и стандартные отклонения (SD) для каждого испытуемого ( n = 15) и типа инструмента ( n = 90) Тип A Тип C Среднее SD SD SD Среднее SD Среднее SD Среднее SD ISO ускорение ISO (MS −2 )     Q 2.6 0,3 6,4 0,8 6,5 0,5 8,2 1,4 8,9 2,5 Вт 2,7 0,1 6,0 0,4 ​​ 6,6 0,6 6.8 6.8 0.6 0.6 0.7 0.7 м 2.7 0,2 5.5 0.5 7.1 0.3 6,5 0,3 8,0 1,0 Т 3,0 0,2 7,6 0,5 8,3 0,8 9,9 0,8 9,7 0,7 S S 3.2 0.3 0.3 6.3 0.3 0.4 0.8 0,8 7.7 0,1 8,8 0.8 D 3.2 0,5 7,1 0,7 7,3 0,8 7,7 0,7 10,3 1,5 Среднее 2,9 0,3 6,5 0,5 7,0 0,6 7,8 0.6 0.6 8.9 8.9 1.2 1.2 Неувезвешенное ускорение (MS -2 ) Q 30.1 6,4 109,0 20,4 145,6 14,9 219,0 34,4 161,6 37,8 Вт 26,4 1,5 114,0 10,4 153,0 16.4 209.6 209.6 10.8 13.8 134.1 17,6 17,6 м 27,0 3,3 100.6 9.3 202,4 3,3 173,5 10,0 129,2 6,8 Т 29,2 1,9 130,5 3,8 191,1 26,6 251,6 20,9 192.2 18.9 S 35.3 1,9 1,9 119,0 119.0 5.8 147.3 21.1 209.0 5,9 155,5 15,7 D 30,8 1,6 138,5 3,2 161,1 15,4 228,7 11,2 210,4 32,3 Среднее 29.8 2.8 2,8 2,8 118.6 8.8 166.7 16.3 16.3 215.2 15.59 163.8 21.5 9

Тема
Тип B Тип D Тип E Тип A Тип
Среднее SD Среднее SD Среднее SD Среднее SD SD Среднее SD
ISO-взвешенное ускорение (MS -2 )
Q 2.6 0,3 6,4 0,8 6,5 0,5 8,2 1,4 8,9 2,5
Вт 2,7 0,1 6,0 0,4 ​​ 6,6 0,6 6.8 6.8 0.6 0.6 0.7 0.7
м 2.7 0,2 5.5 0.5 7.1 0.3 6,5 0,3 8,0 1,0
Т 3,0 0,2 7,6 0,5 8,3 0,8 9,9 0,8 9,7 0,7
S
S 3.2 0.3 0.3 6.3 0.3 0.4 0.8 0,8 7.7 0,1 8,8 0.8
D 3.2 0,5 7,1 0,7 7,3 0,8 7,7 0,7 10,3 1,5
Среднее 2,9 0,3 6,5 0,5 7,0 0,6 7,8 0.6 0.6 8.9 8.9 1.2 1.2
Неувезвешенное ускорение (MS -2 )
Q 30.1 6,4 109,0 20,4 145,6 14,9 219,0 34,4 161,6 37,8
Вт 26,4 1,5 114,0 10,4 153,0 16.4 209.6 209.6 10.8 13.8 134.1 17,6 17,6
м 27,0 3,3 100.6 9.3 202,4 3,3 173,5 10,0 129,2 6,8
Т 29,2 1,9 130,5 3,8 191,1 26,6 251,6 20,9 192.2 18.9
S 35.3 1,9 1,9 119,0 119.0 5.8 147.3 21.1 209.0 5,9 155,5 15,7
D 30,8 1,6 138,5 3,2 161,1 15,4 228,7 11,2 210,4 32,3
Среднее 29.8 2.8 2,8 2,8 118.6 8.8 166.7 16.3 16.3 215.2 15.59 163.8 21.5 

Продолжительность воздействия

Результаты дисперсионного анализа для продолжительности воздействия на 30-секундное тестовое испытание приведены в таблице 5. Как и в случае с ускорением инструмента, продолжительность воздействия вибрации также зависела от испытуемого и типа инструмента. Аналогичным образом, взаимодействие испытуемого с типом инструмента было значительным. Попарные сравнения постфактум для испытуемого и типа инструмента показаны соответственно в таблицах 6 и 7. Как и в случае с величиной вибрации, испытуемые T и D имели значительно большее время воздействия, чем остальные четыре испытуемых.Среди типов инструментов было только два подмножества по продолжительности воздействия; Срок службы инструментов типа D был значительно больше, чем у инструментов типов A, B и E; других существенных различий не наблюдалось.

Таблица 5.

Таблица ANOVA для вибрации Экспозиция Длительность на 30-S Пробное испытание на 30-е, измеренные на инструменте ручки

Source SS DF MS F
Тема 361.9 5 72,4 21,3 <0,001 *
Тип инструмента 63,6 4 15,9 4,7 <0,003 *
Тема × тип 241,9 20 12,1 3,6 <0,001 *
Ошибка 204,3 60 3,4
Источник SS DF М.С. F   P  
Субъект 361.9 5 72,4 21,3 <0,001 *
Тип инструмента 63,6 4 15,9 4,7 <0,003 *
Тема × тип 241,9 20 12.1 12.1 3.6 <0.001 *
Ошибка 204.3 60 60 3.4
Таблица 5.

Anova Таблица для вибрации Воздействие Длительность на 30-х годов Пробное испытание на 30-е, измеренные на инструменте ручки

9
Source SS MS F 0 P
361.9 361.9 5 72.4 72.4 21.3 <0.001 * <0,001 *
Тип инструмента
63.6 4 15.9 4.7 <0,003 *
Тема × тип 241,9 20 12,1 3,6 <0,001 *
Ошибка 204,3 60 3,4
Source SS DF MS F 0 P
Тема 361.9 5 72,4 21,3 <0,001 *
Тип инструмента 63,6 4 15,9 4,7 <0,003 *
Тема × тип 241,9 20 12.1 12.1 3.6 <0.001 *
Ошибка 204.3 60 3,4
Таблица 6.

Tuky’s HSD Post Hoc Парпризные сравнения Результаты для вибрации Воздействие продолжительностью на 30-ю тестовое испытание для шести учебных участников ( N = 75)

9 Таблица 6.

Тьюки РНП постфактум результатов сравнения попарно для длительности воздействия вибрации на 30-х испытательной пробу для шести участников исследования ( п = 75)

Распределение продолжительности воздействия показано на рис. 8 и 9.На рис. 8 показаны распределения для каждого из пяти типов инструментов. Как показано на рисунке, типы инструментов B и E показали значительно меньшую общую изменчивость, чем три других типа инструментов. Распределение времени продолжительности для каждого субъекта показано на рис. 9. Средние значения для субъектов D и T явно выше, чем для других четырех субъектов. Субъект D также показал гораздо большую изменчивость, чем остальные пять участников исследования.

Рис. 8.

Распределения значений длительности вибрационного воздействия для 30-секундных испытаний для каждой из пяти моделей ударного гайковерта, испытанных всеми шестью участниками исследования ( n = 90).Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 8.

Распределения значений продолжительности вибрационного воздействия для 30-секундных испытаний для каждой из пяти моделей ударного гайковерта, испытанных всеми шестью участниками исследования ( n = 90). Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 9.

Распределения значений длительности вибрационного воздействия для 30-секундных проб для каждого из шести участников исследования ( n  = 75). Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Рис. 9.

Распределения значений длительности вибрационного воздействия для 30-секундных проб для каждого из шести участников исследования ( n  = 75).Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

Измеренная величина ускорения представляет собой среднеквадратичное значение. значение, усредненное по 30-секундному испытанию. Если средняя продолжительность воздействия вибрации на гайку больше, измеренная величина ускорения также может быть выше, хотя средний уровень ускорения в течение периода воздействия может оставаться неизменным. Следовательно, продолжительность воздействия и величина ускорения могут иметь некоторую связь.Чтобы оценить эту связь, был проведен регрессионный анализ между этими двумя факторами, который показал, что они надежно коррелируют ( R 2 = 0,12, P < 0,001).

Момент затяжки

Как было подробно описано ранее, у одного из участников исследования величина крутящего момента, необходимая для раскручивания каждой гайки, была измерена после четырех испытаний с 10 гайками с каждым из 12 пневматических инструментов. Был выполнен ANOVA; инструмент, гайка и взаимодействие инструмента/гайки оказались важными факторами.Результаты дисперсионного анализа приведены в таблице 8. Распределение значений крутящего момента для каждого типа пневматического инструмента показано на рис. 10. Как видно из диаграмм, крутящий момент, необходимый для отвинчивания гаек, затянутых с помощью инструментов типа B, был значительно ниже, чем крутящий момент. требуется для остальных трех моделей инструментов. Кроме того, диапазон измерения крутящего момента для инструментов типа B был меньше, чем для других инструментов. Последующие испытания показывают, что значения крутящего момента для гаек 5, 8 и 12 значительно ниже, чем для других гаек ( P < 0.05).

Таблица 7.

Тьюки РНП постфактум результатов сравнения попарно для длительности воздействия вибрации на 30-й года испытательной пробы для пяти типов инструмента ( п = 90)

Таблица 7.

Тьюки РНП постфактум результаты сравнения попарно для вибрации длительности экспозиции на 30-е годы тест проб для пяти типов инструмента ( п = 90)

Таблица 8.

Таблица Anova для крутящего момента, необходимый для того, чтобы затянуть гайки, затягиваемые одним из тестовых предметов, используя 12 пневматических инструментов

  • Source Source SS DF MS F 0 P
    Tool
    2 680 607.2 11 91 91 91 891.0 596.5 596.5 <0,001 *
    орех 192 328.3 19 10 122.5 65,7 <0,001 *
    Tool × гайка 125 420,3 209 600,1 3,9 <0,001 *
    Ошибка 36 973,8 240 154,1
    MS
    DF MS F 0 P
    Tool 2 680 607.2 11 91 891,0 596,5 <0,001 *
    Гайка 192 328,3 19 10 122,5 65,7 <0,001 *
    Инструмент × гайка 125 420.3 209 209 600.1 3.9 <0.001 *
    Ошибка 36 36 973.8 240 154.1
    Таблица 8.

    Таблица Anova для крутящего момента, необходимый для того, чтобы затянуть гайки, затягиваемые одним из тестовых предметов, используя 12 пневматических инструментов

  • Source Source SS DF MS F 0 P
    Tool
    2 680 607.2 11 91 91 91 891.0 596.5 596.5 <0,001 *
    орех 192 328.3 19 10 122.5 65,7 <0,001 *
    Tool × гайка 125 420,3 209 600,1 3,9 <0,001 *
    Ошибка 36 973,8 240 154,1
    MS
    DF MS F 0 P
    Tool 2 680 607.2 11 91 891,0 596,5 <0,001 *
    Гайка 192 328,3 19 10 122,5 65,7 <0,001 *
    Инструмент × гайка 125 420.3 209 209 6008 3.9 <0.001 *
    Ошибка 36 973.8 240 154.1

    Рис.10.

    Распределение измеренного крутящего момента, необходимого для откручивания гаек, затянутых одним из испытуемых с использованием каждой из четырех моделей пневматических инструментов ( n  = 120). Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

    Рис. 10.

    Распределение измеренного крутящего момента, необходимого для раскручивания гаек, затянутых одним из испытуемых с использованием каждой из четырех моделей пневматических инструментов ( n  = 120).Ящики представляют межквартильный диапазон для каждого распределения; линия в каждом поле является медианным значением. Усы простираются до 5-го и 95-го процентилей.

    Была изучена взаимосвязь между измеренным крутящим моментом и количеством вибрации, создаваемой каждым пневматическим инструментом. Эта значительная корреляция показана на рис. 11. Как показано, измеренный крутящий момент увеличивается с ускорением, взвешенным по ISO.

    Рис. 11.

    Соотношение между ISO-взвешенным r.РС. ускорение, измеренное на рукоятках инструментов 12 пневматических инструментов, и крутящий момент, необходимый для раскручивания гаек, затянутых этими инструментами. Значение R-квадрата является статистически значимым ( P  < 0,001).

    Рис. 11.

    Соотношение между среднеквадратичными значениями, взвешенными по ISO. ускорение, измеренное на рукоятках инструментов 12 пневматических инструментов, и крутящий момент, необходимый для раскручивания гаек, затянутых этими инструментами. Значение R-квадрата является статистически значимым ( P  < 0.001).

    ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОДЫ

    В этом исследовании изучались различные параметры, которые обычно связаны с оценкой риска воздействия ВИЧ на операторов ударных гайковертов. Испытательная установка и процедура были разработаны специальной группой ИСО по ударным гайковертам для предлагаемой редакции ИСО 8662-7 (1997). В исследовании основное внимание уделялось трем основным переменным: ускорению, измеренному на поверхности инструмента, продолжительности воздействия вибрации на одно испытательное испытание и величине крутящего момента, необходимого для раскручивания гаек после их затяжки во время испытательного испытания.Результаты для каждой из этих переменных обсуждаются ниже.

    Вибрация

    Среднее ускорение, взвешенное по ISO, измеренное на рукоятках инструментов, исследованных в этом исследовании, составило 6,6 м с −2 . Этот уровень вибрации сравним с уровнем вибрации ударных гайковертов, исследованных в других исследованиях (например, Griffin, 1997; Aiba и др. , 1999). Чтобы оставаться ниже уровня действия, опубликованного в Директиве Европейского союза 2002 г. (EU, 2002), оператору инструмента будет разрешено работать со средним инструментом немногим более 1 часа (исходя из 8-часового базового периода).Чтобы оставаться ниже Предельного значения воздействия, установленного Директивой, ежедневная работа должна быть ограничена примерно 4,5 часами.

    Как и ожидалось, величина ускорения зависит от модели инструмента. Возможно, более важно то, что величина ускорения также варьировалась в зависимости от инструмента в рамках конкретной модели инструмента. Только одна модель инструмента, тип B, не показала существенных различий в ускорении среди образцов с тремя инструментами, использованных в этом исследовании. Для трех инструментов типа C каждое отдельное невзвешенное средство ускорения значительно отличалось от двух других.Это указывает на то, что необходимо включать не менее трех, а возможно, и более инструментов на модель при оценке воздействия вибрации ударного гайковерта, если кто-то использует оценку для количественного определения воздействия для конкретной модели инструмента или при сравнении уровней воздействия различных моделей инструмента.

    Подобные вариации наблюдались при исследовании воздействия вибрации на испытуемых; значения ускорения значительно варьировались среди участников исследования и внутри них. Сравнивая рис. 5 и 6, можно увидеть, что диапазоны распределения измеренного ускорения внутри субъекта были шире для испытуемых, чем диапазоны внутри инструмента.Как показано в Таблице 3, шесть средств ускорения испытуемого можно разделить на три существенно различающихся подмножества. Эти результаты показывают, что выборки из трех испытуемых может быть недостаточно для точного прогнозирования величины воздействия вибрации, создаваемой ударными гайковертами.

    Для дальнейшего изучения этих вопросов дизайна исследования мы применили кривые рабочих характеристик нецентральности для определения подходящего размера выборки (см. Montgomery, 2001). По сути, план эксперимента можно оптимизировать, выбирая желаемую чувствительность и приемлемые вероятности риска ошибки Типа I ( α ) и Типа II ( β ), а затем изменяя количество уровней для фиксированных факторов (т.е. количество операторов инструментов, количество моделей инструментов и/или количество инструментов на модель) вместе с количеством повторений на комбинацию. Для этой оценки желательна чувствительность 0,5 мс −2 ускорений, взвешенных по ISO, количество повторов было зафиксировано на пяти, α было установлено на 0,05, а β было установлено на 0,20. Основываясь на дисперсии взвешенного по ISO ускорения, наблюдаемого в этом исследовании, для надежного ранжирования пяти различных моделей инструментов с использованием предписанной процедуры потребуется не менее пяти операторов инструмента для достижения желаемой чувствительности при ограничении риска ошибок типа I и II. вероятности.Если бы количество инструментов на модель было увеличено до четырех, потребовалось бы только четыре оператора инструмента. Чтобы провести эксперимент только с тремя операторами инструментов, количество инструментов на модель пришлось бы увеличить до пяти. Очевидно, что увеличение количества инструментов в оценке резко увеличивает размер экспериментальной матрицы; может быть более желательным провести эксперимент с использованием большего количества операторов инструмента.

    Эти результаты противоречат действующему стандарту ISO (ISO 8662-7, 1997 г.), а также предлагаемым изменениям к этому стандарту (ISO, 2006 г.), оба из которых требуют тестирования только тремя квалифицированными операторами и тремя инструментами на модель.Кроме того, как указано в таблице 1, существует значительное взаимодействие между инструментом и испытуемым. Этот эффект взаимодействия показан в таблице 4; существует небольшая согласованность в ранжировании средств ускорения для испытуемых в моделях инструментов. Это также указывает на то, что трех испытуемых может быть недостаточно для надежной оценки.

    Большая часть этой изменчивости, вероятно, связана с различиями в прикладываемых усилиях рук, позах и биодинамических реакциях системы рука-рука (Griffin, 1997; Shida et al., 2001). Ни один из этих факторов не измерялся и не контролировался в данном исследовании. Даже опытные операторы индивидуально приспосабливаются к конструкции инструмента и различиям в рабочих задачах. Возможно, влиянию этих индивидуальных различий можно было бы частично противодействовать, контролируя прилагаемые силы и стандартизируя позы. В этом случае можно было бы провести точные оценки, используя только трех испытуемых. Однако контроль силы рук и рабочих поз может представлять значительные трудности во время лабораторных и полевых испытаний.Более того, указание приложенных сил и рабочих поз во время оценки может дать результаты, которые не являются репрезентативными для реальных условий на рабочем месте. Поэтому увеличение числа субъектов для более надежного сравнения может быть лучшим решением.

    Как показано в таблице 1, результаты ANOVA были одинаковыми для измерений ускорения рукоятки инструмента и корпуса инструмента. Эти сходства также отражены на рис. 7. Эти результаты подразумевают, что расположение акселерометра может не иметь решающего значения для оценки воздействия ударного гайковерта, особенно если нужно просто сравнить уровень вибрации различных моделей инструментов.Для таких сравнений может быть лучше выбрать места установки акселерометра, которые допускают минимальное вмешательство в интерфейс ручного инструмента. Тем не менее, оценщик должен согласовываться с размещением акселерометра, и кажется логичным собирать данные о вибрации в точке, близкой к тому месту, где HTV входит в систему кистей рук рабочих. В любом случае всегда следует сообщать о размещении акселерометра.

    При сравнении невзвешенного и взвешенного по ISO ускорений в этом исследовании многие выводы будут одинаковыми.Например, как показано в Таблице 1, результаты ANOVA одинаковы для взвешенных по ISO и невзвешенных значений ускорения. Аналогичным образом парные сравнения, содержащиеся в таблице 3, дали идентичные подмножества испытуемых. Однако, как указано в таблицах 2 и 4, взвешивание ISO влияет на сравнение ускорения инструментов. Как показано на рис. 4, инструменты модели А демонстрируют более выраженную высокочастотную составляющую по сравнению с другими четырьмя моделями инструментов. Этот компонент вносит основной вклад в невзвешенные значения ускорения этой модели.Эти высокочастотные составляющие подавляются за счет применения взвешивания по ISO, и в результате инструменты Model C поднимаются на вершину рейтинга ускорения. Как показано в таблице 2, еще одним результатом применения взвешивания является формирование более крупных подмножеств парного сравнения. Уместность текущего взвешивания ISO обсуждалась в течение нескольких лет (например, Wasserman, 1989). Эта дискуссия, вероятно, будет продолжаться в течение некоторого времени. До тех пор, пока не будет достигнут консенсус, исследователям может быть полезно сообщать как о невзвешенных, так и о взвешенных по ISO результатах.

    Продолжительность воздействия

    Неудивительно, что продолжительность воздействия зависит от инструмента и испытуемого. Модели инструментов, оцениваемые в этом исследовании, не обязательно предназначались для выполнения одних и тех же рабочих задач; смоделированная рабочая задача, используемая в этом исследовании, может не соответствовать задачам, для которых был разработан каждый конкретный инструмент. Это одна из нескольких причин, по которым следует ожидать различий в продолжительности воздействия вибрации. Точно так же, несмотря на то, что все участники исследования были опытными пользователями ударных гайковертов, у них был разный опыт работы, и этот конкретный дизайн исследования, вероятно, лучше соответствует опыту некоторых испытуемых, чем другим.Кроме того, различия в обучении выполнению задач и опыте работы, безусловно, приведут к вариабельности осанки и других характеристик выполнения задачи, что, в свою очередь, приведет к различиям в продолжительности воздействия.

    Продолжительность означает большее разнообразие для испытуемых, чем для типов инструментов; средние значения для участников исследования варьировались от 6,5 до 12,3 с, а диапазон для типов инструментов варьировался от 8,2 до 10,6 с. Более того, попарные сравнения дали три подмножества для испытуемых и только два подмножества для типов инструментов.Основываясь на этих результатах, можно ожидать, что рабочие будут демонстрировать большую изменчивость продолжительности воздействия, чем инструменты. Как указывалось ранее, смоделированная рабочая задача в настоящем исследовании использовала программу стимуляции для контроля времени испытаний. Очевидно, что в реальных рабочих задачах такие механизмы стимуляции обычно не существуют, и в этих реальных случаях измерения продолжительности воздействия вибрации, вероятно, будут иметь еще большую изменчивость.

    Момент затяжки

    Измерение величины крутящего момента, необходимого для раскручивания гаек после пробного испытания, требует много времени; включение этой метрики резко увеличило время оценки инструмента.Поэтому из-за нехватки времени измерения крутящего момента были собраны только для одного из участников исследования. Однако даже эта ограниченная информация дала некоторые интересные результаты. Как указано в Таблице 8, величина крутящего момента зависела от того, какой инструмент использовался и какая гайка затягивалась. Взаимодействие этих двух факторов также было статистически значимым. На рис. 10 показано, как крутящий момент варьировался в зависимости от инструмента. Как показано на рисунке, инструменты модели B обеспечивают стабильно низкий крутящий момент.Хотя это и не показано ни на одном рисунке, инструменты модели B также были основной причиной взаимодействия инструмента и гайки. Значительные колебания крутящего момента между гайками, наблюдаемые в этом исследовании, не были очевидны для трех инструментов модели B, в то время как значения крутящего момента для отдельных гаек значительно различались для трех других моделей пневматических инструментов.

    Проверка значений крутящего момента для отдельных гаек выявила три гайки со стабильно более низкими значениями крутящего момента. Эти значительно более низкие средние значения, вероятно, связаны с физическими различиями между гайками и/или болтами.Это явление может быть отражением производственных различий в оборудовании или из-за неодинаковых моделей износа или повреждений, которые могли возникнуть в результате нерегулярных действий инструмента (например, несоосность инструмента). Интересно отметить, что два самых высоких средних момента затяжки у гаек 10 и 20 — последних гаек в каждом наборе из 10 гаек. Этот потенциальный эффект последовательности может потребовать дальнейшего изучения. В любом случае очевидно, что различия в гайках и болтах могут привести к изменчивости измерений крутящего момента, и оценщик должен знать об этих потенциальных влияниях.

    На рис. 11 показана взаимосвязь между крутящим моментом и вибрацией, взвешенной по ISO. Очевидно, что вибрация этих 12 пневматических инструментов увеличивается с увеличением крутящего момента. Хотя это соотношение и не отображается, оно также существует для невзвешенной вибрации, хотя значение R-квадрата немного ниже ( R 2 = 0,79, P < 0,001). Это соотношение указывает на то, что может существовать компромисс между крутящим моментом и воздействием вибрации. Это может иметь значение при выборе инструмента; вероятно, лучше всего выбирать инструменты, которые обеспечивают не более крутящего момента, необходимого для удовлетворительного выполнения рабочей задачи.Инструменты большего размера могут излишне подвергать рабочих чрезмерной вибрации.

    Если целью оценки является сравнение различных моделей инструментов, созданных для выполнения аналогичных рабочих задач, полезную информацию могут предоставить измерения статического крутящего момента. Измерения динамического крутящего момента также могут предоставить ценные данные для таких сравнительных оценок. В настоящем исследовании все инструменты работали с максимальным крутящим моментом, но следует еще раз отметить, что оцениваемые модели инструментов не обязательно были предназначены для выполнения одних и тех же рабочих задач.Таким образом, в этом случае сравнение моделей инструментов с использованием статических измерений крутящего момента может оказаться нецелесообразным.

    Другие наблюдения

    Общепризнано, что рабочая осанка и прилагаемые усилия рук могут существенно влиять на воздействие ВИЧ. В свете этих наблюдений может оказаться полезным изменить процедуру испытания ударным гайковертом, чтобы уменьшить изменчивость результатов. Например, чтобы лучше контролировать рабочее положение, оператор мог стоять на платформе с регулируемой высотой.Таким образом, углы локтей и плеч могут быть более стандартизированы. Чтобы оценить влияние приложенных сил, к платформе можно добавить силовую плиту для измерения сил реакции земли. Силу хвата можно оценить с помощью метода воспоминания силы, аналогичного тому, который использовался в более ранних исследованиях (McDowell et al. , 2006, 2007).

    Хотя этот испытательный стенд подходит для моделирования рабочих задач с использованием большинства моделей ударных гайковертов, он может не подходить для более крупных моделей инструментов; может быть слишком сложно перемещать большие инструменты от одной гайки к другой в установленные сроки.Для более крупных инструментов, возможно, придется модифицировать устройство, включив в него какую-либо систему подвески инструмента.

    Хотя признано, что этот испытательный прибор не может обеспечить разумное моделирование всех рабочих задач, связанных с ударными гайковертами, этот прибор и процедура испытаний, по-видимому, дают соответствующие данные для проверки инструментов для широкого спектра моделей ударных гайковертов и многих распространенных операций на рабочем месте.

    Заявление об отказе от ответственности — Выводы и выводы, изложенные в этой статье, официально не распространялись NIOSH и не должны толковаться как определение или политика какого-либо агентства.Упоминание торговых наименований, коммерческих продуктов или организаций не означает их одобрения правительством США.

    Каталожные номера

    , , , и другие.

    Исследование влияния мер противодействия вибрационным рабочим инструментам с использованием ударного гайковерта

    37

     (стр. 

    426

    31

    ),  ,  , и др.

    Механический импеданс и поглощаемая мощность руки-руки при вибрации по оси xh и роль силы кисти и позы

    43

     (стр. 

    495

    508

    ).

    Взаимосвязь воздействие-реакция при вибрационном синдроме руки-руки: обзор текущих эпидемиологических исследований

    71

     (стр. 

    509

    19

    ),  ,  .

    Биодинамическая реакция ладони человека на случайную вибрацию

    43

     (стр. 

    241

    55

    ),  ,  , и др.

    Оценка стандартизированного испытания отбойным молотком, указанного в ISO 8662-2, 1992

    ,

    Ann Occup Hyg

    ,

    2004

    , том.

    48

    (стр.

    39

    49

    )

    EU

    ,

    Директива 2002/44/EC Европейского парламента и Совета от 25 июня 2002 г. о минимальных требованиях по охране труда и технике безопасности в отношении воздействия на работников риски, связанные с физическими факторами (вибрация) (шестнадцатая отдельная директива по смыслу статьи 16(1) Директивы 89/391/ЕЭС)

    ,

    2002

    Люксембург

    Европейский парламент и Совет )

    .,

    Справочник по вибрациям человека

    ,

    1990

    Лондон

    Academic Press

    .

    Измерение, анализ и оценка профессионального воздействия вибрации, передающейся через руки

    54

     (стр. 

    73

    89

    )

    ISO

    ISO 8662-7: Ручные переносные электроинструменты – измерение вибрации на рукоятке – часть 7: гаечные ключи, отвертки и гайковерты с ударом, импульсное или храповое действие

    АртикулISO 8662-7:1997(E)

    ,

    1997

    Женева, Швейцария

    Международная организация по стандартизации

    ISO

    ISO 5349-1: Механическая вибрация — измерение и оценка воздействия на человека вибрации, передаваемой через руки — часть 1: общие требования

    ,

    Справочный номер ISO 5349-1:2001

    ,

    2001

    Женева, Швейцария

    Международная организация по стандартизации

    ISO

    ,

    -8 предложенные изменения круговой системы испытаний и процедуры для6 7.ISO/TC 118/SC 3/WG 3 — вибрации в ручных инструментах — специальная группа для гаечных ключей

    ,

    2006

    . , 

    Измерение вибрации рук в промышленности. 2-я международная конференция по профессиональной вибрации рук, DHHS (NIOSH), публикация № 77-170

    ,

    1977

    Цинциннати, Огайо

    Национальный институт охраны труда и здоровья

    (стр.

    153

    — 9

    ) , , , и другие.

    Оценка психометрических оценок силы захвата и толкания вибрационного ручного инструмента

    36

     (стр.

    119

    28

    ),  ,  , и др.

    Влияние вибрации на характеристики захвата и силы нажатия

    Int J Ind Ergon

    2007

    , vol.

    37

     (стр. 

    257

    66

    ). , 

    Планирование и анализ экспериментов

    2001

    5-е изд.

    Нью-Йорк

    John Wiley & Sons

    NIOSH

    Заболевания опорно-двигательного аппарата и факторы на рабочем месте: критический обзор эпидемиологических данных, связанных с работой , верхняя конечность и нижняя часть спины, публикация NIOSH

    ,

    1997

    Цинциннати, Огайо

    Министерство здравоохранения и социальных служб США, Национальный институт безопасности и гигиены труда

    (стр.

    97

    141

    ),  ,  . ,  ,  ,  .

    Длительные измерения вибрации и усилия захвата с использованием специального регистратора данных и датчиков, устанавливаемых на ладони

     ,  ,  , и др.

    Сравнение величин вибрации на инструменте с разными объектами в соответствии со стандартом ISO 8662-7

    ,

    Ind Health

    ,

    2001

    , том.

    39

     (стр. 

    255

    68

    ),  . , .

    Воздействие вибрации на кисть и руку в промышленности: введение и обзор

    Использование истории воздействия шума для количественной оценки продолжительности воздействия вибрации на лесорубов

    ,

    AIHAJ

    ,

    1990

    , vol.

    51

     (стр. 

    485

    93

    ).

    Взвешивать или не взвешивать — вот в чем вопрос

    ,

    J Occup Med

    ,

    1989

    , vol.

    31

    стр.

    909

    Опубликовано Oxford University Press от имени Британского общества гигиены труда

    10 причин, по которым ваш автомобиль трясется при ускорении, но не при движении накатом

    В течение многих лет использования ваш автомобиль часто трясется при ускорении . Но если ваш автомобиль не такой старый, и вы испытываете тряску автомобиля при ускорении, но не при движении накатом, вам необходимо проверить свой автомобиль.

    Чтобы убедиться, что ваша машина идеально подходит для вождения, вам нужно действовать быстро. Причин тряски автомобиля может быть несколько, кроме старости.

    Одной из основных причин сотрясения и вибрации автомобиля может быть меньшее периодическое техническое обслуживание. Однако некоторые внутренние проблемы также могут привести к этой проблеме.

    Если вы хотите уберечь свой автомобиль от более серьезных повреждений, вам следует серьезно отнестись к тряске автомобиля при ускорении передачи.

    В этой статье мы обсудим различные причины, вызывающие тряску автомобиля, и некоторые решения, которые помогут вам решить эту проблему.

    Содержание Обзор

    Почему машину трясет при ускорении?

    Автомобиль — это не что иное, как механизм, который без должного ухода выходит из строя. Тряска старого автомобиля во время разгона является нормальным явлением, но если проблема проявляется на новом автомобиле, это не является хорошим признаком.

    Люди обычно хорошо ухаживают за своей новой машиной. Однако со временем они все меньше внимания уделяют техническому обслуживанию своего автомобиля, что в конечном итоге приводит к ухудшению работы внутренних деталей, а машина начинает трястись и вибрировать.

    Но плохое техническое обслуживание — не единственная причина тряски автомобиля при ускорении трансмиссии. Иногда это предупреждающий знак о более серьезной проблеме в вашей поездке.

    Игнорирование внезапных толчков и вибраций в машине скоро навредит вам. Но прежде чем вы поторопитесь и будете готовы разобрать свой автомобиль, вам необходимо разобраться в различных причинах, по которым вашу машину трясет при разгоне на высоких скоростях.

    // Читайте также: Сколько стоит покрасить автомобиль самостоятельно?
    // Читайте также: 25 самых продаваемых автомобилей в США в 2021 году — самые популярные автомобили

    Детали, ответственные за тряску автомобиля при ускорении

    Если вы понятия не имеете, почему ваш автомобиль барахлит и вызывает такую ​​сильную тряску и вибрацию, не расстраивайтесь.

    Не каждый является экспертом во всех вопросах. Locar Deals понимают это, поэтому мы здесь, чтобы помочь.

    Для каждого происшествия в вашем автомобиле есть основные причины. Вам не нужно быть экспертом, чтобы узнать о них.

    Чтобы вы понимали, что вызывает тряску вашего автомобиля, у нас есть список некоторых деталей, которые трясут автомобиль при ускорении на малых оборотах .

    Таким образом, всякий раз, когда вы чувствуете, что ваш автомобиль снова барахлит, вы можете искать эти детали, не теряя времени.

    1. Оси
    2. Суппорты
    3. Карданный вал
    4. Крепления двигателя

    Это небольшие, но важные части внутренней конструкции автомобиля. Они могут быть незначительными для ваших глаз, но играют важную роль в поддержании автомобиля в рабочем состоянии.

    Так что в следующий раз, когда вашу машину начнет трясти, в первую очередь обратите внимание на эти детали.

    10 Наиболее распространенная причина тряски автомобиля при ускорении, но не при движении накатом

    Если ваш автомобиль трясется при ускорении и на холостом ходу, это может происходить по разным причинам.Эти симптомы обычно проявляются на старой машине.

    Но если у нового автомобиля проявляются симптомы, это является предупреждением на первой стадии проблемы, которая со временем может усугубиться.

    Таким образом, вам нужно исправить это до того, как произойдет какой-либо несчастный случай. Чтобы убедиться, что вы можете определить проблему, давайте поговорим о различных причинах тряски автомобиля .

    1. Сломанные опоры двигателя

    Первая причина, которая может вызвать тряску и вибрацию в вашем автомобиле, это сломанные опоры двигателя.

    Основная функция опор двигателя — помочь прикрепить двигатель автомобиля к раме автомобиля.

    Другое назначение креплений — уменьшить тряску двигателя, чтобы водитель не чувствовал вибрации двигателя во время движения.

    Эти опоры двигателя изготовлены из твердой резины, что позволяет им поглощать такие сильные толчки.

    Таким образом, когда у вас повреждена подушка двигателя, очевидно, что пассажиры чувствуют тряску внутри автомобиля.

    Это серьезная проблема, так как если крепления не выполняют свою работу, это означает, что двигатель находится не в определенном месте, что приводит к смещению других частей двигателя.

    2. Неотбалансированные шины

    Другой причиной, по которой ваш автомобиль трясется при ускорении, могут быть несбалансированные шины вашей поездки.

    Если вы меняли шины, возможно, они установлены неправильно. Таким образом, если такие шины прицепятся к колесу, они не смогут равномерно выдерживать вес.

    Этот дисбаланс веса может привести к небольшим вибрациям. Чем выше скорость вашего автомобиля, тем заметнее в нем тряска.

    Вы даже можете почувствовать, как трясется руль, потому что шины не выдерживают такой массы.

    Таким образом, если вы чувствуете, что ваш автомобиль трясет на постоянной скорости и усиливается по мере увеличения скорости, причиной может быть несбалансированная шина.

    3. ШРУС

    Следующей причиной тряски автомобиля при разгоне с места является ШРУС .Шарниры равных угловых скоростей присутствуют во внешнем и внутреннем положениях, расположенных в конце осевых точек.

    При наличии повреждений внутренних шарниров видно, что их автомобиль начинает трясти при большом ускорении.

    При большей нагрузке тряска усиливается. Из-за этого износа ШРУСы могут быть повреждены.

    После повреждения вода и грязь легко проникают в соединения и загрязняют смазку, защищающую внутренние детали.

    При отсутствии надлежащей смазки возникнет чрезмерное трение и, в конечном итоге, необратимое повреждение вашего автомобиля.

    4. Ослабленные гайки

    Кольцевые гайки — это маленькие металлические штучки круглой формы, которые используются для крепления шин к вашим автомобилям.

    Очень часто болтается гайка, особенно при замене шины. Таким образом, если вы чувствуете, что ваш автомобиль трясется после замены шин, вероятно, это одна из шин, которая может быть ослаблена.

    Вы должны понимать, что затяжка и ослабление зажимных гаек очень важны. Если гайки не затянуть, колеса начинают шататься, и вы можете почувствовать, как вашу машину трясет при ускорении.

    Мало того, если продолжать движение с ослабленными гайками, они могут даже отвалиться во время движения и привести к аварии. Поэтому время от времени проверяйте, правильно ли расположены ваши орехи. Кроме того, убедитесь, что вы используете орехи правильного размера.

    5.Изогнутая ось

    Если вы когда-нибудь куда-то ударили свою машину или попали в небольшую аварию без видимых повреждений, не радуйтесь.

    Урон при любом попадании не всегда внешний. Иногда именно внутренние части принимают на себя действие силы.

    Несчастный случай или огромная сила могут погнуть ось вашего автомобиля. Погнутая ось обычно приводит к тряске автомобиля, которая со временем только усугубляется.

    Итак, если вашу машину трясет, лучше проверьте эту ось.Потому что, если оставить его без присмотра, он нанесет большой ущерб вашему автомобилю.

    6. Свободные подшипники колес

    Ослабленные ступичные подшипники — еще одна причина, из-за которой ваш автомобиль трясется. Ступичные подшипники смазывают шины вашего автомобиля, чтобы защитить их от перегрева.

    Если эти подшипники начнут расшатываться, вы увидите, что ваш автомобиль испытывает тряску от колес.

    Это опасно, так как делает вашу машину менее устойчивой.

    7.Отсоединенный вакуумный шланг

    Отсоединенный вакуумный шланг вызывает сильную тряску и шум во время движения. Однако сотрясение автомобиля — это еще не все, что делает поврежденный вакуумный шланг.

    Если в отсоединенном вакуумном шланге возникает утечка воздуха из-за атмосферных воздействий, это может привести к недостатку давления воздуха, что в свою очередь может привести к отказу датчика, что в конечном итоге может привести к отключению питания, даже к возгоранию и т. д.

    8. Изношенные свечи зажигания

    Свечи зажигания — это бодрствующие руки вашего двигателя.Если свечи зажигания повреждены, то они могут привести к обратному срабатыванию двигателя. Вы можете получить доступ к этой проблеме, когда находитесь на остановке, и даже во время вождения вы почувствуете, как будто ваш автомобиль трясется.

    9. Некачественные карданные валы

    Работа карданных валов заключается в передаче мощности на шину от двигателя. Если есть проблема с правильным валом, ваш автомобиль часто трясется при ускорении и торможении.

    10. Заклинивший тормозной суппорт

    Последней причиной тряски автомобиля при ускорении является заклинивший тормозной суппорт.Тормозной суппорт предназначен для управления вашими колесами через рулевое колесо.

    Но если ваш тормозной суппорт неисправен, это вызовет прилипание к шинам и вызовет больше проблем.

    Самый простой способ получить доступ к этой проблеме заключается в том, что рулевое колесо будет трястись, когда оно превысит свою базовую скорость. Вибрация усиливается при ускорении до более высокой скорости. Мало того, вы даже почувствуете запах гари, когда ваша машина остановится.

    Как устранить тряску автомобиля при ускорении?

    Теперь, когда вы знаете о различных причинах сотрясения автомобиля при ускорении , пришло время узнать о решениях этих причин.

    Вы должны знать, что каждая проблема является серьезной и не каждая проблема является незначительной. Вы можете решить некоторые проблемы самостоятельно, тогда как для некоторых вам может потребоваться профессиональная помощь.

    Так что постарайтесь быть непредвзятыми и учиться на своих ошибках, чтобы быть полностью готовыми в будущем.

    – Шины

    Для устранения дисбаланса шин, которые могут вызывать тряску автомобиля, вам понадобится домкрат, отвертка и гаечный ключ.

    • Во-первых, необходимо снять грузики шин.
    • Выполните шаг, сняв шины.
    • Теперь тщательно очистите шины.
    • После очистки пора снова поставить шины на отмеченные места и поставить груз.
    • Несколько раз проверьте правильность регулировки колес.

    Последним шагом является установка шин в точное положение

    – Соединения

    Чтобы решить проблему тряски автомобиля, вызванную ШРУСами во время поездки, вам необходимо снять карданный вал и проверить движения шарниров.

    Проверьте также смазку между соединениями. Если вы обнаружите деревенский налет или недостаточную жирность, вам необходимо заменить их как можно скорее.

    – Свечи зажигания
    • Если вы уверены, что ваш автомобиль трясется при ускорении, а не при движении накатом из-за свечей зажигания, то первое, что вам нужно сделать, это найти его.
    • После того, как вы их обнаружили, вам необходимо удалить их и заменить новыми.
    • Убедитесь, что вы используете правильные вилки.

    – Сальность

    Как вы читали выше, недостаток смазки может привести к выходу из строя различных деталей и вызвать трение.

    Итак, вам необходимо проверить уровень трансмиссионной жидкости и заменить ее. Но есть вещи, о которых нужно позаботиться:

    • Всегда выключайте автомобиль при замене масла или жидкости.
    • Используйте жидкость, подходящую для вашего двигателя. Вы можете найти его в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы быть уверенным.
    • Не переборщите с жидкостью.
    • После заливки запустите двигатель на минуту или две, чтобы жидкость протекла по деталям.

    Чтобы узнать о замене масла , вы можете обратиться к нашей статье о Сколько масла нужно моему автомобилю?

    – Прочее

    Для оставшихся проблем, таких как сломанная ось, тормозной суппорт и т. д., вам может понадобиться профессиональная помощь.

    Это вопросы, которые требуют экстремальных механических знаний и опыта. Мало того, работа отнимает много времени.

    Так что, если у вас нет свободного времени и вы не очень хорошо разбираетесь в механике, лучшим решением будет отвезти машину в гараж для ремонта.

    Заключение

    Тряска автомобиля является одной из самых распространенных и наиболее игнорируемых проблем с автомобилями. Будучи частью механизма, люди не обращают на это особого внимания.

    Однако именно эта халатность впоследствии приводит к фатальным исходам. В этой статье мы постарались ответить на все, что связано с тем, почему машину трясет при разгоне.

    Мы надеемся, что эти советы от наших экспертов помогут вам. Если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях ниже.

    Gale Apps — Технические трудности

    Технические трудности

    Приложение, к которому вы пытаетесь получить доступ, в настоящее время недоступно. Приносим свои извинения за доставленные неудобства. Повторите попытку через несколько секунд.

    Если проблемы с доступом сохраняются, обратитесь за помощью в наш отдел технической поддержки по телефону 1-800-877-4253.Еще раз спасибо, что выбрали Gale, обучающую компанию Cengage.

    org.springframework.remoting.RemoteAccessException: невозможно получить доступ к удаленной службе [[email protected]]; вложенным исключением является Ice.UnknownException unknown = «java.lang.IndexOutOfBoundsException: индекс 0 выходит за границы для длины 0 на java.base/jdk.internal.util.Preconditions.outOfBounds(Preconditions.java:64) в java.base/jdk.internal.util.Preconditions.outOfBoundsCheckIndex(Preconditions.java:70) в java.base/jdk.internal.util.Preconditions.checkIndex(Preconditions.java:248) в java.base/java.util.Objects.checkIndex(Objects.java:372) в java.base/java.util.ArrayList.get(ArrayList.java:458) на com.gale.blis.data.subscription.dao.LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.populateSessionProperties(LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.java:60) в com.gale.blis.data.subscription.dao.LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.reQuery(LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.java:53) в com.gale.blis.data.model.session.UserGroupEntitlementsManager.reinitializeUserGroupEntitlements(UserGroupEntitlementsManager.java:30) в com.gale.blis.data.model.session.UserGroupSessionManager.getUserGroupEntitlements(UserGroupSessionManager.ява: 17) в com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getProductSubscriptionCriteria(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:244) на com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getSubscribedCrossSearchProductsForUser(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:71) на com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getAvailableContentModulesForProduct(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:52) на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.AbstractProductEntryAuthorizer.getContentModules(AbstractProductEntryAuthorizer.java:130) на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.CrossSearchProductEntryAuthorizer.isAuthorized(CrossSearchProductEntryAuthorizer.java:82) на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.CrossSearchProductEntryAuthorizer.авторизоватьProductEntry(CrossSearchProductEntryAuthorizer.java:44) на com.gale.blis.api.authorize.strategy.ProductEntryAuthorizer.authorize(ProductEntryAuthorizer.java:31) в com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.authorize_aroundBody0(BLISAuthorizationServiceImpl.java:57) на com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.authorize_aroundBody1$advice(BLISAuthorizationServiceImpl.java:61) на com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.авторизация (BLISAuthorizationServiceImpl.java:1) на com.gale.blis.auth._AuthorizationServiceDisp._iceD_authorize(_AuthorizationServiceDisp.java:141) в com.gale.blis.auth._AuthorizationServiceDisp._iceDispatch(_AuthorizationServiceDisp.java:359) в IceInternal.Incoming.invoke(Incoming.java:209) в Ice.ConnectionI.invokeAll(ConnectionI.java:2800) в Ice.ConnectionI.dispatch(ConnectionI.java:1385) в Ice.ConnectionI.сообщение (ConnectionI.java:1296) в IceInternal.ThreadPool.run(ThreadPool.java:396) в IceInternal.ThreadPool.access$500(ThreadPool.java:7) в IceInternal.ThreadPool$EventHandlerThread.run(ThreadPool.java:765) в java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:834) » org.springframework.remoting.ice.IceClientInterceptor.convertIceAccessException(IceClientInterceptor.java:365) орг.springframework.remoting.ice.IceClientInterceptor.invoke(IceClientInterceptor.java:327) org.springframework.remoting.ice.MonitoringIceProxyFactoryBean.invoke(MonitoringIceProxyFactoryBean.java:71) org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186) org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy.invoke(JdkDynamicAopProxy.java:212) com.sun.proxy.$Proxy130.авторизоваться (неизвестный источник) com.gale.auth.service.BlisService.getAuthorizationResponse(BlisService.java:61) com.gale.apps.service.impl.MetadataResolverService.resolveMetadata(MetadataResolverService.java:65) com.gale.apps.controllers.DiscoveryController.resolveDocument(DiscoveryController.java:57) com.gale.apps.controllers.DocumentController.redirectToDocument(DocumentController.java:22) дждк.internal.reflect.GeneratedMethodAccessor252.invoke (неизвестный источник) java.base/jdk.internal.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) java.base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:566) org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:215) org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.ява: 142) org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ServletInvocableHandlerMethod.invokeAndHandle(ServletInvocableHandlerMethod.java:102) org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.invokeHandlerMethod (RequestMappingHandlerAdapter.java:895) org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.handleInternal (RequestMappingHandlerAdapter.java:800) орг.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter.handle(AbstractHandlerMethodAdapter.java:87) org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doDispatch(DispatcherServlet.java:1038) org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService(DispatcherServlet.java:942) org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:998) org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet(FrameworkServlet.java:890) javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:626) org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:875) javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:733) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:227) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:53) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.apache.catalina.filters.HttpHeaderSecurityFilter.doFilter(HttpHeaderSecurityFilter.java:126) орг.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.servlet.resource.ResourceUrlEncodingFilter.doFilter(ResourceUrlEncodingFilter.java:63) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.каталина.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:101) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.ява: 101) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:101) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) орг.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.doFilter(ErrorPageFilter.java:130) org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.access$000(ErrorPageFilter.java:66) org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter$1.doFilterInternal(ErrorPageFilter.java:105) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.doFilter(ErrorPageFilter.java:123) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.boot.actuate.web.trace.servlet.HttpTraceFilter.doFilterInternal (HttpTraceFilter.java: 90) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.RequestContextFilter.doFilterInternal (RequestContextFilter.ява:99) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.FormContentFilter.doFilterInternal (FormContentFilter.java:92) орг.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.HiddenHttpMethodFilter.doFilterInternal (HiddenHttpMethodFilter.java:93) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.boot.actuate.metrics.web.servlet.WebMvcMetricsFilter.filterAndRecordMetrics(WebMvcMetricsFilter.java:154) org.springframework.boot.actuate.metrics.web.servlet.WebMvcMetricsFilter.filterAndRecordMetrics(WebMvcMetricsFilter.java:122) org.springframework.boot.actuate.metrics.web.servlet.WebMvcMetricsFilter.doFilterInternal(WebMvcMetricsFilter.java:107) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.каталина.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter.doFilterInternal (CharacterEncodingFilter.java:200) org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189) org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162) org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke(StandardWrapperValve.java:202) org.apache.catalina.core.StandardContextValve.invoke(StandardContextValve.java:97) org.apache.catalina.authenticator.AuthenticatorBase.invoke(AuthenticatorBase.java:542) org.apache.catalina.core.StandardHostValve.invoke(StandardHostValve.java:143) org.apache.каталина.клапаны.ErrorReportValve.invoke(ErrorReportValve.java:92) org.apache.catalina.valves.AbstractAccessLogValve.invoke(AbstractAccessLogValve.java:687) org.apache.catalina.core.StandardEngineValve.invoke(StandardEngineValve.java:78) org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter.service(CoyoteAdapter.java:357) org.apache.coyote.http11.Http11Processor.service(Http11Processor.java:374) орг.apache.койот.AbstractProcessorLight.process(AbstractProcessorLight.java:65) org.apache.coyote.AbstractProtocol$ConnectionHandler.process(AbstractProtocol.java:893) org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint$SocketProcessor.doRun(NioEndpoint.java:1707) org.apache.tomcat.util.net.SocketProcessorBase.run(SocketProcessorBase.java:49) java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1128) Ява.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:628) org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61) java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:834)

    Измерение, контроль и стандарты: Ответы по охране труда

    Антивибрационные инструменты

    Инструменты могут быть сконструированы или установлены таким образом, чтобы снизить уровень вибрации.Например, использование антивибрационных цепных пил снижает уровень ускорения примерно в 10 раз. Эти типы цепных пил требуют хорошего технического обслуживания. Техническое обслуживание должно включать периодическую замену амортизаторов. Некоторые компании по производству пневматических инструментов производят антивибрационные инструменты, такие как антивибрационные пневматические отбойные молотки, отбойные молотки и пневматические клепальные пистолеты с гашением вибрации.

    Антивибрационные перчатки

    Обычные защитные перчатки (например, хлопчатобумажные, кожаные), обычно используемые рабочими, не снижают вибрации, передаваемой на руки рабочих, когда они используют вибрирующие инструменты или оборудование.Антивибрационные перчатки изготавливаются с использованием слоя вязкоупругого материала. Фактические измерения показали, что такие перчатки имеют ограниченную эффективность. Если опасность вибрации невозможно устранить или надлежащим образом контролировать , можно использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как антивибрационные перчатки.

    Безопасные методы работы

    Наряду с использованием антивибрационных инструментов и перчаток рабочие могут снизить риск вибрационного синдрома кистей рук (HAVS), соблюдая следующие методы работы:

    • Используйте рукоятку с минимальной действие инструмента или процесса.
    • Носите достаточное количество одежды, включая перчатки, чтобы согреться.
    • Избегайте продолжительного воздействия, делая периоды отдыха.
    • Установите инструмент на заготовку, когда это целесообразно.
    • Не используйте неисправные инструменты.
    • Правильно ухаживайте за инструментами. Изношенные, тупые или несоосные инструменты будут вибрировать сильнее.
    • При первых признаках вибрационной болезни обратиться к врачу и спросить о возможности перехода на работу с меньшим воздействием.

    Обучение сотрудников

    Программы обучения являются эффективным средством повышения осведомленности о HAVS на рабочем месте.Обучение должно включать в себя правильное использование и уход за вибрирующими инструментами, чтобы избежать ненужного воздействия вибрации.