Nauka Przyroda Technologie

Podobne dokumenty
WPŁYW TECHNIKI PRACY PRZY PRZERZYNCE DREWNA NA DRGANIA I SIŁY NA UCHWYTACH PILARKI SPALINOWEJ

Przykładowe typy zagrożeń

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

STOCHOWSKA WYDZIAŁ IN

Przepisy prawne i normy UE oraz krajowe dotycz¹ce ochrony przed ha³asem w œrodowisku pracy

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Rękawice antywibracyjne - ocena skuteczności i zasady doboru do stanowisk pracy

ZAŁĄCZNIKI. rozporządzenia delegowanego Komisji (UE).../...

Piła spalinowa Stihl MS pilarka spalinowa MS880

Piła spalinowa Stihl MS 461

Roman Wojtkowiak. Prof. nadzw. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

PRACA RÓWNOLEGŁA PRĄDNIC SYNCHRONICZNYCH WZBUDZANYCH MAGNESAMI TRWAŁYMI

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI I PRACY

Opis przedmiotu zamówienia

PLAN DZIAŁANIA KT 157 ds. Zagrożeń Fizycznych w Środowisku Pracy

Dlaczego prowadzono długotrwałe badania drgań

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 2 lutego 2011 r. w sprawie badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy 2)

ROZKŁAD POPRZECZNY CIECZY DLA ROZPYLACZY SYNGENTA POTATO NOZZLE

Logistyka - nauka. Wpływ zastosowania paliwa z dodatkiem etanolu do zasilania silników spalinowych na skład spalin

Piła spalinowa Stihl MS 291

Innowacyjne metody redukcji hałasu Dariusz Pleban

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

Analiza drgań skrętnych wału śmigłowego silnika lotniczego PZL-200 podczas pracy z zapłonem awaryjnym

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR TESTING LABORATORY Nr/No AB 967

Zastosowanie spektroskopii EPR do badania wolnych rodników generowanych termicznie w drotawerynie

Projekt nr POIG /09. Tytuł: Rozbudowa przedsiębiorstwa w oparciu o innowacyjne technologie produkcji konstrukcji przemysłowych

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1115

WPŁYW OGRANICZENIA WYMIANY CIEPŁA NA TEMPERATURĘ I WIBROAKTYWNOŚĆ PRZEKŁADNI PLANETARNEJ

OCENA WPŁYWU ZUŻYCIA NA POZIOM HAŁASU URZĄDZEŃ Z JEDNOCYLINDROWYMI SILNIKAMI SPALINOWYMI

Instrukcja obsługi kosy spalinowej YL430 (PBT4346T)

DYREKTYWA KOMISJI / /UE. z dnia XXX r.

Próby ruchowe dźwigu osobowego

MŁOT PNEUMATYCZNY WYBURZENIOWY MW728A8

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1265

SPECYFIKACJA TECHNICZNA SPRZĘTU I NARZĘDZI UŻYWANYCH PRZY WYCINCE PODROSTÓW I GAŁĘZI PRZY LINIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH w PGE Dystrybucja S.A.

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH CIĄGNIKA NEW HOLLAND TG 255

Komputerowe narzędzia wspomagające prowadzenie i dokumentowanie oceny ryzyka przy projektowaniu maszyn

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI I PRACY 1) z dnia 5 sierpnia 2005 r. (Dz. U. z dnia 19 sierpnia 2005 r.)

ROMAN WOJTKOWIAK KATEDRA TECHNIKI LEŚNEJ UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W POZNANIU

Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe Nr 2/2017 (114) 39

CZTEROKULOWA MASZYNA TARCIA ROZSZERZENIE MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH W WARUNKACH ZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 895

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

Metody wyznaczania charakterystyki maksymalnego momentu i maksymalnej. mechanicznej w pracy ciągłej S1 silnika synchronicznego wzbudzanego

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 197

Nieelektryczne urządzenia przeciwwybuchowe

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1245

ANALIZA JAKOŚCI SYGNAŁU PRZY ZMIENNEJ CZĘSTOTLIWOŚCI W UKŁADZIE KONTROLI POŚLIZGU KÓŁ CIĄGNIKA ROLNICZEGO

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy. Ocena możliwości wykonywania pracy w warunkach oddziaływania pól elektromagnetycznych

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 01/18. WIESŁAW FIEBIG, Wrocław, PL WUP 08/18 RZECZPOSPOLITA POLSKA

KRÓTKA INFORMACJA Czujniki poziomu oleju generacji 2

METODYKA BADAŃ WYZNACZANIA ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ NAPRĘŻENIOWĄ ELEMENTÓW Z TWORZYW POLIMEROWYCH

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

W trzech niezależnych testach frezy z powłoką X tremeblue typu V803 był w każdym przypadku prawie 2 razy bardziej wydajne niż wersja niepowlekana.

WIERTARKA PNEUMATYCZNA PISTOLETOWA WI608D2 WI418D2

OCENA DIAGNOSTYCZNA STANU TECHNICZNEGO POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WYBRANEJ STACJI DIAGNOSTYCZNEJ

ĆWICZENIE NR.6. Temat : Wyznaczanie drgań mechanicznych przekładni zębatych podczas badań odbiorczych

Furgon kompakt z rozstawem osi 3200 mm. Dopuszczalna masa całkowita w kg Napęd na koła przednie 4 x 2

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1115

ANALIZA PRZYSPIESZEŃ DRGAŃ PODPÓR W RÓŻ NYCH STANACH PRACY SILNIKA LM 2500

WHOLE-BODY VIBRATION HAZARD AT THE WORKSTATION IN IN-HOUSE TRANSPORT

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

STANOWISKOWE BADANIE ZESPOŁU PRZENIESIENIA NAPĘDU NA PRZYKŁADZIE WIELOSTOPNIOWEJ PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PL B1. Głowica pomiarowa do badania charakterystyk tribologicznych i szczelności ślizgowych uszczelnień czołowych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1115

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 458

WIERTARKA PNEUMATYCZNA PISTOLETOWA WI426C2

Ćwiczenie 6 IZOLACJA DRGAŃ MASZYNY. 1. Cel ćwiczenia

OCENA PORÓWNAWCZA ZUśYCIA PALIWA SILNIKA CIĄGNIKOWEGO ZASILANEGO BIOPALIWEM RZEPAKOWYM I OLEJEM NAPĘDOWYM

Instrument wykorzystywany w budownictwie domów drewnianych firmą Treeland sp. z o.o.

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

FS Wyjątkowo mocna kosa mechaniczna wyposażona w tarczę tnącą

WKRĘTAK PNEUMATYCZNY PISTOLETOWY WK507D2/A3 WK605D2/A3

BŁĘDY OKREŚLANIA MASY KOŃCOWEJ W ZAKŁADACH SUSZARNICZYCH WYKORZYSTUJĄC METODY LABORATORYJNE

DPU90 Zagęszczarki płytowe nawrotne. DPU90: wysoka częstotliwość do piaszczystego podłoża

I. Kontrola stanu technicznego układu wydechowego i poziomu hałasu zewnętrznego podczas postoju pojazdu. Kontrola organoleptyczna - I etap

METODA WARTOŚCIOWANIA PARAMETRÓW PROCESU PLANOWEGO OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO MASZYN ROLNICZYCH

NOWOŚĆ. Pierwsza pilarka łańcuchowa przyszłości. Pierwsza na świecie pilarka łańcuchowa z elektronicznie sterowanym wtryskiem paliwa

KURS STRAŻAKÓW RATOWNIKÓW OSP część II. TEMAT 5: Ratowniczy sprzęt mechaniczny. Autorzy: Robert Czarnecki Maciej Gloger

Hałas na stanowisku pracy

DRGANIA MECHANICZNE W ŚRODOWISKU PRACY

WENTYLATORY PROMIENIOWE MEDIUM-PRESSURE CENTRIFUGAL

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Amarok

WKRĘTAK PNEUMATYCZNY PISTOLETOWY WK410C2/A5

OSIE ELEKTRYCZNE SERII SHAK GANTRY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1340 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul.

Próby wytrzymałościowe łożysk elastomerowych

Transkrypt:

Nauka Przyroda Technologie ISSN 1897-7820 http://www.npt.up-poznan.net Dział: Leśnictwo Copyright Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu 2012 Tom 6 Zeszyt 3 ROMAN WOJTKOWIAK 1, BARBARA PISZCZ 2, KRZYSZTOF ZEMBROWSKI 3 1 Katedra Techniki Leśnej Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu 2 Instytut Badawczy Leśnictwa w Sękocinie koło Warszawy 3 Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu DRGANIA MECHANICZNE EMITOWANE PRZEZ PILARKĘ SPALINOWĄ HUSQVARNA 357XP Z REZONANSOWYM UKŁADEM WYDECHOWYM MECHANICAL VIBRATIONS EMITTED BY HUSQVARNA 357XP POWER SAW WITH RESONANCE EXHAUST SYSTEM Streszczenie. W pracy przedstawiono wykorzystanie znanego rozwiązania stosowanego od dawna w technice motoryzacyjnej w celu uzyskania korzystniejszej charakterystyki zewnętrznej silnika pilarki (większych parametrów mocy maksymalnej i korzystniejszego przebiegu momentu obrotowego). Przedmiotem badania była pilarka Husqvarna 357XP, wyposażona w modyfikowany rezonansowy układ wydechowy. Układ został zaprojektowany w Katedrze Techniki Leśnej Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, z wykorzystaniem istniejącej już jednostki napędowej. Celem opracowania była ocena drgań mechanicznych (wibracji) rejestrowanych na uchwytach pilarki Husqvarna 357XP w trzech reżimach pracy. Badania przeprowadzono na tej samej pilarce wyposażonej w oryginalny tłumik i zmodyfikowany układ rezonansowy w trzech wariantach. Można stwierdzić, że wprowadzenie zmian konstrukcyjnych w układzie wydechowym wpłynęło istotnie na wzrost mocy i momentu obrotowego badanej pilarki. Na podstawie otrzymanych wyników można zaobserwować, że przyspieszenia drgań zarówno na uchwycie sterującym jak i podtrzymującym pilarki w przypadku zastosowania modyfikowanego układu wydechowego istotnie się różnią od przyspieszenia drgań pilarki z tłumikiem oryginalnym. Zastosowanie układu rezonansowego w systemie wydechowym pilarki prowadzi do zwiększenia drgań mechanicznych wytwarzanych przez urządzenie. Należy jednak zauważyć, że wielkość dopuszczalnej normy jest przekroczona zarówno w przypadku pilarki z tłumikiem oryginalnym, jak i z zastosowanym układem wydechowym. Drgania pilarki z rezonansowym tłumikiem na uchwycie podtrzymującym są większe od drgań pilarki z oryginalnym tłumikiem średnio o 28%, a na uchwycie sterującym o 27%. Słowa kluczowe: spalinowa pilarka łańcuchowa, rezonansowy układ wydechowy, drgania, pomiary wibracji w reżimach pracy

2 Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna Wstęp Wymagania stawiane współczesnej gospodarce, w tym leśnictwu, są przyczyną nieustannego dążenia do udoskonalania istniejących technologii. Stosowane powszechnie w leśnictwie pilarki spalinowe są i jeszcze długo pozostaną podstawowym narzędziem mechanicznym, pomimo stwarzania wysokiego poziomu ryzyka wypadkowego i szkodliwego oddziaływania wielu czynników (hałas, wibracja, spaliny). Zastąpienie pilarek maszynami wielooperacyjnymi nie zawsze jest możliwe, a barierą są nie tylko względy ekonomiczne. Liczący się światowi producenci pilarek spalinowych systematycznie podejmują intensywne działania w zakresie obniżenia poziomu szkodliwych czynników. Nadal jednak prace te nie doprowadziły do skonstruowania pilarki bezpiecznej. Mimo znacznego postępu w tej dziedzinie, problem bezpiecznej organizacji pracy z zastosowaniem tego narzędzia pozostaje nadal otwarty. W niniejszej pracy przedstawiono przykład pilarki spalinowej, w której zrealizowano pomysł znanego i stosowanego od dawna w technice motoryzacyjnej rozwiązania. Efektem zastosowanej zmiany było uzyskanie korzystniejszej charakterystyki zewnętrznej silnika pilarki (większych parametrów mocy maksymalnej i korzystniejszego przebiegu momentu obrotowego). Przedmiotem badania była pilarka Husqvarna 357XP, wyposażona w modyfikowany rezonansowy układ wydechowy o zmiennych dla celów badawczych wymiarach. Układ został zaprojektowany w Katedrze Techniki Leśnej Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, z wykorzystaniem istniejącej już jednostki napędowej. Ograniczenia te wymusiły dostosowanie projektowanego układu do istniejącego stanu rzeczy, co w konsekwencji przełożyło się na jego rozwiązania konstrukcyjne i gabaryty. Cel i zakres pracy Celem opracowania była ocena drgań mechanicznych (wibracji) rejestrowanych na uchwytach pilarki Husqvarna 357XP w trzech reżimach pracy. Badania przeprowadzono na tej samej pilarce wyposażonej w oryginalny tłumik i zmodyfikowany układ rezonansowy w trzech wariantach (tłumik modyfikowany 1, 2 i 3). Na podstawie analizy wyników badań charakterystyki zewnętrznej silnika pilarki wyposażonej w tłumik oryginalny i tłumiki modyfikowane można stwierdzić, że wprowadzenie zmian konstrukcyjnych w układzie wydechowym wpływa istotnie na wzrost mocy i momentu obrotowego badanej pilarki. Silnik pilarki jest projektowany z zachowaniem określonego przedziału tolerancji w zakresie wytrzymałości mechanicznej i termicznej poszczególnych jego podzespołów. Współczesne pilarki są wyposażone w systemy antywibracyjne, które z założenia powinny w istotny sposób tłumić energię drgań przenoszoną na korpus maszyny, a za pośrednictwem uchwytów na układ ręka-ramię operatora pilarki. Dobre tłumienie drgań zmniejsza obciążenie operatora podczas pracy. Zmiany wprowadzone w układzie wydechowym silnika, choć w istotny sposób wpłynęły na parametry związane z wydajnością cięcia, mogły się przyczynić do zmiany

Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna 3 stopnia skuteczności systemu antywibracyjnego. Zastąpienie w pilarce tłumika seryjnie produkowanego innym układem wydechowym może prowadzić do zmian oryginalnych podzespołów pilarki. Powstaje zatem pytanie: jak dalece zmiana charakterystyki zewnętrznej silnika maszyny, poprzez ingerencję w konstrukcję tłumika, wpłynie na poziom i kierunek zmian drgań mechanicznych rejestrowanych na uchwytach pilarki? Przedmiot badań Przedmiotem badań był pilarka spalinowa Husqvarna 357XP, wyposażona w oryginalny, jak i zmodyfikowany układ wydechowy (rys. 1). Pilarka ta posiada silnik jednocylindrowy, dwusuwowy, dwukanałowy z przepłukiwaniem zwrotnym. Cylinder ślepy (stanowiący całość z głowicą) jest wykonany ze stopu aluminium, gładź pokryta nikasilem. Rys. 1. Pilarka spalinowa Husqvarna 357XP ze zmodyfikowanymi układami wydechowymi (HAŃKOWSKI 2007) Fig. 1. Husqvarna 357XP power saw with modified exhaust systems (HAŃKOWSKI 2007) Według danych producenta pojemność skokowa cylindra wynosi 56,5 cm 3, średnica cylindra 46,0 mm, skok tłoka 34 mm, moc maksymalna silnika 3,2 kw przy 9600 obr/min. Waga urządzenia bez zestawu tnącego wynosi 5,56 kg. Wyniki wcześniejszych badań dotyczących prób zwiększenia mocy pilarki spalinowej Stihl 023 i Husqvarna 357XP przedstawiano na różnych konferencjach (WOJTKO- WIAK i IN. 2007 c, 2008) i w pracach magisterskich (KOWSZYŃSKI 2005, HAŃKOWSKI 2007). Z kolei wyniki badań hałasu i drgań mechanicznych emitowanych przez pilarkę łańcuchową Stihl z rezonansowym układem wydechowym przedstawiono w publikacjach WOJTKOWIAKA i IN. (2007 a, 2007 b).

4 Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna Metodyka Badania drgań mechanicznych pilarki wykonano podczas jej pracy w warunkach, w których była ona trzymana w rękach operatora w typowych trybach pracy silnika (rys. 2): podczas pracy bez obciążenia pilarka pracuje na biegu jałowym, przy nieruchomej pile łańcuchowej, ze stałą liczbą obrotów silnika luz, podczas operacji przerzynki kłody sosnowej przymocowanej do ławy (uniwersalny wózek do mocowania kłody) pilarka pracuje przy pełnym otwarciu przepustnicy z zachowaniem stałej liczby obrotów odpowiadającej maksymalnemu momentowi, z dokładnością do 3,5 obr/s pełne obciążenie (oś kłody na wysokości 800 ±1000 mm nad poziomem podłoża), podczas pracy pilarki przy obrotach silnika odpowiadających 133% mocy maksymalnej rozbieganie. Rys. 2. Pozycja operatora podczas pomiaru drgań na uchwytach podtrzymującym i sterującym (operacja przerzynki): 1 oś poprzeczna przerzynanej próbki, 2 poziom, na którym stoi operator Fig. 2. Position of the operator during measurements of vibrations on front and rear handles (crosscutting operation): 1 transverse axis of crosscut sample, 2 level at which the operator is standing Pomiary przeprowadzono na uchwycie przednim (podtrzymującym) i tylnym (sterującym), w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach drgań: X, Y, Z. Badania wykonano zgodnie z dokumentami odniesienia (normy zharmonizowane) przyrządami pomiarowymi klasy 1, za pomocą miernika poziomu dźwięku 2231B&K, zaprogramowanego na pomiary drgań o charakterze miejscowym i połączonego z pilarką modułem oceny wpływu drgań na człowieka typ 2522B&K. Zestaw aparatury połączono z czujnikiem drgań AP31, przymocowanym do adaptera umieszczonego na uchwycie pilarki (rys. 3), i przeprowadzono pomiary skutecznych wartości przyspieszenia drgań z przedziału dla drgań miejscowych, ważonych w dziedzinie częstotliwości. Po otrzymaniu z pomiarów z każdego kierunku (X, Y, Z) wartości ważonych przyspieszenia drgań wyznaczono skorygowane przyspieszenie wypadkowe dla obu uchwytów, zgodnie z formułą (1):

Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna 5 2 2 2 WAS / awx a Wy awz a (1) Rys. 3. Miejsce mocowania czujnika drgań Fig. 3. Location of vibration sensor attachment. Wyniki Wyniki badań parametrów wibracji na uchwytach pilarki Husqvarna 357XP w trzech reżimach pracy jej silnika przedstawiono w formie graficznej. Rysunki 4 i 5 przedstawiają skorygowane wartości przyspieszenia drgań rejestrowane na uchwytach sterującym i podtrzymującym, emitowanych przez pilarkę z tłumikiem oryginalnym i modyfikowanym w trzech wariantach: 1, 2 i 3. O szkodliwym oddziaływaniu drgań na organizm człowieka pracującego pilarką spalinową decyduje energia drgań wnikająca do organizmu poprzez układ ręka-ramię. Zgodnie z PN-EN ISO 22867:2009 wielkość energii emitowanej przez pilarkę wyznaczono na podstawie formuły (2): a 2 2 2 / 3 a a a 1/ 2 hv. eq 1 ( WASL WASFL WASR (2) gdzie: a WASL wartość ważona drgań na biegu jałowym, a WASFL wartość ważona przy pełnym obciążeniu pilarki (przerzynka), a WASR wartość ważona drgań przy pełnym otwarciu przepustnicy pilarki. W tabeli 1 przedstawiono wpływ zastosowanego tłumika na kierunek i poziom zmian energii drgań przenoszonej na organizm operatora pilarki.

6 Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna Rys. 4. Wpływ zastosowanego tłumika na parametry wibracji rejestrowane na uchwycie sterującym pilarki Husqvarna 357XP w trzech wybranych reżimach pracy silnika: bieg jałowy, rozbieganie, obciążenie Fig. 4. Effect of the applied damper on vibration parameters recorded on the front handle of a Husqvarna 357XP chain saw in three engine operation regimes: idling, racing, foul loading Rys. 5. Wpływ zastosowanego tłumika na parametry wibracji rejestrowane na uchwycie podtrzymującym pilarki Husqvarna 357XP w trzech wybranych reżimach pracy silnika: bieg jałowy, rozbieganie, obciążenie Fig. 5. Effect of the applied damper on vibration parameters recorded on the rear handle of a Husqvarna 357XP chain saw in three engine operation regimes: idling, racing, foul loading

Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna 7 Tabela 1. Wpływ zastosowanego tłumika na parametry wibracji rejestrowane na uchwycie sterującym i uchwycie podtrzymującym pilarki Husqvarna 357XP w trzech wybranych reżimach pracy silnika (m s -2 ) Table 1. Effect of the applied damper on vibration parameters recorded on the front handle and rear handle of a Husqvarna 357XP chain saw in three engine operation regimes (m s -2 ) Oryginalny Original Tłumik Damper Modyfikowany 1 Modified 1 Modyfikowany 2 Modified 2 Modyfikowany 3 Modified 3 Oryginalny Original Modyfikowany 1 Modified 1 Modyfikowany 2 Modified 2 Modyfikowany 3 Modified 3 Wibracja na uchwycie sterującym Vibration on the front handle jałowy idling rozbieganie racing Bieg Nominal engine speed obciążenie foul load Wibracja na uchwycie podtrzymującym Vibration on the rear handle jałowy idling rozbieganie racing obciążenie foul load 9,46 7,11 6,28 5,64 5,46 5,23 12,07 9,48 9,35 6,06 6,69 6,97 10,46 7,48 8,09 6,81 7,89 7,14 10,57 10,41 9,85 7,29 6,71 6,94 Wielkość energii drgań przenoszonych na organizm człowieka z poszczególnych uchwytów poprzez rękę i ramię Vibration energy load transmitted onto the human organism from successive handles via hand and arm 7,73 5,44 10,37 6,58 8,77 7,29 10,28 6,98 Dyskusja Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że średnia ważona wartość przyspieszenia drgań zarówno na uchwycie sterującym jak i podtrzymującym pilarki istotnie się różni w przypadku zastosowania wydechowego, modyfikowanego układu rezonansowego od średniej ważonej wartości drgań pilarki z tłumikiem oryginalnym, w trzech wariantach pracy silnika. Zastosowanie rezonansowego układu w systemie wydechowym pilarki prowadzi do zwiększenia drgań mechanicznych wytwarzanych przez urządzenie (PISZCZ 2003). Z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy interesują nas parametry niszczącej energii drgań wnoszonej do organizmu, wyznaczonej w parametrze przyspieszenia według formuły (2). Wyniki przedstawiono w tabeli 1.

8 Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna W odniesieniu do miejscowych drgań mechanicznych Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 roku w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (ROZPORZĄDZENIE... 2002) zezwala na dopuszczalną wartość sumy wektorowej przyspieszeń równej 2,8 m/s 2. Pilarka jest urządzeniem używanym przez cały ośmiogodzinny dzień pracy. Na podstawie opracowanych wyników przedstawionych na rysunku 5 można stwierdzić, iż norma została przekroczona zarówno w przypadku pilarki z tłumikiem oryginalnym, jak i z układem wydechowym modyfikowanym w trzech wariantach. Odnosząc uzyskane wartości drgań do operacyjnego czasu pracy pilarza, można skonstatować, iż bezpieczny czas pracy ze względu na drgania pilarki Husqvarna 357XP z oryginalnym tłumikiem wynosi 62 min, tłumikiem modyfikowanym 1 35 min, z tłumikiem modyfikowanym 2 49 min i z tłumikiem modyfikowanym 3 36 min. Można zauważyć, że drgania pilarki z rezonansowym tłumikiem na uchwycie podtrzymującym są większe od drgań pilarki z oryginalnym tłumikiem średnio o 28%. Taka tendencja występuje również na uchwycie sterującym. Drgania są większe średnio o 27%. Należy zwrócić uwagę na istotnie większą różnicę drgań między pilarką oryginalną a pilarką z tłumikami modyfikowanymi 1 i 3 niż między pilarką oryginalną a pilarką z tłumikiem modyfikowanym 2. Wnioski 1. Średnia ważona wartość przyspieszenia drgań rejestrowana na uchwycie sterującym i podtrzymującym pilarki w przypadku zastosowania rezonansowego układu wydechowego istotnie się różni w porównaniu z tłumikiem oryginalnym w trzech wariantach pracy silnika. 2. Zastosowanie w systemie wydechowym układu modyfikowanego prowadzi do zwiększenia drgań mechanicznych emitowanych przez pilarkę. 3. Szkodliwa energia drgań, wyznaczona w parametrze przyspieszenia, wnoszona do organizmu operatora pilarki zarówno z oryginalnym tłumikiem, jak i modyfikowanym układem rezonansowym w trzech jego wariantach, przekracza dozwoloną dzienną ekspozycję na wibrację miejscową: 2,8 m/s 2 (zgodnie z ROZPORZĄDZENIEM... 2002). 4. Drgania pilarki z rezonansowym, modyfikowanym układem wydechowym są większe od drgań pilarki z oryginalnym tłumikiem średnio o 28% na uchwycie podtrzymującym i o 27% na uchwycie sterującym. 5. Bezpieczny ciągły czas pracy pilarki z oryginalnym tłumikiem wynosi 62 min. 6. Bezpieczny ciągły czas pracy pilarki z tłumikiem modyfikowanym 1 wynosi 35 min, z tłumikiem modyfikowanym 2 49 min i z tłumikiem modyfikowanym 3 36 min. 7. Odpowiednia organizacja pracy może znacznie wydłużyć czas pracy pilarką w ciągu dnia roboczego. 8. W celu zapobiegania szkodliwemu wpływowi drgań mechanicznych na zdrowie i bezpieczeństwo pracowników DYREKTYWA 2002/44/WE... (2002) ustanawia w przypadku drgań miejscowych wartość graniczną dziennej ekspozycji odniesionej do 8 h na poziomie 5 m/s 2.

Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna 9 9. Dyrektywa określająca minimalne wymagania w zakresie ochrony pracowników przed drganiami mechanicznymi pozostawia państwom członkowskim UE wybór między utrzymaniem w mocy istniejących przepisów a przyjęciem przepisów bardziej korzystnych z punktu widzenia ochrony pracowników. Literatura DYREKTYWA 2002/44/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 25 czerwca 2002 r. w sprawie minimalnych wymagań w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotyczących narażenia pracowników na ryzyko spowodowane czynnikami fizycznymi (wibracji) (szesnasta dyrektywa szczegółowa w rozumieniu art. 16 ust. 1 dyrektywy 89/391/EWG). 2002. Dz.U. L 177: 1-12. HAŃKOWSKI K., 2007. Wykorzystanie rezonansu spalin w układzie wydechowym pilarki spalinowej Husqvarna 357 XP w celu zwiększenia efektywności mocy. Maszynopis. Katedra Techniki Leśnej AR, Poznań. KOWSZYŃSKI T., 2005. Podwyższenie efektywności pilarki spalinowej w wyniku zastosowania rezonansowego układu wydechowego. Maszynopis. Katedra Techniki Leśnej AR, Poznań. PISZCZ B., 2003. Określenie średnich i granicznych czasów użytkowania typowych pilarek łańcuchowych stosowanych w leśnictwie oraz wyznaczenie higienicznych bezpiecznych czasów pracy tymi pilarkami w funkcji ścinki przeliczeniowej. Wytyczne technologiczne pracy pilarką w aspekcie ograniczenia szkodliwego oddziaływania drgań mechanicznych. Pr. Inst. Bad. Leśn. 234. PN-91/N-01352 Drgania. Zasady wykonywania pomiarów na stanowiskach pracy. 1991. PKN, Warszawa. PN-91/N-01353 Drgania. Dopuszczalne wartości przyśpieszenia drgań oddziaływujących na organizm człowieka przez kończyny górne i metody oceny narażenia. 1991. PKN, Warszawa. PN-EN ISO 22867:2009. Maszyny leśne. Procedura badania maszyn ręcznych napędzanych silnikiem spalinowym. Drgania na uchwytach. 2009. PKN, Warszawa. ROZPORZĄDZENIE Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. 2002. Dz. U. 217, poz. 1833. WOJTKOWIAK R., KAWALEC H., PISZCZ B., 2008. Możliwości zwiększenia efektywności pilarki spalinowej w wyniku zastosowania rezonansowego układu wydechowego. W: Tendencje i problemy techniki leśnej w warunkach leśnictwa wielofunkcyjnego. Red. H. Różański, K. Jabłoński. Katedra Techniki Leśnej UP, Poznań: 17-26. WOJTKOWIAK R., KOWSZYŃSKI T., PISZCZ B., 2007 c. Próba zwiększenia efektywności pilarki spalinowej w wyniku zastosowania rezonansowego układu wydechowego. W: Użytkowanie maszyn leśnych badania naukowe i dydaktyka. Red. J. Walczyk. Pr. Kom. Nauk Roln. Leśn. Wet. 9 (Użytkowanie maszyn rolniczych i leśnych): 293-304. WOJTKOWIAK R., PISZCZ B., RZECZNIK Z., KOWSZYŃSKI T., GLAZAR K., 2007 a. Drgania mechaniczne emitowany przez pilarkę łańcuchową z rezonansowym układem wydechowym. W: Prace z zakresu nauk rolniczych i leśnych. Red. D.F. Giefing, W. Grzywiński. Wyd. PTPN, Poznań: 249-256. WOJTKOWIAK R., PISZCZ B., RZECZNIK Z., KOWSZYŃSKI T., GLAZAR K., 2007 b. Hałas emitowany przez pilarkę łańcuchową z rezonansowym układem wydechowym. W: Prace z zakresu nauk rolniczych i leśnych. Red. D.F. Giefing, W. Grzywiński. Wyd. PTPN, Poznań: 257-264.

10 Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna MECHANICAL VIBRATIONS EMITTED BY HUSQVARNA 357XP POWER SAW WITH RESONANCE EXHAUST SYSTEM Summary. The paper presents a concept, known for many years and commonly applied in the automotive industry, to improve engine performance of the chain saw (higher maximum power rating and more advantageous torque parameters). The analyses were conducted on a Husqvarna 357XP power saw, equipped with a modified resonance exhaust system with variable dimensions. The system was designed at the Department of Forest Technology (Poznań University of Life Sciences) to the already existing power unit, with specific timing gear, size, shape and angle of cylinder ducts. The aim of the study was to assess mechanical vibrations, recorded at the handles of a Husqvarna 357XP chain saw, at three operation regimes of its engine. Analyses were conducted on the same chain saw equipped with an original vibration damper and a modified resonance system in its three variants and it may be stated that the introduction of design changes in the exhaust system has a significant effect on an increase in the power and torque of the tested chain saw. On the basis of recorded results it may be stated that the acceleration of vibrations both on the rear and front handles of the chain saw significantly differs in case of the application of the modified exhaust system in comparison to the original vibration damper. The application of the resonance system in the chain saw exhaust system leads to increased mechanical vibrations produced by the machine. However, it needs to be observed that the volume of the admissible standard is exceeded both for the chainsaw with the original damper and that with the used exhaust system. Vibrations of the chain saw with a resonance damper on the front handle are higher than those of the chain saw with the original damper on average by 28%, while on the rear handle it is by 27%. We need to stress the significantly higher difference when applying in the chain saw modified damper variants 1 and 3 in comparison with the original design. Key words: power chain saw, resonance exhaust system, vibrations, measurements of vibrations in operation regimes Adres do korespondencji Corresponding address: Roman Wojtkowiak, Katedra Techniki Leśnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Wojska Polskiego 71 C, 60-625 Poznań, Poland, e-mail: rowojtko@up.poznan.pl Zaakceptowano do druku Accepted for print: 22.05.2012 Do cytowania For citation: Wojtkowiak R., Piszcz B., Zembrowski K., 2012. Drgania mechaniczne emitowane przez pilarkę spalinową Husqvarna 357XP z rezonansowym układem wydechowym. Nauka Przyr. Technol. 6, 3, #61.