Metodi migliorati di valutazione del rischio di vibrazioni del corpo intero nei veicoli in movimento

Metodi migliorati di valutazione del rischio di vibrazioni del corpo intero nei veicoli in movimento utilizzano la posizione GPS e i dati di velocità per migliorare la precisione in linea con gli standard ISO 2631-1. I nuovi dosimetri di vibrazione ISO 8041-2 consentono di individuare aree ad alto rischio mappando semplici grafici di vibrazione in posizioni specifiche. Le informazioni sulla velocità aiutano a capire in che modo la velocità influisce sul rischio di esposizione alla WBV. Questo approccio consente l’identificazione precisa delle “cattive condizioni stradali” e l’analisi dei rischi di esposizione legati alla velocità, facilitando strategie di mitigazione mirate.

Come vengono misurate le vibrazioni del corpo intero nei veicoli?

Le vibrazioni del corpo intero (WBV) nei veicoli vengono misurate principalmente secondo le linee guida delineate nella norma ISO 2631-1, che enfatizza l’inclusione del contenuto di frequenza e dei cambiamenti delle condizioni nel tempo nei rapporti di misurazione. Questo standard suggerisce un approccio globale per catturare le dinamiche dell’esposizione alla WBV, tenendo conto sia dell’intensità che della variabilità delle vibrazioni che gli individui possono sperimentare nei veicoli. Nonostante queste linee guida dettagliate, le pratiche di misurazione tradizionali spesso si basano su dati raccolti in condizioni di riferimento, senza un’adeguata considerazione di variabili quali la velocità del veicolo e la qualità della strada. Questo approccio può comportare una rappresentazione imprecisa dei livelli effettivi di esposizione alle vibrazioni, sottovalutandoli o sovrastimandoli.

In risposta a queste limitazioni, la comparsa di dosimetri di vibrazioni avanzati secondo la norma ISO 8041-2 ha rivoluzionato il processo di valutazione integrando i dati GPS per correlare posizioni specifiche con i livelli di vibrazione misurati. Tracciando questi punti dati su una mappa con percorsi codificati a colori che indicano l’entità della vibrazione, questi strumenti offrono un metodo visivamente intuitivo e preciso per valutare il rischio WBV. Questo approccio innovativo non solo migliora l’accuratezza delle valutazioni dell’esposizione alla WBV incorporando la velocità del veicolo e le informazioni sul percorso, ma fornisce anche un potente mezzo per prevedere l’esposizione alle vibrazioni A(8), una metrica per la valutazione della WBV su otto ore. Di conseguenza, migliora significativamente l’affidabilità della valutazione del rischio WBV nei veicoli in movimento, consentendo interventi mirati per mitigare l’esposizione.

Studio: valutazione delle vibrazioni dei sedili nelle auto in movimento in varie condizioni stradali

Lo studio ha utilizzato lo SVANTEK SV 100A, un misuratore del livello di esposizione alle vibrazioni del corpo intero conforme allo standard ISO 8041:2, per misurare le vibrazioni del sedile di una Skoda Superb che viaggia su percorsi con qualità stradale variabile. L’obiettivo era catturare e analizzare le vibrazioni avvertite sui sedili mentre il veicolo passava tra tratti con condizioni stradali buone e cattive. L’SV 100A ha registrato la cronologia temporale dei valori RMS e VDV ponderati in accelerazione (aw), insieme a spettri di 1/3 di ottava non ponderati, fornendo una descrizione dettagliata dei livelli di vibrazione durante il viaggio.

Insieme all’SV 100A, uno smartphone installato nella cabina del veicolo ha facilitato l’acquisizione di dati GPS in tempo reale, consentendo la correlazione precisa delle misurazioni delle vibrazioni con la posizione e la velocità del veicolo. Questa integrazione dei dati sulle vibrazioni con variabili geografiche e di velocità ha consentito un’analisi completa dell’impatto della qualità della strada sui livelli di vibrazione dei sedili. I dati raccolti sono stati ulteriormente elaborati nel software Supevisor, offrendo una valutazione accurata dell’esposizione alle vibrazioni e della sua variabilità su diverse sezioni stradali, aumentando la comprensione dell’impatto delle vibrazioni trasmesse al corpo intero sugli occupanti del veicolo.

Figura 1. Misuratore di esposizione wireless alle vibrazioni del corpo intero SV 100A

Analisi dei valori di esposizione alle vibrazioni secondo la norma ISO 2631-1

L’analisi completa dell’esposizione alle vibrazioni nei veicoli, condotta secondo gli standard ISO 2631-1, si è svolta in quattro fasi, ciascuna basata sulla precedente per approfondire la nostra comprensione e affrontare la complessità dei rischi di esposizione alle vibrazioni.

Il primo passo prevedeva la valutazione dei livelli di esposizione alle vibrazioni per identificare gli aumenti nell’entità delle vibrazioni. Sebbene questa fase abbia confermato che i livelli di vibrazione erano effettivamente in aumento, ha lasciato questioni critiche irrisolte sulle cause di questo aumento e sulle strategie necessarie per mitigare i potenziali rischi di esposizione.

Figura 2. Valori di esposizione alle vibrazioni calcolati nel software Supervisor

Passando alla seconda fase, l’analisi ha approfondito la storia temporale delle magnitudo delle vibrazioni (awmax). Questa fase ha quantificato ulteriormente l’aumento dei livelli di vibrazione ma, come il primo passo, non è riuscita a fornire informazioni sulle ragioni alla base di questi cambiamenti o a suggerire interventi efficaci.

Figura 3. Cronologia temporale di awx con velocità diverse

Il terzo passaggio ha rappresentato un punto di svolta nell’analisi, con i valori awmax tracciati su una mappa per esaminare la relazione tra velocità del veicolo, qualità della strada e ampiezze delle vibrazioni. È stato osservato che i cambiamenti nella velocità dei veicoli su strade di buona qualità non hanno influenzato in modo significativo i livelli di vibrazioni, indicando che la qualità delle infrastrutture gioca un ruolo importante nel controllo dell’esposizione alle vibrazioni. D’altro canto, un aumento della velocità su strade di scarsa qualità ha portato ad un aumento significativo dell’entità delle vibrazioni, evidenziando l’impatto delle condizioni stradali sui livelli di vibrazione.

Figura 4. Valori a_wmax tracciati su una mappa su una strada di buona qualità

Figura 5. Valori a_wmax tracciati su una mappa su una strada di cattiva qualità

La quarta fase dello studio ha utilizzato spettrogrammi da 1/3 di ottava per rappresentare visivamente l’aumento delle vibrazioni su strade di scarsa qualità. Questo approccio ha fornito una rappresentazione chiara e dettagliata di come le diverse superfici stradali influenzano le frequenze e le intensità delle vibrazioni, offrendo una comprensione più sfumata dei fattori che contribuiscono a livelli di vibrazioni elevati.

Figure 6. Unweighted RMS(x) values in 1/3 octave bandsd

Conclusioni

L’applicazione di dosimetri di vibrazioni avanzati dotati di tecnologia GPS ha consentito una valutazione precisa e completa dell’esposizione alle vibrazioni del corpo intero correlando i dati sulle vibrazioni con posizioni specifiche e velocità del veicolo.
I grafici delle vibrazioni risultanti sulle mappe hanno facilitato l’identificazione di cattive condizioni stradali, mentre i dati sulla velocità hanno contribuito a una valutazione più accurata dei rischi di esposizione e delle potenziali strategie di mitigazione.
Attraverso queste quattro fasi, lo studio non solo ha soddisfatto i requisiti della norma ISO 2631-1, ma ha anche migliorato la nostra capacità di valutare e affrontare in modo efficace l’esposizione alle vibrazioni del corpo intero nei veicoli in movimento.

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