ISO 7096:1982
(Main)Earth-moving machinery — Operator seat — Transmitted vibration
Earth-moving machinery — Operator seat — Transmitted vibration
Engins de terrassement — Siège de l'opérateur — Vibrations transmises
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International Standard 7096
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEMYHAPOAHAR OPrAHHBAUHR Il0 CTAHAAPTH3AUMHWRGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Earth-moving machinery - Operator seat - Transmitted
vibra ti on
Engins de terrassement - Siège de /'opérateur - Vibrations transmises
~
First edition - 1982-02-15
UDC 621.8781.879: 629.11.014 : 534.1 Ref. No. IS0 7096-1982 (E)
Descriptors : earth handling equipment, human factors engineering, operating stations, operating requirements, measurement, vibration
Price based on 14 pages
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 7096 was developed by Technical Committee ISO/TC 127,
Earth-moving machinery, and was circulated to the member bodies in September 1980.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Finland Pologne
Austria France Romania
Belgium Germany, F. R. South Africa, Rep. of
Brazil Italy United Kingdom
Czechoslovakia Japan USA
Egypt, Arab Rep. of USSR
The member bodies of the following countries expressed disapproval of the document
on technical grounds :
Netherlands
Sweden
0 International Organization for Standardization, 1982 O
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 7096-1982 (E)
Earth-moving machinery - Operator seat - Transmitted
vibration
tions. The test input for a machine class is a representative
1 Scope
envelope for the machines within the class, therefore the
laboratory test is more severe than the typical vibration environ-
This International Standard specifies a method for the
ment of any specific machine.
measurement, evaluation and acceptance level of the whole
body vibration transmitted through the seat to the operator
during laboratory simulated machine vertical vibration. The specification of procedures, instruments and evaluation
methods allows the measurements to be made and reported
with an acceptable precision.
2 Field of application
The vibration is evaluated in accordance with IS0 2631. The
This International Standard is applicable to seats fitted to earth- procedure includes means of weighting the vibration level at
moving machines within specified machine classes, each class different frequencies to account for the frequency sensitivity of
defined as a group of machines having similar vibration the human operator.
characteristics. See table 2.
NOTE - The vibration felt by the operator's feet on the platform or
control pedals or by his hands on the steering wheel or control levers is
not evaluated in this International Standard.
3 References
IS0 2041, Vibration and shock - Vocabulary.
IS0 2631, Guide for the evaluation of human exposure to
5 Definitions
whole-body vibration.
IS0 4865, Analog analysis and presentation of vibration and
The terminology used in this International Standard is generally
shock data. 1)
in accordance with IS0 2041. Additional definitions applicable
to this International Standard are given below.
IS0 5353, Earth-moving machinery - Seat index point.
5.1 whole body vibration : Vibration transmitted to the
IS0 6165, Earth-moving machinery - Basic types -
body as a whole through the buttocks of a seated operator.
Vocabulary.
IEC Publication 225, Octave, half-octave and third octave band
5.2 operator seat : That portion of the machine provided for
filters intended for the analysis of sounds and vibrations.
the purpose of supporting the buttocks of the seated operator,
including the seat suspension system.
IRlG Document 106, Inter Range Instrumentation Group,
Magnetic tape recorder, reproducer standards.
5.3 frequency analysis : Process of arriving at a quan-
titative description of the amplitude of a vibration as a function
4 General
of frequency.
The laboratory simulated machine vertical vibration, specified
5.4 measuring period : The time duration in which vibra-
as the test input to the operator seat, is based on representative
tion data for analysis is obtained.
measured data from machines in typical hard working condi-
1) At present at the stage of draft.
1
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IS0 7096-1982 (E)
6 Symbols and abbreviations calibration for the test, shall be capable of an accuracy of at
least $: 2,5 YO of the actual rms vibration levels in the fre-
U = instantaneous acceleration quency range from 0,8 to 40 Hz (* and at least t 6.0 % of the
actual rms vibration levels in the frequency range from 40 to
at = rms value of 1/3 octave acceleration having 80 Hz *) as calculated from the instrument specifications and
the actual test conditions. The resonant frequency of the ac-
centre frequency j
celerometer shall be greater than 300 Hz. The accelerometer
OW = frequency weighted acceleration signal shall sustain instantaneous acceleration levels up 100 m/s2
without damage.
ad = weighted rms acceleration calculated as
Vibration at the seat mounting base shall be sensed by an ac-
described in 7.4.1, 7.4.2, or 7.4.3
celerometer of the same type, having a similar signal-to-noise
= ratio in this application, and capable of the preceding specifi-
ad at the base of the seat (see 7.2.2)
adB
cations.
ads = ud at the seat disc lsee 7.2.1)
7.2 Transducer mounting
Be = resolution bandwidth of a frequency analysis,
in hertz
Vibration transmitted to the operator
7.2.1
f = frequency
The accelerometer for sensing vibration transmitted to the
operator shall be attached near the centre of a thin disc
T = analysis time duration, in seconds
250 k 50 mm in diameter placed between the seated operator
and the seat cushion. Either a rigid or semi-rigid disc may be
W, = frequency dependent, dimensionless
used; however, the semi-rigid disc is recommended, especially
weighting factor
for soft or highly contoured cushions. The resonance arising
from the disc must be above the range of measured frequen-
g = acceleration of gravity, by international agree-
cies. Disc designs are shown in figures 1 and 2. Either disc shall
ment equal to 9,80665 m/s2 at sea level
be placed on the seat so that the accelerometer is located mid-
way between the ischial tuberosities and is aligned parallel to
rms = root-mean-square
the measurement axis a, (see figure 3). The disc shall be taped
or similarly attached to the cushion to maintain its location.
PSD = Power Spectral Density expressed as mean
square acceleration per unit bandwidth in
metres per second squared, squared per hertz
7.2.2 Vibration at the seat mounting base
PDF = Probability Density Function of acceleration
The vibration at the base of the seat shall be sensed by an ac-
amplitudes
celerometer attached to a rigid portion of the test stand or seat
mounting base. The accelerometer shall be located within the
SIP = Seat Index Point lsee IS0 5353)
vertical projection of the seat cushion, not more than 100 mm
from the vertical, longitudinal plane through the centre of the
seat, and shall be aligned parallel to the measurement axis a,
(see figure 3).
7 Instruments
If the vibration test stand is of the pivoting type suggested in
The instruments and analysis specifications are for vibration
figure 5 (see 8.11, the seat mounting base accelerometer shall
tests of seats in the laboratory on a vibration test stand.
be the same distance ( $I 20 mm) from the pivot as the seat disc
Specifications given as (* . *) are additions only for the
accelerometer.
purpose of extending the specifications to apply to field tests of
machines.
7.3 Electronic tape recorders
7.1 Acceleration transducers
The electrical signals generated by the transducers may be
recorded on magnetic tape for later analysis. The magnetic tape
Vibration transmitted to the operator shall be sensed by an ac- recorder, with proper calibration for the test, shall be capable of
celeration transducer (accelerometer) in the mounting device a replay accuracy of at least h 3 YO of the rms value of the total
described in 7.2.1. The accelerometer, together with its signal within the frequency range from 1 to 80 Hz, as calculated
associated amplifier, shall be capable of measuring rms ac- from the instrument specifications and the actual test con-
celeration levels ranging from 0,l to 10 m/s2 with a crest factor ditions. The tape recorder should meet current IRIG11 standards
as great as 6. The accelerometer and amplifier, with proper for alignment and distortion characteristics.
1) Inter Range Instrumentation Group
2
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IS0 7096-1982 (E)
7.4 Frequency weighting To satisfy the following,
Frequency weighting may be achieved in any of three ways : by 2 B,T > 140
digital analysis of the acceleration into constant bandwidth
levels, weighting the levels in individual bands and recombina- the minimum sampling time, T, is 300 s.
tion; by analysis of the acceleration into 1 /3 octave band levels,
weighting the levels in individual bands and recombination; or
7.4.3 Broadband method
by direct use of electrical filters in a broadband method. The
three methods are described below in decreasing order of ac-
This method, if employed for direct indication of the weighted
curacy (accuracy as resulting from practical considerations of
vibration, shall consist of an electronic weighting network in-
analysis equipment).
corporated between the transducer and a time integration
stage. The weighting network shall have an insertion loss con-
7.4.1 Constant bandwidth method
forming to the curve in figure 4 for a, (vertical) vibration. The
loss shall not deviate from the curve by more than k 1 dû for
Each vibration tape recording, or vibration signal where a tape frequencies between 1,l Hz and 10 Hz, and i; 2 dB at any
recorder is not used, shall be analyzed into constant bandwidth other frequency. The integration stage shall be capable of in-
acceleration levels over the frequency range from 1 to 20 Hz
dicating the integral of the square of weighted acceleration, a,,
i* to 80 Hz "1 by appropriate digital methods (see IS0 4865). for the time period of the test run T. That is,
The sampling time, T (in seconds), and resolution bandwidth,
Be (in hertz), shall satisfy the following :
T
a
2 B,T > 140 Be <0,3 Hz
The mean square value of the digitized time data (time domain) t=O
should be compared to the mean square value of the spectral
estimate (frequency domain). If these values differ, then the The minimum sampling time, T, is 300 s.
analysis procedure should be reviewed and corrected as
necessary for possible errors such as improper scaling, wrong
correction factor for the data time window (sampling window),
7.5 Calibration
or programme errors.
7.5.1 General
The constant bandwidth rms levels shall each be multiplied by a
weighting factor calculated for each centre frequency from
Operating manuals or other literature furnished by the instru-
figure 4 for a, (vertical) vibration. A weighted acceleration
ment manufacturer should be reviewed for both recommended
value, a&, shall be calculated as the square root of the sum of
operation of the instrument and precautions to be observed.
the squares of the weighted constant bandwidth levels over the
The entire measurement and analysis system should be regu-
range 1 to 20 Hz (* to 80 Hz "1.
larly calibrated by technically trained instrumentation personnel
following manufacturer's recommendations for the adjustment
7.4.2 One-third octave bandwidth method
and application of individual components.
Each vibration tape recording, or vibration signal where a tape
Acceleration transducers should be calibrated in accordance
I)
recorder is not used, shall be analyzed into 1 /3 octave compo-
with a suitable recognized calibration methodl). In particular,
nent accelerations for the centre frequencies of table 1. (The the calibration procedures should ensure that the acceleration
centre frequencies of table 1 are an extrapolation of IEC
sensitivity varies less than I 2,5 % of a mean value over the
Publication 225.) The rms value of each component, of, shall be
frequency range of O to 40 Hz and less than f 6,O % of a mean
averaged over the duration specified for the measurement. The
value over the frequency range of O to 80 Hz.
1 /3 octave values shall each be multiplied by the weighting fac-
tors, W,, listed in table 1, and a weighted acceleration value,
The effects of ambient temperature and humidity on the perfor-
a,,,+ calculated for each recording as follows :
mance of all instruments shall be known. Instruments shall be
operated within the temperature limits at which the required ac-
(* 80 *)
curacy can be expected.
1112
7.5.2 For tests
r 20
It is strongly recommended that technically trained personnel
select the instrumentation for the actual test conditions and
1) Additional information will be given in a forthcoming International Standard.
3
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IS0 7096-1982 (E)
that the tests be conducted only by qualified persons trained in method may be used to generate the command signal pro-
viding that the output PSD and PDF requirements are satisfied
the current techniques of random vibration measurement and
at the seat mounting base.
analysis.
The moving portion of the vibration test stand shall consist of a
Multi-instrument measurement systems shall be checked for
platform to provide for the seat mounting base and flat floor
proper signal levels, terminating impedances, and cable
space for operator foot support. The stand shall be constrained
lengths.
to travel in an essentially vertical direction and shall be free from
resonances and non-linearities, which would distort the output
The general procedures described in the tilting support
vibration beyond the correction capability of signal compen-
methodi) for static calibration of acceleration transducers
sation.
should be used to obtain overall system acceleration sensitivity.
Tilting the sensitive axis of the transducer from the vertical
If the platform is carried on an arm, as shown in figure 5, the
180° in the field of gravity provides a peak-
through an angle of
radius from the arm pivot to the SIP shall be at least 2 O00 mm.
to-peak change in the output representing a 19,61 m/s* (2g)
change in input acceleration. The sensitive axis of the ac-
celerometer should be aligned with the vertical and the 180° in-
8.2 Safety recommendations
verted position to within f 4O, and the peak-to-peak change in
output voltage should be measured to within f 0,5 %.
The vibration test stand should have fail-safe provisions
Calibration should be made and recorded before and after each
capable of automatic shut-down when the seat mounting base
test series and at reasonable intervals during any extended test
acceleration exceeds 15 m/s2 for any reason. It is preferred that
series. Each calibration shall be compared to the internal elec-
this provision be a hydraulic means, such as a supply pressure
tronic calibration of the overall instrument system.
relief valve and/or a load-limiting valve across the piston of the
actuator cylinder. If an acceleration transducer is used as the
The transducer used to measure the vibration transmitted to
sensor for safety purposes, its signal should be passed through
the operator need not be removed from the mounting disc
a low pass filter with a 20 Hz cut-off frequency to avoid
(see 7.2.1) provided the sensitive axis of the transducer can be
automatic shut-down from high frequency components
located within the prescribed tolerance. Zero hertz frequency
beyond the hydraulic capability of the test stand. If the test
response of the instrumentation system is required for this
stand is not of the hydraulic type, adequ
...
Norme internationale @ 7096
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlON*MEWYHAPO/lHAR OPrAHMBAUMR Il0 CTAH/lAPTM3A~MM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Engins de terrassement - Siège de l‘opérateur -
0
Vibrations transmises
Earth-moving machinery - Operator seat - Transmitted vibration
Première édition - 1982-02-15
iî CDU 621.878/.879: 629.11.014 : 534.1 Réf. no : IS0 7096-1982 (FI
-
Descripteurs : matériel de terrassement, ergonomie,
poste de travail, conditions requises pour exploitation, mesurage, vibration.
#
O
E
Prix basé sur 14 pages
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
I’ISO). L’élaboration
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
I’ISO, participent également aux travaux.
mentales, en liaison avec
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale IS0 7096 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 1278,
Engins de terrassement, et a été soumise aux comités membres en septembre 1980.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Égypte, Rép. arabe d‘ Pologne
Allemagne, R. F. Finlande Roumanie
France Royaume- Uni
Australie
Autriche Italie Tchécoslovaquie
Belgique Japon URSS
Mexique USA
Brésil
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
techniques :
Pays-Bas
Suède
@ Organisation internationale de normalisation, 1982 O
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE IS0 7096-1982 (F)
Engins de terrassement - Siège de l'opérateur -
Vibrations transmises
vaillant dans des conditions particulièrement sévères. Le pro-
1 Objet
cessus d'entrée pour une classe d'engins est une enveloppe
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour le représentative pour les engins à l'intérieur de cette classe. En
conséquence, l'essai en laboratoire est plus sévère que lors des
mesurage, l'évaluation et le niveau d'acceptation des vibrations
globales transmises au corps de l'opérateur par le siège, lors de conditions habituelles d'exposition aux vibrations sur tout type
vibrations verticales d'un engin, simulées en laboratoire. d'engin.
O
La spécification de méthodologie, des instruments et des
2 Domaine d'application méthodes d'évaluation permet d'entreprendre des mesures et
de les rapporter avec une précision acceptable.
La présente Norme internationale est applicable aux sièges
Les vibrations sont évaluées conformément à I'ISO 2631. Cette
montés sur les engins de terrassement selon les classes
procédure comporte des moyens de pondération du niveau de
d'engins données, chaque classe étant définie comme un
à différentes fréquences afin de tenir compte des
vibrations
groupe d'engins ayant des caractéristiques vibratoires similai-
variations de sensibilité de l'opérateur conduisant l'engin.
res. Voir tableau 2.
NOTE - Les vibrations transmises aux pieds de l'opérateur et sur la
plateforme ou sur les pédales, ou à ses mains sur le volant ou sur les
3 Références
leviers de commandes ne sont pas prises en considération dans la pré-
sente Norme internationale.
IS0 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
IS0 2631, Guide pour l'estimation de l'exposition de l'homme
aux vibrations globales du corps.
5 Définitions
IS0 4865, Analyse analogue et présentation des données de
vibrations et de chocs. 1)
La terminologie employée dans la présente Norme internatio-
nale est généralement conforme à I'ISO 2041. Des définitions
IS0 5353, Engins de terrassement - Point repère du siège.
e supplémentaires applicables à la présente Norme internationale
sont données ci-après.
IS0 6165, Engins de terrassement - Principaux types - Voca-
bulaire.
5.1 vibration globale du corps : Vibrations transmises à
l'ensemble du corps par l'intermédiaire du séant de l'opérateur.
Publication CE1 225, Filtres de bandes d'octave, de demi-
octave et de tiers d'octave destinés à l'analyse des bruits et des
vibrations.
5.2 siège de l'opérateur : Partie du véhicule destinée à sup-
porter le séant de l'opérateur assis, et comprenant le système
Document IRlG 106, Inter Range Instrumentation Group
de suspension du siège.
(Groupe d'instrumentation pour zones intermédiaires), Enregis-
treur magnétique et normes de reproduction.
5.3 analyse de fréquence : Méthode pour obtenir une des-
cription quantitative des amplitudes de la vibration en tant que
fonction de la fréquence.
4 Généralités
Les vibrations verticales simulées, spécifiées en tant que pro- 5.4 période de mesures : Période de temps pendant
cessus d'entrée pour les essais de siège opérateur, sont basées laquelle les données de vibrations sont obtenues à fin
sur des données représentatives mesurées sur des engins tra- d'analyse.
Actuellement au stade de projet.
1)
1
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IS0 7096-1982 (FI
6 Symboles et abréviations valeurs efficaces réelles des vibrations, dans la bande de fré-
quence de 0,8 à 40 Hz (* et au moins f 6,O % des valeurs effi-
accélération instantanée caces réelles dans la bande de fréquence de 40 à 80 Hz *I, cal-
U
culée d'après les spécifications techniques des appareils de
valeur efficace d'une accélération
mesure et les conditions réelles de l'essai. La fréquence de réso-
a/
de 1 /3 d'octave centrée sur la fréquence f nance de I'accéléromètre devra dépasser 300 Hz. L'accéléromè-
tre devra être capable de supporter sans dommage des niveaux
signal d'une accélération pondérée en fré- d'accélérations instantanées supérieurs à 100 m/s2.
QW
quence
Les vibrations à la base du siège devront être perçues par un
accélération en valeur efficace pondérée calcu-
accéléromètre de même type, répondant aux mêmes exigences
Qwf
lée suivant 7.4.1, 7.4.2, ou 7.4.3
que précédemment énoncées, et ayant un rapport signal sur
bruit similaire dans cette application.
ad à la base du siège (voir 7.2.2)
awf B
7.2 Montage de I'accéléromètre
ad au niveau du disque du siège (voir 7.2.1 I
UwfS
7.2.1 Vibrations transmises à l'opérateur
largeur de bande d'une analyse de fréquence,
Be
en hertz
L'accéléromètre destiné à percevoir les vibrations transmises à
l'opérateur doit être fixé à proximité du centre d'un disque
fréquence
f
mince de 250 k 50 mm de diamètre, placé entre l'opérateur
II peut être utilisé indifféremment
assis et le coussin du siège.
T durée de l'analyse, en secondes
un disque rigide ou semi-rigide; cependant, le disque semi-
rigide est spécialement recommandé, dans les cas où il s'agit de
facteur de pondération non dimensionnelle,
Wl
coussins très doux en fort relief. La résonance émanant du dis-
dépendant de la fréquence
que doit se situer au-dessus des bandes de fréquences mesu-
rées. Les types de disques à utiliser sont montrés sur les
accélération de la pesanteur, égale à
g
figures 1 et 2. Quel que soit le disque utilisé, il doit être placé
9,80665 m/s2 au niveau de la mer, par conven-
sur le siège, de telle sorte que I'accéléromètre soit équidistant
tion internationale
des protubérances illiaques et aligné sur la parallèle à l'axe de
mesure a, (voir figure 3). Le disque doit être attaché au coussin
rms
valeur efficace
de façon à le maintenir en place.
DSP densité spectrale de puissance, exprimée
comme accélération au carré par unité de lar-
7.2.2 Vibrations transmises à l'assise du siège
geur de bande, en mètres par seconde carrée,
carrée par hertz.
Les vibrations à l'assise du siège doivent être perçues par un
accéléromètre fixé sur une partie rigide du banc d'essai, ou à la
PDF fonction de la densité de probabilité des ampli-
base du siège. L'accéléromètre doit être placé à l'intérieur de la
tudes d'accélération
projection verticale de l'assise du siège, et à moins de 100 mm
du plan vertical et longitudinal passant par le centre du siège, et
SIP point repère du siège (voir IS0 5353)
il doit se trouver aligné sur la parallèle à l'axe de mesure a, (voir
figure 3).
Si le banc d'essai de vibration est de type pivotant tel que mon-
7 Instrumentation
tré sur la figure 5 (voir 8.1 ), I'accéléromètre de l'assise du siège
doit se situer à la même distance ( f 20 mm) de l'axe du pivot,
Les instruments et les procédures pour analyse correspondent
à des essais de sièges en laboratoire sur banc d'essai vibratoire. que I'accéléromètre du disque du siège.
(* . *) sont seulement
Les informations fournies comme
mentionnées afin de pouvoir étendre les procédures d'essais à
7.3 Enregistreur électronique
des engins sur chantier.
Les signaux émis par les accéléromètres peuvent être enregis-
trés sur bande magnétique pour analyse ultérieure. L'enregis-
7.1 Capteurs d'accélération
treur magnétique, correctement étalonné pour l'essai, devra
avoir une précision de reproduction d'au moins f 3 % de la
La vibration transmise à l'opérateur doit être perçue par un cap-
valeur efficace du signal total, dans une bande de fréquence de
teur d'accélération (accéléromètre) inclus dans le montage
1 à 80 Hz, calculée à l'aide des spécifications techniques de
décrit en 7.2.1. L'accéléromètre associé à son amplificateur
l'appareil et des conditions réelles de l'essai. L'enregistreur
doit pouvoir mesurer des vibrations de valeurs efficaces s'éta-
magnétique devra être en conformité avec les normes IRIGI) en
lant de 0,l à 10 m/s2, avec un facteur de crête égal à 6. L'accé-
ce qui concerne les caractéristiques de distorsion et d'aligne-
Iéromètre et son amplificateur, correctement étalonnés pour
ment.
l'essai, devront fournir une précision d'au moins f 2,5 % des
1) inter Range Instrumentation Group
2
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IS0 7096-1982 (FI
d'accélération pondérée, ad, doit être calculée pour chaque
7.4 Pondération fréquentielle
enregistrement de la facon suivante :
La pondération fréquentielle peut se faire de trois facons diffé-
: par analyse digitale de l'accélération en largeur de (* 80 "1
rentes
bande constante, en pondérant les niveaux sur bandes indivi-
duelles et en compilant les résultats; par analyse de I'accéléra-
tion en largeurs de bande de 113 d'octave, en pondérant les
niveaux sur bandes individuelles et en compilant les résultats;
ou par l'usage direct de filtres électriques à l'aide de la méthode
à bande large. Ces trois méthodes sont décrites ci-après, dans
l'ordre décroissant de précision (précision résultant de considé-
Afin de satisfaire
à partir des instruments d'analyse).
rations pratiques
2 B,T > 140
7.4.1 Méthode en largeur de bande constante
le temps minimum d'échantillonnage, T, doit être de 300 s.
Chaque enregistrement de vibration sur bande, ou chaque
signal vibratoire lorsqu'un enregistreur magnétique n'est pas
7.4.3 Méthode à bande large
utilisé, doit être analysé pour des niveaux d'accélération à lar-
1 à
geur de bande constante dans la gamme de fréquence de
@
Cette méthode, employée dans le cas où il y a lecture directe de
20 Hz (* à 80 Hz *) à l'aide d'une méthode digitale appropriée
la vibration pondérée, consiste en un réseau de pondération
(voir IS0 4865). La durée d'échantillonnage T(en secondes) et
à introduire entre I'accéléromètre et la phase
électronique,
la largeur de bande Be (en hertz) doivent satisfaire aux condi-
d'intégration temporelle. Le réseau de pondération doit avoir
:
tions suivantes
une perte par insertion conforme à la courbe de la figure 4 pour
la vibration suivant l'axe a, (vertical). La perte ne doit pas dévier
2 B,T > 140 Be <0,3 Hz
de la courbe de plus de f 1 dB pour les fréquences entre
1,l Hz et 10 Hz, et de f 2 dB pour les autres fréquences. La
La valeur quadratique moyenne des données temporelles analy-
phase d'intégration doit être capable d'indiquer l'intégrale du
sées digitalement (domaine temporel) doit être comparée à la
carré de l'accélération pondérée, a,, pour la durée d'essai T,
valeur quadratique moyenne de l'estimation spectrale (domaine
c'est-à-dire
fréquentiel). Si ces valeurs diffèrent, la procédure d'analyse
doit alors être vérifiée et les erreurs possibles corrigées, telles
T
que étalonnage incorrect, facteur de correction erroné appliqué
à la fenêtre temporelle de pondération (fenêtre de Hanning), ou
erreurs dans le programme.
t=O
Les niveaux en valeur efficace de largeur de bande constante
La durée minimale de l'échantillonnage, T, est de 300 s.
doivent être multipliés par un facteur de pondération calculé
pour chaque fréquence centrale à partir de la figure 4 pour l'axe
vertical de vibration a,. Une valeur d'accélération pondérée,
7.5 Étalonnage
ad, doit être calculée en prenant la racine carrée de la somme
des carrés des niveaux pondérés des largeurs des bandes cons-
tantes sur la gamme de 1 à 20 Hz (* à 80 Hz *).
7.5.1 Généralités
7.4.2 Méthode à largeur de bande de II3 d'octave Les manuels d'instruction et autre littérature fournis par les
constructeurs des appareils doivent être consultés à la fois pour
Chaque enregistrement de vibration sur bande, ou chaque effectuer les essais conformément aux spécifications mention-
signal vibratoire, lorsqu'un enregistreur n'est pas utilisé, doit nées, et pour les précautions à observer. L'ensemble des systè-
mes de mesures et d'analyses doit être étalonné régulièrement
être analysé en accélération de 113 d'octave pour les fréquen-
ces centrales du tableau 1. (Les fréquences centrales du par du personnel techniquement qualifié, en suivant les recom-
mandations des constructeurs pour les réglages et l'application
tableau 1 sont une extrapolation de la Publication CE1 225.PLa
des éléments individuels.
valeur efficace de chaque composante, of, doit être pondérée
sur toute la durée spécifiée pour l'essai. Les valeurs de
Les accéléromètres doivent être étalonnés conformément à une
1 /3 d'octave doivent être ensuite multipliées par les facteurs de
pondération, W,, mentionnés dans le tableau 1, et une valeur méthode d'étalonnage reconnue et fiablei). En particulier, la
Des informations supplémentaires à ce sujet seront données dans une prochaine Norme internationale.
1 i
3
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‘ IS0 7096-1982 (FI
8 Banc d‘essais vibratoires
méthode d’étalonnage doit permettre une sensibilité d’accéléra-
tion, variant de moins de I 2,5 % d‘une valeur moyenne pour
une gamme de fréquence de O à 40 Hz, et de moins de
8.1 Caractéristiques physiques
+ 6,O YO d‘une valeur moyenne pour une gamme de fréquence
de O à 80 Hz.
L’équipement minimum requis consiste en un système régulé
électriquement et hydrauliquement avec un degré de liberté a,.
Les effets de la température ambiante et de l’humidité sur les
Le système doit avoir une réponse dynamique capable de
instruments doivent être connus. Les appareils doivent être
mouvoir la base du siège en charge en accord avec les spectres
utilisés dans une fourchette de températures pour lesquelles la
définis pour les essais.
précision requise peut être obtenue.
Les caractéristiques de la fonction de transfert de cet équipe-
ment peuvent être compensées durant la phase de synthèse de
7.5.2 Pour les essais
la commande du signal d’entrée, de telle sorte que les exigen-
ces de débit suivant a,, en ce qui concerne la DSP et la FDP
II est fortement recommandé que les instruments de mesure
soient satisfaites à la base du siège. Les signaux de commande
soient sélectionnés par du personnel techniquement qualifié,
peuvent être créés par n’importe quelle méthode digitale ou
considérant les conditions réelles d‘essais. Les essais doivent
analogue, à condition que les exigences de débit de DSP et de
être aussi conduits uniquement par du personnel spécialement
FDP soient satisfaites.
entraîné aux techniques usuelles de mesure et d’analyse des
vibrations en phénomènes aléatoires.
La portion mobile du banc d’essai de vibration doit consister en
une plate-forme assurant l‘assise du siège, et un emplacement
Les systèmes de mesure à plusieurs instruments devront être
plat pour les pieds de l‘opérateur. Le banc doit être contraint
contrôlés en ce qui concerne les niveaux des signaux, les impé-
d’6tre manœuvré essentiellement dans une direction verticale,
dances particulières, et les longueurs de câbles.
et il doit être exempt de toute résonance et de non-linéarité qui
introduiraient une distorsion de la vibration de sortie supérieure
Les procédures générales décrites dans la méthode du support
à la capacité de correction possible de la compensation du
basculantl) pour l’étalonnage statique des accéléromètres doi-
signal.
vent être utilisées afin d’obtenir la sensibilité générale du
système d‘accélération. Le fait de basculer l’axe sensible de
Si la plate-forme est supportée par un bras, comme indiqué par
I’accéléromètre de la verticale à un angle de 180° dans l‘espace
la figure 5, le rayon du point de pivotement du bras par rapport
provoque une modification crête-à-crête à la sortie, représen-
au point repère du siège (SIP) doit être d’au moins 2 O00 mm.
tant une modification de l’accélération d’entrée de 19,61 m/s2
(a). L‘axe sensible de I‘accéléromètre doit être aligné avec le
8.2 Recommandations de sécurité
plan vertical et la position inverse à 180° dans les limites de
k 4O, et la variation crête-à-crête de la tension de sortie doit
Le banc d’essai vibratoire doit comporter des dispositifs de
être mesurée avec une précision de I 0,5 %. L’étalonnage
sécurité capables d‘arrêt automatique si l’accélération à l’assise
doit être réalisé et enregistré préalablement, et après chaque
du siège excède 15 m/s2 pour quelque raison que ce soit. II est
série d‘essais et répété dans des intervalles raisonnables durant
préférable que ces dispositifs soient des systèmes hydrauli-
les essais de longue durée. Chaque étalonnage devra être com-
ques, tels qu’une soupape de décharge d’alimentation, et/ou
paré aux étalonnages internes électroniques de la totalité des
une soupape de sécurité en travers du piston du cylindre de
instruments.
commande. Si un capteur d’accélération est utilisé en tant que
sonde à des fins de sécurité, son signal doit passer par un filtre
II n’est pas nécessaire d’enlever du disque le capteur utilisé pour
20 Hz, pour éviter
passe-bas avec fréquence de coupure de
à l’opérateur si l’axe sensible du
mesurer la vibration transmise
l’arrêt automatique que causeraient des composantes haute
capteur se situe à l‘intérieur des tolérances prescrites
fréquence au-delà de la capacité hydraulique du banc d’essai.
(voir 7.2.
...
Questions, Comments and Discussion
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