Jak obliczyć siłę potrzebną do zapoczątkowania ruchu przedmiotu? Ergonomia? W kontekście BHP istotne jest określenie maksymalnej siły, jaką pracownik musi użyć, aby wprawić przedmiot w ruch. Pracodawca musi upewnić się, że te wartości mieszczą się w granicach określonych przez obowiązujące przepisy.
Wzór na siłę potrzebną do zapoczątkowania ruchu przedmiotu
Aby obliczyć siłę, jaką pracownik musi użyć, aby zapoczątkować ruch przedmiotu, można skorzystać z poniższego wzoru:
F = f x m x g
gdzie:
( F ) to siła potrzebna do zapoczątkowania ruchu (N),
( f ) to współczynnik tarcia,
( m ) to masa przedmiotu (kg),
( g ) to przyspieszenie ziemskie (~9,81 m/s²).
W wielu przypadkach wydaje się to bardzo łatwe – wystarczy posiadać dokładną wagę oraz znać współczynnik tarcia. Ale czy tak jest naprawdę?
Współczynnik tarcia – jak oznaczyć?
Współczynnik tarcia nie zawsze jest stały. Może się zmieniać w zależności od kilku czynników, takich jak:
- Rodzaj powierzchni: Różne materiały mają różne współczynniki tarcia. Na przykład tarcie między drewnem a betonem jest inne niż między szkłem a stalą.
- Stan powierzchni: Gładkość, chropowatość, obecność zanieczyszczeń, smarów czy wilgoci mogą wpływać na wartość współczynnika tarcia.
- Siła nacisku: W niektórych przypadkach współczynnik tarcia może się zmieniać w zależności od siły nacisku między powierzchniami.
- Temperatura: Wysokie lub niskie temperatury mogą zmieniać właściwości materiałów, a tym samym wpływać na współczynnik tarcia.
Przykład: Wózek magazynowy z ładunkiem – siła potrzebna do zapoczątkowania ruchu będzie zależała m.in. od rodzaju kół i stopnia ich napompowania, temperatury, rodzaju nawierzchni i jej zabrudzeni a, pomimo że masa ładunku będzie stała.
Dlatego w praktyce, przy projektowaniu ergonomicznego stanowiska pracy, aby uzyskać dokładne wyniki, zaleca się przeprowadzenie pomiarów siły w rzeczywistych warunkach pracy.
Jak wykonać pomiary siły?
Aby wykonać pomiary siły, potrzebne jest niezbędne wyposażenie, w skład którego wchodzi dynamometr ze świadectwem wzorcowania gwarantujący właściwy pomiar siły oraz elementy służące do prostopadłego przyłożenia siły, uchwyty (zawiesia do pomiaru siły ciągnięcia oraz najczęściej krążki do pchania).
Dynamometr do pomiaru siły BHP
Dynamometr z wewnętrznym czujnikiem siły – idealny tylko do sporadycznych pomiarów siły do celów BHP. Zaletą jest stosunkowo niska cena, ale nawet przy pierwszym nieumiejętnym pomiarze może zostać uszkodzony. Delikatny czujnik siłomierza jest przystosowany tylko do prostopadłego zadawania siły. Dodatkowym problemem jest zadawanie większych sił niż 100 N, gdyż jego obudowa nie pozwala na bezpieczne i pewne przykładanie większych sił. Można zastosować uchwyt dwuręczny, który zapewni możliwość zastosowania większych sił, ale wtedy tym łatwiej jest uszkodzić czujnik przy niecentrycznym obciążeniu.
Dynamometr z zewnętrznym czujnikiem siły to zestaw składający się z dwukierunkowego czujnika siły oraz elektronicznego miernika, na którym jest wyświetlana wartość siły. Zewnętrzny czujnik siły to najczęściej belka tensometryczna typu S z dwoma nagwintowanymi otworami. W zależności od konieczności i kierunku działania siły można z jednej strony czujnika zamontować uchwyt dwuręczny, a z drugiej specjalne uchwyty i końcówki.
Podstawowe wyposażenie siłomierzy
Uchwyt dwuręczny: Służy do bezpiecznego przykładania siły do badanych obiektów. Pozwala na precyzyjne i prostopadłe zadanie siły oraz przeprowadzanie dokładnych pomiarów.
Uchwyt do pomiaru siły ciągu: Najczęściej jest to haczyk lub przegub kulisty, który pozwala za pomocą opasek lub linek przymocować obiekt i zapewnić prostopadłe zadanie siły.
Najczęstsze błędy przy pomiarach siły
Przy pomiarach siły można popełnić kilka typowych błędów, które mogą wpłynąć na dokładność i wiarygodność wyników. Oto niektóre z najczęstszych:
- Nieprawidłowe ustawienie czujnika: Czujnik siły musi być ustawiony prostopadle do kierunku działania siły. Każde odchylenie może prowadzić do błędnych odczytów.
- Niewłaściwe kalibracje: Regularne wzorcowanie siłomierza przez akredytowane laboratorium wzorcujące jest ważne do zapewnienia wiarygodnych pomiarów. Brak kalibracji lub nieprawidłowa kalibracja może prowadzić do systematycznych błędów.
- Zaniedbanie wpływu temperatury: Zmiany temperatury mogą wpływać na właściwości materiałów i czujników, co może zniekształcać wyniki pomiarów.
- Niewłaściwe mocowanie obiektu: Obiekt, którego siła jest mierzona, musi być stabilnie zamocowany. Luźne mocowanie może prowadzić do błędnych odczytów.
- Błędy odczytu: Niewłaściwe odczytywanie wyników z wyświetlacza lub nieprawidłowe interpretowanie danych może prowadzić do błędów.
- Brak uwzględnienia tarcia: W niektórych przypadkach tarcie może wpływać na wyniki pomiarów, zwłaszcza gdy siła jest mierzona w ruchu. Należy uwzględnić tarcie w analizie wyników, stan podłoża np. zaolejone.
- Nieodpowiednie warunki środowiskowe: Kurz, wilgoć, wibracje i inne czynniki środowiskowe mogą wpływać na dokładność pomiarów. Pomiar powinien być przeprowadzany w kontrolowanych warunkach.
- Użycie niewłaściwego sprzętu: Wybór odpowiedniego sprzętu do pomiaru siły jest kluczowy. Użycie sprzętu o niewłaściwym zakresie pomiarowym lub niskiej jakości może prowadzić do błędów.
- Nieprawidłowe przyłożenie siły: Siła musi być przyłożona w sposób równomierny i kontrolowany. Nagłe zmiany siły lub jej nierównomierne przyłożenie mogą zniekształcić wyniki.
- Brak powtarzalności pomiarów: Jednorazowy pomiar może być niewystarczający. Powtarzalność pomiarów pozwala na weryfikację wyników i identyfikację ewentualnych błędów.
Unikanie tych błędów wymaga staranności, odpowiedniego szkolenia oraz regularnej konserwacji i wzorcowania sprzętu pomiarowego (siłomierz i waga do ważenia np. wózków i ładunków)
Pomiary siły BHP – komu zlecić?
Korzystanie ze specjalistycznych firm do pomiarów siły ma wiele zalet:
- Precyzja i dokładność: Specjalistyczne firmy dysponują zaawansowanym sprzętem i technologiami, które zapewniają wysoką precyzję i dokładność pomiarów. Dzięki temu wyniki są bardziej wiarygodne i mogą być używane do podejmowania ważnych decyzji.
- Doświadczenie i wiedza: Profesjonaliści w tych firmach mają bogate doświadczenie i wiedzę na temat różnych metod pomiarowych oraz specyficznych wymagań różnych branż. Mogą doradzić najlepsze rozwiązania i metody pomiarowe dostosowane do konkretnych potrzeb.
- Oszczędność czasu i zasobów: Zlecenie pomiarów firmie zewnętrznej pozwala zaoszczędzić czas i zasoby, które można przeznaczyć na inne ważne zadania. Nie trzeba inwestować w drogi sprzęt ani szkolić pracowników.
- Zgodność z normami i standardami: Specjalistyczne firmy są zazwyczaj na bieżąco z obowiązującymi normami i standardami branżowymi. Dzięki temu pomiary są zgodne z wymaganiami prawnymi i regulacyjnymi.
- Bezpieczeństwo: Profesjonalne firmy dbają o bezpieczeństwo podczas wykonywania pomiarów, minimalizując ryzyko wypadków i uszkodzeń sprzętu.
- Dokumentacja i raporty: Firmy te często dostarczają szczegółowe raporty i dokumentację z przeprowadzonych pomiarów, co może być przydatne do celów audytowych, certyfikacyjnych lub analitycznych.
Wagi Wielkopolska ma ponad 30-letnie doświadczenie w pomiarach masy i siły. Na życzenie Klientów przeprowadza różnego rodzaju pomiary kontrolne w tym BHP. Posiada wdrożone systemy zarządzania jakością, dlatego też jest kwalifikowanym dostawcą tych usług. Więcej o usługach i pomiarach kontrolnych na naszej stronie Pomiary kontrolne siły i BHP – bezpieczeństwo w miejscu pracy | strefa.moga.pl
