تاثیر برش چوب بر ارتعاش انتقال‌یافته به دست و بازوی کاربر ارّه موتوری

مقدمه: به دلیل وضعیت رشدنیافته مکانیزاسیون، ارّه موتوری یکی از ابزارهای پرکاربرد در جنگل‌های ایران است. این ابزار، به‌واسطه ارتعاشات انتقال‌یافته از طریق دسته به اعضای بدن، می‌تواند موجب ایجاد اختلالات ناخواسته (مانند سندرم انگشت سفید) گردد. شناسایی این ارتعاشات می‌تواند موجب به حداقل رساندن شدت این اختلالات گردد. این مطالعه هدف بررسی تاثیر گونه‌های مختلف چوب جنگلی (راش، ممرز و توسکا) بر ارتعاشات انتقال‌یافته به مچ و بازو را دنبال می‌کند.روش کار: آزمایش‌ها در چهار عملیات شامل برش مقطعی راش، ممرز و توسکا و حالت بدون برش به‌عنوان تیمار شاهد انجام شد. شتاب ارتعاشات در سه جهت تعریف‌شده در سیستم مختصات دکارتی در سه نقطه شامل دسته ارّه موتوری، مچ و بازوی کاربر اندازه‌گیری شد. با استفاده از داده‌های حوزه زمان و فرکانس شتاب ارتعاشات، جذر میانگین مربعات (rms)، برآیند شتاب ارتعاش، انتقال‌پذیری کلی ارتعاش و شتاب ارتعاش وزن‌دار شده فرکانسی بر اساس استانداردهای iso 5349 (2001) و iso 10819 (2013)، محاسبه شدند. پارامترهای محاسبه‌شده در نرم‌افزار sas مورد تجزیه‌وتحلیل آماری قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که تغییر گونه چوب، می‌تواند به‌طور معنی‌داری بر میزان جذر میانگین مربعات شتاب ارتعاش در هر سه نقطه تاثیر بگذارد. مقدار جذر میانگین مربعات شتاب ارتعاش از دسته به سمت بازو روند کاهشی داشت. جالب است که تفاوت‌های معنی‌داری در انتقال‌پذیری ارتعاش در فرکانس‌های مختلف مشاهده شد. این مطالعه تایید می‌کند که اندام‌های بدن ارتعاشات با فرکانس‌های بالا را بهتر از فرکانس‌های پایین میرا می‌کنند.نتیجه گیری: هرچند که میزان جذر میانگین مربعات در حالت‌های برش چوب نسبت به نمونه شاهد کمتر است، امّا مقدار شتاب ارتعاش وزن‌دار شده فرکانسی و درنتیجه خطر ابتلا به عارضه انگشت سفید در حالت‌های برش چوب بیشتر است. همچنین، شتاب ارتعاش در برخی از فرکانس‌ها (زیر 40 هرتز برای مچ و زیر 25 هرتز برای بازو) حین انتقال، باوجود میرایی معنی‌دار در ارتعاشات کلی، تقویت شده است.

Transmitted vibrations to the wrist and arm of a chainsaw operator: The effect of wood cutting process

Introduction: Due to the nondeveloped mechanization situation, chainsaw is a widely used tool in Iranian forests. This tool can trigger unwelcome disorders (e.g., white finger syndrome) due to the transmitted vibrations from its handle to the body members. Characterizing these vibrations can result in minimizing the intensity of these disorders. This study aims to investigate the effect of different hardwood species (Beech, Hornbeam, and Alder) on the vibrations transmitted to the wrist and arm.Material and Methods: Experiments are conducted during four operations including Beech, Hornbeam, and Aldercrosscutting and without cutting as the control sample. Vibration accelerations in three directions of a local Cartesian coordinate system are measured at three points including chainsaw handle, operator #39;s arm and wrist. Using the time and frequency spectra of vibration accelerations, root mean square (RMS), total vibration acceleration, total vibration transmissibility, and frequencyweighted vibration acceleration are calculated based on ISO 5349 (2001) and ISO 10819 (2013) standards. The calculated parameters were statistically analyzed in SAS.Results: The results showed that variations in wood species could significantly affect the RMS at all three points. The RMS magnitude decreases from handle towards the arm. Interestingly, a significant variation in vibration transmissibility is observed in different frequencies. This study confirms that body organs can damp the highfrequency vibrations better than the low frequency ones.Conclusion: Although the RMS for cutting operations is less than the control sample, frequencyweighted vibration acceleration and consequently the risk of white finger syndrome is higher in cutting regimes. Furthermore, some vibration accelerations (below 40 Hz for wrist and below 25 Hz for arm) are amplified during transmission despite significant damping in total vibrations.