Полная версия

Главная arrow БЖД arrow БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА МОБИЛЬНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

Для повышения работоспособности и производительности труда большое значение имеет соответствие конструкции машины (или оборудования) и организации рабочего места антропометрическим данным и физиологическим возможностям человека.

Под организацией рабочего места понимают систему мероприятий по созданию условий, необходимых для достижения высокой производительности труда при наиболее полном использовании технических возможностей машин и оборудования, способствующих поддержанию высокой работоспособности и сохранению здоровья человека. В условиях сельскохозяйственного производства организация рабочих мест имеет специфические особенности и в ряде случаев весьма затруднительна.

Рациональная организация рабочих мест во многом зависит от правильности определения рабочей зоны, зон досягаемости и размещения в их пределах предметов оснащения рабочего места.

Рабочая зона оператора — это участок пространства, ограниченный зонами досягаемости рук в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Пространство, ограниченное дугой, очерчиваемой кончиками пальцев полностью вытянутой руки, называют зоной максимальной досягаемости. Пространство, ограниченное дугой, очерчиваемой кончиками пальцев руки при ее движении в локтевом суставе, считают зоной нормальной досягаемости. Работа в пределах этих зон обеспечивает оптимальную рабочую позу без наклона туловища или с легким наклоном вперед на угол до 10... 15°. В пределах зоны нормальной досягаемости можно выполнять самые точные и очень частые движения и размещать наиболее важные и часто используемые органы управления.

Чтобы работа выполнялась в удобной, правильной позе, необходимо следить за расположением сиденья по высоте и глубине в соответствии с антропометрическими данными работающего. На рисунке 2.1 представлены оптимальные зоны расположения органов управления рабочим оборудованием в кабинах тракторов при среднем положении сиденья по регулировкам и в нагруженном состоянии.

Многообразные движения рук следует сводить к малоутомительным движениям пальцев, кистей и предплечий, а движения

Зоны расположения органов управления трактором

Рис. 2.1. Зоны расположения органов управления трактором:

1 — нижняя точка рулевого колеса; 2— центры рукояток рычагов механизма поворота и рычагов, установленных на рулевой колонке и передней панели; 3, 4— предпочтительные и допустимые зоны расположения других рычагов; 5, 6 — центры и нижние кромки опорных площадок педалей, приводимых в действие ногой плечевого пояса и особенно движения, связанные с наклоном или поворотом корпуса, должны быть сокращены до минимума.

Менее утомительными являются движения в горизонтальном направлении по сравнению с движениями в вертикальном направлении. Короткие траектории движений менее утомительны, чем длинные. Более рациональны и естественны движения по криволинейным траекториям. Труднее совершать повторяющиеся движения в одном направлении, еще труднее делать последовательные движения. Вращательные движения по ходу часовой стрелки соответствуют по трудности прямолинейным движениям.

При правильном выборе рабочих движений производительность труда возрастает на 5...25 %.

В сельскохозяйственном производстве доля ручного труда еще велика, в том числе и при обслуживании машин, когда зачастую выполняются нецелесообразные с физиологической точки зрения движения при значительных мышечных усилиях.

Совершенствование нормативов, регламентирующих мышечные усилия работающих, позволит уменьшить физическую нагрузку водителей тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин.

При выполнении однообразных ручных операций, требующих напряжения мышц, темп движений не должен превышать 10... 12 в минуту, а усилие — 30...40 Н. Усилия на рычаги и педали не должны превышать значений, указанных в таблице 2.1.

таблица 2.1. Допустимые усилия на органы управления машин и оборудования

Органы управления

Частота использования

Допустимое усилие, Н

Рычаги

Постоянно

30

Часто (1...3 раза в минуту)

60

Редко (5... 10 раз в час)

100

Периодически (нс более 5 раз в смену)

200

Педали, приводи-

Постоянно

30

мые в действие

Часто (1...3 раза в минуту)

60

ногой

Редко (5... 10 раз в час)

120

Периодически (не более 5 раз в смену)

200

Расположение сиденья в кабине машины определяется размерами тела водителя, длиной его ног и углом между голенью ноги и плоскостью педали сцепления и тормозной педали. Оптимальным считают угол 70е. Высота сиденья зависит от максимальной силы давления на педали. Педали, на которые приходится наибольшая сила давления ноги, должны быть расположены ближе к центральной линии. Оптимальная сила сопротивления педали акселератора находится в пределах 29,4...34,3 Н.

Особенно чувствителен к наклону голеностопный сустав. Максимальный угол между его крайними положениями должен составлять 20”. Амплитуда перемещения акселератора должна быть 40 мм. У большинства марок тракторов эта амплитуда больше, из-за чего нога находится в неудобном и утомительном положении.

Оптимальный угол плоскости рулевого колеса с горизонталью составляет 50...60°. Водитель должен держать руки на рулевом колесе так, чтобы они были согнуты под углом 90°.

Основные требования к сиденью:

  • • оно должно быть немного наклонено назад с целью предотвращения сползания оператора вперед;
  • • уровень сиденья должен быть настолько низким, чтобы передняя треть бедра при перпендикулярно стоящей голени не касалась поверхности сиденья; в противном случае происходит давление на мягкие части бедра, что приводит к нарушению кровообращения в ногах. С этой же целью рекомендуется закруглять передний край сиденья вниз;
  • • должен быть выдержан физиологически оптимальный угол наклона переднего края сиденья 4° и заднего края — 10...12°;
  • • пределы перемещения спинки по высоте должны быть 100...250 мм, а угол наклона спинки — 3... 15°;
  • • рациональная высота спинки 275...400 мм;
  • • при работе стоя и сидя размеры пространства для стоп должны быть: при работе стоя — не менее 150 мм по глубине и высоте, 530 мм по ширине; при работе сидя — не менее 650 мм по глубине и 500 мм по ширине. В области колен пространство по глубине можно при необходимости доводить до 450 мм;

в некоторых случаях в конструкции рабочего стула целесообразно предусматривать подлокотники, особенно при работе рук на весу. Ширина подлокотника должна быть не менее 50 мм, длина 200 мм, высота 70...200 мм, а расстояние между ними 400...500 мм. Все элементы рабочего стула — сиденье, спинка и подлокотники должны быть полумягкими.

При инженерно-психологической оценке рабочего места проверяют соблюдение антропометрических и психофизиологических требований, а также рекомендаций к размерам пульта управления, размещению индикаторов и органов управления; размерам отдельных индикаторов и светотехническим характеристикам всех индикаторов, взаимному расположению органов управления и индикаторов.

Максимальную ширину пульта управления определяют по формуле

где L — расстояние до глаз оператора от пульта управления.

Максимальная высота пульта управления Яптах определяется высотой расположения глаз человека Лгл и вертикальным размером второстепенной зоны размещения индикаторов #вт:

где а„ — рекомендуемый угол периферического зрения в вертикальной плоскости (вверх от линии взора оператора): а„ = 30*.

При определении размеров и места расположения пульта управления следует иметь в виду, что рекомендуемый угол обзора в вертикальной плоскости вниз от линии взора (горизонтали) составляет 45°.

Области размещения индикаторов определяют в такой последовательности. На чертеже (фронтальный вид пульта) проводят линию 1—1 (рис. 2.2) через центр лицевой панели. На этой линии откладывают от основания пульта отрезок длиной 120 см или 160 см (уровень глаз соответственно сидящего и стоящего оператора). В результате получают точку взора оператора. Через эту точку параллельно основанию проводят линию 2—2.

Для нахождения границ центральной А и периферической Б (второстепенной) зон поля зрения используют формулу

где /„ — расстояние от центра панели (центр поля зрения) до края панели; к — коэффициент пересчета

таблица 2.2. Значения коэффициента пересчета k

Зона поля зрения

Расположение индикаторов

оператора (см. рис. 2.2)

вправо и влево от центра

вверх от центра

вниз от центра

Центральная (А) Второстепенная (Б)

  • 0,6
  • 1,35
  • 0,425
  • 0,9
  • 0,625
  • 1,45
К определению зон расположения индикаторов

Рис. 2.2. К определению зон расположения индикаторов

Полученные значения границ (соответственно зон А и Б) откладывают от центра поля зрения вверх и вниз по линии

  • 1— 1, вправо и влево по линии
  • 2— 2. Через полученные точки проводят линии, параллельные 1-1 и 2-2.

Прямоугольники, образованные пересечением этих линий, ограничивают центральную А и второстепенную Б зоны поля зрения и соответственно центральную и второстепенную зоны расположения индикаторов.

Аналогично определяют зоны досягаемости рук оператора (зоны расположения органов управления). Различие состоит в том, что в качестве исходной точки берут не высоту расположения глаз, а высоту плеча. Вместо углов обзора необходимо проводить дуги радиусами, соответствующими тем или иным зонам досягаемости рук человека.

Следует помнить, что наиболее важные и часто используемые индикаторы должны находится в центральной зоне, а органы управления — в зоне максимальной досягаемости. Остальные индикаторы размещают во второстепенной зоне. Индикаторы и органы управления, к которым оператор обращается эпизодически, могут находиться за пределами указанных зон.

Размеры отдельного индикатора определяют по максимальному числу знаков (символов), которые должны на нем отображаться, т. е. по числу знакомест индикатора, а также по допустимым размерам каждого символа и расстоянию между ними.

Высота символа

где /—расстояние от глаза до символа; а —угол между двумя.лучами, исходящими из центра глаза соответственно до верхней и нижней кромок символа, град.

Размер символа (знака) индикатора определяется углом

Угол зрения в 1/60 градуса соответствует единице остроты зрения.

Ширина символа

где А — высота символа; Ф — формат символа, равный 2/3, 3/5 или 5/7.

Следует обеспечить соотношение 0,60 < S/h < 0,71. Оптимальное расстояние между символами (знаками) — половина ширины знака, а расстояние между строками — половина его высоты. Минимальное расстояние от краев индикатора до ближайшего знака равно ширине (высоте) знака.

Максимальная высота индикатора

максимальная ширина

где А, 5—соответственно принятые высота и ширина символа; Na, Nr число знакомест индикатора соответственно по вертикали и горизонтали.

Основные светотехнические характеристики индикаторов— яркость изображения, контраст и число пороговых контрастов.

Зависимость порогового контраста от яркости и размеров предметов

Рис. 2.3. Зависимость порогового контраста от яркости и размеров предметов

Яркость излучения зависит от мощности источника света и его светоотдачи. Яркость отражения, кд/м2,

Яркость предмета, кд/м2, определяется двумя составляющими: яркостью излучения 5И и яркостью отражения В0:

где Е— освещенность поверхности, лк; р — коэффициент отражения поверхности (табл. 9 приложения).

Фактический контраст бывает прямой Кпр (когда предмет темнее фона) и обратный К* (когда предмет ярче фона). Их определяют по формулам

где Вф и В„ — яркости соответственно фона и предмета, кд/м2.

Оптимальный контраст находится в пределах 0,6...0,95. При этом следует помнить, что работа при прямом контрасте наиболее благоприятна, чем при обратном.

Пороговый контраст К„ определяют по рисунку 2.3 для известных условий наблюдения (ь/ф и ос).

Число пороговых контрастов

Рабочее место считают прошедшим инженерно-психологическую оценку по основным светотехническим характеристикам индикаторов, если: В> 10 кд/м2; 0,65 < Кпр (об) < 0,95 и Q> 10.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>