5 - пальцевая; 6 - верхнеберцовая; 7 – нижнеберцовая

Дата: 2025-05-21; Просмотры: 17

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

«ЭРГОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ»

1 Цель работы

Целью работы является изучение методики и критериев эргономического анализа металлообрабатывающего оборудования.

2 Применяемое оборудование и инструмент

- Металлообрабатывающее оборудование лаборатории кафедры металлорежущих станков и инструментов (по заданию преподавателя);

- линейка мерительная;

- динамометр.

3 Основные теоретические положения

Эргономика - наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью создания для него совершенных орудий и оптимальных условий труда, т.е. таких условий, которые, делая труд человека высокопроизводительным и безопасным, в то же время обеспечивают человеку необходимые удобства и экономят его силы, здоровье и работоспособность. Эргономика включает в себя инженерную психологию, антропометрию и ряд вопросов физиологии и гигиены труда.

К основным вопросам эргономики относятся закономерности зрительного восприятия, антропометрические данные, биомеханические возможности человека.

3.1. Зрительное восприятие

При разработке оборудования необходимо учитывать, что усталость глаз влияет на весь организм. Для этого необходимо знать границы зрительного поля и зоны обзора, изображенные на Рисунок 1.

Зрительным полем называется то пространство, измеряемое в угловых единицах, которое видит человек, когда он смотрит на неподвижную точку, находящуюся на уровне глаз.

Кроме зрительного поля, требуется знание и других закономерностей зрительного восприятия, например:

1) чувствительность глаза резко уменьшается от центра к периферии в горизонтальной плоскости (табл. 1);

2) в рамках зрительного поля границы восприятия отдельных монохроматических цветов различны. Наиболее широкие границы имеют желтый и голубой цвет, наиболее узкие - красный и зеленый;

3) при хорошем освещении и на небольшом расстоянии более четко воспринимаются черные объекты на белом фоне, при плохом освещении и на большом расстоянии - белые на черном;

4) подвижные объекты воспринимаются периферическим зрением значительно лучше, чем неподвижные;

5) глаз человека может воспринимать одновременно не более 5 - 7 отдельных объектов;

6) горизонтальные движения глаз быстрее, чем вертикальные, а вертикальные движения утомительнее, чем горизонтальные;

7) горизонтальные размеры и пропорции оцениваются точнее, чем вертикальные;

8) прямолинейные контуры прослеживаются взглядом легче, чем криволинейные, а плавные, сопряженные переходы линий - легче, чем ломаные;

9) для снижения зрительного утомления необходимо сокращать маршруты глаз в процессе их работы;

10) при быстрой смене объектов восприятия предшествующие образы оказывают влияние на последующие. Например, прямая линия кажется кривой после длительного и внимательного рассматривания искривленной линии.

Рисунок 1 - Основные данные зрительного восприятия человека

Таблица 1 - Чувствительность глаза человека в горизонтальной плоскости

3.2 Антропометрические данные

Антропометрические данные включают основные размеры человеческого тела и пределы движения конечностей. Например, средний рост мужчин в Российской Федерации равен 170 см, женщин – 157 см.

В процессе проектирования нового и изучения существующего оборудования желательно провести антропометрический анализ, который дает возможность выявить недостатки компоновки отдельных узлов и расположения органов управления. Для облегчения выполнения такого анализа используется модель фигуры оператора с шарнирными сочленениями и со средними расстояниями до некоторых антропометрических точек (рисунок 2), приведенными в таблице 2.

Рисунок 2 - Основные антропометрические точки:

1 - верхушечная; 2 - плечевая; 3 - лучевая; 4 - шиловидная;

5 - пальцевая; 6 - верхнеберцовая; 7 – нижнеберцовая

Окончание табл. 4.2

Схема, изображенная на рисунок 3 а, показывает, что у станка органы управления расположены неудачно. Для управления таким станком требуется человек с примерно такими размерами, как показано на Рисунок 3 б.

3.3. Биомеханические возможности человека

В качестве примера на Рисунок 4 показаны рабочие зоны шлифовального станка. Движения в пределах оптимальной зоны являются наименее утомительными, а работа за ее пределами связана с дополнительным напряжением рабочего.

Биомеханические возможности человека следующие:

1) рука человека двигается быстрее и точнее в горизонтальной плоскости, чем в вертикальной, причем правая - против часовой стрелки, левая - по часовой стрелке;

2) там, где требуется быстрая реакция, нужно использовать движение по направлению «к себе»;

а

б

Рисунок 3 - Схема антропометрического анализа шлифовального станка:

а – органы управления у станка расположены неудачно; б – управление этим станком было бы удобно такому оператору

Рисунок 4 - Рабочие зоны шлифовального станка:

А - рабочее пространство; Б - зона удобного размещения устройств;

В - оптимальное рабочее пространство; а - зона, удобная для обеих рук;

b - расстояние между центрами оптимального рабочего пространства

3) движения вперед и назад быстрее, чем движения в стороны;

4) каждое движение должно заканчиваться в положении, удобном для начала следующего движения;

5) при работе двумя руками движения должны быть симметричны и противоположны, а также обе руки должны одновременно начинать и закачивать действия;

6) мускулы меньше утомляются при динамической работе, чем при статической, в связи с этим статическая работа при обслуживании оборудования должна быть сведена до минимума;

7) время переключения органа управления должно быть минимальным;

8) движение менее утомительно, если оно совершается в направлении положительного действия силы тяжести;

9) движения по окружности предпочтительнее, чем прямолинейные;

10) движение под прямым углом изменяется значительно быстрее, чем под тупым; плавно закругленные движения быстрее движений прямолинейных и имеющих резкое и внезапное изменение направления;

11) точные движения лучше выполняются сидя, чем стоя;

12) движения, ориентированные механическими устройствами, быстрее, чем движения, зависящие только от визуальной опенки;

13) сила предплечья больше при согнутой руке, чем при вытянутой.

3.4 Эргономический анализ органов управления

С точки зрения эргономики, для комфортной работы человека необходимо обеспечить, чтобы:

1) органы управления создавали удобную рабочую позу, имели рациональную форму, были легкодоступными, а устройства контроля и сигнализации хорошо просматриваемыми, четкими и понятными;

2) органы управления, располагаемые близко друг от друга, отличались по размерам, форме или цвету; установлено, что рука человека может различать на ощупь около 10 различных по форме рукояток;

3) взаимосвязанные органы контроля и управления были удобно расположены, а также ясно различимы по размерам, форме или цвету;

4) движения совершались в пределах поля зрения;

5) количество и траектории движений были сокращены до минимума; движения были простыми и ритмичными;

6) усилия на органах управления не превышали величин, указанных в табл. 3 и 4 (для рук утомительны усилия, превышающие 150 Н; для ног утомительны усилия, превышающие 250 Н).