Определение положения общего центра тяжести тела графическим способом (сложением сил тяжести)

Дата: 2025-05-21; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Практическая работа № 3

Определение положения общего центра тяжести тела графическим способом (сложением сил тяжести)

Цели работы: научиться определять положение центров тяжести (ЦТ) звеньев; положение общего центра тяжести тела (ОЦТ) (для выполнения данной работы используется фотография или промер работника, находящегося в безопорном положении).

1. Общие положения

Антропометрия - один из основных методов изучения морфологических (индивидуальных и групповых) особенностей человека. Антропометрия широко применяется в медицине, главным образом при изучении физического развития человека, являющегося показателем влияния социально-экономических, гигиенических и других факторов. При минимальной программе антропометрического обследования измеряют рост, вес, окружность груди, дают описание развития мускулатуры и подкожного жирового слоя; при более детальной — производят дополнительно ряд измерений черепа (краниометрия), конечностей, отдельных сегментов туловища и др. Антропометрия включает и функциональные показатели: определение мышечной силы кисти (динамометрия) и жизненной емкости легких (спирометрия). В зависимости от объектов и целей исследования антропометрию делят на клиническую, школьную, профессиональную и др.

В настоящее время применяют следующие термины с соответствующими определениями (рис. 1) согласно ГОСТ Р ИСО 3411-99 «Антропометрические данные операторов и минимальное рабочее пространство вокруг оператора»:

операторы низкого роста: операторы, которые по росту составляют 5% всего количества операторов и имеют антропометрические данные ниже указанных в табл. 1;

операторы среднего роста: операторы, которые по росту составляют 90% всего количества операторов и имеют антропометрические данные ниже и выше указанных в табл. 1;

операторы высокого роста: операторы, которые по росту составляют 5% всего количества операторов и имеют антропометрические данные выше указанных в табл. 1 значений.

Антропометрические данные операторов низкого, среднего и высокого ростов в положениях стоя и сидя приведены на рисунках 3.1 и 3.2 и табл. 3.1, 3.2, 3.3.

Рисунок 3.1 - Размеры оператора в спецодежде в положении стоя

Рисунок 3.2 - Размеры оператора в спецодежде в положении сидя

Расстояния между суставами тела операторов низкого, среднего и высокого ростов приведены на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – расстояние между суставами тела оператора

Таблица 3.1

Параметры оператора

Таблица 3.2

Параметры отдельных частей тела оператора

Прибавить примерно 50 мм на защитную каску или шлем, если требуется, кроме операторов высокого роста.

Ширина кисти руки приведена без учета большого пальца руки.

Толщина кисти руки дана по основанию пальцев и соответствует толщине ладони.

Таблица 3.3

Антропометрические параметры в выпрямленном положении

Для оператора в положении сидя.

Примечание - Размеры соответствуют требованиям приложения А ГОСТ 27258.

Схемы антропометрических признаков тела человека в положении стоя и сидя по ГОСТ 12.2.049-80 «Оборудование производственное. Общие эргономические требования» приведены на рисунках 4 и 5.

Cхема антропометрических признаков тела человека в положении стоя

Cхема антропометрических признаков тела человека в положении сидя

Статистические характеристики антропометрических признаков женщин (табл. 3.4) даны для пяти перцентилей (перцентиль - по ГОСТ 21889-76) трех групп населения:

- А - население с малыми значениями продольных признаков;

- Б - население со средними значениями продольных признаков;

- В - население с большими значениями продольных признаков.

Таблица 3.4

Статистические характеристики антропометрических признаков женщин

Центр тяжести (ЦТ) звена - это воображаемая точка, к которой приложена равнодействующая сил тяжести всех частиц звена. Опытным путём (О.Фишер. Н.А.Бернштейн) были определены средние данные о весе звеньев тела и о положении их ЦТ.

Для определения равнодействующей двух параллельных сил соединяют прямой линией точки их приложения. При сложении сил тяжести двух звеньев эта линия соединяет их ЦТ. На этой линии располагается точка приложения суммы двух сил (равнодействующей), т.е. общий центр тяжести двух звеньев.

Положение ОЦТ и ЦТ звеньев важно определить при разборе условий равновесия в статическом положении.

Изменение траектории движения центра тяжести позволяет определить действие внешних сил, приложенных в целом или являющихся внешними относительно соответствующего звена.

2. Выполнение работы

1. Нанести проекцию на миллиметровую схему, определить масштаб проекции относительно собственного роста и записать его в правом нижнем углу схемы.

2. Начертить таблицу в левом верхнем углу схемы.

3. Определить положение ЦТ звеньев тела. На рисунке (проекции) позы человека, пользуясь анатомическими данными, пометить положение проекций осей суставов. Измерив длину каждого длинного звена, умножить её на соответствующее относительное значение радиуса ЦТ. Пользуясь этими данными и анатомическими ориентирами, проставить ЦТ всех звеньев.

4. Заполнить столбец 3, рассчитав вес каждого звена относительно собственного веса, перемножив его на данные из столбца 2.

5. Заполнить столбец 4, рассчитав длину каждого звена относительно собственного роста в сравнении рассматриваемой проекцией.

6. Найти равнодействующую всех сил тяжести, используя данные из столбца 3. Последовательно найти ЦТ кисти и предплечья, затем их суммы и плеча. Далее удобно найти ЦТ рук. Затем ЦТ головы и туловища. Далее ЦТ стопы и голени, затем их суммы и бедра. Определить ЦТ ног. Определить ЦТ рук и ног, а затем, определяя ЦТ их суммы (50%) и суммы туловища и головы (50%), находим равнодействующую всех сил тяжести (ОЦТ).