Эргономические требования

ГОСТ 16035–70 устанавливает термины и определения эрго­номических показателей промышленных изделий.

Эргономика охватывает большой круг вопросов, но объем книги позволяет рассмотреть лишь некоторые из них, связанные с проектированием машин. К ним относятся: закономерности зрительного восприятия; антропометрические данные; биомеха­нические возможности человека.

Закономерности зрительного восприятия. Усталость глаз влияет на весь организм. Конструктор должен знать и учитывать это при проектировании станков. Для этого ему надо знать границы зрительного поля, зоны обзора (рис. 12) и некоторые особенности зрительного восприятия. Зрительным полем называют простран­ство (измеряемое в угловых единицах), которое видит человек, когда он смотрит на неподвижную точку, находящуюся на уровне глаз.

Кроме зрительного поля конструктор должен знать и другие закономерности зрительного восприятия. Вот некоторые из них:

Различительная чувствительность глаза (в пределах поля зрения) резко уменьшается от центра к периферии (для горизон­тальной плоскости):

С удалением, например, прибора от центра поля зрения точ­ность чтения падает, а продолжительность чтения увеличивается.

2. В пределах 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.

7. Вертикальные движения глаз утомительнее, чем горизон­тальные.

8. Горизонтальные размеры и пропорции оцениваются взгля­дом точнее, чем вертикальные.

9. Прямолинейные контуры прослеживаются взглядом легче, чем криволинейные, а плавные, сопряженные переходы линий — легче, чем ломаные.

10. Зрительное утомление больше обусловлено утомлением от движения глаз, чем утомле­нием от светоощущения. Зна­чит, для снижения зрительного утомления надо сокращать «маршруты» глаз в процессе их работы.

11. При быстрой смене объек­тов восприятия предшеству­ющие образы оказывают влия­ние на последующие. Напри­мер, прямая линия кажется кривой, если на нее взглянуть после длительного и внима­тельного рассматривания ис­кривленной линии и т. д.

12. Зрительные иллюзии — ошибки в оценке и сравнении длин отрезков, величин углов, форм предметов и др.

Рис. 12. Зоны зрительного обзора

Знание их законов и умелое использование дает возможность конструктору исправить некоторые недостатки формы деталей и всего станка.

Антропометрические данные. При проектировании станков необходимо учитывать соответствующие антропометрические дан­ные, которые включают основные размеры человеческого тела и пределы движения конечностей. Антропометрические данные населения разных стран отличаются друг от друга. Например, средний рост взрослого мужчины составлял в 1960—1970 гг.; в США — 176 см, в Англии — 173 см, в Чехословакии — 175 см, в Японии — 164 см.

Антропометрические данные нужно использовать в совокуп­ности с анатомо-физиологическими особенностями и биомехани­ческими возможностями человеческого тела, так как учет только антропометрических данных может привести к неправильным решениям.

В процессе проектирования новых и изучения существующих станков желательно провести антропометрический анализ, кото­рый дает возможность выявить недостатки компоновки отдель­ных узлов и расположения органов управления. Для облегчения выполнения такого анализа обычно используют модель фигуры человека (оператора) с шарнирными сочленениями, изготовлен­ными из оргстекла. На рис. 13 показана схема антропометри­ческого анализа шлифовального станка. Данная схема показы­вает, что у станка органы управления расположены неудачно (рис. 13, а) и для управления станком требуется человек с такими примерно размерами, как показано на рис. 13, б.

Биомеханические возможности человека. Движения в пределах оптимальной рабочей зоны (рис. 14) являются наименее утоми­тельными, работа за ее пределами связана с дополнительным напряжением. Это необходимо учитывать при компоновке станка. Вот некоторые данные о биомеханических возможностях чело­века, которые надо принимать во внимание каждому конструк­тору:

а) рука человека двигается лучше и быстрее в горизонтальной плоскости, чем в вертикальной, причем правая — против часовой стрелки, левая — по часовой;

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

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

г) движения, выполняемые одной рукой, совершаются наибо­лее точно и быстро под углом около 60° к направлению прямо — вперед (рис. 15, а)движения, выполняемые обеими руками одновременно, — быстрее под углом около 30° к прямому на­правлению (рис. 15, б) и точнее в направлении прямо — вперед (рис. 15, в);

Рис. 13. Схема антропометрического анализа шлифовального станка

д) максимальная частота движений руки (например, при сги­Ао) — около 80 раз в минуту, ноги — 45, корпуса —30, ча­стота движений пальца — 6 раз в секунду, кисти — 3;

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

ж) при работе двумя руками движения должны быть симме­тричны и иметь противоположное направление, по возможности обе руки должны одновременно начинать и заканчивать действия;

з) мускулы меньше утомляются при динамической работе, чем при статической; статическая работа при обслуживании станка должна сокращаться до минимума;

и) время переключения органа управления должно быть минимальным;

к) движение менее утомительно, если оно направлено вниз;

Рис. 14. Рабочие зоны: А – рабочее пространство; Б – зона удобного размещения устройств обслуживаемых руками; В – оптимальное рабочее пространство; а – зона, удобная для обеих рук; в – расстояние между центрами опти­мального рабочего пространства

Рис. 15. Рабочие зоны рук

Рис. 16. Зависимость силы правления движения

л) движения рук по окружности предпочти­тельнее, чем прямолинейные движения;

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

н) точные движения лучше выполнять сидя, чем стоя;

о) скорость движения «слева — направо» (для правой руки) несколько больше, чем в обратном направлении;

п) движения, ориентированные механическими устройствами, совершают быстрее, чем движения, зависящие только от визуаль­ной оценки;

р) сила в предплечье больше при согнутой руке, чем при вытя­нутой (рис. 16) (цифрами обозначены величина силы в Н).

Необходимо, чтобы:

а) напряжение органов зрения и слуха было в пределах обыч­ных способностей человека;

б) тело находилось в наиболее естественном положении, име­лась возможность смены положения при работе и возможность работы сидя;

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

г) органы управления, располагаемые близко друг от друга, различались по форме и цвету; установлено, что рука человека может различать на ощупь около восьмидесяти различных по форме рукояток;

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

е) движения совершались в пределах поля зрения;

ж) число и сложность движений были уменьшены до мини­мума; движения были простыми и ритмичными;

з) усилия, которые надо приложить к органам управления, не превышали допустимых величин.

VII. Понятиеавтомати полуавтомат, цикл автомата. Проблемы смены инструмента и обеспечения качества на автоматах.

Последовательность действия исполнительных механизмов станка при полной обработки детали составляет цикл станка. Если весь цикл станка при обработке детали, включая установку заготовки и снятие детали, осуществляется в автоматическом режиме, то такой станок называется автоматом. Если часть цикла при обработке детали осуществляется вручную, то такие станки относятся к станкам с полуавтоматическим циклам (полуавтоматы).

Date: 2016-02-19; view: 883; Нарушение авторских прав