Text
                    Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Тульский государственный университет»
Институт гуманитарных и социальных наук

А.А. Кошелева

Эргономика
в промышленном дизайне
Учебное пособие

Тула 2018


2 УДК 7.05 Кошелева А.А. Эргономика в промышленном дизайне: учеб. пособие. – Тула: Изд–во ТулГУ, 2018. – 204 с. ISBN 8-978-5-7679-4100-1 Представлены основные положения эргономики, основы методов проведения эргономического анализа при проектировании промышленных изделий, интерьеров промышленных и жилых помещений. Изложены вопросы антропометрического анализа, построения соматографических схем при выполнении учебных проектов. Рассмотрены основные групповые эргономические показатели, физиологические, психологические, гигиенические требования. Показаны особенности методики проектирования в зависимости от поставленной проектной задачи. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по напр. 54.03.01 «Дизайн» (профиль «Промышленный дизайн»), 54.04.01 «Дизайн» (профиль «Промышленный дизайн») в качестве учебного пособия при выполнении курсовых работ, заданий по проектированию, а также при выполнении выпускной квалификационной работы и магистерской диссертации. Табл. 28. Ил. 123. Библиогр.: 41 назв. Печатается по решению библиотечно–издательского совета Тульского государственного университета © А.А. Кошелева, 2018 © Издательство ТулГУ, 2018 ISBN 8-978-5-7679-4100-1
3 «Конечная цель дизайна и эргономики – это мгновенно полюбившаяся Вам вещь, которая, как вам кажется, заботится о Вас и оказалась здесь для Вашего блага». (Р. Ли Флеминг) ВВЕДЕНИЕ Проектирование промышленных изделий является сложной комплексной задачей, требующей решения ряда взаимосвязанных вопросов, охватывающих различные области искусства, современные технологии, материалы, новые инженерные решения и т.д. Программа выполнения проектных работ по дисциплине «Проектирование в промышленном дизайне», выпускной квалификационной работы на напр. 54.03.01 «Дизайн» («Промышленный дизайн»), магистерской диссертации по напр. 54.04.01 «Дизайн» («Промышленный дизайн») предусматривает овладение методами ведения художественноконструкторского анализа и проектирования, развития у студентов проектного мышления. В ходе работы необходимо продемонстрировать уровень подготовки, соответствующий требованиям федерального государственного образовательного стандарта. Неотъемлемой частью проектов является эргономический анализ промышленного изделия (рабочего места, комплекса изделий или рабочих мест). Студенты проводят предпроектный поиск, сбор материала по выбранной тематике, анализ прототипа и аналогов. Особое внимание уделяется построению эргономических схем, вопросам удобства, комфорта и безопасности проектируемых изделий (комплекса изделий и рабочих мест). Развитие технологий, научно-технический прогресс, автоматизация и механизация промышленного производства, как правило, снижают физические нагрузки человека, способствуют уменьшению мускульного напряжения. Однако они повышают требования к психической и интеллектуальной деятельности работников. Новейшая техника предполагает наличие у оператора высокой скорости реакций, умения быстро принимать сложные решения. М. Шмит писал: «Требования, предъявляемые к управлению сложнейшим техническим оборудованием, часто превышают границы человеческих возможностей. … Человек становится лимитирующим фактором развития новой техники, повышения эффективности производства и надежности функционирования машины». Работая на пределе психических и психофизиологических возможностей, зачастую в неблагоприятной производственной среде (повышенный шум, загазованность и т.д.), человек допускает ошибки. И это происходит не из-за недостаточного профессионализма работника, а по причине неучета разработчиками предела человеческих возможностей или анатомических особенностей челове-
4 ка. Поэтому эргономическая проработка изделия стала необходимой. При проектировании технического и технологического оборудования инженер, конструктор, дизайнер должен учитывать особенности и возможности человека, связанные с управлением и эксплуатацией техники. Соблюдение требований эргономики при разработке изделия гарантирует, что система человек–машина-среда (Ч-М-С) будет функционировать эффективно, надежно и безопасно. В представленном пособии рассмотрены вопросы проведения эргономического анализа промышленного изделия по основным показателям: Приведена методика эргономического анализа, т.е. алгоритм проведения эргономического обоснования формы и компоновки проектируемого изделия (или комплекса изделий и рабочих мест). Эргономический анализ прототипа и аналогов осуществляется по тому же принципу с иной степенью детализации. Безусловно, проекты, выполняемые студентами на протяжении всего периода обучения, несоизмеримы между собой по тематике и, следовательно, требуют различного подхода. Так, отличаются по объему требования эргономики при проектировании набора посуды, беспилотного кормоуборочного комбайна или детской игровой площадки. Различными будут и соматографические и эргономические схемы, выносимые на графические планшеты при защите проектов. В процессе работы студент совместно с преподавателем решает вопросы эргономического анализа, окончательного варианта выбранного решения, необходимого и достаточного для успешной защиты курсовой работы и прохождения государственной итоговой аттестации. Данное издание предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по напр. 54.03.01 «Дизайн» (профиль «Промышленный дизайн»), 54.04.01 «Дизайн» (профиль «Промышленный дизайн») в качестве учебного пособия при выполнении курсовых работ, заданий по проектированию, а также при выполнении выпускной квалификационной работы и магистерской диссертации.
5 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭРГОНОМИКИ Термин «Эргономика» имеет греческие корни и происходит от слов ergon — труд и nomos - закон. В 1857 году слово ввел польский естествоиспытатель Войтех Ястшембовски. Истоки эргономики восходят к первым шагам НОТ (научной организации труда), разработкам Тейлора, а также Джильберга, Форда, Мэйо. В 1921 году японский ученый Танака ввел термин «Человеческая инженерия». Попытки изменить условия, орудия труда и исследовать влияние среды на труд человека проводились в 19-ом веке и в России. Тому свидетельство проработанные под руку человека орудия труда хранятся в краеведческом музее в Нижнем Тагиле. Ученик Бехтерева В.М., советский психолог В.Н. Мясищев, разработал основы эргологии (logos - учение) с целью систематизации знаний о труде. Бехтерев поддержал идею создания Эргологического института (1920 г.) на базе Института мозга и психической деятельности. Проблему развития, созидания нового мира рассматривали и крупнейшие российские ученые, философы, мыслители Н.Ф. Федоров, Циолковский, Вернадский. Мыслители русского религиозного возрождения В. Соловьев, Н. Бердяев, С. Булгаков, П. Флоренский поднимали вопросы познания. Большой вклад в понимание новых форм предметного мира внесли художники Малевич, Татлин, В Кандинский, А. Родченко. В период мирового кризиса в начале 30-х гг. 20-го века пропал интерес к эргономическим исследованиям. Только в годы второй мировой войны начинается исследование способности человека управлять сложным современным оружием. В 1938 году в США организована лаборатория по изучению человеческого фактора в компании «Белл Телефон Лабороториес». В 1949 году термин «эргономика» введен в Англии. В 1949 г. создано первое научно-исследовательское эргономическое общество в Великобритании, а немного позже — в других европейских странах. В Германии принят термин «антропотехника», в США – «Исследование человеческих факторов» (Human Factors - HF). Первый краткий курс по человеческим факторам был организован Паулем Мю Фиттсом, которого в США считают отцом науки о человеческих факторах (1958 г.). В конце 60-х гг. прошлого века эргономика находит широкое применение в промышленности. Эргономика – научная дисциплина, которая изучает функциональные возможности и способности человека в трудовых процессах, метод и организацию рабочей деятельности, делающие работу высокопродуктивной, а также обеспечивают комфорт и безопасность трудящихся и сохраняют их здоровье. Эргономика стремится найти решение, при котором управление машиной
6 не является утомительным, чтобы человек сохранил умственную и физическую работоспособность в течение всей рабочей смены, был облегчен доступ информации и принятия решений. Основные понятия данной дисциплины сосредоточены в стандартах и нормативных документах. Согласно ГОСТ 26387-84 «Система «человекмашина». Термины и определения»: Система «Человек-машина» - система, состоящая из человека-оператора (группы операторов) и машины, посредством которой он (они) осуществляет (ют) трудовую деятельность. Человек-оператор – человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой через посредство информационной модели и органов управления. Машина – совокупность технических средств, используемых человекомоператором в процессе деятельности. Деятельность человека-оператора - это процесс достижения поставленных в системе целей, состоящий из упорядоченной совокупности действий человека. Эргономические групповые показатели (требования): - социально-психологические. Включают соответствие конструкции и организации рабочего места оператора характеру работника и степени группового взаимодействия, устанавливают степень опосредования межличностных отношений содержанием совместной деятельности по управлению объектом; также вопросы профессионального отбора; - психологические. Предполагают соответствие изделий (объектов промышленного дизайна) возможностям и особенностям восприятия, памяти, мышления, эмоций, интереса человека; единая система визуальных связей; - физиологические и психофизиологические. Физиологические требования включают соответствие техники силовым, скоростным, биомеханическим и энергетическим возможностям человека. Психофизиологические – работа анализаторов, т.е. соответствие изделия (работы) зрительным, слуховым, тактильным и другим возможностям человека, условиям визуального комфорта и ориентирования в предметной среде; - антропометрические - соответствие структуры, формы, размеров изделия (техники) и его элементов структуре, форме, размерам и массе тела человека, соответствие характера форм изделия анатомической пластике человеческого тела. Его единичные показатели обеспечивают удобную позу, правильную осанку, оптимальную хватку рукояток, оптимальные рабочие зоны и зоны досягаемости рук и ног; - гигиенические – обуславливают соответствие изделий особенностям организма человека и включают единичные показатели освещенности, температуры, влажности, вентилируемости, запыленности, давления, заземленности, радиации, шума, вибраций, гравитационных перегрузок и др.
7 Эргономическая оценка осуществляется экспериментальными, расчетными, экспертными методами. Эффективным средством проектирования и эргономического анализа стали автоматические системы проектирования (САПР). 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ РЕШЕНИИ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ Рассмотрим порядок выполнения эргономического анализа проектируемого изделия или комплекса изделий. 1. Общее описание изделия. 1.1. Назначение и общие характеристики изделия (рабочего места). 1.2. Оснащение рабочего места и качество этого оснащения. 1.3. Основные и дополнительные задачи оператора (пользователя). 1.4. Краткая характеристика деятельности оператора (входные каналы информации, моторные «выходы», длительность рабочего дня). 1.5. Основной контингент операторов, популяция (мужчина, женщина, подросток), количество работающих на рабочем месте. 1.6. Особые условия эксплуатации или ограничения. 2. Анализ изделия по групповым эргономическим показателям. 2.1. Антропометрический анализ. 2.1.1. Рабочее место. Соматографические схемы. Представить чертеж рабочего места во всех проекциях, а также схемы соматографического анализа с указанием размеров человеческого тела в статике и динамике в различных рабочих положениях. Расчет вести в общем случае по 50 перцентилю (для мужской фигуры) с проверкой зон комфортности для 5– ого и 95–ого перцентиля. Провести анализ рабочего положения оператора, его обоснованность, рациональность. Указать параметры рабочей зоны, позволяющие выполнять необходимые движения. Возможность регулирования тех или иных параметров рабочего места (сиденья, рабочей поверхности и т.п.). Построить «поле обзора» и совмещаемое с ним «моторное» в трех проекциях: по ширине, глубине, высоте. С целью проверки зон досягаемости и условий зрительного восприятия указать на чертеже досягаемую, функциональную и оптимальную зоны рук и ног. 2.1.2. Оценка органов управления и средств отображения информации Общая оценка органов управления (ОУ) (рычагов, педалей, штурвалов, тумблеров, кнопок и т.д.) производится по схеме: наименование ОУ, назначение, количество, соответствие размещения ОУ рабочим зонам, расположение
8 ОУ для левой руки, для правой руки, последовательность обращения к ОУ, частота использования ОУ, значимость. Затем производится оценка каждого вида органов управления. Например, при оценке рычагов отмечается их назначение, количество, форма, размеры, расположение, число включений за время работы, величина усилия на одно переключение, направление и величина смещения в пространстве. Оценка педалей включает: назначение, количество, форму и размер, расстояния между педалями, наклоны педалей, расстояние от кресла до педали, частоту обращения, возможность регулирования расположения кресла, требуемые усилия. При оценке тумблеров указывается: назначение, количество, расположение, плечо рычага, ширина широкой части, направление включения, частота обращения, величина прилагаемых усилий. Особое внимание уделяется надписям к органам управления (выполняются прописными буквами и т.д.); оценивается расположение надписей, высота букв, ширина штриха буквы и т. д. 2.2. Физиологические и психофизиологические показатели. Физиологические показатели. Анализ рабочих движений. Сила мышц при эксплуатации изделия. Силовые, скоростные, биомеханические и энергетические возможности человека. Режим труда и отдыха. Психофизиологические показатели. Работа зрительного, слухового и осязательного и других анализаторов. 2.3. Психологические показатели. Требования и особенности восприятия информации, памяти, мышления, эмоций. Система визуальных связей. 2.4. Социально–психологические требования. Соответствие конструкции и организации рабочего места оператора его характеру и степени группового взаимодействия. Совместная деятельность по управлению объектом. Обучение оператора. 2.5. Гигиенические требования. Показатели микроклимата (температуры, давления, влажности, вентилируемости), запыленности, освещенности, радиации, шума, вибраций, излучений, гравитационных перегрузок и др. Заземленность. Возможность поддержания чистоты и порядка. 3. Безопасность труда. Проверяется наличие необходимых инструкций по технике безопасности и предупредительных знаков, предостерегающих о той или иной опасности. Возможные аварийные ситуации, отказы, требующие срочного действия оператора. Оснащение средствами защиты для предотвращения травматизма, средствами индивидуальной защиты.
9 4. Эстетическое оформление. Обоснование цвета, его психического и психофизиологического воздействия на человека, использование сигнальных цветов. Анализ формы, композиции с точки зрения влияния на положительность восприятия человеком. 3. АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗДЕЛИЯ 3.1. Рабочее место. Соматографические схемы 3.1.1. Антропометрические данные «Человек есть мера всех вещей» (Слова на стенах Дельфийского храма) Промышленная антропометрия (греч. anthropos - человек, metreo - меряю) - статистическая часть антропологии, изучает взаимосвязи в системе человек — машина — рабочее место, влияние размеров человеческого тела, отдельных индивидов и групп населения на эффективность труда. В древности размеры тела характеризовали в относительных единицах – пропорциях (рис. 3.1). В настоящее время используют абсолютные размеры. Антропометрические размеры подразделяют на классические и эргономические. Рис. 3.1. Витрувианский человек (рисунок Леонардо да Винчи)
10 Классические антропометрические признаки используются для сравнительной морфологической характеристики различных групп населения. Эргономические (производственные, прикладные) – используются в конструировании. Подразделяют на: - статические. Определяются при неизменяющемся положении тела. Делятся на размеры отдельных частей тела и габаритные (учитываются при определении минимальных размеров проходов, проездов, люков); - динамические. Измеряются при перемещении тела в пространстве, характеризуются угловыми и линейными перемещениями (углы вращения в суставах, линейные изменения длины конечностей при перемещениях, например, руки вверх или в сторону, др.). Рис. 3.2. Изменение пропорций человека с возрастом В эргономике различают размеры: А) габаритные (основные); Б) размеры отдельных звеньев тела: 1) линейные (продольные – длина тела, корпуса, ноги, а также высота
11 точек над полом и над сиденьем в положении стоя и сидя; поперечные - их называют поперечными диаметрами – название условное; передне-задние); 2) периметровые (обхватные) – они криволинейные или дуговые – характеризуют развитие мягких тканей, мышц; 3) угловые. Производные (парциальные) – размеры отдельных частей тела, полученные не путем измерения, а путем вычитания одних из других (это относится к линейным размерам). Антропометрические измерения проводят по характерным точкам. Для достоверности группа людей должна быть не менее 300 человек. Базами отсчета служат: вертикальная плоскость стенки специального стенда, горизонтальные плоскости пола и сиденья, спинка сиденья и др. Измеряются до 102 величин. Для учебного проектирования промышленных изделий достаточно иметь около 50 таких цифровых значений. Распределение размеров подчиняется нормальному закону или закону Гаусса. В таблицах приводят среднее арифметическое значение признака (математическое ожидание) М, среднее квадратичное отклонение . Рис. 3.3. Распределение размеров человека
12 Таблица 3.1 Антропометрические данные (в мм) Наименование размера Высота фигуры стоя (без обуви) Высота уровня глаз стоящего Высота плеч стоящего Высота локтя над полом стоящего Высота колена стоящего Размах рук Расстояние от кончика пальцев вытянутой руки до спины Длина предплечья и кисти согнутой руки Ширина плеч Толщина туловища Ширина бедра Высота головы над сиденьем Уровень глаз над сиденьем Высота плеч над сиденьем Высота локтя над сиденьем Расстояние от колена сидящего человека до ягодиц Длина сиденья (нижней части бедра) Высота сиденья над полом Высота бедра сидящего человека Длина стопы Ширина стопы Длина кисти Ширина кисти Мужчины Женщины 5–ый M 95–ый 5–ый M 95–ый пер- (сред перпер- (сред перцент. ний) цент. цент. ний) цент. 1630 1750 1870 1530 1650 1770 1530 1340 1010 1640 1440 1080 1760 1540 1160 1430 1240 950 1540 1340 1030 1650 1440 1100 470 1730 800 510 1860 860 540 1980 920 460 1530 660 490 1650 710 530 1770 760 440 480 510 400 430 460 420 210 290 830 730 550 210 570 460 230 320 900 790 600 230 610 490 240 340 950 840 630 240 650 370 230 320 780 680 500 200 520 400 250 340 840 730 540 215 560 420 270 370 900 780 580 230 600 440 480 510 430 460 490 420 120 450 130 490 140 400 130 430 140 460 150 250 95 180 90 270 100 190 95 290 105 210 105 230 85 160 75 250 90 175 80 270 95 185 85
13 Математическое ожидание M = X/ N. Среднеквадратичное отклонение 2 = X , где X=X-M. N Часто пользуются системой перцентилей. Перцентиль – «сотая доля измеренной совокупности, выраженная в процентах, которой соответствует определенное значение признака». Вся площадь, ограниченная кривой нормального распределения, делится на сто равных частей (или перцентилей). Каждой части присваивается свой порядковый номер. Так, 10-й перцентиль ограничивает слева на кривой 10% численности людей с наименьшими значениями признака. 50й перцентиль соответствует среднему арифметическому значению. В таблицах представлены размеры мужской, женской и детской фигуры (по М. Шмиду), которые рекомендуется использовать при выполнении курсового и дипломного проектов. Для детей принять: высота головы 5–летнего ребенка – 180 мм, 11летнего – 200 мм. Для 6–летнего ребенка высота плеча принимается равной 900 мм, высота до пояса – 600 мм. Таблица 3.2 Размеры детей (в мм) Параметр Рост Обхват груди Обхват талии Обхват бедер Ширина спины Длина спины до талии Длина руки Наружная длина ноги Внутренняя длина ноги Высота колена 4 года 980 520 490 560 270 245 5 лет 1040 560 520 600 285 260 6 лет 1100 600 550 640 300 275 7 лет 1160 640 580 680 315 290 320 570 415 245 340 610 450 265 360 650 485 285 380 690 520 305 11 лет 13 лет 1400 1540 720 780 600 630 760 820 340 370 335 360 480 850 665 385 520 960 770 450 Используя приведенные данные, можно провести расчет рекомендуемых размеров для людей, имеющих нестандартные показатели роста. Пример. Определить высоту скамейки для сборной команды по волейболу, если рост спортсменов 1870-2040 мм.
14 Средний рост – 1750 мм. Рекомендуемая высота скамейки для человека среднего роста – 422 мм. Среднеквадратичное отклонение для роста человека – 58 мм. Среднеквадратичное отклонение для скамейки – 22 мм. Кмах= (Рмах-Рсред)/ роста= (2040-1750)/58= 5 Кmin=( Рсред – Pmin)/ роста = (1680-1870)/58 = - 2,07 Вмах скам. = Всред+ Кмах стула = 422+5 22 = 532 мм Вмin скам. = Всред - Кмin стула = 422 – (-2,07) 22 = 467,54 мм Рис. 3.4. Размеры тела человека
15 Различные виды одежды изменяют вес и в большинстве случаев увеличивают размеры человека. Это необходимо учитывать уже на начальной стадии конструирования. Причем при конструировании оборудования с учетом размеров человека в одежде нельзя ориентироваться на предельные размеры, а необходимо вносить поправку, например, на складки и неровности спецодежды в местах изгиба и на элементы, которые часто бывают на одежде, в частности, петли для ремня, персональное оборудование и т. д. В табл. 3.3 приведены некоторые поправки к размерам мужского тела в зависимости от вида одежды. При проектировании ручного инструмента необходимо учитывать размеры руки человека. В антропологии различают более 20 размерных признаков кисти. Основные размеры, необходимые для эргономических расчетов при выполнении проекта, приведены в табл. 3.4. Средние данные о весе мужчин в зависимости от роста и возраста представлены в табл. 3.5. Рост человека различается и в зависимости от расы, национальности. Положение центра тяжести тела изменяется в зависимости от веса человека, его роста (положение центра тяжести ниже у людей меньшего роста и выше у людей большого роста). Общий центр тяжести тела находится на половине высоты человека (в положении стоя), и положение центра тяжести остается постоянным независимо от возраста. Положение центра тяжести тела человека меняется с изменением положения тела и конечностей. Таблица 3.3 Изменения размеров человека в одежде Размер, мм Вес, кг Рост Вертикальная досягаемость руки Длина стопы Длина кисти Ширина кисти Толщина кисти Окружность кисти Ширина плеч Ширина таза Локтевая ширина Наибольший диаметр бедра Отклонение размера для мужчины в одежде, мм летней зимней 2,3 4,5 25 25 25 25 30 40 – 18 – 12 – 12 – 25 12 50–75 12 50–75 18 50–90 12 25
16 Таблица 3.4 Размеры руки человека Признак измерения Для мужчин средний, мм 193 86 117 76 69 117 Длина кисти Ширина кисти в основании большого пальца Длина среднего пальца Длина пястья (до центра кулака) Длина большого пальца Длина кисти при письме Для женщин средний, мм 178 79 104 71 61 104 Таблица 3.5 Средний вес (кг) мужчин в зависимости от возраста (лет) Рост, мм 16 17 18 19 20 21 22 23 25 1525 45,9 46,8 47,7 48,6 50,0 50,9 51,8 52,7 54 1575 50,4 51,3 52,7 53,1 54,5 55,0 55,4 55,9 56,5 1625 54,0 54,5 55,4 56,3 56,8 58,1 58,6 59,0 60 1675 58,1 58,6 59,0 60,0 60,4 60,9 61,3 62,2 63,5 1725 62,2 62,7 63,1 63,6 64,0 64,5 65,4 66,2 67,2 1775 65,9 66,2 66,7 67,2 67,7 68,6 69,5 70,4 71 1800 68,1 68,6 69,0 69,5 70,0 70,9 71,8 72,7 73,3 Рис. 3.5. Размеры руки мужчин и женщин (по М. Шмиду)
17 Размах кисти, сжатой в кулак, 135, при вытянутых пальцах - 170. При разработке ножных органов управления используют данные о размерах и пропорции ноги. Размеры ступни принимают: длина минимальная – 230 мм, максимальная - 290 мм; ширина минимальная - 78 мм, максимальная - 105 мм. Измерение размеров человека Чтобы получить минимум антропометрических признаков, необходимо измерить: вес, рост стоя и сидя, окружность грудной клетки, силу мышц, сгибающих ладони и пальцы рук, силу мышц спины («разгибателей») или становую силу, жизненную емкость легких и т. д. Измерения тела производятся между определенными точками, которые называются антропометрическими. Рост (длину тела) измеряют (рис. 3.7, размер 2) при помощи деревянного ростомера (складного металлического антропометра), точность — до 0,5 см. Окружности тела (окружности грудной клетки, шеи, талии, плеча, предплечья, бедра, голени) измеряются сантиметровой лентой. Рис. 3.6. Анатомия человека
18 Рис. 3.7. Измерение размеров человека
19 Рис.3.8. Данные для проведения измерения человека \ Рис. 3.9. Анатомия человека
20 Рис. 3.10. Строение скелета человека Диаметры тела (ширина плеч, поперечный диаметр грудной клетки, передне-задний диаметр грудной клетки, ширина таза) измеряются толстотным или скользящим циркулем. Длина конечностей и размах рук измеряются антропометром или съемной стойкой деревянного ростомера. В табл.3.6. приведены размеры для различного роста человека (данные по РФ, конец 20-го вв.). Антропометрическая ширина плеч. Расстояние между акромиальными точками лопаток. Сагиттальный размер груди. Расстояние между грудиной и позвоночником в горизонтальном направлении. Ширина таза. Максимальное расстояние между гребнями подвздошных костей (в положении стоя, с сомкнутыми пятками). Локтевая ширина. Расстояние между наружной частью локтевых суставов, когда человек сидит с вертикально прижатыми к туловищу руками.
21 Наибольший диаметр бёдер. Максимальное расстояние между внешними краями ягодиц, когда человек сидит прямо, с сомкнутыми коленями. Рис. 3.11. Плоскости для проведения измерения человека Высота грудины над полом. Вертикальное расстояние от нижнего края грудины до пола в положении стоя. Высота нижнего ребра над полом. Вертикальное расстояние от края нижнего ребра до пола в положении стоя. Вес тела является одним из признаков, позволяющих определить состояние здоровья и физическое развитие человека. Вес тел измеряется десятичными медицинскими весами рычажной системы чувствительностью до 50 г с платформой и стойкой. Перед взвешиванием весы устанавливаются на горизонтальной площадке и выверяются. Взвешивание производится без одежды и обуви. При взвешивании в одежде вес одежды вычитается из общего веса.
22 Таблица 3.6 Размеры для различных групп людей Размер, мм Группа размеров 1 2 А 3 4 5 1 2 3 4 Б 5 6 7 8 9 1 2 3 В 4 5 6 1 2 Г 3 4 5 1 Д 2 1 2 3 Е 4 5 6 0 Измеряемая величина М Т Вертикальная досягаемость руки Рост Высота глаз над полом Боковая досягаемость руки (от оси тела) Длина шага Передняя досягаемость руки Окружность груди Окружность талии Окружность таза Окружность бедра Окружность голени Окружность лодыжки Длина стопы Высота локтя над полом Ширина головы Межзрачковый диаметр Длина головы Высота головы Расстояние от подбородка до глаз Окружность головы Длина кисти Ширина кисти Толщина кисти Окружность кисти Окружность запястья Угол отведения руки назад в горизонтальной плоскости, град. Ширина стопы Ширина плеч Рост сидя I Высота глаз над полом (положение сидя) Высота стандартного стула Наибольший диаметр таза Локтевая ширина Передняя досягаемость руки (пальцами) 2140 1680 1560 637 900 84 58 58 30 43 758 890 710 865 510 330 204 26 1035 145 58 158 156 118 550 175 94 27 265 160 33 90 110 103 71 32 26 5-й перц. 2000 1585 1465 586 830 95-й перц. 2280 1775 1655 687 971 44 8 4 9 8 5 22 11 6 3 13 16 703 710 480 670 402 270 170 24 955 130 49 110 106 109 506 155 81 22 230 141 815 1090 965 1065 635 405 250 28 1115 163 70 208 206 127 600 204 112 33 310 190 40 89 440 1310 1180 422 344 448 40 6 18 43 43 22 21 32 40 78 410 1240 1110 386 310 395 40 102 470 1400 1250 458 380 500 760 71 640 890
23 Вертикальная досягаемость руки Рост сидя II Высота глаз над сиденьем Высота плеча над сиденьем Высота локтя над сиденьем Наибольший диаметр бедра Расстояние от локтевой точки до оси захвата кистью Высота колена над полом Высота подколенной ямки над полом Длина сиденья Длина бедра в положении сидя Расстояние от спинки сиденья до кончика большого пальца ноги Длина ноги в положении сидя 1 2 3 4 5 6 Ж 7 8 9 10 11 12 13 1150 887 770 586 232 350 109 31 30 27 25 28 980 836 30 543 190 300 1350 938 820 629 273 406 461 506 20 24 428 466 496 546 400 490 590 22 22 27 358 455 545 440 530 640 1052 1040 49 48 971 960 1136 1125 Подвижность суставов измеряют при помощи различных угломеров, например, угломерами Склифосовского. Измерение силы мышц производится ручным или становым динамометром. Средние данные о весе мужчин в зависимости от роста и возраста даны в табл. 3.7. Рост мужчин различается и в зависимости от национальности. Положение центра тяжести тела изменяется в зависимости от веса человека, его роста (положение центра тяжести ниже у людей меньшего роста и выше у людей большого роста). Общий центр тяжести тела находится на половине высоты человека (в положении стоя), и положение центра тяжести остается постоянным независимо от возраста. Положение центра тяжести тела человека меняется с изменением положения тела и конечностей. Таблица 3.7 Средний вес (кг) мужчин в зависимости от возраста (лет) Рост, мм 16 17 18 19 20 21 22 23 25 1525 45,9 46,8 47,7 48,6 50,0 50,9 51,8 52,7 54 1575 50,4 51,3 52,7 53,1 54,5 55,0 55,4 55,9 56.5 1625 54,0 54,5 55,4 56,3 56,8 58,1 58,6 59,0 60 1675 58,1 58,6 59,0 60,0 60,4 60,9 61,3 62,2 63,5 1725 62,2 62,7 63,1 63,6 64,0 64,5 65,4 66,2 67,2 1775 65,9 66,2 66,7 67,2 67,7 68,6 69,5 70,4 71 1800 68,1 68,6 69,0 69,5 70,0 70,9 71,8 72,7 73,3
24 Подвижность частей тела повышает эффективность взаимодействия человека с оборудованием. Например, движения головы существенно расширяют поле зрения. Туловище при этом рассматривается как подвижный орган, увеличивающий зоны досягаемости конечностей. Основными движениями тела являются отведение и приведение, опускание, поднимание и сгибание, разгибание и вращение, пронация (поворот кисти ладонью вниз или положение тела лицом вниз), а также супинация (поворот кисти ладонью вверх или положение тела лицом вверх). 3.1.2. Рабочее место Трудовая деятельность человека во многом определяется условиями, в которых он работает, и прежде всего рабочим местом и рабочим пространством. Рабочее место - часть пространства, в котором человек преимущественно осуществляет трудовую деятельность и проводит большую часть рабочего времени. Различают постоянные и временные рабочие места. Необходимо располагать не только антропометрическими данными человеческого тела, но и знать все, что связано с функциональными особенностями (рабочая зона обслуживаемого оборудования предполагает определенное мышечное напряжение), психическими возможностями в процессе труда и структурой рабочей зоны. Приняты ГОСТ 21034-75, ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. ГОСТ 12.2.033-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Если нет специальных указаний, то при проектировании изделия или рабочего места ориентируются на 90…95% населения. Расчет следует вести в общем случае по 50 перцентилю (для мужской фигуры) с проверкой зон комфортности для 5–ого и 95–ого перцентиля. Таблица 3.8 Доверительный интервал Зона охвата, % Доверительный интервал, М  z 99 95 90 75 68 50 25 М  3,26  М  2,0  М  1,65  М  1,15  М  1,00  М  0,67  М  0,32 
25 Если проектируемое изделие предназначено для женщин, то ориентируемся на размеры женщины. Если заказчиком указаны иные зоны охвата населения, то доверительный интервал рассчитываем по формулам, приведенным в табл. 3.8. Учитываются возможности регулирования параметров рабочего места (сиденья, рабочей поверхности и т.п.). Требования, предъявляемые к рабочему месту 1. Оптимальное удобство, т.е. размеры должны отвечать анатомическому строению человека и особенностям его трудовой деятельности, обеспечивать комфортную и рациональную рабочую позу, свободные рабочие движения тела и конечностей при эксплуатации и обслуживании машин и оборудования, нормальную физическую и психическую нагрузку на человека. Рис. 3.12. Досягаемость человека (по М. Шмиду)
26 Размер орудия труда должен отвечать размерам рук. При определении площади помещения учитывают рост человека, вид работы, рабочее положение (сидя, стоя); следует предусмотреть зону для манипулирования рук и размещения ног (опоры для ног); при размещении органов управления обеспечить оптимальную зону досягаемости, возможность легкого и удобного манипулирования и управления. Учитываются особенности женской фигуры. С целью расширения контингента работающих – возможность изменения рабочего места по некоторым параметрам (поднять или опустить сиденье, регулировать высоту рабочей площади). Сужение границ рабочей зоны не должно приводить к увеличению статической работы. 2. Обеспечение целесообразных условий восприятия, а именно: – оптимального зрительного восприятия, что включает такие мероприятия, как создание наиболее благоприятных условий с точки зрения видимости, освещения и цветового решения. Рабочее место должно отвечать условиям оптимального обзора, т.е. оптимальных условий зрительной работы, что обеспечивает быструю и легкую зрительную ориентацию, хороший обзор во всех направлениях (например, в кабине подъемного крана), приемлемое расстояние до объекта наблюдения (например, дисплея); – звукового, т. е. обеспечение акустического комфорта, устранение повышенного и постороннего шума; – тактильного, т. е. разработка наиболее удобных форм и фактуры поверхностей, с которыми соприкасается оператор. 3. Оснащение, т. е. удобное размещение для работающего человека органов управления и средств отображения информации. 4. Требования гигиены, т.е. обеспечение оптимальных параметров микроклимата, в том числе освещения, условий видимости, оптимальных акустических и микроклиматических условий, защиты от вредных воздействий осадков, излучения, вибрации. Возможность поддержания чистоты и порядка (например, отсутствие пазов, затрудняющих влажную уборку). 5. Безопасность технического обслуживания, т.е. наличие средств и условий для предотвращения производственного травматизма, обеспечение возможности безопасного подхода к рабочему месту, достаточные проходы между оборудованием для быстрой эвакуации в случае аварии, оснащение средствами индивидуальной защиты. 6. Оснащение рабочего места необходимыми инструкциями, предупредительными знаками, предостерегающими об опасности (запрещающими, предписывающими, эвакуационными и т.д.). 7. Художественное решение (по форме, сочетаниям цветов) должно вызывать у пользователей положительные эмоции и приятные эстетические чувства. Структура рабочего пространства определяет прежде всего положение тела работника в процессе производственной деятельность и последствия в от-
27 ношении утомления работника, его безопасности, качества и скорости выполнения работы, а часто и здоровье работника. Основным способом борьбы с отрицательными последствиями является приспособление структуры пространства рабочего места к антропометрическим характеристикам работников. Целью антропометрической оценки проектов при их эргономическом изучении является оптимальное использование сил, размерных и объемных характеристик и возможностей человека. Существует различные методы, позволяющие использовать антропометрические данные при проектировании рабочего места: а) моделирование в натурную величину. Изготовляются в масштабе 1:1 экспериментальные макеты рабочего места, в которых все существенные для работы элементы можно перемещать во всех плоскостях. Такой макет опробуется поочередно на трех группах людей, предварительно специально отобранных так, чтобы антропометрические данные соответствовали характеристикам работников, которых предлагается использовать на данном рабочем месте. После этого к антропометрическим данным работников приспосабливаются все подвижные части макета. Одна группа отобранных работников должна иметь средние размеры тела, две других — так называемые пороговые размеры (охватывают не менее 80% всех обследованных). Таким образом, удается установить необходимые пределы регулировки, позволяющие приспособить отдельные элементы рабочего места к возможностям почти каждого работника, а в тех случаях, когда такая регулировка оказывается невозможной, с помощью данной методики можно найти оптимальные решения, относительно удобные для большинства работников. Важной особенностью методики является возможность использования при проектировании рабочих мест субъективных критериев удобств исследуемых работников; б) метод манекенов — метод менее точен, чем предыдущий, но оказывается более простым при практическом применении. Состоит в использовании плоских моделей человека (с точным соблюдением действительных пропорций), снабженных шарнирами, позволяющими придавать им необходимые положения, занимаемые человеком при выполнении работ. Такие манекены выполняются в натурную величину, либо в масштабах 1 : 5— 1 : 10 и помещаются на макетах соответствующих рабочих мест, выполненных в том же масштабе, что и манекен. Таким путем удается обнаружить ошибки в решениях по приспособлению рабочих мест к антропометрическим данным человека. Следует иметь в виду, что габариты манекенов (как и в случае применения метода моделирования в натурную величину, т. е. методики регулируемого рабочего места) должны соответствовать не только средним, но и пороговым размерам людей;
28 в) метод наложения. На чертежи проектируемых рабочих мест накладываются схемы нормальных и максимальных рабочих зон, т. е. зон досягаемости конечностей в горизонтальной и в двух вертикальных плоскостях (параллельной и перпендикулярной к оси зрения). Рис. 3.13. Пространство, необходимое для выполнения различных работ (по М. Шмиду) При антропометрической оценке сложных рабочих мест, какими являются, например, всякого рода кабины управления агрегатами (автомашины, экска-
29 ваторы и др.), возникают противоречия между различными факторами, приводящие к тому, что оптимальное расположение одного элемента рабочего места сильно ухудшает условия другого элемента. Поэтому такие рабочие места следует анализировать в комплексе, учитывая взаимосвязь отдельных элементов и то обстоятельство, что даже небольшая ошибка или изменение расположения одного элемента может значительно ухудшить функционирование всей системы. Рис. 3.14. Пространство для выполнения рабочих операций
30 Сведения об эргономических контрольных картах. Эргономическая контрольная карта служит для систематизации и анализа различных факторов, влияющих на трудовой процесс и производительность труда, а также реакции организма работников на степень рабочей нагрузки. Перед началом исследования с применением эргономической контрольной карты опрашиваемый должен сделать оценку наиболее важных аспектов загрузки на данном рабочем месте, т. е. ответить на вопросы об объеме информации, о величине физического и эмоционального напряжения, необходимых для выполнения работы и т. д. Проводится анализ: а) антропометрических данных о размерах человеческого тела (по 50, 5 и 95 перцентилю), а также статических и динамических размерах. В ряде случаев следует ориентироваться на минимальные размеры человека (высота расположения дверного звонка), на средние размеры (высота обеденного стола), на максимальные размеры (длина кровати, высота салона автомобиля). б) необходимой зоны подвижности тела и конечностей с учетом совершаемых рабочих движений; в) досягаемости и частоты движений на рабочем месте. Следует провести полный анализ последовательности рабочих движений, выполнить циклограммы движений человека, минимизировать траектории движения туловища и конечностей; г) потребностей человека (физиологические, психологические, гигиенические), достижения оптимальных микроклиматических условий, освещения, акустических условий, а также условия коммуникации; д) необходимости оснащения человека (рабочая одежда, средства индивидуальной защиты); воздействие опасных и вредных производственных факторов; е) пола, возраста (мужчина, женщина, подросток), количества работающих на рабочем месте; Рис. 3.15. Размеры проходов в производственных цехах (по М. Шмиду)
31 ж) режима труда и отдыха; з) зрительных, слуховых и других связей между рабочим и оборудованием, а также людьми, выполняющими одно задание. Рис. 3.16. Размеры проходов между промышленным оборудованием: 1 – выступающая часть конструкции находится над рабочей зоной Рис. 3.17. Размеры проходов различного назначения
32 Рекомендуемая минимальная площадь на одного инженера-конструктора составляет 6 м (без чертежей доски) и 8 м (с чертежной доской), объем 20 м. Минимальная высота помещения - 3 м. Психологи также не рекомендуют расставляет столы друг за другом или друг против друга. Рекомендуется минимальная площадь на одного работника в административном здании составляет 5 м (в том числе 2 м свободной ), объем 15 м, минимальная высота 3 м. На рис. 3.18 представлены: а – административное помещение; б – конструкторское бюро. Размеры определяются на основе эргономических требований, предъявляемых к рабочей зоне, а также рационального использования площади пола помещения. Рис. 3.18. Размеры проходов в учреждениях (по М. Шмиду).
33 Рис. 3.19. Размеры столов в зависимости от количества людей
34 Использование соматографических моделей. Удобным и доступным для студентов является применение наглядных масштабных моделей фигуры оператора: условных плоских соматографических моделей. Соматография предусматривает выполнение изображений в трех проекциях в масштабах с использованием приемов черчения, а также возможность изготовления и использования соответствующих моделей-шаблонов. Костномышечная система тела рассматривается как система рычагов, в которых оси вращения совмещены с шарнирными связями звеньев. Рекомендуемый масштаб выполнения моделей: 1:5, 1:10. Рис. 3.20. Размеры человека в положении сидя
35 Рис. 3.21. Использование соматографических моделей на чертежах При расчете рабочей площади следует руководствоваться принятыми санитарно–гигиеническими нормами. Например, для одного работника у станка оптимальная площадь составляет 4 м2 (минимальная 2 м2), оптимальный объем 13–15 м2 (минимальный 10 м2). На одного школьника положено минимум 2,5 м2 учебной площади. Эргономическое проектирование рабочих пространств или комплекса рабочих мест осуществляется для конкретных условий, поставленных рабочих задач и конкретных видов деятельности на основе учета антропометрических, биомеханических, психофизиологических, психических возможностей и социально–психологических факторов. Размеры проходов между отдельными рабочими местами рассчитываются в зависимости от степени их загруженности, частоты их использования и общего количества работающих людей в помещении. Строятся рациональные маршруты движения работников, учитываются требований техники безопасности, санитарно–гигиенических норм. Также рассматривается возможность проекти-
36 рования транспортных проездов. Размеры транспортных проездов должны составлять не менее суммы ширины транспортного средства и пространства, занимаемого стоящим человеком (с учетом спецодежды). Размер и форма рабочего пространства, организация рабочего места, обзорность оператора определяются рабочим положением работающего. С точки зрения биомеханики, положение тела зависит от ориентации его в пространстве и от величины площади опоры. Каждое из рабочих положений характеризуется определенными условиями равновесия, степенью напряжения мышц, состоянием кровеносной и дыхательных систем, расположением внутренних органов, расходом энергии. Проектирование рабочей среды сфокусировано на том, чтобы ее физические, химические и биологические факторы на рабочем месте не только не оказывали вредного воздействия на людей, но и способствовали сохранению их здоровья, обусловливали проявление способностей и стимулировали желание выполнять рабочие задачи. 1. 2. – – – – 3. 4. 5. 6. 7. 8. Общие требования к рабочей среде: Размеры оборудования, рабочего пространства, пространства для передвижений должны быть адекватны выполняемой работе. Воздухообмен должен регулироваться в соответствии с факторами: количество людей в помещении; интенсивность использования физического труда; выделение токсических веществ, пыли в помещении; имеющимся устройствам, потребляющим кислород. Оптимальные метеорологические условия (учет температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового излучения, рабочей одежды, средств индивидуальной защиты). Освещение. Учет: освещенность, цвет, распределение светового потока, устранение бликов, возраст работника, естественное освещение. Акустика. Вибрации не должны достигать уровня, вызывающего патологические изменения. Предупреждение воздействия электромагнитных полей и ионизирующего излучения. Защита от климатического воздействия (работа на открытом воздухе). Эргономический анализ комплекса рабочих мест (рабочего помещения) 1. Проводится в следующем порядке: Выполнение планировки помещения с учетом строительных и санитарных норм для рассматриваемого вида деятельности человека в масштабе 1:10…1: 50 в двух проекциях.
37 2. 3. 4. 5. 6. – – – – – – – – – – – – 7. 8. Характеристика деятельности человека (людей) в данном помещении, выявление основных задач, возможных аварийных ситуаций, особых условий эксплуатации. Анализ и обоснование расстояния между отдельными рабочими местами. Полный антропометрический анализ с построением антропометрических схем. Исследование физиологических и психофизиологических показателей. Анализ условий труда (или нахождения человека в данном помещении) с точки зрения психологии труда и социальной психологии. Анализ гигиенических требований: температура (учет оборудования, выделяющего тепло, отопления); давление; влажность; скорость воздушных потоков; вентилируемость и кондиционирование; состав воздуха; запыленность; наличие токсических веществ; освещенность (естественное освещение, виды искусственного освещения, размеры оконных проемов); шум; вибрации; электромагнитные излучения. Обоснование необходимости рабочей одежды. Проработка вопросов техники безопасности, в том числе оснащения пожарными щитами, наличие аварийных выходов и пр. Пример 1. Рабочая зона в учебной художественной мастерской: Рабочая плоскость 550700 мм. Вспомогательная плоскость (для инструментов, материалов) 200-400 мм. = 2 м2. На 35 учащихся – 73 м2. Зона учителя: 6,4 м2 (рабочее место, место около классной доски, для демонстрации наглядных пособий, проектора) Зона гигиены (умывальник, предметы уборки помещений) мин = 4 кв. м Площадь для натурных постановок – 2,5 м2 Для установки проектора – 3 м2. Зоны хранения пособий – объем 10,5 м3, площадь 11,3 м3. Площадь мастерской - сумма площадей – 115,8 м2. Пример 2. Согласно санитарным нормам для общеобразовательных учреждений, школы не должны быть выше трех этажей. За один день школьник несколько десятков раз поднимается пешком на верхние этажи и столько же
38 спускается вниз. Это плохо сказывается на сердечно-сосудистой и дыхательной системах подростка. Нужно перевести занятия с верхних этажей на нижние. На пятых и четвертых этажах следует разместить библиотеки и актовые залы. Строительство невысоких школ целесообразно и по соображениям безопасности. Лишь в мегаполисах, где свободного места не хватает, допускается четвертый этаж. Новые здания проектируются с расчетом, что обучаться в них будут не больше тысячи ребят. А в классе могут учиться до 25 человек. Школьную мебель надо подбирать по росту учащихся. Последняя парта должна быть самой высокой. Плохо видящих и слышащих детей обязаны усаживать в первом ряду, а часто болеющих - подальше от наружной стены. Во всех классах должно быть естественное освещение. Окна должны выходить на юг или восток. Лишь кабинеты черчения, рисования и информатики могут быть ориентированы на север. Цветы на подоконниках загораживают солнце, и место для них - кашпо в простенках окон. Температура воздуха в классе поддерживается в пределах 18-20 градусов, в коридорах - 16-18, в учебных мастерских - 15-17 градусов. Даже когда нет занятий, температура не опускается ниже 15 градусов. А относительная влажность может колебаться в интервале 40-60 процентов. Строго регламентирована и окраска стен. Разрешены светлые тона желтого, бежевого, розового, зеленого и голубого цветов. Они не раздражают зрение и не привлекают к себе лишнего внимания учеников. Новые санитарные правила регламентируют количество санузлов на одного ребенка (врачи предписывают иметь 1 унитаз на 20 девочек, 1 унитаз на 30 мальчиков, помещения личной гигиены для девочек из расчета 1 комната - на 70 учениц). Учащиеся начальных классов, чей позвоночник еще очень гибок, должны носить только ранцы, а дети постарше - могут и портфель, не забывая менять руки. Согласно требованиям физиологии, вес ранца младшего школьника не должен превышать двух килограммов. Максимальный вес ранца или портфеля учеников средней и старшей школы - 8-10 процентов от веса хозяина. Учебники для 1-4-х классов должны весить не больше 300 г, для 5-6-х классов - 400, для 7-9-х классов - 500, для 10-11-х классов - 600 г. В учебных пособиях для 1-6-х классов не допускается набор текста в две колонки. Также запрещена печать на цветном или сером фоне. Санитарные нормативы запрещают использование учебников с полиграфическим браком: смазанными красками, склеенными страницами, поврежденным переплетом. Очень важен цвет ранца. Ведь в некоторых наших регионах дети полгода ходят в школу в сумерках. Яркий ранец хорошо заметен водителям машин, а рефлектирующее покрытие обеспечит отражение света фар, и школяр на дороге будет заметен издалека. Ученые доказали, что в понедельник и пятницу материал воспринимается хуже, чем в середине недели. Поэтому пик учебной нагрузки должен приходиться на вторник и среду. Это может быть максимальное количество уроков
39 либо самые тяжелые предметы (самой тяжелой признана математика - 11 условных баллов. Для сравнения: иностранный язык - 10 баллов, физика и химия - по 9, русский язык и литература - по 7., физкультура – 5. Легкими считаются черчение - 3 балла, рисование - 2, пение - 1 балл). Занятия в школе должны начинаться не раньше восьми утра, а ставить в расписание "нулевые" уроки школьная администрация не имеет никакого права. Пик умственной активности школьника приходится на 10-12 часов утра. Поэтому самые трудные предметы должны идти вторым, третьим и четвертым уроками. В гимназиях, лицеях и школах с углубленным изучением отдельных предметов не допускается занятий в две смены. А первые, пятые и выпускные классы в любом случае учатся только с утра. Максимальная нагрузка зависит от возраста. Например, для учащихся 24-х классов это 22 часа при пятидневной учебной неделе и 25 часов - при шестидневке. 6-й класс - 29 и 32 часа, соответственно, 8-9-е - 32 и 35, 10-11-е - 33 и 36 часов. Пример 3. Эргономический анализ салона пассажирского самолета Ан140. Самолет АН-140 - региональный грузопассажирский самолет АНТК Антонов, предназначен для пассажирских и смешанных грузопассажирских перевозок на расстояние до 3700 км. Самолет АН-140 по своей конструкции - двухдвигательный высокоплан. Самолет имеет трехстоечное шасси повышенной проходимости с пневматиками низкого давления. Конструкция самолета АН-140 включает вспомогательную силовую установку, расположенную в хвостовой части фюзеляжа и обеспечивающую автономную эксплуатацию самолета на необорудованных аэродромах. Пассажирский салон самолета АН-140 базовой конфигурации рассчитан на перевозку 52 пассажиров (+3 члена экипажа). Самолет имеет основной багажный отсек объемом 6 м3, а для размещения дополнительных грузов может быть использован дополнительный грузовой отсек объемом 3м 3, расположенный под полом грузовой кабины. Новый интерьер пассажирского салона самолета создает все условия для максимально уровня комфорта пассажиров во время перелета. Интерьер самолета включает удобные пассажирские кресла, шумопоглощающие панели, системы индивидуальной вентиляции, многоканальную аудиосистему, багажные полки оригинальной конструкции. Самолет АН-140 является наиболее эффективным и комфортабельным региональным самолетом для регулярной эксплуатации в любых климатических условиях как на внутренних, так и на зарубежных авиалиниях.  Обеспечение высокого уровня комфорта за счет низкого уровня шума и вибрации в салоне, современного интерьера, оптимального шага и размещения кресел, прекрасной вентиляции и освещения, соответствующих современным международным стандартам и требованиям.
40 Наивысшая в своем классе вместимость багажно-грузовых помещений, в том числе для ручной клади.  Высокая гибкость компоновки интерьера применительно к требованиям заказчиков. Самолет АН-140 разработан и создан в соответствии с авиационными правилами АП-25 и международными требованиями по охране окружающей среды. Самолет сертифицирован по нормам летной годности АП-25. Сертификат типа на самолет АН-140 и АН-140-100 № СТ 184-АН-140 от 25 апреля 2000 года Межгосударственного авиационного комитета и Сертификат типа № ТЛ 0010 от 25 апреля 2000 года Государственной авиационной администрации Украины. Самолет АН-140 соответствует требованиям Федеральной авиационной администрации (FAA):  Часть 25 (FAR-25) - нормы летной годности самолета, транспортная категория.  Часть 34 (FAR-34) - ограничения по выбросу топлива и эмиссии выхлопных газов для самолетов.  Часть 36 (FAR-36) - требования по уровню шума.  Компоновка пассажирской кабины 52 пассажирских места (базовый вариант, шаг установки кресел - 762 мм) Интерьер пассажирского салона Новый интерьер пассажирского салона самолета АН-140 предоставляет все условия для максимального комфорта и безопасности перелета пассажиров самолета. Вход в пассажирский салон самолета АН-140 расположен в хвостовой части фюзеляжа по левому борту. Дверь-трап оборудована удобными поручнями и лампами подсветки ступеней. Эти конструктивные особенности трапа позволяют обеспечить высокий уровень безопасности пассажиров самолета. Слева от входа находятся гардероб и багажный отсек для крупногабаритной ручной клади. Широкий центральный проход и удобный шаг кресел дают возможность пассажирам занимать свои места, не мешая друг другу. Эргономичные пассажирские кресла и низкий уровень шума внутри пассажирского салона позволяют пассажирам свободно общаться во время полета. Откидывающиеся столики в спинках сидений создают комфортабельные условия как для работы, так и для принятия пищи во время полета. В АН-140 очень мягкое общее освещение салона самолета. Заливающий свет панелей потолка и оконных панелей, достаточный для чтения в полете, визуально увеличивает внутреннее пространство пассажирской кабины. Оконные панели оригинального дизайна с встроенными шторками имеют не только современный внешний вид, но и создают дополнительное ощущение покоя и комфорта.
41 Рис. 3.22. Эргономические сиденья в самолете В процессе дизайна и производства интерьера самолета АН-140 используются высококачественные экологичные и пожаробезопасные материалы, сертифицированные для применения в авиации, и самые современные технологии производства авиационных интерьеров. Большое внимание при разработке интерьера пассажирского салона самолета уделено форме и конструкции пассажирских кресел. Новые пассажирские кресла самолета АН-140 удобной эргономичной формы с высокие спинками и подголовниками обеспечивают более высокий комфорт по сравнению с креслами для региональных самолетов предыдущего поколения. Подлокотники кресел оборудованы пультами управления, которые обеспечивают возможность переключения аудиоканалов и регулировку уровня громкости в наушниках. Для трансляции музыкальных программ на борту используется многоканальный DVD-проигрыватель. Над креслом каждого пассажира расположена сервис-панель, которая включает в себя лампы индивидуального освещения с возможностью регулировки направления светового потока и систему индивидуальной вентиляции. На панели расположена также кнопка вызова бортпроводника. Перед сервисной панелью расположена панель динамика с двумя световыми табло. Крышка багажной полки, конструкция которой защищена международным патентом, легко открывается и "уезжает" вовнутрь, полностью сохраняя при этом полезный внутренний объем багажной полки. Это инженерное решение дает возможность при открытых крышках багажных полок не перекрывать освещение потолочных панелей салона самолета, а пассажиры самолета могут размещать ручную кладь в багажных полках, не мешая друг другу. Конструкция замков исключает самопроизвольное открытие крышки на любых режимах полета. Просторный пассажирский салон облегчает обслуживание пассажиров в полете. В бытовом отсеке смонтировано необходимое оборудование для разогрева и сервировки пищи.
42 На борту самолета оборудован удобный туалет, оснащенный современной сантехнической системой. 3.1.3. Рабочее положение Проводится выбор оптимального рабочего положения: сидя, стоя, стоя с передвижением. Работа сидя. Целесообразнее сидеть во время работы. В данном положении удобнее выполнять точную работу; меньше сил требуется на удержание тела; меньше нагрузка на ноги; легче перемещать ноги при управлении педалями; тело лучше защищено от вибраций, толчков, качки; энергии расходуется на 10% меньше, чем при работе стоя; можно использовать обе ноги одновременно, выполнять тяжелую работу ногами; работа может продолжаться дольше, чем в положении стоя. Рис. 3.23. Высота рабочего места при работе в положении сидя При работе сидя угол наклона вперед не должен превышать 10…15. На рис. 3.23 показано, как характер работы влияет на высоту рабочего места. Представлены рекомендуемые размеры для человека, имеющего рост 1750 мм.
43 Приведены следующие данные (см. рис. 3.23): А=880 мм – для работ, требующих большой точности движения рук. В=840 мм – для работ, требующих большого зрительного напряжения. С=740 мм – для обычных работ. D=660 мм – для работ, требующих большого усилия. Е=600 мм – наименьшая высота пространства для ног. Рис. 3.24. Размеры пространства для ног человека (по М. Шмиду) Недостатки работы сидя: ограничена возможность менять положение тела; необходимо периодически менять рабочее положение с тем, чтобы нагрузка приходилась на разные группы мышц; ограничена возможность тяжелой физи-
44 ческой работы; возможно искривление позвоночника, ослабление мышц брюшного пресса. Глубина пространства для ног – оптимальная 650 мм, минимальная – 450 мм. Ширина – не менее 500 мм, оптимальная 630 мм. При этом высота плеч над сиденьем – 600 мм; уровень глаз над сиденьем – 790 мм. Рабочее сиденье. Рис. 3.25. Эргономически проработанные рабочие сиденья Требования к сиденью: должно быть приспособлено для обогрева, не раздражать кожи человека, легко мыться и чиститься; обивка должна быть нескользкой, нетоксичной, воздухонепроницаемой, влагоотталкивающей; быть
45 эстетичным; на транспорте – подрессоренным для амортизации ударов; обеспечить правильную и удобную позу, отсутствие болезненных ощущений; возможность регулировки высоты, угла наклона спинки (рис. 3.25). На рис. 3.25 представлены некоторые типы рабочих сидений: а – сиденье для работы в цеху, б – канцелярский стул; в – кресло для оператора. Рис. 3.26. Примеры эргономичных кресел Спинка должна соответствовать естественному наклону позвоночника сидящего человека. Поддержка позвоночного столба в поясничной области за счет специального профиля спинки кресла восстанавливает естественный поясничный лордоз и приводит к снижению давления в межпозвоночных дисках. Оптимальный угол наклона спинки назад 100…115. Радиус закругления спинки 410…460 мм. Ширина спинки – 300…400 мм. Достаточно комфортным для человека является кресло, если поверхность сиденья наклонена назад на 3…5. Закругление переднего края сиденья (30 мм), отсутствие давления на нижние части бедер человека и препятствие кровообращению. Рекомендуется вогнутая форма сиденья радиусом 850 мм. Высота подлокотников не должна превышать 230 мм над сиденьем.
46 Рис. 3.27. Эргономичное кресло Работа стоя – достаточно естественное положение, но утомительное, используют попеременно с положением сидя. На рис. 3.28 представлено рабочее положение стоя. Приведены следующие данные: А=1050…1150 мм – для точной работы с опорой на локти. В=1130 мм – высота установки верстака. С=950…1000 мм – для работы, требующей ловкости рук. D=800…950 мм – для работы, требующей больших усилий. Т.е. высота рабочей поверхности зависит от вида деятельности человека. При тяжелых работах высоту рабочей поверхности следует уменьшать. Размеры приведены для человека, имеющего рост 1750 мм. При работе, связанной с передвижением по ступеням, учитываем следующие рекомендации. Оптимальные размеры ступенек: 2a+b=600…660 мм, где a – высота, b – ширина ступенек, 630 – две длины стоп. Этот размер отражен в руководствах по строительству и нормативных актах.
47 Рис. 3.28. Высота рабочей поверхности при работе в положении стоя По затратам энергии самая экономичная ходьба наблюдается при высоте ступенек 170 мм, ширине 290 мм, величине угла наклона 30. Но такая лестница занимает много места. Поэтому при высоте межэтажных перекрытий 2600 мм используют лестницу из 12 ступенек, высотой каждой 217 мм, шириной 241…245 мм, углом наклона 42.
48 Работа лежа увеличивает напряжение человека, допускается в исключительных случаях. 3.1.4. Зоны досягаемости конечностей человека С целью проверки зон досягаемости и условий зрительного восприятия указать на чертеже досягаемую, функциональную и оптимальную зоны рук и ног. Этот показатель определяется эргономическими нормами и ограничениями – пределом передней доступности руки, габаритами «моторного поля». Для рабочих мест операторов он следующий: максимальный – 760 мм, оптимальный – 560 мм и минимальный – 380 мм. Для количественной оценки удобства работы в зонах вводится понятие коэффициента удобства Ку= Ту/Тзон: Ту – время выполнения операции в комфортной (удобной) зоне; Тзон – время выполнения операции в рассматриваемой рабочей зоне. для оптимальной зоны Ку= 1, для допустимой – Ку= 0,9, для зоны максимальной досягаемости Ку= 0,3…0,6. Рис. 3.29. Зона досягаемости верхних конечностей
49 Рис. 3.30. Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной плоскости: 1 – оптимальная зона (расположение наиболее важных и очень часто используемых органов управления); 2 – функциональная зона (расположение часто используемых органов управления); 3 – зона максимальной досягаемости (размещение редко используемых органов управления)
50 Рис. 3.31. Зоны досягаемости человека в положении стоя
51 Рис. 3.32. Зоны досягаемости человека Рис. 3.33. Зоны досягаемости в положении сидя
52 3.1.5. Методика выбора оптимальных размеров рабочего места оператора Необходимо решить задачи: - организации рабочего места в соответствии с антропометрическими данными и с учетом влияния факторов производственной среды; - правильного размещения органов управления, обеспечивающих надежное функционирование системы; - целесообразного расположения средств отображения информации. 1. Общее описание проекта 1. Назначение и общие характеристики рабочего места. 2. Основные и дополнительные задачи, решаемые оператором. 3. Краткая характеристика деятельности оператора, каналы информации, моторные “выходы”, длительность рабочего дня. 4. Возможные аварийные ситуации и отказы, требующие срочного действия. 5. Основной контингент операторов. 6. Особые условия эксплуатации или ограничения. 2. Антропометрический анализ 1. Для рационального конструирования рабочего места оператора учесть размеры человеческого тела. 2. Изготовить плоскостной манекен. На чертеже дать ориентировочную оценку планировки рабочего места с помощью плоскостного манекена. 3. Определить площадь рабочего места, сравнить с нормативной. 4. Провести оценку рабочей позы (сидя). Рабочая поза - координированное положение туловища, головы, рук, ног оператора относительно органов управления. Она зависит от размеров рабочего места (пульта), от расстояния, отделяющего пульт от оператора, усилий, прилагаемых к органам управления, точности работы, степени внимания, объема и типа движений и напряжения зрения. При работе сидя угол наклона вперед не должен превышать 10-15. Правильное положение тела во время работы, т.е. такое, при котором достигается малая утомляемость, положительно влияет на состояние здоровья, качество работы и повышение производительности труда. Удобства при работе сидя обусловливаются прежде всего уменьшением нагрузки на мышцы спины, равномерным распределением веса тела по поверхности сиденья, удобным размещением и изменением положения ног, что уменьшает напряжение мышц нижней части бедра. 5. Определить угловой размер информационной панели и сравнить с нормативным углом зрения. 6. Сиденье оператора конструируется в зависимости от антропометрических данных человека, при этом определяется:
53 а) высота сиденья — обычная (расстояние от пола до верхней плоскости сиденья); б) длина сиденья от спинки до переднего края; в) угол наклона сиденья (к горизонту); г) угол наклона спинки (к вертикали); д) регулируемость сиденья и т.д. Все фактические размеры (по данным чертежа) сопоставляются с нормативными размерами “стандартного оператора” (с учетом доверительного интервала). Допустимое отклонение не должно превышать 5 см. Все полученные данные заносятся в таблицу для сравнения. Эта таблица составляется на основании рекомендаций по проектированию рабочего места; в одну графу заносятся рекомендуемые данные, а в другую — взятые с чертежа. 7. Определяется зона досягаемости. В зависимости от роста необходимо учесть нормативные размеры. Нормативные размеры (взятые для роста “стандартного оператора”) сравниваются с имеющимися на чертеже. На основании замеченных отклонений составляются рекомендации по внесению изменений в проект по данным антропометрии. 3. Оценка условий труда на рабочем месте. Дается на основании сопоставления нормативных требований (СН 24571) с фактическими характеристиками производственной среды. При проведении оценки необходимо указать, какие неблагоприятные факторы могут встретиться на рабочем месте и проанализировать их; указываются мероприятия по устранению вредного влияния условий среды. Даются рекомендации по этому разделу. 4. Оценка органов управления (ОУ) и средств отображения информации (СОИ). К органам управления относятся устройства, с помощью которых человек управляет машинами (тумблеры, кнопки и т. д.). При проектировании органов управления следует стремиться к тому, чтобы усилия, необходимые для их перемещения, были минимальными или во всяком случае не превышали физических возможностей человека. Если данным органом управления часто приходится пользоваться, то усилие, необходимое для его перемещения, следует уменьшить в 3-5 раз. Существуют определенные связи между СОИ и ОУ. Знание этих связей обеспечивает возможность точного выполнения рабочего процесса и резко снижает вероятность ошибок при работе. Основные принципы учета этих взаимосвязей следующие: 1) принцип функциональности — информационные устройства и ОУ, выполняющие одинаковые функции, следует располагать близко друг от друга; 2) принцип значимости — наиболее важные СОИ и ОУ должны находиться в местах, наиболее удобных для наблюдения и обслуживания;
54 3) принцип очередности использования — СОИ и ОУ должны располагаться в той последовательности, в которой они используются; 4) принцип частоты использования — СОИ и ОУ должны располагаться с учетом частоты их использования. Общая оценка ОУ производится по схеме: наименование ОУ, назначение ОУ, количество, соответствие размещения ОУ рабочим зонам, расположение ОУ для левой руки, для правой руки, последовательность обращения к ОУ, частота использования ОУ, значимость. Затем производится оценка каждого вида органов управления: тумблеров, кнопок и т.д. При оценке тумблеров указывается: назначение, количество, расположение, длина плеча рычага, ширина самой широкой части, направление включения, частота обращения, величина прилагаемых усилий. После этого приводятся сведения о расположении наиболее важных ОУ и угле наклона приборной панели к горизонтальной плоскости. Особое внимание уделяется надписям к органам управления, которые выполняются прописными буквами; при этом оценивается расположение надписей, высота букв, ширина штриха буквы и т. д. Оценка органов управления проводится сравнением фактического выполнения с нормативным, которое дано в рекомендациях (см. ниже), и при этом указываются конкретно отклонения по каждому пункту. На основании полученных данных даются соответствующие рекомендации. После проведения оценки дается общее заключение по ОУ и СОИ и рекомендации по их рациональному расположению. В отчете проанализировать и отразить следующие показатели: Характеристика деятельности оператора. Поза оператора, ее обоснованность. Положение корпуса оператора при работе (движении) - прямое, наклонное - угол наклона). Возможность регулирования параметров кресла. Размер рабочих зон рук, соответствие их рекомендуемым. Прием информации: а) зрительный канал — приборы и т. д. б) слуховой канал — селектор, радио. Действия: а) моторные; б) командные. Аварийные ситуации (охарактеризовать действия оператора при различных авариях). Связь с другими операторами (указать виды связи, число каналов и их расположение). Ограничения.
55 Эстетическое оформление (цветовое решение, форма, сочетание форм, композиционные приемы, ассоциативный ряд, использование фирменных цветов, использование объекта как носителя рекламы или информации и др.). Эргономическая оценка кабины водителя транспортного средства Эргономический анализ кабины транспортного средства включает в себя оценку: - организации рабочего места в соответствии с антропометрическими данными водителя; - рабочего места с учетом влияния производственной среды; - органов управления, обеспечивающих надежное функционирование водителя; - средств отображения информации с точки зрения возможностей водителя. 1. Общее описание проекта 1. Назначение и общие характеристики транспортного средства. 2. Основные и дополнительные задачи водителя. 3. Краткая характеристика деятельности водителя (входные каналы информации, моторные «выходы», длительность рабочего дня). 4. Возможные аварийные ситуации и отказы, требующие срочного действия водителя. 5. Основной контингент водителей. 6. Особые условия эксплуатации или ограничения. 2. Антропометрия 1. Для рационального конструирования рабочего места водителя необходимо учесть размеры человеческого тела.. 2. Изготовить плоскостной манекен. На чертеже дать ориентировочную оценку планировки кабины с помощью плоскостного манекена. Вносят поправки на одежду и снаряжение водителя (см. табл. 3.9). 3. Определить площадь и кубатуру рабочего места, высоту кабины и сравнить с нормативными. 4. Проводится оценка рабочей позы (для водителя - сидя). Рабочее положение - координированное положение туловища, головы, рук, ног водителя относительно органов управления. Оно зависит от размеров рабочего места (пульта), от расстояния, отделяющего пульт от водителя, усилий, прилагаемых к органам управления, точности работы, степени внимания, объема и типа движений и напряжения зрения. При работе сидя угол наклона вперед не должен превышать 10-15. Правильное положение тела во время работы, т.е. такое, при котором достигается малая утомляемость, положительно влияет на состояние здоровья,
56 качество работы и повышение производительности труда. Удобства при работе сидя обусловливаются уменьшением нагрузки на мышцы спины, равномерным распределением веса тела по поверхности сиденья, удобным размещением и изменением положения ног, что уменьшает напряжение мышц нижней части бедра. 5. Определить угловой размер информационной панели (фактический) и сравнить с нормативным углом зрения. Сделать вывод о зрительной работе водителя транспортного средства. Таблица 3.9 Координаты оборудования кабины Измеряемая величина Высота от сиденья до верха кабины, мм грузового легкового автомоавтомобиля биля трактора гусеничного трактора колесного - 1000 1000 - Длина от сиденья до педалей, мм 420-450 380-450 420-500 Длина от спинки до штурвала, мм 370 350-370 - 400-500 Длина сиденья, мм 450 480 - - 450-500 340 - - 250 140-180 - 150-180 500 600-685 - - 50-75 30 - 0-90 Наклон сиденья, град. 5 10 - - Наклон спинки, град. 13 26-30 - - - - 750-900 - - - 350 - Высота сиденья спереди, мм Высота от сиденья до штурвала, мм Ширина рабочего места водителя, мм Наклон оси штурвала, град. - Расстояние от спинки до вершин рычагов, мм: - при включенных муфтах - при выключенных муфтах
57 Таблица 3.10 Поправка, мм Размер Летняя одежда Зимняя одежда Летнее Скафандр мужск. женск. мужск. женск. обмундир. Без давл. Под давл. Рост 25 10-100 25 10-100 75 100 70 Зона вертик. досягаем. 25 10-100 25 10-100 25 -60 -420 Высота глаз над полом (стоя) 25 10-100 25 10-100 25 -90 60 Локтевая рина 18 6 50-90 25-37 25 150 225 Длина стопы 30 12 40 12-18 25 25 25 Наиб. диаметр бедра 12 6 25 18 50 43 50 Ширина плеч 12 6 50-75 25 37 25 12 Длина предплечья и кисти 12 6 18 12 25 37 137 ши- 6. Сиденье водителя конструируется с учетом антропометрических данных человека, при этом определяется: а) высота сиденья — обычная (расстояние от пола до верхней плоскости сиденья); б) высота от сиденья до верха кабины; в) длина от сиденья до педалей; г) длина сиденья от спинки до переднего края; д) угол наклона сиденья (к горизонту); е) угол наклона спинки (к вертикали); ж) длина от спинки до штурвала; з) высота от сиденья до штурвала (для колесных тракторов); и) высота вершин рычагов управления над передним краем сиденья при включенных муфтах (для гусеничных тракторов); к) расстояние от спинки до вершин рычагов при включенных муфтах и от спинки до вершин рычагов при выключенных муфтах (для гусеничных тракторов); л) регулируемость сиденья (для гусеничных тракторов).
58 Все фактические размеры (по данным чертежа) сопоставляются с нормативными размерами (с учетом доверительного интервала). Допустимое отклонение не должно превышать 5 см. Все полученные данные заносятся в таблицу для сравнения. Эта таблица составляется на основании табл. 3.9 (координаты оборудования в кабине водителя) и рекомендаций по проектированию кабины (см. ниже); в одну графу заносятся данные из табл. 3.9, а в другую — взятые с чертежа. 7. Определяется сфера захвата (зона досягаемости). В зависимости от роста необходимо учесть нормативные размеры, приведенные в табл. 3.9. Нормативные размеры сравниваются с имеющимися на чертеже (рис. 3). На основании замеченных отклонений составляются рекомендации по внесению изменений в проект по данным антропометрии. 4. Оценка органов управления (ОУ) и средств отображения информации (СОИ). К органам управления относятся устройства, с помощью которых человек управляет механизмами или машинами (рычаги, педали, штурвалы, тумблеры, кнопки и т.д.). При проектировании органов управления следует стремиться к тому, чтобы усилия, необходимые для их перемещения, были минимальными или во всяком случае не превышали физических возможностей человека. Если данным органом управления часто приходится пользоваться, то усилие, необходимое для его перемещения, следует уменьшить в 3-5 раз. Существуют определенные связи между СОИ и ОУ. Знание этих связей обеспечивает возможность точного выполнения рабочего процесса и резко снижает вероятность ошибок при работе. Основные принципы учета этих взаимосвязей следующие: 1) принцип функциональности — информационные устройства и ОУ, выполняющие одинаковые функции, следует располагать близко друг от друга; 2) принцип значимости — наиболее важные СОИ и ОУ должны находиться в местах, удобных для наблюдения и обслуживания; 3) принцип очередности использования — СОИ и ОУ должны располагаться в той последовательности, в которой они используются; 4) принцип частоты использования — СОИ и ОУ должны располагаться с учетом частоты их использования. Общая оценка ОУ производится по схеме: наименование ОУ, назначение ОУ, количество, соответствие размещения ОУ рабочим зонам, расположение ОУ для левой руки, для правой руки, последовательность обращения к ОУ, частота использования ОУ, значимость. Затем производится оценка каждого вида органов управления: рычагов, педалей, рулевого колеса и тумблеров. При оценке рычагов отмечается: их назначение, количество, форма и размеры, расположение, число включений за время работы, величина усилия на одно переключение, направление и величина смещения в пространстве; общая затрачиваемая энергия.
59 Оценка педалей включает: назначение, количество, форму и размер, расстояния между педалями, наклоны педалей, расстояние от кресла до педали, частоту обращения, возможность регулирования, затрачиваемые усилия. При оценке тумблеров указывается: назначение, количество, расположение, длина плеча рычага, ширина широкой части, направление включения, частота обращения, величина прилагаемых усилий. После этого приводятся сведения о расположении важных ОУ и угле наклона приборной панели к горизонтальной плоскости. Особое внимание уделяется надписям к органам управления (выполняются прописными буквами); оценивается расположение надписей, высота букв, ширина штриха буквы и т. д. Оценка органов управления проводится сравнением фактического выполнения с нормативным, которое дано в рекомендациях, указываются конкретно отклонения по каждому пункту. На основании полученных данных даются соответствующие рекомендации. Оценка СОИ проводится аналогично рассмотренной в работе 1. Дается общее заключение по ОУ и СОИ и рекомендации по их рациональному расположению (см. отчет по работе). В отчете проанализировать и отразить вышеперечисленные показатели, особое внимание уделить таким как: - характеристика деятельности водителя; - поза водителя, ее обоснованность; - положение корпуса водителя при работе (движении) - прямое, наклонное - угол наклона); - возможность регулирования параметров кресла; - размер рабочих зон рук, ног, соответствие их рекомендуемым; - прием информации: зрительный канал (приборы и т. д.); слуховой канал (селектор, радио); - действия: моторные; командные; - аварийные ситуации (охарактеризовать действия водителя при различных авариях); - связь с другими водителями (указать виды связи, число каналов и их расположение); - ограничения; - эстетическое оформление (окраска, формы и др.). На средствах транспорта, особенно предназначенных для движения в полевых условиях, сиденье и спинка должны быть хорошо подрессорены как единое целое для амортизации ударов. 1. Автомобиль. В автомобиле водитель размещается, сидя в кресле. Управление автомобилем осуществляется при помощи штурвала рулевого управления и педалей. Дополнительные органы управления размещаются вблизи рук водителя и в поле его зрения. Управление вспомогательными устройствами размещается обычно несколько в стороне.
60 Рис. 3.34. Кабина водителя легковой автомашины (размеры в см, по М. Шмиду) Для обеспечения достаточного обзора и удобства вождения водитель размещен у левого борта. Сиденье водителя делается обязательно мягким для амортизации толчков и тряски при движении. Иногда применяется регулировка сиденья (по высоте 30 мм и длине 50 мм). Размеры кабины водителя влияют на удобство управления, внимание, качество работы, а также на утомление, безопасность езды. На рис. 3.34 приведены размеры, установленные путем изучения многочисленных проспектов отечественных и зарубежных легковых автомобилей различных марок. При расчетах за основу принималась человеческая фигура высотой 169-180 см. Человек меньшего или большего роста может регулировать положение сиденья в пределах 10 см в горизонтальной и 4 см в вертикальной плоскостях. 6. Самолеты и поезда. На рис. 3.35 приведены возможные сиденья. Удобства при продолжительном сидении зависит в известной степени от расслабления мышц. Выбор правильной формы сиденья для средств транспорта, совершающих многочасовые, многодневные рейсы, осуществляется на основе субъективных результатов исследования, проводимых в экспериментальных условиях на специальных сиденьях.
61 1 - сиденье в самолетах английских воздушных линий; 2 - сиденье в скорых поездах швейцарских железных дорог; 3 - сиденье в пассажирских поездах английских железных дорог. Рис. 3.35. Сиденья в самолетах и поездах (вид сбоку, размеры по М. Шмиду) Локомотив. Управление современными локомотивами предъявляет повышенные требования к водителям и выбору его рабочего места. С точки зрения эргономики необходимо обеспечить удобное, рациональное и безопасное управление, снижение физической и психической нагрузки и образцовую культуру труда. На рис. 3.36 приведены размеры, полученные на основе исследований эргономики и проверенные практически.
62 Рис. 3.36. Кабина водителя локомотива (размеры в см, по М. Шмиду) 3.2. Органы управления (ОУ) Органы управления – детали машин, приборов, инструментов, посредством которых человек управляет машинами и оборудованием. Органы управления различаются: а) по назначению:
63 – для ввода рабочей информации, – для установки режимов работы, – для регулировки параметров; б) по характеру движений: – требующие движений включения, выключения или переключения (это может быть нажатие клавиши, кнопки, поворот ручки, перемещение рычага); – требующие повторяющих движений: нажимных, вращательных, ударных (печатание на клавиатуре). Темп движений следует различать и дифференцировать. Максимальный темп вращения для ведущей руки – 4,83 оборота в секунду, для неведущей – 4,0 оборота в секунду; – требуют точных дозированных движений: настройка параметров. ОУ по характеру перемещения могут быть линейными (движутся поступательно), вращающимися ли смешанными. Разные ОУ требуют движения различных звеньев тела в сочетаниях: - пальцев, - пальцев и кисти, - кисти и предплечья, - пальцев, кисти, предплечья и плеча, - пальцев, кисти, предплечья, плеча и плечевого сустава; в) по назначению и характеру использования: – основные – используемые постоянно, – используемые периодически (для ВКЛ – ВЫКЛ); г) по конструктивному исполнению: рычаги, тумблеры, штурвалы, переключатели, кнопки и др. ОУ должны: – соответствовать техпроцессам; – стимулировать развитие гностической и различающей способностей конечностей человека; – облегчать выполнение операции; – вызывать эстетически положительную реакцию. При оформлении ОУ учитывают: – вид работы (простая, точная); – продолжительность использования инструмента; – наличие большой силы для манипулирования; – вероятность повреждение руки; – размер инструмента; – материал инструмента; – способ, каким инструмент удерживается в руке, положение руки и всего тела во время работы; – высоту рабочей зоны.
64 Рис. 3.37. Захватные элементы ручных инструментов: 1– трехгранняя призма, 2, 3, 4 – оптимальные формы рукояток; 5 – форма ручки в виде крюка; 6 – ручка шабера; 7– оптимальное оформление захватной части рукоятки; 8—неудобная форма рукоятки круглого сечения; 9 – рукоятка напильника; 10, 11, 12 – неудобные формы рукояток Параметры ОУ должны соответствовать анатомическим, психологическим и психофизиологическим возможностям оператора и отвечать эстетическим требованиям. Правильно оформленные ОУ соответствуют анатомии руки. Форма захватных частей инструментов должна быть обусловлена особенностями строения руки человеческого тела. ОУ не должны вызывать деформаций руки, перегружать мелкие мышцы прежде всего кисти и предплечья. Форма должна способствовать распределению давления при сжимании рукоятки на
65 возможно большую поверхность соприкосновения и предохранять кожу от мозолей, потертостей. Материал должен быть выбран с учетом требований гигиены, быть приятным на ощупь, прочным, легким, иметь высокий коэффициент трения (не быть скользким), должен отличаться низкой теплопроводностью. Выбор органов управления При выборе разработчиком конкретного типа органа управления следует учитывать конструктивные и технические ограничения. Например, факторы внешней среды: во взрывооопасных помещениях недопустимо использование органов управления, при включении-выключении которых может возникнуть искрение, даже если они предпочтительны по конструкторским или экономическим соображениям. Рычаги Целесообразно использовать, когда необходима высокая скорость движения и управления при больших переключающих усилиях, небольшой траектории переключения. Рычаг совершает качательные движения в одной или нескольких плоскостях. Рис. 3.38. Примеры рычагов Рычаги целесообразнее в вертикальной плоскости, нежели в горизонтальной. Максимально допустимое число положений рычага – 8. Рекомендуемый путь перемещения от 150 до 350 мм. Минимально допустимое расстояние между двумя положениями рычага – 50 мм. Длина рычага – 150…700 мм. Прилагаемое усилие – 30 … 130 Н.
66 Например, у водителей транспортных средств на высоте 700…750 мм от пола усилие 30…50 Н. Максимум на себя 200 Н, от себя – 150 Н. Рис. 3.39. Рычаги. Форма и размеры Таблица 3.11 Рычаги. Размеры (по рис. 3.37) Обозначение a b c d e f 15 30 46 20 25 16 Размеры, мм 22 43 66,5 25 32 20 30 60 92 30 40 24
67 Если переключаем пальцами, то усилие 10…20 Н. При вертикальном расположении рычагов один над другим оптимальное расстояние между рычагами 105…120 мм, минимальное 60 ... 75 мм, максимальное 160…170 мм. Фасонная (захватная) часть рычага должна иметь простую геометрическую форму (обычно на основе цилиндра, усеченного конуса). Наиболее приемлемые – захватные части конусообразной или яйцевидной формы, их не надо крепко сжимать, как ручки круглого сечения. Плечо рычага тщательно обрабатывают. Рекомендуется, чтобы рукоятка выполнялась из пластмассы черного цвета. Кривошипные рукоятки Целесообразно использовать, если требуется быстрое вращение органа управления, а для переключения необходима большая физическая сила. Оптимальное усилие – 10…35 Н. Таблица 3.12 Соответствие длины рукоятки и ее максимальной скорости вращения Мах. скорость вращения, об/мин 275 250 230 180 140 Длина рукоятки, мм 30 50 70 120 290 При работе стоя высота расположения – 900…1100 мм. Рис. 3.40. Примеры использования кривошипных рукояток
68 Необходимо, чтобы кривошипная рукоятка сохраняла установленное оператором положение, т.е. имела механическую блокировку. Рис. 3.41. Кривошипные рукоятки: 1 – 5 – рекомендуемые размеры и формы рукояток; 6 – неправильные формы рукояток При проектировании следует фасонную часть кривошипа выполнять в форме усеченного конуса. Плечо кривошипа должно иметь плоскую мягкую
69 форму, а его поверхность должна быть хромирована или иметь другое гальваническое покрытие. Рекомендуется, чтобы рукоятка выполнялась из пластмассы черного цвета. Ручные колеса (маховики, штурвалы) Используются для осуществления вращательных движений. Целесообразно использовать при медленном вращении (до 10 об/мин), а также в случаях, когда необходима точная установка. Рекомендуемый диаметр колеса – 125…500 мм. Скорость – от одного оборота за 6 сек до 1 об/сек. Усилие – 25…150 Н при работе одной рукой; 25…300 Н при работе двумя руками. Рис. 3.42. Ручные колеса, штурвалы
70 При быстром вращении и силе 10…20 Н рекомендуется диаметр  125 мм. При точной установке и силе 20…30 Н рекомендуется диаметр  160…200 мм. Чем больше диаметр и точнее установка, тем меньше должна быть сила. Угол поворота без перехвата – не более 120. При проектировании небольших колес диаметром до 150 мм используют дискообразную форму колеса. Рекомендуемое количество плеч – 2…4. Рукоятки также чаще выполняются из пластмассы черного цвета простых геометрических форм. Рис. 3.43. Примеры маховиков Рис. 3.44. Штурвал
71 Центр маховика должен располагаться на высоте локтя. Это составляет 230 мм от поверхности сиденья при рабочем положении сидя и 900…1050 мм от пола при рабочем положении стоя. Обод должен быть хромирован. Поворотные кнопки Применяются, если для управления требуется небольшая сила, а также медленное и плавное вращение ручки на угол до 360, точная установка. Минимальный диаметр поворотных кнопок – 6 мм, максимальный –100 мм. На рис. 3.46, 3.47 представлены рекомендуемые размеры и оформление поворотных кнопок. Таблица 3.13 Параметры кнопок Диаметр кнопки, мм Оптимальное усилие, Н Максимальное усилие, Н Высота кнопки, мм 6 25…40 60…80 100 1,5 2 5…20 30…50 10 20 50 100 13…20 20 15…(25) 15 Для точной регулировки при небольшом усилии рекомендуется диаметр 30…50 мм. Если усилие велико, то поверхность кнопки должна быть ребристой. Кнопке с диаметром более 50 мм рекомендуется придать форму, соответствующую профилю пальцев. Рис.3.45. Поворотная кнопка
72 Рис. 3.46. Форма поворотных кнопок: 1 – рекомендуемая форма и оформление; 2 – размеры кнопок (длина захватной части и диаметр); 3 – рифленые и зубчатые ободья; 4 – внешний вид обода; 5 – кнопки с обозначением назначения; 6 – рекомендуемое оформление; 7– кнопка со стопором; 8 – рекомендуемое положение оси кнопки; 9 –допустимое расстояние между кнопками; 10 – монтирование кнопок на одной оси Рекомендуются кнопки цилиндрической или слегка конусообразной формы из пластмасс пастельных тонов, не контрастирующие с фоном панели. Для большей выразительности торцовую часть комбинируют с металлом.
73 Рис. 3.47. Поворотные кнопки Рычажные переключатели Служат для включения, выключения электросистем, конда сила переключения не превышает 15 Н. Включение осуществляют с помощью откидной или поворотной ручки. На рис. 3.48: 1 – основные размеры, форма переключателя; 2 – нерекомендуемые формы выключателей; 3 - оптимальный угол поворота относительно среднего положения; 4 – предельно допустимое расстояние между соседними переключателями; 5 – внешний вид переключателей. Оптимальное усилие – 10 Н, минимальное – 2,5 Н. Целесообразно, чтобы каждое переключение ручки сигнализировалось щелчком предохранительного штифта. Важное значение имеет форма, цвет элементов индикации. Для повышения наглядности индикации положения перекидной ручки одну из ее половин
74 рекомендуют окрашивать в контрастирующий цвет. Для внешнего оформления рекомендуется использовать пластмассы пастельных тонов, которые комбинируют с черным или белым цветами. Радиус - 115…190 мм, высота оси над полом – 915…1015 мм. Минимальное расстояние между кнопками – 25 мм. Минимальный угол поворота – 30 (минимальный угол при визуальном контроле – 15). Максимальный угол – 60. Весь диапазон переключения – менее 180. Рис. 3.48. Селекторные переключатели
75 Рис. 3.49. Переключатели селекторные Нажимные кнопки Рис. 3.50. Нажимные кнопки: 1 – простые формы кнопок с неглубокой выемкой; 2 – монтирование кнопок «заподлецо» с панелью; 3 – рекомендуемые формы кнопок для выключения оборудования; 5 – верхняя поверхность кнопки; 6 – расстояние между соседними кнопками; 7 – неудобная форма кнопок; 8 – глубина утапливания кнопки; 9 – нажатие кнопки большим пальцем; 10 – грибовидная форма кнопки; 11 - рекомендуемое расположение надписей на кнопках; 12 – обозначение грибовидной кнопки (А – правильно, Б – неправильно)
76 Применяются, когда необходимо быстро включать или выключать оборудование, управлять машинами (оборудованием). Конструкция кнопки должна обеспечивать надежный самовозврат в первоначальное положение. По возможности следует дополнить кнопку специальной лампочкой, сигнализирующей о включении кнопки. Нажимные кнопки могут управляться всей рукой. Тогда они имеют диаметр 30…50 мм, глубина вдавливания 6 мм, максимальное усилие 120 Н. Рекомендуемая форма – грибовидная. Кнопки, управляемые пальцем, имеют круглое или квадратное сечение. Формообразование поверхности кнопок должна соответствовать форме пальца. На верхней поверхности кнопки не должно быть рельефного изображения. При частом применении наиболее хорошо зарекомендовали себя кнопки четырехугольной формы с закругленными углами или закругленной верхней кромкой. Если кнопка редко используется, возможно ее выполнять круглой. Для повышения надежности положения пальца и исключения проскальзывания на кнопках выполняют неглубокую насечку или выемку. Рис. 3.51. Кнопки нажимные Глубина утапливания кнопок не должна быть одинаковой; для часто используемых кнопок она равна 3…5 мм, а для редко используемых – 6…12 мм. Если кнопка утоплена, то наименьшее отверстие для пальца 13 мм при минимальном размере кнопки 12 мм. Расстояние между центрами кнопок при работе одним пальцем 18…30 мм, двумя пальцами – 30…50 мм. Оптимальная ширина кнопок, расположенных рядом, равна 12,5…18 мм. Расстояние между кромками соседних кнопок – не менее 5 мм. Расстояние между группами кнопок – 200 мм. Сила нажатия для часто используемых кнопок 1,4…6 Н, для редко используемых 2,8…11,2 Н.
77 Оптимальное расположение – на уровне локтя сидящего человека: рука согнута в локтевом суставе на 90, предплечье лежит горизонтально. При коротких и одиночных нажатиях для повышения скорости реагирования оператора на сигнал кнопки размещают несколько приподнятыми над столом, так, чтобы угол между кистью оператора и плоскостью стола составлял 30…45. Можно кнопки углубить. Функциональное назначение кнопки задается цветом самой кнопки, надписями. ВКЛ: I ВЫКЛ: О. Кнопки могут быть белые, серые, черные. «Пуск» – белая или зеленая, «Стоп» – красная. Используется цветной наполнитель в пластмассе. Аварийные: STOP, красного цвета. Опасность: желтые. Синие: для особого назначения. Вертикальное размещение кнопок предпочтительнее горизонтального. Рекомендуемый угол наклона клавиатуры кнопочного пульта - 15. Перекидные рычажные переключатели, тумблеры Данные ОУ используют для быстрого переключения, включения и быстрой установки, при дефиците свободного места. Для быстрой информации одну из половин ручки переключателя окрашивают в контрастирующий цвет. В целях безопасности важно, чтобы каждое положение ручки фиксировалось, например, предохранительным штифтом. Таблица 3.14 Параметры тумблеров Высота тумблера, мм Диаметр,мм min 9 3 оptim 12…20 5…7 max (при работе в перчатках) 15 8 Тумблеры должны удовлетворять следующим требованиям: диаметр ручки тумблера - от 3 до 12 мм, длина плеча рычага (ручки) принимается в пределах 12 - 25 мм.
78 Рис. 3.52. Тумблеры На рис. 3.52:
79 Рекомендуемая сила переключения составляет 3…5 Н, max – 20 Н (вся рука). Чем больше высота, тем больше требуется сила. Например, рычажный переключатель высотой 50 мм управляется всех рукой, сопротивление достигает 10 Н. Для тумблера: сопротивление усилию 3 … 12 Н. Расстояние между тумблерами: минимальное 15 мм, оптимальное 25 мм. Число позиций: 2 или 3. Рис. 3.53. Тумблеры В двухпозиционном тумблере при переключении из одного положения в другое средняя линия рычага должна перемещаться на угол не менее чем 60°, а в трехпозиционном – не менее чем на 40. При горизонтальном размещении тумблеров поворот вправо всегда должен обозначать «Включено», «Больше», поворот влево – «Выключено», «Меньше»; Желательно, чтобы переключение тумблера сопровождалось акустически - щелчком. Педали Педали используются, если необходимо быстрое включение и выключение оборудования, пуск и остановка большей силой переключения и не особо точная установка органа управления; одновременное управление с помощью рук и ног, или высвобождение рук. Необходимо: – обеспечить достаточное место для ног во время перерыва в работе, отдыха; – разместить педаль под прямым углом к вертикальной оси голени; – обеспечить достаточное расстояние между педалями; – предусмотреть, чтобы плечи педали были рассчитаны на прочность; – обеспечить самовозврат педали.
80 Педали необходимо размещать ближе к продольной оси тела оператора. Рис. 3.54. Усилие, развиваемое ногой человека Оптимальный угол поворота ноги в коленобедренном суставе: – 90…100 (при усилии до 100 Н) – 110…120 (100…200 Н) – более 120 (250…500 Н). На рис. 2.24 представлена оптимальная рабочая зона для ног и расположение педалей в ней при переключении в положении стоя или сидя (модифицировано по Лейману). Некоторые рекомендации: – длина педали минимальная 25 мм, оптимальная 75, – ширина педали 60…100 мм (ширина педали должна соответствовать ширине стопы), – расстояние между педалями минимальное 50…100 мм, оптимальное 100…150 мм, максимальное 450 мм. Рекомендуется глубина утапливания педали 40…60 мм.
81 Рис. 3.55. Оптимальная рабочая зона для ног Рис. 3.56. Педали
82 Рис. 3.57. Педали На рис. 3.57:
83 Рис. 3.58. Конструкция педалей: 1 – усилие развивается носком, пяткой, всей ногой; 2 – педаль для точного и быстрого управления; 3 – педаль, перемещаемая пяткой; 4 – педаль, требующая поворота голеностопного сустава; 5 - указанные на рисунке длины плеч должны быть одинаковы; 6 – оптимальное положение ног человека Слишком высокая педаль утомляет мышцы нижней поверхности ног. Например, при управлении автомобилем 90 Н, глубина вдавливания 15…60 мм.
84 Рис. 3.59. Конструктивные схемы педалей Оптимальная сила, развиваемая носком или пяткой – 40 Н, всей ногой 70…80 Н. Педаль для работы оператором-женщиной должна иметь силу сопротивления на 25…50% меньше, чем у мужчин. Поверхность педали должна быть шероховатой (рифленой), чтобы нога не скользила, иметь закраину для предотвращения соскальзывания.
85 Рекомендации к расположению органов управления 1) следует принимать органы управления в минимальном количестве, располагать в соответствии с последовательностью в работе (слева направо, сверху вниз); 2) часто применяемые органы управления должны выделяться размером, внешним видом, располагаться в зоне хорошей видимости и досягаемости; 3) оптимальная досягаемость конечностей – 700 мм от глаз оператора; 4) максимальная частота движения руки при сгибании и разгибании около 80 раз в минуту, ноги – 45 раз, корпуса – 30 раз, частота пальца – 6 раз в секунду, ладони – 3; 5) рука двигается лучше в горизонтальной плоскости, чем в вертикальной, правая рука – против часовой стрелки, левая – по часовой, 6) если требуется быстрая реакция, следует использовать движение по направлению «к себе»; 7) движения вперед быстрее, чем движения в сторону; предпочтительнее «вперед–назад», а не «влево–вправо», «по кругу», «вверх–вниз»; 8) предпочтительней движения в горизонтальной плоскости «впередназад» (а не «вверх–вниз»), чтобы избежать усилия на преодоление собственного веса; 9) форма органов управления должна быть удобной, без острых углов, нескользкой; 10) круглое сечение не обеспечивает узнаваемость отдельных положений органов управления; следует разрабатывать оригинальные формы; 11) при диаметре менее 15 мм и более 50 мм требуется большее мускульное напряжение. 12) нельзя придавать ручке форму, чтобы ее можно было держать только одним способом. 13) форма может быть образована морфологическим отпечатком сжатой ладони на пластичном материале. 14) для лучшего опознавания органов управления следует выполнять их разными по форме и размеру, окрашивать в различающиеся цвета либо маркировать. При групповом расположении нескольких рычагов в одной зоне необходимо, чтобы их рукоятки различались по форме, что позволит дифференцировать их на ощупь, оператор сможет переключать рычаги, не отрываясь от работы. 15) предусмотреть возможность изменения положения руки во время работы; 16) конструкция должна обеспечить точное выполнение операций, сведение к минимуму холостых ходов; 17) сила зажатия органов управления в руке должна быть минимальной, не должны перегружаться мелкие мышцы руки. 18) оптимальная величина силы – 10…15% от максимальной силы – должна приниматься за исходную при конструировании органов управления.
86 19) учитывать, что 6…7 % людей – левши. 20) цветовая проработка; 21) правильно выбирать вид органа управления: например, для очень точного регулирования использовать поворотные кнопки; если требуется большая сила при переключении ОУ, целесообразно применять ножные устройства (педали); 22) конструкция должна исключить случайный сдвиг и срабатывание органов управления; самопроизвольное переключение (при тряске), одновременное включение несовместимых режимов управления. А) Положение «Пуск», «Вкл», «Увеличение», «Подъем», «Открытие» и команды «Вперед», «Вправо», «Вверх» должны соответствовать перемещению: – рычага (органа ручного управления) вверх, от себя, вправо; – маховичка – по часовой стрелке; – кнопок – нажатию верхних, передних, правых кнопок. Б) Положение «Выкл», «Остановка», «Уменьшение», «Закрытие» и команды «Вниз», «Влево», «Назад» должны соответствовать перемещению – рычага: вниз, на себя, влево; – маховичка: поворот против часовой стрелки; – кнопки: нажатие нижних, задних, левых. Для органов ножного управления: при нажатии педали – «ВКЛ», «Увеличение»; при отпускании педали – «ВЫКЛ», «Уменьшение». Органы управления в автомобиле По функциональному назначению выделяют две группы: 1) устройства изменения направления и скорости движения транспортного средства: рулевое колесо, педаль сцепления, педаль управления дроссельной заслонкой или подачей топлива, тормозная педаль, рычаг переключения передач, рукоятка стояночного тормоза; 2) устройства управления вспомогательными устройствами: кнопка включения стартера, включатель зажигания, переключатель света, кнопка электрического сигнала, органы, управляющие стеклоочистителем, отопителем, вентиляцией, кондиционером, освещением, рычаг включения указателей поворота, др. При проектировании следует учитывать и принцип встречной адаптации, т.е. возможности приспособления людей к транспортному средству. К конструкции устройств управления предъявляются требования: автоматизация управления автомобилем; быстрота переключения и небольшое усилие, необходимое для выполнения рабочих движений; целесообразная траектория движения рук и ОУ; травмобезопасное устройство органов управления; информативность, продуманная форма рукояток; соответствие требованиям эстетики. Выполнение указанных требований достигается: использованием автоматической коробки передач, совмещения нескольких видов управления в одном ОУ, применением гидравлических и пневматических приводов, размещением
87 ОУ в оптимальных и функциональных зонах, применением тактильно– гностических форм рукояток, их соответствием гигиеническим требованиям. Рис. 3.60. Посадка человека в автомобиле Требования к рулевому колесу: прилагаемая сила при вращении не должна превышать 30–50 Н для одной руки и 100–110 Н для двух; скорость вращения должна обеспечивать надежное управление транспортным средством при различных скоростях движения. Простота вращения рулевого колеса определяется передаточным числом рулевого механизма и диаметра обода. Для большей части автомобилей передаточное число рулевых механизмов 15…40, диаметр обода – 300…500 мм. Диаметр обода тяжелых грузовых автомобилей увеличивают, а легковых и спортивных – уменьшают. Применение бустерного управления, гидроусилителей дает возможность уменьшить диаметр обода и тем самым улучшить обзорность. Удобство управления автомобилем также определяется целесообразной формой рычагов и рукояток управления, рациональным размещением на приборной панели, направление перемещения, которое влияет на траектории рабочих движения человека в целом, усилиями, которые необходимо прикладывать к ОУ. Внимание следует уделить и расположению педалей. При этом учитывают частоту и продолжительность их использования, прилагаемую силу, анатомические и физиологические характеристики человека. Опорная площадка педали должна располагаться так, чтобы при положении ноги с опорой на пятку угол голеностопного сустава равнялся 90…100, коленного - 95…135, тазобедренного - 90…120.
88 3.3. Панели и пульты управления При дальности наблюдения 120…250 мм работа может быть выполнена только людьми с хорошим зрением в положении сидя, с опорой на локти, когда необходимо детальное рассматривание мелких объектов. Высота стола 900…1000 мм. При 250…350 мм – выполняется тонкая работа в положении сидя и стоя (сборка мелких деталей). При дальности наблюдения 350…500 мм работа выполняется сидя и стоя – это обычная ручная работа сидя. Свыше 500 мм к зрительной деятельности предъявляются наименьшие требования в отношении различения и детального рассматривания; производится упаковка, монтаж больших деталей, тяжелая и грубая ручная работа с инструментом. Размещение индикаторов и органов управления на приборной панели Пространство пункта управления имеет три зоны: рабочую, вспомогательную и отдыха. Рабочая – главная функциональная зона. В данной зоне устанавливается пульт с аппаратурой управления, информационные щиты и панели, регистрирующие приборы. Вспомогательная зона - пространство, прилегающее к обратной стороне оперативных щитов и панелей, необходимое для проведения работ по наладке и контролю устройств и оборудования. Учесть проходы, обеспечивающие подход к обратной стороне оперативных щитов. Назначение зоны отдыха - психологическая переадаптация оператора в процессе кратковременного отдыха. Она располагается внутри пункта управления так, чтобы даже находясь в данной зоне оператор мог наблюдать за появлением сигналов на пультах управления. Формы пультов: 1. Фронтальная. Если возможно все ОУ разместить в зонах максимальной и допустимой досягаемости, а индикаторы – в пределах зоны центрального и периферийного зрения. 2. Трапециевидная. Боковые панели развернуты относительно фронтальной плоскости под углом 90–120. 3. Многогранная, полукруглая – при большом количестве органов управления и средств отображения информации. Минимальный диаметр полукруглого пульта для одного оператора – 1200 мм. Оптимальная форма пульта – полумесяц, обращенный к оператору вогнутой стороной.
89 На рис. 3.61 представлены удачные и неудачные формы пульта (за исключением пультов, размеры которых сопоставимы с размером ладони). а б а б Рис. 3.61. Рекомендуемая (б) и нерекомендуемая (а) формы пультов Панель управления должна располагаться так, чтобы обеспечить наивысшую эффективность деятельности. «Моторное поле» совмещают с «Полем эффективной видимости». При компоновке необходимо учитывать: – назначение и количество органов управления; – соответствие размещения органов управления рабочим зонам; – размер, форму, цвет, последовательность обращения и частоту использования органов управления; – расстояние между отдельными органами управления и группами различных органов управления; – число включений за время работы, – направление, величину смещений и прилагаемых для этого усилий, – общую величину затрачиваемой энергии при выполнении операций, связанных с управлением. Рекомендуемая высота пульта для работы сидя - 750…850 мм, а угол наклона его панели к горизонтальной плоскости – 10…20°. Высота пульта для работы в положении стоя: 1200 мм, если оператору необходимо просматривать пространство за ним, и 1600 мм, если не требуется обзор; При проектировании пульта рекомендуемое расстояние от оператора до приборов: 300…800 мм. Глубина рабочей панели не должна превышать 800 мм. Оптимальная зона: глубина от 120…150 до 600 мм, ширина 600…700 мм. Оптимальным для работы считается пространство, ограниченное дугами, которые описываются человеком при вращении в локтевом суставе (величина радиуса до 350…400 мм в положении сидя и до 300 мм в положении стоя); максимальным считается пространство, описываемое вытянутыми руками при
90 вращении в плечевом суставе (величина радиуса до 500 мм в положении сидя и до 600 мм в положении стоя). Максимальная зона досягаемости для обеих рук - 700  1100 мм. Иногда увеличивают размер зоны досягаемости по ширине (1100 мм) на 200…300 мм за счет наклонов корпуса и перемещения кресла на катках вдоль стола; На панели, предназначенной для работы в положении стоя, важнейшие и часто используемые органы управления размещать на высоте 1100…1400 мм от пола, остальные – не ниже 800 и не выше 1600 мм. При использовании тумблеров и переключателей следует учесть: длину плеча рычага; ширину самой широкой части; направление включения; количество положений и угол поворота переключателя; поверхность ручки, захватываемой рукой (длина, ширина, глубина). При оценке органов ножного управления (педали) необходимо отразить: нормальное положение (сидя, стоя); расстояние между педалями и их наклон; расстояние от кресла до педали; частоту обращения, возможность регулирования и прикладываемые усилия. Ногам оператора в рабочем положении сидя требуется ширина более 630 мм (допускаемая 500 мм), глубина 450 мм. Можно использовать мнемосхемы. Мнемоника – группа условных изображений на пульте, на которых установлены сигнальные лампочки, поясняющие, где находится элементы системы. Следует предусмотреть на пульте место для ведения записей, размещения журналов и технической документации. Его располагают непосредственно перед оператором. Его минимальные размеры – 1000 мм в ширину и 300…400 мм в глубину. Надписи на пульте следует располагать единообразно: под или над элементом. Надписи должны быть расположены так, чтобы они читались слева направо. Один знак или некое текстовое обозначение необходимо использовать для обозначения только одной функции. Отношение высоты знака к его ширине должно быть приблизительно 3:2, высота букв и других символов на панелях, расположенных перед оператором, – не менее 3 мм. Размеры знаков: 15…40 угловых минут. Ширина линий: 1,15 … 1,5 мм при расстоянии наблюдения 0,25…1,5 м. В заключение необходимо обратить внимание на следующие вопросы: соответствует ли расположение органов управления деятельности оператора; особенности группового расположен органов управления, регулирующих один параметр; отношение органов управления к индикаторам; расположение органов управления относительно индикаторов (выше, ниже индикаторов); расположение аварийных органов управления; соответствие направления движения рукоятки (рычага) направлению движения стрелок, устройство места на пульте для ведения записей, размещения регистрационных журналов и технической
91 документации. Рис. 3.62. Работа с пультами Рекомендации к проектированию пульта 1) последовательность расположения ОУ на пульте должна соответствовать последовательности их использования; 2) органы управления размещаю на панели в направлении слева направо, сверху вниз; 3) органы управления и индикаторы необходимо сгруппировать в логические блоки по 5–6 приборов на участке. Целесообразно сгруппировать в гори-
92 зонтальной плоскости, симметрично; а б Рис. 3.63. Рекомендуемое (б) и нерекомендуемое (а) расположение кнопок на лицевой панели 4) компоновку приборов и органов управления целесообразнее осуществлять в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной, симметрично, а не асимметрично. 5) при расположении органов управления и индикаторов следует учитывать частоту их использования; 6) органы управления и индикаторы, сигнализирующие об авариях, располагать в легко доступных зонах, в оптимальной зоне досягаемости рук; 7) наиболее важные в функциональном отношении приборы (а также приборы с наиболее частой обращаемостью) должны находиться в центральном поле зрения и в оптимальном рабочем пространстве, которое ограничивается радиусом дуги в локтевом суставе – 340 мм; 8) наиболее ответственные органы управления следует располагать спереди и справа от оператора в зоне досягаемости правой руки. 9) рекомендуемый такой порядок размещения органов управления на панели сверху вниз: главный выключатель «Стоп», главный переключатель (ВКЛ – ВЫКЛ), устройства индикации положения отдельных частей оборудования, органы управления производственными процессами, органы автоматического управления, органы вспомогательного управления. 10) рекомендуется главный выключатель «Стоп» располагить у верхнего края панели, слева от него – зеленая сигнальная лампа (готовность оборудования), справа – желтая (неисправность оборудования). 11) важнейшие индикаторы, за показаниями которых надо постоянно наблюдать, а также сигнализаторы тревоги располагают посередине панели или в его левой верхней части. 12) второстепенные органы управления и индикаторы размещаются в зоне максимальной досягаемости руки (величина радиуса дуги в плечевом суставе — 550 мм) – не обязательно в пределах оптимальных зон; 13) органы управления располагают так, чтобы работа равномерно распределялась между обеими рукой оператора. Правой рукой планировать выполнять операции наиболее ответственные, требующие точности или большей силы; 14) следует сократить до минимума количество и траектория рабочих движений;
93 15) избегать расположения органов управления, последовательно используемых, на разных высотах, уровнях; 16) избегать расположения органов управления, при котором возникает перекрестная работа двумя руками; 17) все органы управления нужно располагать таким образом, чтобы свести рабочие движения к движению предплечья, кисти, пальцев рук, допуская движения плечевого суставе в виде исключения; 18) точные движения лучше выполнять сидя; динамическая работа рук протекает более координировано в положении стоя; 19) биомеханика руки и ноги обусловлена шарнирным креплением плеча и предплечья, поэтому движения по окружностям предпочтительнее, чем прямоугольные; 20) если органы управления расположены рядом с индикаторами, то рука человека при работе не должна закрывать индикатор, поэтому рукоятку, управляемую правой рукой, рекомендуется помещать правее или ниже соответствующего или взаимосвязанного индикатора, а рукоятку, управляемую левой рукой, – левее или ниже индикатора; 21) направление движения рукояток органов управления должно совпадать с направлением движения стрелок индикаторов; согласовать положение органов управления и соответствующих им индикаторов; 22) каждый индикатор располагать непосредственно над связанным с ним органом управления или все индикаторы располагать в верхней части, а все органы управления – в нижней части панели; 23) если органы управления расположены на одной панели, а связанные с ними индикаторы на другой, то относительное размещение элементов на обеих панелях должно быть одинаковым; 24) расстояние между краями рядом расположенных кнопок не должно быть менее 5 мм. Расстояние между группами кнопок принимают равным 200 мм. 25) расстояние при горизонтальном расположении между тумблерами должно быть не менее 18 мм; 26) расстояние между ближними краями соседних ручек селекторных переключателей, если они используются одновременно, должно быть не менее 75 мм, а при пользовании только одной рукой – не менее 25 мм; 27) во избежании случайного включения располагать рукоятки не ближе друг к другу, чем 120 мм; делать разными по форме. 28) применять определенный, несколько отличный фон для каждой расположенной рядом функциональной группы приборов; помещать надписи на щитах для групп приборов сверху, а для индивидуальных – снизу; 29) наименее удобные места отводятся для устройств, связанных с настройкой, проверкой; их можно располагать за пределами нормальной зоны или скрыть под панелью; 30) отсутствие острых кромок; 31) панель не должна быть шероховатой;
94 32) панель должна быть защищена от коррозии, отрицательных факторов внешней среды. Цветовое решение панелей и пультов управления Используют спокойные цвета сложных приглушенных тонов. Для цветового решения пультов рекомендуются тона: пастельные, светло–голубовато–серые в комбинации с кремовым или слоновой кости или более темными оттенками неярких тонов синего, сине–серого или черного цветов. Кнопки, включающую аппаратуру низких температур, лучше красить в холодный цвет, высоких температур – в теплый. Светлые тона поверхности индикатора более удобочитаемы, чем темные. Цветовое решение индикаторов: тон индикатора рекомендуется выбирать светлее фона поверхности панели. Шкалы не должны резко контрастировать с цветом панели. Максимальная удобочитаемость достигается при резком цветовом контрасте между оцифровкой деления шкалы, штрихами, стрелкой и фоном шкалы. Не должно быть блестящих глянцевых поверхностей, которые отвлекают внимание. Освещение панелей и индикаторов Все элементы должны быть хорошо обозримы. При необходимости используют подсветку. Учитывают виды источника света. Учитывают отражение света от поверхности панели или стекол приборов и ослепление оператора. Свет не должен отбрасывать резкие тени. Можно использовать флуоресцирующие покрытия. При продолжительном наблюдении рекомендуется использовать индикаторные шкалы светло-зеленого цвета (глаз меньше устает). Не должно быть большого контраста между предметом и фоном. Символы и знаки Используют стандартные знаки и символы. При создании нового знака рекомендуется обращаться к правилам семиотики. Знаки и символы должны быть простыми, выразительными, легко понятными, следует исключать вероятность путаницы. Хорошо, если знаки имеют международное признание. Выполняя символ в цвете, иметь в виду воздействие цвета подсветки, а также факт, что определенный процент людей является дальтониками. Символ должен контрастировать с фоном. Наиболее удобочитаемы обозначения, у которых отношение площади символа к площади фона 1:1 – 1:3. Учитывают удобочитаемость при неблагоприятных условиях, простоту размножения существующими техническими средствами. Если положение зна-
95 ка установленное, то не размещать на вращающихся элементах (токарного станка). Для распознавания лучше – строчные буквы. Учитывают особенности зрения: иррадиацию, одновременный контраст; последовательный контраст. Глаз воспринимает 380…760 нм. Наиболее чувствителен 500…600 нм – желто–зеленый цвет. Некоторые особенности зрительной деятельности 1. Восприятие справа более благоприятно, чем слева. 2. Предметы, которые должны быть точно различимы, размещают не выше 10 и не ниже 45 от средней линии зрения на расстоянии 380…760 мм от глаза (оптимально – 560 мм). 3. Зона оптимального видения расположена перпендикулярно оси взора. 4. Наиболее быстро и четко воспринимаются показания приборов в правом верхнем квадрате. Там размещают сигнализаторы об опасности. Следующим по точности является нижний правый, затем верхний левый квадраты. Хуже всего – нижний левый. 3.4. Анализ средств отображения информации (СОИ) Требования к индикаторам: – надежность показаний; – удобочитаемость; – эстетический вид; – целесообразный способ крепления; – качественная обработка поверхности; – возможность подсветки шкалы. Некоторые правила проектирования СОИ: 1. Индицируются лишь важные параметры управления. Менее важные, перегружая информацией, могут вызвать психической состояние беспокойства. 2. Отсчет одинаковых параметров осуществляется не более чем одним способом, если для этого нет особых причин (двойная сигнализация). 3. Человек может воспринимать одновременно до семи важных показаний. 4. В случае перенапряжения одного органа чувств, воспринимающего показания индикатора (например, зрения), предусмотреть возможность использования другого органа восприятия информации (слуха). 5. Самые важные индикаторы, за показаниями которых надо постоянно наблюдать, сигнализаторы тревоги располагать на самом видном месте: посередине панели или слева вверху. 6. Не рекомендуется использовать индикаторы, осуществляемые отсчет
96 двух и более параметров. 7. Шкалы должны обеспечить удобочитаемость показаний. 8. Направление движения стрелки должно быть связано с органами управления. 9. Конструкция должна обеспечить функционирование индикатора в любых предусмотренных проектом условиях. Рис. 3.64. Варианты расположения индикаторов на панели Точное считывание, хорошая видимость, различение показаний (т.е. удобочитаемость) зависят от: – угла зрения оператора; – размеров и формы циферблата и шкалы по отношению к расстоянию от индикатора до наблюдателя;
97 – качества исполнения шкалы, градуировки, параметров делений и штрихов, величине интервалов между делениями; – качества циферблата, размеров, формы цифр, букв, знаков и их цвета, цветового контраста, расположения букв и цифр; – формы и расположения стрелки относительно шкалы; – быстроты считывания информации. Время, необходимое для считывания показаний – 0,2 … 1 с; – типа и цвета подсветки циферблата; – цветового решения. Темные знаки на светлом фоне при оптимальном естественном освещении более удобочитаемы, чем светлые на темном. Следует учитывать, что с возрастом у человека ухудшается зрение, замедляются двигательные реакции. При переносе взора с прибора, находящегося на близком расстоянии от глаз на прибор, отстоящий на большое расстояние от глаз, время чтения увеличивается – необходима смена конвергентной установки глаз. Поэтому следует избегать подобного расположения индикаторных устройств. Виды индикации 1. Стрелочная индикация. Шкалы приборов, требующих высокой точности, должны иметь диаметр 120…130 мм, менее важную информацию – 70…80, остальные – 50 мм. Шкалы Рекомендуется оцифровка: 0–1–2–3–4–5 или 0–5–10–15–20 Допускаемая: 0–2–4–6–8–10 Недопускаемая: 0–3–6 или 0–1,5–3–4,5 Рекомендуемые шкалы: 0 - 1 - 2 или 0 - 5 - 10 или 0 - 10 - 20 Различие рисок по высоте: 2 : 1,5 : 1 (большая риска, средняя, малая) Различие рисок по толщине: 3 : 2,5 : 2 Оптимальная ширина штриха 0,8 … 1,0 мм для малых приборов и 1,2…1,5 мм для больших. Оцифрованные штрихи выполняют в 2…4 раза толще и в 2…2,5 раза длиннее неоцифрованных. Если расстояние между делениями равно 1, то минимальная высота риски 1,5. Высота большого штриха – более 1/90 расстояния до наблюдателя. Высота малого штриха – более 1/200 расстояния. Наименьший интервал между штрихами 1/600 расстояния.
98 Пример: Расстояние 750 мм. Самый малый интервал 1,5 мм. При увеличении интервала до 3,5 … 6,6 мм точность считывания возрастает. Дальнейшее увеличение не существенно. Лучший интервал между большими отметками 12,5 … 18 мм. Минимальный размер шкалы 25 мм. На расстоянии 700 мм можно различить 50 делений, на расстоянии 3000 мм на шкале должно быть менее 10 делений. Для 50 делений при расстоянии 1000 мм достаточна шкала 40 мм, при расстоянии 3000 мм – шкала 110 мм. Фон шкалы должен быть матовым, исключить блики. Если на циферблате 2 стрелки, то им следует придать различную форму или окраску. Точнее ориентироваться, если кончик стрелки не касается делений шкалы, а удален, но не более чем на 1,6 мм. Стрелка должна доходить вплотную до линии рисок или не доходить менее чем ½ высоты малых рисок. На шкалах можно сразу обозначать опасные зоны цветом: Внимание! – желтый цвет. Стоп! – красный цвет. 2. Знаковая индикация (цифры, буквы, фигуры…) Возможно несколько абстрактных методов кодирования: цифровое, буквенное, цветовое, кодирование с использованием геометрических фигур и конфигураций. Наиболее эффективными являются категории цвета и числа. Простые знаки и сложные опознаются сложнее, чем средней сложности. Наиболее часто ошибки возникают при опознавании цифр, включающих кривые линии. Поэтому были разработаны шрифты Лансделлом (высокая точность опознания); Слейтом (достаточно высокая точность). Точность считывания информации на теплом фоне выше, чем на холодном, за исключением цифр 4 и 7. Рекомендуемые размеры шрифта: Расстояние до наблюдателя <50 см 50…90 см 90…180 см 180…360 см 360…600 см Высота букв 2,5 мм 4,5 мм 9 мм 18 мм 30 мм
99 Обычно высота буквы Н = расстояние до наблюдателя (мм)/200 Ширина – 2/3 Н Толщина линии 1/6 H Расстояние между словами – 2/3 H . Рис. 3.65. Разработанные шрифты для индикаторов Рис. 3.66. Зависимость высоты букв от дальности считывания
100 Рис. 3.67. Рекомендуемые шрифты для индикаторов 3. Графическая индикация. Символы должны быть просты, выразительны. Обозначения должны быть такими, чтобы их легко можно было изобразить при помощи линейки и циркуля; иметь международное признание. Могут быть черно-белые и цветные (учитывать подсветку, дальтонизм). Отношение площади символа к фону - 1:1 ….1:3. Разработана и рекомендована Международной ассоциацией по стандартизации система изобразительных обозначений-символов. 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ При проектировании изделий необходимо располагать не только антропометрическими данными человеческого тела, но и знать все, что связано с физиологическими особенностями (рабочая зона предполагает мышечное напряжение и т.д.), психофизиологическими возможностями в процессе труда и структуру рабочей зоны. 4.1. Физиологические показатели Проводится анализ рабочих движений, мышечной силы при эксплуатации изделия. Исследуются силовые, скоростные, биомеханические и энергетические возможности человека, режим труда и отдыха. Основные правила: 1. Правило симметричности. Одновременные движения рук должны быть симметричными и совершаться в противоположном направлении. 2. Правило одновременности движения. Обе руки должны закончить работу
101 одновременно. 3. Правило естественности – движения должны завершаться в положении, удобном для начала следующего движения. Предыдущее и последующее движения д.б. плавно связаны. 4. Правило ритмичности. Движения должны быть простыми и ритмичными. Ритм свободный, а не обусловлен работой машины. 5. Движения должны выполняться в пределах поля зрения и быть связаны со зрительной информацией. 6. Прямолинейные движения неудобны. 7. Непрерывные криволинейные быстрее одиночных с внезапным изменением направления. 8. Горизонтальные быстрее и точнее вертикальных. 9. Движения менее утомительны, если совершаются в направлении земного притяжения. 10.Инерцию следует использовать всюду, где она помогает работнику в движении. 11.Движения «к телу» быстрее, чем «от тела», но «от тела» точнее. 12.Скорость для правой руки «слева – направо» больше, чем «справа – налево». 13.Динамическая работа рук протекает более координировано в положении стоя. 14.Точные движения целесообразнее выполняются сидя, чем стоя. 15.Движения, выполняемые одной рукой, совершаются точно и быстро под углом 60 к направлению прямо вперед. 16.Движения, выполняемые одновременно обеими руками, совершаются быстрее под углом 30, точнее в направлении прямо. Скоростные характеристики Руки в горизонтальной плоскости двигаются быстрее, чем в вертикальной. Движения, совершаемые конечностями на удалении от тела, более медленные. При необходимости быстрой реакции у мобильного оборудования элемент управления брать на себя, у стационарного – от себя. Если требуется быстрая реакция, лучше использовать движение «к себе». Движения прямо быстрее движения в сторону. Максимальная рабочая частота движения руки 80 раз/мин, ноги 45 раз/мин, тела 30 раз/мин, пальцев 6 раз/сек, ладони 3 р/сек, предплечья 1 р/сек. Максимальный темп вращательного движения – 4… 4,8 об/сек. Наибольшая скорость движения достигается при радиусе ручки (рукоятки) 3 см.
102 Макс. темп нажимных движений при величине усилия 25 г – 6,68 нажимов/сек. 400 г – 6,14 нажимов/сек. Максимальный темп ударных движений 5…14 ударов/сек. Оптимальный темп при продолжительной работе – 1,5…5 ударов/сек. Пространственные характеристики Педали обычно расположены в саггитальной плоскости (за исключением электрических швейных машин, когда управление осуществляется боковым движением колена в сторону. В основном используется два типа движений ноги: поворот в голеностопном суставе и выпрямление ноги. Рис. 4.1 . Диапазоны движений человека
103 Рис. 4.2. Размах рук человека Рис. 4.3. Посадка человека, вид спереди
104 Таблица 4.1 Максимальное значение движения частей тела в град. (амплитуда град) Шея Грудь Поясница Туловище в целом Сгибание Разгибание 70 40 50 160 60 30 55 145 Боковой наклон 30 35 100 165 Скручивание 50 5 40 120 Таблица 4.2 Движения частей тела в град. (амплитуда град) Кисть Предплечье Плечо Лопатка Бедро Голень Стопа Сгибание Разгибание Отведение Приведение 95 75–110 140 126–150 179 164–191 60 32–80 – 27 15–40 – 60 52–79 – 55 40–71 – 98 63–119 127 118–136 28 18–43 – 48 26–70 – 124 113– 154 15–20 70 39–98 – 37 25–46 10–15 Вращение Вращение к тулоот туловищу вища – – 99 91 – – 35 30–40 30–40 – – 61 39–80 20–40 – 37 24–48 40–60 – – – 20–30 Точностные характеристики Точные движения рекомендуется выполнять сидя. Наибольшая точность движений (ощущений) руки достигается в горизонтальной плоскости в зоне, расположенной на расстоянии 150…350 мм от средней линии тела при амплитуде движений в локтевом суставе 50…60. Точность движения рук у стоящего человека оптимальна на высоте 60…70 % высоты человека, у сидящего – 57 % высоты сидящего человека. Точность попадания в нужное место на пульте управления 150 мм в средней зоне ниже груди и 300 мм в крайних зонах.
105 Точность движения ноги вперед–назад, в сторону не отличаются. Субъективно угол 120° удобнее. Силовые характеристики Зависят от направления силы, положения человека. Сила кисти у мужчин 455…386 Н, у женщин – 280...230 Н . Рис. 4.4. Зависимость силовых характеристик руки человека от ее положения Для мужчин сила захвата при концевом типе – 95 Н, при ключевом – 105, при пальмарном – 409 Н. При расстоянии захвата (степени раскрытия ладони) 45 мм человек развивает силу до 562 Н. Для мужчин сила первого пальца правой кисти составляет 83 Н, левой 72 Н, для женщин соответственно 62 и 58 Н. При длительном удержании сила меньше на 40%. Наибольшая сила развивается между кончиками большого и кончиками или указательного, или среднего пальца.
106 Таблица 4.3 Значения силы, развиваемой разными мышечными группами Мышечная группа Ручная (при сжатии динамометра рукой): – правая (предплечье) – левая Бицепс: – правая рука – левая рука Сгибание кисти: – правая рука – левая рука Разгибание кисти: – правая рука – левая рука Большого пальца: – правая рука – левая рука Становая (мышц, выпрямляющих согнутое туловище) Мужчины Женщины 38,6 36,2 22,2 20,4 27,9 26,8 13,6 13,0 27,9 26,6 21,7 20,7 23,4 21,8 18,5 16,5 11,9 10,9 9,0 8,3 123,1 71 Сила руки убывает в порядке: давление, тяга горизонтальная, движение вверх, вниз, вбок к себе, в бок от себя. Таблица 4.4 Значения частоты движения руки человека Движение Вращательное, об/с Нажимное, нажим/с Ударное, удар/с Максимальная частота для руки правой левой 4,84 4 6,68 5,3 5…14 8,5 Масса кисти (для мужчин) – 0,447 кг; предплечья – 1,177 кг; плеча– 1,980 кг. Масса стопы средняя для мужчин 0,997 кг, голени 3,160 кг, бедра 10,360 кг.
107 Рекомендуемые усилия на органы управления Рукоятки – 20…40 Н Кнопки, тумблеры – 1,4…12 Н. Рычаги ручные, используемые редко – 120…160 Н, часто – 20…40 Н. Рычаги, действующие «вперед – назад» – 150 Н, «вбок» – 130 Н. Ножные педали, используемые редко – до 300 Н, часто – 20…50 Н. Уфлянд Ю.М. установил, что сила на педаль в положении сидя с упором на спинку может быть развита до 200 кг при угле в колене 160, с уменьшением угла величина усилия снижается. 60 Масса поднимаемого груза, кг 40 20 0 300 600 900 1200 1500 мм, высота подъема Рис. 4.5. Подъем и переноска грузов Женщинам запрещено поднимать и переносить грузы: – свыше 15 кг при ручном подъеме; – свыше 50 кг на ручной тачке; – свыше 100 кг на двухколесной тележке; – свыше 600 кг при доставке рельсовым транспортом. Юношам в возрасте 16–18 лет запрещено переносить грузы: – свыше 20 кг при ручной переноске; – свыше 50 кг при переноске на носилках вдвоем; – свыше 100 кг. Девушкам 16–18 лет запрещено переносить грузы: – свыше 13 кг при ручной переноске; – свыше 30 кг при переноске на носилках вдвоем; – свыше 65 кг на четырехколесной тележке. При подъеме тяжелого предмета несколькими рабочими масса на одного рабочего должна быть менее 40 кг.
108 Подросткам до 16 лет запрещено переносить грузы более 10 кг при ручной переноске. Мужчина не должен поднимать груз выше уровня глаз, женщина – выше уровня груди. Один рабочий не должен переносить предметы длиной более 4 м и одновременно весом более 30 кг, а также весом более 30 кг на высоту более 4 м и по лестнице с уклоном более 60 . Различают: а) динамическую мышечную работу. Мышцы разных мышечных групп попеременно растягиваются и сокращаются (при вращении кривошипных рукояток мышцы ритмично напрягаются и расслабляются) – более 100 Н; б) статическую мышечную работу. Мышцы не движутся, Принято: грузы до 6 кг – считают легкой физической нагрузкой; 6…15 – умеренная; 15…30 – средняя; 30…50 – тяжелая. Движения руки подразделяются на хватательные (силовые и точностные) и нехватательные. Органы управления проектируются под определенный вид захвата: 1. Схватывающие захваты: цилиндрический; сферический; захват в кулак (захват утомителен, непродолжителен); захват–крючок. 2. Кончиковые захваты (80% всех захватов): концевой (чувствительный) захват; пальмарный. 3. Боковые захваты: ключевой; ножничный. Рукоятка, сконструированная для одного типа захвата, непригодна для другого способа захвата. Примерно 10% инструмента с асимметричными рукоятками должно выпускаться для левшей. 4.2. Психофизиологические показатели В данном разделе рассматривается работа зрительного, слухового и осязательного анализаторов. Зоны видимости Статика работы зрительного аппарата человека, видимость при фиксированном положении глаза и головы такова. Глубинно–пространственное линейное измерение «поля обзора»: Предпочитаемая средняя дальность видения оператора – около 730 мм, а обычная ручная работа стоя или сидя на производстве выполняется при визуальном различении деталей с расстояния 350 … 500 мм. Практически же дальность наблюдения зависит от ряда обстоятельств, в том числе от размера рассматриваемого объекта и уровня освещенности, от точности рабочих операций и
109 остроты зрения (которая не стабильна в течение жизни человека и даже в пределах светового дня и рабочей смены). Относительно углевого измерения: в объемно–пространственной и функциональной структуре различают три основные зоны с характерными угловыми размерами: – «зону центрального зрения» (где обеспечивается наиболее четкое восприятие объектов): 1,5…3°; – «зону мгновенного зрения» (где проявляется точное узнавание и ясное различение объектов при ограниченном времени, их предъявления): около 18; – «зону эффективной видимости» (где возможно достаточно четкое видение объектов при концентрированном внимании) примерно 30. При поворотах головы зона расширяется до 210 в вертикальной плоскости и до 240 в горизонтальной. За границами этих основных зон (и в пределах одной из них – последней) визуальное пространство строится неадекватно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Так, «оптимальный угол обзора» или «угол четкого видения» (почти совпадающий с представленной выше «зоной эффективной видимости») равен или несколько менее 30 в вертикальной плоскости, а в горизонтальной – расширяется в пределах 40 и даже до 50…60°, если считать и «зону неясного различения формы объектов». Таблица 4.5 Углы обзора Направление движения глазного яблока Предельный угол отклонения в градусах Предельный угол обзора в градусах вверх вниз наружу внутрь 37 53 43,5 46 50…60 70…80 94…105 60…62 Не вызывают чрезмерных напряжений повороты головы на 45 в горизонтальной плоскости, 30 в вертикальной вверх и 40 в вертикальной вниз. При работе у пульта управления должны быть выдержаны оптимальные углы зрения. Принимаем, что при работе стоя угол зрения менее 30° ± 2,5°. В горизонтальной плоскости угол обзора (при фиксированном взгляде в центр панели) при работе сидя должен составлять менее 38° ± 2,1°. Оптимальное поле зрения простирается на 60° ниже уровня глаз и на 30 в любую сторону от средней плоскости тела. Максимально допустимый угол (в виде исключения) составляет 90°.
110 Динамика работы этого аппарата проявляется в пространственном образовании «поля обзора» благодаря моторике глаз: «...при передвижении глазного яблока происходит перемещение перечисленных зон на предельные углы отклонения: в вертикальной плоскости – 37° вверх и 53 вниз, и в горизонтальной – 43,5° наружу и 46° внутрь. В результате зрительное поле приобретает структуру, которая в вертикальной плоскости имеет следующее выражение (при операторе, работающем стоя или сидя): – «зона центрального зрения» при неподвижном взгляде: 1,5…3°; – та же зона при подвижном взгляде: 10…18°; – «оптимальный угол обзора» или «зона эффективной видимости»: 30°; – угол наклона «нормальной линии взора» к горизонтальной «зрительной оси»: 15°; – эргономически допустимый угол обзора вверх от горизонтальной оси: 30°; – «оптимальная граница обзора вниз»: 30°; – «эргономически допустимый угол обзора вниз»: 40°; – «предельный угол обзора вверх»: 50…60°; – «предельный угол обзора вниз»: 70…80°; – полный сектор обзора (суммарно): 120…140°. Структура «поля обзора» в горизонтальной плоскости характеризуется следующим: – «сектор монокулярного обзора»: внутренний и внешний углы– компоненты, асимметричные по отношению к центральной «зритель ной оси» – 62° и 94° , суммарно 156°; – «бинокулярное поле зрения» (в котором возможно наиболее точное — стереоскопическое восприятие предметов) 180° или 188 , – исходя из других данных – 124; – «эргономически допустимый угол, обзора»: 90°; – «предельный сектор обзора на рабочем месте»: 120°. Физиологами установлено: горизонтальные движения глазного яблока удаются легче, чем вертикальные, с меньшими мышечным напряжением и усталостью. Вероятно, это прежде всего относится к европейцам, письменность которых построена на записи и визуальном восприятии текстов по горизонтали. Необходимо учитывать свободное движение головы человека: зона обзора практически расширяется на угол, соответствующий углу поворота головы, а пределы ее поворота составляют 45° в горизонтальной плоскости и 30° в верти-
111 кальной. Если «предельный, сектор обзора на рабочем месте» при фиксированном положении головы составляет (в горизонтальной плоскости) угол 120°, то он же при ее подвижности равен 220°. Рис. 4.6. Углы зрения Учитывают особенности зрительного восприятия: – различительная чувствительность глаза человека в поле зрения уменьшается от центра к периферии; – подвижные объекты периферическим зрением воспринимаются лучше, чем неподвижные; – горизонтальные движения глаз быстрее и менее утомительны, чем вертикальные; – точнее оцениваются горизонтальные пропорции и размеры.
112 Человеческий глаз различает отдельные предметы при частоте мелькания 10 имп/с (раздельно) и свыше 20 имп/с. Эффективность зрительного восприятия зависит от: – уровня освещенности поля зрения; – яркости объекта или поверхности, контрастности фона; – достаточного размера объекта, т.е. достаточной величины углового размера объекта, (отношения линейной величины объекта к расстоянию наблюдения); – времени различения объекта. 5. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ Данные показатели учитывают особенности восприятия, памяти, мышления, эмоций человека, а также систему визуальных связей. Работа с современной аппаратурой на пультах управления, электронных машинах, в авиации, космонавтике и ряде отраслей промышленности предъявляет повышенные требования к развитию внимания, памяти, эмоциональноволевых качеств работников. Экспериментально-психологические исследования позволяют изучить функционально-психологические возможности работника, необходимые в его работе, а также функциональные изменения нервнопсихической деятельности во время работы. Психология - (греч. psyche - душа, logos - учение, наука) - наука о закономерностях развития и функционирования психики как особой формы жизнедеятельности. Психология труда - наука, изучающая психологические закономерности формирования конкретных форм трудовой деятельности и отношения человека к труду. Объект психологии труда - деятельность индивида в производственных условиях и условиях воспроизводства его рабочей силы. Психика - (греч. psychikos - душевный) - системное свойство высокоорганизованной материи, заключающееся в активном отражении субъектом объективного мира, в построении субъектом неотчуждаемой от него картины этого мира и саморегуляции на этой основе своего поведения и деятельности. В психике представлены и упорядочены события прошлого, настоящего и возможного будущего. Внимание - сосредоточенная деятельность субъекта в данный момент времени на каком-либо реальном или идеальном объекте. Выделяют три вида внимания: непроизвольное (имеет пассивный характер, т.к. навязывается субъекту внешними по отношению к целям его деятельности событиями), произвольное (активный характер, деятельность осуществляется в русле сознательных намерений субъекта и требует с его стороны волевых усилий, связано с трудовой деятельностью), постпроизвольное (направленность деятельности также соответствует принятым целям, но ее выполнение не требует специаль-
113 ных умственных усилий, а ограничено по времени лишь утомлением и истощением организма). Принято выделять несколько основных свойств внимания: объем, колебание, распределенность, интенсивность, сосредоточенность, переключаемость. Работоспособность человека проходит несколько фаз: периоды врабатываемости, высокой работоспособности, утомления, конечного порыва. В каждый из перечисленных периодов рабочего дня состояние внимания меняется. По состоянию внимания можно судить об утомлении работающего, о степени трудности работы; полученные данные следует учитывать при организации рационального режима труда и отдыха, при нормировании труда. Исследование свойств внимания позволяет выявить и учитывать при выборе профессии индивидуальные возможности человека. Эмоции - (лат. emoveo - потрясаю, волную) - психическое отражение в форме непосредственного пристрастного переживания жизненного смысла явлений и ситуаций, обусловленного отношением их объективных свойств к потребностям субъекта. Мышление - процесс познавательной деятельности индивида, характеризующийся обобщенным и опосредованным отражением действительности. Различают: словесно-логический, наглядно-образный, наглядно-действенный виды мышления. Выделяют: теоретическое и эмпирическое, теоретическое и практическое, логическое (аналитическое) и интуитивное, реалистическое и аутистическое (уход во внутренние переживания), продуктивное и репродуктивное, произвольное и непроизвольное. Деятельность - динамическая система взаимодействия субъекта с миром, в процессе которых происходит возникновение и воплощение в объекте психического образа и реализация опосредованных им отношений субъекта в предметной действительности. Основные характеристики деятельности - предметность и субъектность. Рефлексия - (лат. Reflexio - обращение назад) - понятие возникло в философии и означало процесс размышления индивида о происходящем в его собственном сознании. В н.в. означает процесс самопознания субъектом внутренних психических актов и состояний. Бессознательное - совокупность психических процессов, актов и состояний, обусловленных явлениями действительности, во влиянии которых субъект не отдает себе отчета; - форма психического отражения, в которой образ действительности и отношение к ней субъекта не выступают как предмет специальной рефлексии, составляя нерасчлененное целое. Бессознательное отличается от сознания тем, что отражаемая им реальность сливается с переживаниями субъекта, его отношениями к миру. При проектировании рабочего места или пульта управления учитывают: а) воздействие всех внешних факторов и влияние производственной среды, снижающих точность (надежность) и скорость считывания показаний; б) способы и формы индикации информации о ходе производственных
114 процессов или функционировании оборудования, надежность сигнализации (являются ли индикаторы и сигнальные устройства простыми, однотипными, правильно ориентированными и удобными для отдельных органов чувств); в) объем умственной работы оператора (его психическое состояние и реакции); г) возможность неполадок технического оборудования. Прием информации. Прием и переработка информации – познавательные процессы. Основные психические процессы, участвующие в приеме и переработке информации: - ощущение; - восприятие; - представление; - мышление. Прием информации есть процесс формирования перцептивного образа, является фазным процессом и включает несколько фаз: - обнаружение – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет объект из фона, но еще не может судить о его форме и признаках; - различение – стадия восприятия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделять детали объектов; - опознание – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу. Длительность стадий зависит от сложности воспринимаемого сигнала. Большую роль при построении перцептивного образа играют представления (вторичные образы), сформированные у человека на основе предыдущего опыта. Восприятие есть вместе с тем и соотнесение формирующегося образа с некоторым хранящимся в памяти эталоном. Когда в поле зрения находится несколько объектов, их опознание начинается почти одновременно. Однако, пока один из них не будет опознан с вероятностью 70%, опознание других задерживается. Анализаторы. Информацию человек получает за счет анализаторов: зрительного (постоянный точечный световой сигнал), слухового, тактильного, вкусового, обонятельного, кинестетического, вестибулярного (ускорение при вращении и прямолинейном движении). Восприятие информации: 90% зрительный анализатор, 9% слуховой, 1% – тактильный и другие. Длительность реакции человека: 1. тактильный анализатор – 90-220 мсек; 2. слуховой анализатор – 120-180 мсек; 3. зрительный анализатор – 150-200 мсек; 4. обонятельный анализатор – 310-390 мсек; 5. болевой анализатор – 130-890 мсек.
115 Оптимальное количество информации, поступающей на рецепторный вход человека и осмысливаемой им, лежит в пределах от 0,1 до 5,5 бит/сек. Уменьшение количества информации вызывает затухание активности оператора, а увеличение – уменьшает скорость приема информации. Максимальное количество информации, которую может принимать человек в течение длительного времени, равно 8 бит/сек. Если сигнал поступает в виде изображения, то задачи опознавания сигнала и объекта сливаются, благодаря чему повышается скорость приема информации. Сигнал в виде изображения целесообразно использовать для передачи большой по объему информации о пространственных, временных, энергетических и др. параметрах объекта. Но точность невелика, поэтому такие сигналы используют для получения общего представления о процессе. Если объем передаваемой информации мал, а точность требуется высокая, то лучшие результаты дают сигналы-символы в виде цифр, букв, положения стрелок и т.п. В каждом случае надо найти оптимальную меру в соотношении «картинности» и «знаковости». Время от момента появления сигнала до начала движения называется латентным периодом. Например, общее время, затрачиваемое оператором на получение информации от ряда приборов и выполнение ответных действий Т 0 определяется: k Т0=  i 1 k tini +  i 1 m ini + tC +  tmini , i 1 где k – количество приборов; ti – время, необходимое для оценки показаний i– ого прибора (стрелки, знака); i – время перевода глаза с одного СОИ (прибора) на другой (полный цикл заканчивается в исходной точке); tC – длительность времени спонтанной (самопроизвольной) отвлекаемости оператора; tmi – время выполнения моторных действий по управлению i–м регулятором аппаратуры; m – количество регуляторов аппаратуры; ni – количество однотипных СОИ (приборов) или периодичность контроля (число наблюдений или регулировок). Эмоции (лат. emoveo – потрясаю, волную). – психическое отражение в форме непосредственного пристрастного переживания жизненного смысла явлений и ситуаций, обусловленного отношением их объективных свойств к потребностям субъекта. Положительные ( радость уверенность, чувство удовлетворения работой), отрицательные ( страх, раздражение, унижение). Функциональное (эмоциональное) состояние оператора определяется качествами личности: - особенностями темперамента, в которых проявляется сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов; - интересом к деятельности, стремлением совершенствовать мастерство; - настойчивостью, решительностью в сочетании с инициативностью, сообразительностью и самокритичностью;
116 - способностью к кратковременному напряжению при стрессовых ситуациях; - эмоциональной устойчивостью; - быстротой переключения, устойчивостью внимания; - скоростью и точностью двигательных реакций, координацией движений. Любое психическое состояние характеризуется параметрами: - поведенческие (поза, мимика, интонация речи); - коммуникативно-поведенческие (стиль и характер общения с другими людьми); - вегетативные (реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем); - биохимические (обмен веществ, ферментные и эндокринные реакции, например, при напряжении выделяется большее количество гормонов). 6. СОЦИАЛЬНО–ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Соответствие конструкции и организации рабочего места человека его характеру и степени группового взаимодействия. Анализируется совместная деятельность по управлению объектом, обучение оператора. Специфика взаимоотношений и общения в организационных и производственных условиях состоит в том, что общение является не основной, а сопутствующей, вспомогательной деятельностью. Основной вид деятельности на предприятиях и в организациях является труд. Общение может или способствовать или же наоборот, препятствовать эффективному выполнению членами коллектива своих непосредственных трудовых обязанностей. При анализе социально-психологических факторов на предприятиях и организациях следует оперировать следующими понятиями: 1) «организация»; 2) «личность работника»; 3) «отношение к труду». Изучение организации предполагает использование следующих понятийных категорий: структура и функции; динамика организации; социальнопсихологический климат; причины возникновения и способы разрешения конфликтов; процесс внедрения нововведений. При исследовании личности работника применяются понятия: «адаптация работников в организационных условиях»; «личность руководителя» (социально-психологические требования к личности и деятельности руководителей различных рангов - бригадиров, мастеров, менеджеров, директоров); «подбор, расстановка и аттестация персонала в организациях»; «организация профессионального и социально-психологического обучения работников»; «изучение потребностей, интересов, норм, моральных ценностей работников организации». Анализ отношения к труду проводится с использованием понятий: «удовлетворенность трудом» (тип и степень удовлетворенности); «производитель-
117 ность труда»; «трудовая и общественная активность работников»; «дисциплина труда»; «стимулирование труда» (моральное и материальное). Центральная проблема организационной социальной психологии состоит в изучении влияния социально-психологических факторов на повышение эффективности труда. Социальные психологи концентрируют внимание на двух вопросах: - какие социально-психологические факторы оказывают наиболее существенное влияние на эффективность труда; - каким образом социально-психологические факторы влияют на эффективность труда. То есть стоит задача выяснить степень и направленность влияния социально-психологических факторов, установить, какие именно факторы повышают эффективность, а какие понижают. I. Работа с персоналом: - оценка персонала в целях найма, аттестации и перемещения (изучение и фиксация деловых, профессиональных качеств, способностей); - профессиональная ориентация и консультирование; - социально-психологическое обучение персонала и повышение квалификации сотрудников; - ускорение процессов адаптации работников в организации - взаимодействие руководителя с подчиненными. II. Организация труда:  аттестация должностей, включенных в штатное расписание (описание должностных обязанностей, составление профессиограмм, должностных инструкций);  изучение условий труда, организации рабочих мест;  анализ личности работника в системе организации (изучение отношения к труду, удовлетворенности трудом, мотивации и стимулирования труда, безопасности труда). III. Организационное управление и социальное планирование:  социально-психологическое обеспечение внедрения нововведений и реорганизации;  формирование групповых норм, морали, организационной культуры;  профилактика и разрешение конфликтов;  контроль за состоянием социально-психологического климата в коллективе, его совершенствование и оздоровление;  создание «команды»;  повышение дисциплины труда.
118 Для сравнения в зарубежной организационной психологии распространены три основных концептуальных подхода: 1. Американская классическая школа, включающая в себя два направления: а) теорию Ф. У. Тейлора; б) теорию Г. Эмерсона. 2. Американская социально-психологическая школа, представленная: а) теорией «человеческих отношений» Э. Мейо; б) теорией мотивации труда Д. Мак-Грегора; в) теорией «обогащения работы» Ф. Херцберга. 3. Японская школа организационной психологии. 7. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Данные групповые требования включают: показатели микроклимата (температуры, влажности, вентилируемости), запыленности, освещенности, радиации, шума, вибраций, излучений, гравитационных перегрузок, заземленности и другие. Учитывается возможность поддержания чистоты и порядка. 7.1. Зоны комфортности Таблица 7.1 Гигиенические показатели Факторы Комфортная зона Некомфортная зона Невыносимая зона Холод, 0С +18 –1 < –1 Тепло, 0С +24 +43,5 > +43,5 >40, <60 >20,<80 <20, >80 22 8,5 <8,5 3000 6000 >6000 85 120 0,2 1,3 >1,3 5 20 >20 Влажность воздуха, % Зона высшего комфорта 50 Вентиляция, м3/час на 1 чел. Высота над уровнем моря, м 34 Шум, дБ 70 Амплитуда вибраций, мм Наклон тела вперед и назад, градусы 0 Гигиенические требования необходимо учитывать при проектировании изделий всех типов. Например, при проектировании мебели гигиенические тре-
119 бования включают следующие показатели: гигиеничность материалов, допускающих влажную уборку изделия, температуростойкость материалов (от –40 до +80 град), антитоксичность выбранных материалов, антистатичность, теплопроводность материалов и покрытий, с которыми соприкасается человек (не более 0,4 ккал/ч*м*0С), цветостойкость, отсутствие шума, скрипа и щелчков при открывании и закрывании дверей, ящиков и т.п. 7.2. Запыленность и загазованность Пыль приводит к профессиональным заболеваниям. Методы борьбы с частицами пыли 10…100 мкм: масляные фильтры, смачивание пыли. Наиболее опасны частицы 0,3…3 мкм. Они проникают в легкие человека. Методы борьбы: фильтры из ткани, бумаги. Для борьбы с частицами 0,01…0,3 мкм используют электростатические фильтры. Для уменьшения загрязнения необходимо: – изменить техпроцесс; заменить сырье; совершенствование технологии обработки пылящих материалов; – замена опасных химических реакций; – исключить распыление частиц; – изолировать загрязняющие частицы, герметизация оборудования; – автоматизировать и механизировать техпроцессы, требующие работы в загрязненной обстановке; – отсасывать загрязненный воздух от рабочего места. – вентиляция. Обдувка сжатым воздухом запрещена. Пылеотсос, влажная уборка, респираторы. Запахи Запахи устраняются: – вентиляцией, – адсорбцией (поглощение газа пористым материалом); – абсорбцией (поглощение жидкостью); – маскированием другим запахом; – нейтрализацией; – озонацией. Часто запахи – признаки опасности: сернистый газ, сероводород, горение изоляционных проводов. На опасных производствах их не маскируют. 7.3. Климатические условия Климатические (микроклиматические) условия на рабочем месте влияют на производительность труда, настроение человека, его здоровье, нарушает умственную и нервную деятельность, уменьшает наблюдательность и снижает быстроту реакций. Неблагоприятные климатические условия снижают производительность труда на 20 %.
120 На рабочем месте превалируют следующие микроклиматические параметры: температура воздуха, влажность, давление, воздушные потоки и чистота воздуха. На тепловое состояние человека влияет: пол, возраст, конституция тела, рост, акклиматизация, этническая группа, физическая работа, пища, отопление, вентиляция, здание, внешние климатические условия, оборудование. Опасна резкая смена температур. Рекомендуемая температура. При подвижной работе температура должна быть меньше, чем при работе сидя. Большинство людей при работе сидя в качестве оптимальной воспринимают температуру 21 С. Для умственной работы благоприятные температуры 20–25 С (21–30С), – для легкой физической 17С зимой и 25 с летом, – для тяжелой физической – 13–17С. При длительном воздействии плохо переносится температура выше 33 С. При кратковременном воздействии допустимы температуры в пределах от –10 до +40 С. В некоторых странах в виде исключения допускается воздействие температуры до 50С при работе не более 1 ч и до 70 С при работе в течение не более 30 мин. Повышение температуры. Высокая температура способствует ослаблению внимания и увеличению усталости. Температура в рабочих помещениях не должна превышать 50С даже в течение короткого промежутка времени. Методы борьбы с неблагоприятными температурными режимами Для устранения вредного воздействия высоких температур: – уменьшение тепловое излучение оборудования; – теплоизоляция поверхностей. Конструктивно теплоизоляция может быть – – мастичной (штукатурный раствор с наполнителем), – – оберточной (волокнистые материалы – асбестовая ткань, минеральная вата, войлок, слюда – простой способ, но на объектах сложной конфигурации трудно закреплять), – – засыпной (где требуется большая толщина слоя – земля, торф); – слой алюминиевой фольги, чехлов, заслонов; – поглощающие экраны (асбестовые, стеклянные, охлаждаемые водой, металлические сетки); теплозащитные экраны (металлические водоохлаждаемые); – отражающие экраны (алюминиевые листы, наклеенные на асбестовую пластину, отражают 90–95% инфракрасных лучей); – водяная завеса; – продувка сухим охлажденным воздухом;
121 – вентиляция и кондиционирование; – спец. одежда. Нормальный тепловой режим наблюдается при 18…20С и относительной влажности 40…60 % (35…60 %). Если работа производится в горячем цеху (выше 25 С), то влажность должна быть ниже 50 %. Оптимальная влажность для работ в горячем цеху – 35 %. Рекомендуемая скорость воздушного потока при легкой работе стоя и температуре 18…20 С – 0,2…0,3 м/с, для учреждений – 0,1 м/с – 0,25 м/с при температуре 20–23 С зимой и 24 С летом. В учреждениях средней величины и конструкторских бюро рекомендуется обмен воздуха со скоростью 30 м3/ч, в пыльных помещениях – не менее 40 м3/ч на одного работающего. Человеку требуется 2,5 … 6 м3 воздуха в час. Гигиенические показатели в школе. Температура воздуха в классе - в пределах 18…20С, в коридорах – 16…18С, в учебных мастерских – 15–17С. Даже когда нет занятий, температура не должна опускаться ниже 15 С. Относительная влажность - в интервале 40…60 %. Во всех классах обязательным является естественное освещение. Окна учебных кабинетов предпочтительно должны выходить на юг или восток. А вот кабинеты черчения, рисования и информатики могут быть ориентированы на север. Строго регламентирована окраска стен коридоров и классов. Разрешены светлые тона желтого, бежевого, розового, зеленого и голубого цветов. Они не раздражают зрение и не привлекают к себе лишнего внимания учащихся. 7.4. Шум. Акустический комфорт ГОСТ 12.1.003–76 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности». Шум – совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм и вызывающих неприятные ощущения. Если частота ниже 16 Гц (инфразвук) или выше 18000 Гц (ультразвук), ухо их не воспринимает. Источники инфразвука – медленно работающие агрегаты, дизельные двигатели. У внутренних органов человека собственные частоты колебаний – 6–9 Гц, т.е. могут прийти в состояние резонансного колебания и разрушения. В малых дозах инфразвук вызывает недомогание типа морской болезни. Снижает внимание, увеличивает время реакции, затрудняет мышление. Ультразвук. Выше 20000 Гц. На производстве сопровождается слышимым звуком. Вызывает слабость, утомляемость, расстройство сна, нарушение равновесия. Ультразвук может изменить ход химических процессов, например, в жидкостях, что приводит к авариям. Цеховые помещения разделяются на:
122 – очень шумные (уровень шума выше 90 дБ), – шумные (70–90 дБ), – малошумные (менее 70 дБ). Предельно–допустимые уровни шумов (дБ), проникающих извне: Механический цех – 70 Шумный цех, машбюро – 60 Зал ожидания – 50 Учебная или научная лаборатория – 40 дБ Врачебный кабинет – 35 Операционная палата тяжелобольных, читальный зал – 30 дБ Предельно–допустимые уровни шума на рабочем месте: Физическая работа без умственного сосредоточения – 85 дБ Физическая работа, требующая контроля окружающей обстановки – 75 Умственная работа, требующая сосредоточенности – 55 Умственная работа, управление, ответственность, требующая длительной сосредоточенности – 40 Средства борьбы с шумом 1. Активные, подавление шума в источниках, предупреждение его распространения: – изменение конструкции приспособления (подшипника качения заменить подшипниками скольжения); – замена техпроцесса или материала (металлические детали заменяют пластмассовыми); – изменение или смещение высокочастотных звуков в низкочастотную область; – изменение количества источников шума на рабочем месте. 2. Пассивные: – звукопоглощающие покрытия (пористый материал стен, мягкие плиты, войлок, резиновый шифер, рубероид, мастики). Покрытие стен гераклитом, перфорированной пластмассой, акулитовыми плитами, звукоизолирующей штукатуркой; – силоновые заслоны, другое полиамидное волокно, игелитовые занавески от потолка длиной 70–80 см, противошумные перегородки высотой до 150 см, резиновые набойки на дверях; – покрытие вибрирующих поверхностей антивибрационным веществом; – установка оборудования на упругое основание; – специальные шумогасители (силу удара уменьшают устройством пружин, резины); – изоляция источника шума от рабочего места (кожухи, кабины, другие помещения);
123 – средства индивидуальной защиты, ушные вкладыши “Беруши”, наушники, противошумные ковры, глушители; – цветовая компенсация (пассивные пастельные цвета – оливковый с зеленым оттенком, серо–зеленый, серо–голубой). Универсальным способом обеспечения акустической безопасности является защита расстоянием – разведение в пространстве опасных зон и зон пребывания человека. Разводить можно и во времени, чередуя работу и наблюдение. 7.5. Виброзащита Вибрации – механические колебания с частотами от долей герца до 8 000 Гц и амплитудами от 0,001 мм до миллиметров. Нормативные документы: ГОСТ 12.1.012–90 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности». ГОСТ 24346–80. Вибрация: термины и определения. ГОСТ 24347–80. Вибрация: обозначения и единицы величин. ГОСТ 25980–83. Вибрация. Средства защиты. Номенклатура параметров. Р 50–6009–46–89 (заменили ГОСТ 25571–82. Вибрация. Основные положения методов расчета виброизоляции рабочего места операторов самоходных машин). ГОСТ 26143–84. Вибрация. Подвижной состав городского электрического транспорта. Нормы вибраций. СН 2.2.4/2.1.8.566–96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Р 2.2.755–99. Гигиенические критерии оценки труда по показателям вредности и опасности факторов. Вибрации, как правило, возникают под действием центробежных сил, вызываемых: – дисбалансом вращающихся узлов (колес в сборе с шинами…); – большой разницей масс движущихся деталей (поршней и шатунов мотора). Дисбаланс образуется из–за неравномерного распределения материала детали, когда центр массы не совпадает с осью вращения (например, ввиду износа). При вибрации происходит взаимное распределение колебательной энергии между телом человека и машиной. Колебания распространяются по телу человека, вовлекая в вибрацию отдельные органы и части тела, каждый из которых обладает собственными инерционными, упругими и демпфирующими свойствами. Особенно вредны вибрации при большой частоте и малой амплитуде колебаний. Существовали различные точки зрения на проблему возникновения пато-
124 логических состояний при воздействии вибраций. Одна из них: принцип энергетического частотно-избирательного действия вибраций. Он состоит в том, что при вибрации на определенной частоте возбуждаются определенные биологические структуры (в частности, виброрецепторы), увеличенная или измененная активность которых является источником последующих патологических процессов. Предельно–допустимый уровень вибраций – уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе (не более 40 часов в неделю) в течение всего рабочего стажа не должен вызвать заболевания. Соблюдение ПДУ не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных людей. Охлаждение рук является неблагоприятным фактором, усугубляющим действие вибраций, поэтому температура в цехах, где выполняется работа с вибрационным механизмом, поддерживается в пределах 14–16. Вред, причиняемый вибрацией, зависит от амплитуды, частоты, энергии, скорости и силы колебаний). Например, вибрация ручного механического инструмента – 5–700 Гц. Для каждой части тела характерен свой особый критический уровень резонанса колебаний (основные резонансы лежат в пределах 0,8 Гц - 30 Гц). Например: для внутренних органов человека - 5 (брюшная полость – 4-8) Гц, позвоночника, ребер - 11 Гц, плечевой пояс 4-5 Гц; предплечье 16-30 Гц; сомкнутая кисть 50-200 Гц; ноги – от 2 Гц при согнутых коленных суставах до 20 Гц при выпрямленных напряженных ногах; глаза - 75 Гц (глазное яблоко 30-80 Гц), голова 25 Гц; челюсть - 100 Гц. Таблица 7.2 Доля заболевших вибрационной болезнью (в %, по Ю. М. Васильеву) Стаж работы, лет Слесарь Формовщик Обрубщик 5 10 15 20 25 0 0,5 0 0 2,3 11 4 14 49 21 40 86 54 72 89 Устранение вибраций в готовом оборудовании или готовых изделиях нерентабельно. Поэтому мероприятия по борьбе с вибрациями надо начинать на стадии проектирования и конструирования оборудования. Для изоляции вибрации используются стальные пружины, резина, пробка. Необходимо исключить постоянное статическое напряжение верхних конечностей, удерживающих тяжелые вибрирующие инструменты. Применяют виброгасящие рукоятки. Возвратно–поступательное движение заменяют на вращательное. Используют виброопоры, виброизоляторы.
125 Для агрегатов со скоростью менее 1800 об/мин рекомендуются пружинные виброизоляторы. Более 1800 об/мин – допускаются резиновые. Срок службы резиновых – 3 года. СНиП 2.07.01 – 89 регламентирует защитную зону железной дороги 100 м, трамвайной линии – 60 м. Жилые здания не располагают до стенки тоннеля метрополитена ближе чем на 40 м. Производят виброизоляцию пути метрополитена от грунта с помощью резиновых прокладок. В зданиях высотой 20 и более этажей используют монолитный каркас. Оборудование устанавливают в подвальных этажах на своих фундаментах, не связанных с каркасом здания. 7.6. Освещение Свет - это излучение, представляющее электромагнитные волны, которые испускаются источником света и вызывают зрительные ощущения. Человеческий глаз реагирует на 390-760 нм. Освещение не только необходимо для работы, оно влияет на психическое состояние, физическое здоровье. Следствие недостаточной освещенности - снижение зрительной работоспособности. Проявляется болями глаз и головы, ослаблением внимания, усталостью. Снижается скорость реакции, производительность, понижает психические и моторные функции организма, повышается степень брака в работе, увеличивается количество травм. При достаточном уровне освещенности увеличивается производительность труда, результативность умственной деятельности (успеваемость в школе), улучшается настроение. При проектировании следует руководствоваться СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». 1 люмен – ед. измерения светового потока. Освещенность – мера количества света, падающего на поверхность от окружающей среды и локальных источников, измеряется в люксах. 1 лк=1лм/м 2 освещаемой поверхности. Минимум для работы зрительного анализатора 25…60 лк. Фары автомобиля (дальний свет) – 48 лк. Наблюдение за автомобилями в гараже– 50 лк Перемещение крупногабаритных объектов – 100 лк Склады, упаковочные работы, литейное производство – 160 лк Музеи – 200 лк. Проходы на лестницах, коридорах, приемные гостиниц, ресторанов, рестораны – 200 лк Минимум для чтения, письма, слесарных работ, кафе самообслуживания, чтение газеты – 300 лк Экран монитора – 300 лк Клавиатура ПЭВМ – 400 лк
126 Приготовление пищи, КБ, ВЦ, печатание, больницы, парикмахерские – 500 лк Мытье посуды – 700 лк Косметические салоны – 750 лк. Торговые операции – 1000 лк При ремонте автомобилей, торговые операции, ювелирные мастерские – 1000 лк Обработка драгоценных камней, контроль цветов – 1500 лк Чертежные работы – 2000 лк Распознавание деталей менее 0,2 мм – 5000 лк При сборке миниатюрных приборов (часов, микросхем) рекомендуемая освещенность – 10 000 лк. В рабочем помещении, где люди пребывают более половины рабочего времени, рекомендуется гигиенический минимум общего освещения 160 лк. При кратковременном пребывании – 25 лк. В пыльной среде вводится поправочный коэффициент 1,3–1,5. Дневное освещение Источником являются солнце, небо, излучение, отраженное от предметов (рассеянный свет – диффузный свет). Интенсивность меняется от сезона, времени суток, погоды. Преимущества: малые расходы, оптимальная температура цветных компонент света. Недостатки: переменная интенсивность, изменение цвета в зависимости от сезона, тепловое излучение прямых солнечных лучей. 3 системы естественного освещения: верхнее (фонари, купола), боковое (световые проемы в стенах), комбинированное (наиболее рационально). За нормируемую величину принимают коэффициент естественного освещения КЕО. Расчетное значение - значение, полученное расчетным путем при КЕО проектировании естественного или совмещенного освещения помещений; выражается в процентах и определяется: а) при боковом освещении по формуле б) при верхнем освещении по формуле в) при комбинированном (верхнем и боковом) освещении по формуле
127 где - значение КЕО в расчетных точках при боковом освещении, создаваемое прямым светом участков неба, видимых через световые проемы (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО); - коэффициент ориентации световых проемов, учитывающий ресурсы естественного света по кругу горизонта; - геометрический КЕО участка фасада противостоящего здания, видимого из расчетной точки через световой проем; - средняя относительная яркость фасадов противостоящих зданий; - коэффициент ориентации фасада здания, учитывающий зависимость его яркости от ориентации по сторонам горизонта; - коэффициент, учитывающий изменение внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий; - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя при открытом горизонте (отсутствии противостоящих зданий); - значение КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемом прямым светом неба (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО); - значение КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемом светом, отраженным от внутренних поверхностей помещения; - общий коэффициент светопропускания и коэффициент запаса заполнения светового проема; - суммарное значение КЕО в расчетных точках при боковом и верхнем освещении. для зданий, располагаемых в различНормированные значения ных районах (приложение ), следует КЕО, определять по формуле где - номер группы обеспеченности естественным светом; - значение КЕО; - коэффициент светового климата. Искусственное освещение Источники – лампы накаливания, газоразрядные лампы и т.д. Используется в тех случаях, когда величина естественного освещения падает ниже допу-
128 стимого уровня, а также в помещениях без окон, в складских помещениях, подвалах, лестницах, душевых, раздевалках. Различают по назначению: – рабочее – освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий; – ремонтное; – охранное; – аварийное – в случае отключения энергии. Предусмотреть автономное питание. Должно обеспечить более 5 % освещенности от нормируемой, но не менее 2 лк внутри помещения. Монтируется в рабочих местах повышенного риска, маршрутах эвакуации, на входных дверях, лестницах, при изменении уровня поля, в местах оказания первой медицинской помощи, в местах нахождения противопожарного оборудования и кнопок тревоги. Устанавливается во всех производственных помещениях, где находится более 50 человек, в непроизводственных помещениях – более 100 человек, на лестницах жилых домов высотой более 6 этажей. Общая освещенность считается достаточной, если на 1 кв. м. площади приходится 15–20 Вт мощности ламп. При комбинированном освещении: общее – 20%, местное – 80%. Или: общее люминесцентное – 30%, местное лампой накаливания – 70%. Отношение освещенности рабочей поверхности к полной освещенности пространства не должно превышать 10:1. Отношение 40:1 неприятно, 100:1 болезненно для глаз. Оптимальный контраст двух освещенных поверхностей – 3:1 – 5:1.иногда рекомендуется отношение между рабочей поверхностью, ближайшим окружением и фоном 10:3:1. Рекомендуется выбирать цвета таким образом, чтобы потолок отражал 80–90% , стены 50–60 %, пол 15–30 % падающего на них света. Источники искусственного освещения Лампы накаливания. Это температурный излучатель. Окраска света зависит от температуры накаливания металлической вольфрамовой нити. Вольфрамовая нить нагрета до 2200 – 3000 С. Спектральный состав обычно – желтый цвет, в котором отсутствуют синие и фиолетовые лучи. Поэтому цветопередача синего и зеленого цвета хуже, чем при солнечном свете. КПД – 2-3% (остальная энергия – в тепло). При объемных работах рекомендуется использовать лампы накаливания. Лампы накаливания дневного света. Стеклянный баллон лампочки слегка окрашен синим. Достигается приближенный эффект дневного света.
129 Галогенные лампы. Вольфрамовая нить окружена инертным газом, содержащим галогениды (галогены: фтор, хлор, иод). Срок службы больше в 7 раз. Света больше при той же мощности. Используются в автомобилях. В мебель вставляют с отражателем. Галогенная лампа 50 Вт соответствует лампе накаливания 150 Вт за счет отражателя. Дает более ровный свет. Газоразрядные лампы. В светящихся трубках – газ (неон – красного света, смесь неона, аргона и паров ртути – голубой свет). В концы трубки впаяны электроды. Под действием тока – потока электронов – атомы газа светятся. Электрическая энергия переходит в световую. На производстве в мартеновских, сварочных, кузнечных, литейных цехах широко используются светильники прямого светораспределения с газоразрядными лампами ДРЛ (прямой свет дает наиболее яркую поверхность, около 90% светового потока, однако дает резкие тени). Люминисцентные лампы. Относятся к газоразрядным. Обычно используют свечение паров ртути. Дают ультрафиолетовый, т.е. невидимый свет. Преобладают сине-зеленые цвета, красный неразличим. Поэтому трубки покрывают люминофором, который корректирует этот недостаток, коротковолновое излучение превращает в нужной длины. КПД 7-8 %. Малое тепловое излучение. Продолжительный срок службы до 12000 ч. Могут быть: ЛД и ЛДЦ – лампы дневного света, ЛХБ – лампы холодно-белого света, ЛБ – лампы белого света, ЛТБ – лампы теплого белого света. Люминисцентные лампы типа D – если требуется более 500 лк Б (белые ) - более 200 лк Розовые, желтые - менее 200 лк. В поле зрения не должно быть трубок без средств защиты от ослепления (абажуров, решеток), т.к. люминисцентные лампы ослепляют даже при яркости меньше яркости лампы накаливания. Люминисцентные лампы используют в качестве источников непрямого света, которые не отбрасывают тени, при различении плоских объектов (чтение, письмо, рисование). Если недостает дневного света, лучше использовать не лампу накаливания, а люминисцентную белого цвета. Люминисцентные трубки не годятся для помещений с температурой менее 0 и более 35, т.к. при + 35 С перегорают дроссели, что приводит к нару-
130 шению пожарной безопасности. Если необходимо различать цветовые оттенки (текстильная промышленность), графические работы, требуется трубки дневного голубоватого света большой интенсивности. Таблица 7.3 Рекомендуемые источники света для производственных помещений при системе общего освещения Характеристика зрительной работы по требованиям к цветоразличению Освещен– ность, лк Мини– мальный индекс цвето– передачи источ– ников света, Диапазон цветовой темпе– ратуры источ– ников света, Примерные типы источников света °К Контроль цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению (контроль готовой продукции на швейных фабриках, тканей на текстильных фабриках, сортировка кожи, подбор красок для цветной печати и т.п.) 300 и более 90 5000– 6000 ЛДЦ, ЛДЦ УФ, (ЛХЕ) Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (ткачество, швейное производство, цветная печать и т. д.) 300 и более 85 3500– 6000 ЛБЦТ, ЛДЦ, ЛДЦ УФ Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (сборка радиоаппаратуры, прядение, намотка проводов и т. п.) 500 и более 50 3500– 6000 ЛБ, (ЛХБ), МГЛ 300, 400 50 3500– 5500 ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, НЛВД + МГЛ 150, 200 45 3000– 4500 ЛБ, (ЛХБ), НЛВД + МГЛ, ДРЛ Менее 150 40 2700– 3500 ЛБ, ДРЛ, НЛВД + МГЛ (ЛН, КГ) 500 и более 50 3500– 6000 ЛБ, (ЛХБ), МГЛ 300, 400 40 3500– 5000 ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ) 150, 200 29 НЛВД + МГЛ Менее 150 25 2600– 4500 2400– 3500 Требования к цветоразличению отсутствуют (механическая обработка металлов, пластмасс, сборка машин, инструментов и т. п.) ЛБ (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ), НЛВД + МГЛ, НЛВД + ДРЛ ЛБ, (ДРЛ), НЛВД (ЛН, КГ)
131 Различают люминесцентные высокого и низкого давления. Высокого давления используются для наружного освещения, для освещения магистралей, т.к. дают контрастный свет. Оптическое полимерное волокно и светодиоды – современный, яркий, гибкий, безопасный свет. Отсутствие нагрева и открытого тока. Цвет меняется за счет смены светофильтров. Полимерное волокно можно помещать в воду (подсветка бассейнов). Оптоволоконный кабель: стеклянный или кварцевый сердечник окружен пластиковой прокладкой или волокном из кевлара для придания прочности. Все это помещено внутрь тефлоновой или поливинилхлоридной «обертки». Световой импульс передается по сердечнику, отражается от оболочки за счет разницы показателей преломления сердечника и оболочки и распространяется дальше. Мощность оптоволокна – 6 Вт, светодиодов – 1 Вт. Срок службы – 10 лет. Расчет количества светильников в помещении Расчет количества светильников можно проводить по формуле: Eskz N= , Ф где E – освещенность, лк; S – площадь, кв. м; k – коэффициент запаса; (Примерный порядок величин: k=1,3; z= 1,15), z – коэффициент минимальной освещенности, зависит от размеров и формы помещения, коэффициента отражения, расстояния между светильниками. z= Еср/Emin; Ф – световой поток;  – коэффициент использования. Зависит от индекса помещения i (определяем по таблицам). S i= h( A  B ) А и В – стороны помещения, м; h – высота помещения, м. Таблица 7.4 Величина коэффициента отражения для различных цветов Цвет Коэффициент отражения белый желтый 0,9 0,65– 0,75 серый зеленый синий коричн. черный 0,3 0,3–0,75 0,13– (темн) – 0,75 0,75 (светлый) 0,1 (темн) 0,07
Таблица 7.5 Характеристика зрительной работы Характеристика зрительной работы 1 Наивысшей точности Наименьший Разряд Под– или эквива- зритель разряд лентный ной зритель размер работы ной объекта работы различения, мм 2 3 Менее 0,15 I Контраст объекта с фоном Харак– терис– тика фона 4 5 6 а Малый б в г Очень высокой точности От 0,15 до 0,30 а II б Искусственное освещение Освещенность, лк при системе при комбиниро– сис– ванного теме освещения обще– го осве– всего в том щения числе от общего 7 8 9 Темный 5000 4500 500 500 Малый Средний 4000 400 Средний Темный 3500 400 Малый Светлый 2500 300 Средний Средний Большой Темный 2000 200 Средний Светлый 1500 200 Большой " " Средний 1250 200 Малый Темный 4000 400 3500 400 Малый Средний Малый Средний 3000 Темный 2500 Светлый 2000 300 300 200 Сочетание нормируемых величин показателя ослеплен– ности и коэффициента пульсации Р 10 11 – – 20 10 10 10 1250 1000 750 20 10 20 10 10 10 600 400 10 20 10 10 300 – – 10 20 10 10 10 10 750 600 500 20 10 20 10 10 10 Естественное Совмещенное освещение освещение КЕО, при при при при верхнем боко– верхнем боко– или вом или вом комби- осве– комби– осве– ниро– щении ниро– щении ванном ванном осве– осве– щении щении 12 13 14 15 – – 6,0 2,0 – – 4,2 1,5
133 Таблица 7.5 (продолжение) 1 2 3 4 в г Высокой точности От 0,30 до 0,50 а III б в г Средней точности Св. 0,5 до 1,0 а б IV в г 5 6 7 8 Средний Средний Большой Темный 1500 200 Средний Светлый 1000 200 Большой Светлый " Средний 750 200 Малый Темный 2000 200 1500 200 Малый Средний 1000 200 Средний Темный 750 200 Малый Светлый 750 200 Средний Средний Большой Темный 600 200 Средний Светлый 400 200 Большой " " Средний Малый Темный 750 200 Малый Средний 500 Средний Темный Малый Светлый Средний Средний 400 Большой Темный Средний Светлый Большой " – " Средний 200 9 10 11 400 300 10 20 10 10 200 500 400 300 200 300 10 40 20 40 20 40 10 15 15 15 15 15 200 200 20 40 15 15 300 40 20 200 40 20 200 200 40 20 – 200 40 20 200 – 300 200 40 40 20 20 – 200 40 20 12 13 14 – – – – 3,0 1,2 4 1,5 2,4 0,9 3 1 1,8 0,6 4,2 15 1,5 Малой точности Св.1 до 5 а б V в Малый Малый Средний Малый Средний Большой Темный 400 Средний – Темный Светлый – Средний Темный
134 Таблица 7.5 (окончание) 1 2 3 4 5 6 Средний Светлый Большой " " Средний Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном То же 7 8 9 10 11 – – 200 40 20 – – 200 40 – – 200 а б " " – – – – в " – – – – г Грубая (очень малой точности) Более 5 VI Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах Общее наблюдение за ходом производ– ственного процесса: постоянное периоди– ческое при постоянном пребывании людей в помещении периоди– ческое при перио– дическом пребывании людей в помещении Общее наблюдение за инженер– ными коммуни– кациями Более 0,5 VII VIII г " 12 13 14 15 20 3 1 1,8 0,6 40 20 3 1 1,8 0,6 200 75 40 – 20 – 3 1 1 0,3 1,8 0,7 0,6 0,2 50 – – 0,7 0,2 0,5 0,2 20 – – 0,3 0,1 0,2 0,1
При расчетах также возможно пользоваться уже существующими программными продуктами. Также разработаны графики, позволяющие в зависимости от площади помещения и высоты потолка запланировать нужное количество светильников в помещении. Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности: а) на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более; б) то же, общего освещения для разрядов I–V, VI; в) на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII. В районах с температурой наиболее холодной пятидневки по СНиП 2.01.01 минус 27 °С и ниже нормированные значения КЕО при совмещенном освещении следует менять по СНиП. В помещениях, специально предназначенных для работы или производственного обучения подростков, нормированное значение КЕО повышается на один разряд по гр. 3 и должно быть не менее 1,0%. Схемы освещения на производстве Классический способ: равномерное освещение. Рис. 7.1. Равномерный способ освещения LA и LB – расстояние между рядами светильников. l – расстояние крайних рядов светильников от стены LA  LB или LA : LB  1,5 l 1/2 L – при наличии у стен проходов l1/3L – в остальных случаях. Лучшее освещение при высоте 6 м:
136 вдоль – через 6 м, поперек – через 4,7 м. Для помещений с ферменным перекрытием LA > LB. Т.е. следует сократить число продольных рядов светильников. Рис. 7.2. Схема освещения для помещений с ферменным перекрытием Т.к. конструкция предусматривает мостики для обслуживания светильников, то вдоль них светильники располагать учащенно. Разводка сетей при этом также улучшается. Рис. 7.3. Шахматное размещение светильников Шахматное расположение. Теоретически оптимальное. Шахматное расположение по вершинам ромбов с острым углом 60. В узких помещениях иногда неизбежно однорядное расположение светильников, но его следует избегать, т.к. при нем создаются глубокие тени и не всегда обеспечивается удачное направление света. Светильники с трубчатыми люминесцентными лампами размещаются рядами, обычно параллельными стене с окнами или параллельными длинной
137 стороне узкого помещения. Рис. 7.4. Схема расположения ламп Это расположение оспаривается дизайнерами по эстетическим соображениям, т.к. подчеркивается удлиненность помещения. Но в производственных помещениях рекомендуется именно такое расположение: направление света в этом случае приближается к направлению естественного света; облегчается возможность включения в сумерки только освещения в глубине помещения; уменьшается протяженность электросети. При прерывистом расположении трубчатых светильников условия хуже, т.к. образуются веерные тени. Рис. 7.5. Расположение ламп в узком помещении Освещение конвейера. Общее освещение. Рис. 7.6. Освещение конвейера 7.7. Электромагнитные поля. Средства защиты от электромагнитных полей Предупреждению неблагоприятного влияния излучения способствует метрологический контроль, средства защиты, лечебно–профилактические мероприятия (медосмотры, перевод на другую работу). В случае превышения
138 предельно–допустимого уровня проводят защитные мероприятия, в том числе ограничение времени и места нахождения персонала. Лица, не достигшие 18 лет, женщины в период беременности и кормления к работам с источником излучения не допускаются. Способы защиты: Экранирующие щиты и сетки; Поглощающие экраны; эквиваленты СВЧ–антен (поглотители излученной мощности); Замкнутые экранированные камеры, Индивидуальные средства защиты (очки, шлемы, халаты, комбинезоны, фартуки). Например, при частоте более 30 МГц применяют защитные очки с металлизированными стеклами, защитные лицевые щитки, защитную одежду. Способы уменьшения электромагнитных полей от компьютерной техники на рабочих местах В помещении для установки компьютерной техники магнитный фон пром. частоты 50 Гц не должен превышать 1000 нТл; иначе – дрожания и мерцания изображения. При организации системы электропитания недостаточно выполнить общепринятые правила электробезопасности, если в помещении установлены электроустройства со значительным энергопотреблением (мощные кондиционеры). Разводка должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивалась нейтрализация магнитных полей, создаваемых этими энергоемкими устройствами.  Электрический фон пром. частоты 50 Гц не должен превышать 20 В/м.  Обеспечьте рациональное размещение компьютерной техники на рабочих местах с соблюдением основного принципа– наибольшей удаленности от пользователей ПЭВМ и других окружающих основных источников электростатических и электромагнитных полей (дисплея, системного блока, элементов сетевого питания и т.п.), как своих, так и соседних рабочих мест. Планировку рабочих мест с последовательным расположение компьютеров друг за другом применяйте лишь при полной уверенности в низком уровне полей с тыльной стороны дисплеев, используемых на рабочих местах. Перед установкой компьютерной техники необходимо проанализировать разводку электропитания, в том числе в соседних помещениях (включая верхний и, особенно, нижний этажи), и запланировать установку техники в максимальной удаленности от мощных энергокабелей. В помещении должны быть установлены евророзетки с правильно выполненным подключением (не исключая заземления). К сожалению, обычно квартиры снабжены двухпроводной однофазной электропроводкой, когда снижение уровней электрических полей промчастоты 50 Гц традиционными способами за счет заземления ПЭВМ невыполнимо.
139 Нельзя проводить заземление компьютера на батарею отопления. При неисправности в источнике питания компьютера батарея окажется под напряжением. Рекомендуется следить за тем, чтобы все кабели питания находились в компактном положении с тыльной стороны рабочего места. В качестве эффективной меры по снижению влияния магнитных полей на здоровье оператора ПЭВМ можно рекомендовать ему (оператору) располагаться на расстоянии от экрана дисплея, не менее некоторого критического. Данные рекомендации основаны на том факте, что напряженность переменного магнитного поля дисплея довольно резко спадает при удалении от него (см. рис. 7.7). B(L)/B(50см.), % 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Расстояние до экрана монитора (L), см Рис. 7.7 Типичная зависимость величины напряженности магнитного поля (В) от расстояния до экрана дисплея (L) Нормативные документы по безопасности компьютерной техники 1. Директива ЕЭС № 90/270/ЕЕС. Устанавливает, что “Оператор, работающий с дисплеем, должен быть информирован о мерах безопасности и сохранения здоровья и о мерах, предпринимаемых с целью уменьшения или устранения любого риска”. 2. “Шведский стандарт” MPR 1990:10 1990–12–31 комплекса стандартов MPR II. Справочное руководство пользователя для оценки качества дисплеев. 3. “Шведский стандарт” MPR 1990:8 1990–12–01 комплекса стандартов MPR II. Методика проведения испытаний дисплеев. Визуальные эргономические характеристики. Характеристики излучений. 4. Шведский стандарт SS 436 1490 “Компьютерная техника– Методы измерения создаваемых ими электрического и магнитного поля”, 1995 г. 5. СанПиН 2.2.2.542–96 Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно–вычислительным машинам и организация работы. 6. ГОСТ Р 50948–96. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
140 (Утвержден и введен в действие на территории РФ с 1–го июля 1997 г. Постановлением Госстандарта России от 11 сентября 1996 г. № 576). 7. ГОСТ Р 50949–96 Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности. 8. ГОСТ Р 50923–96 Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения. Рекомендации по обеспечению электромагнитной безопасности от компьютерной техники при проектировании, строительстве и реконструкции производственных объектов 1. Система электропитания средств вычислительной техники (СВТ) должна быть спроектирована и построена с соблюдением следующих требований: 1.1. Электрическая и пространственная независимость от осветительной сети. 1.2. Отсутствие кондуктивной и индуктивной связи с информационными линиями. 1.3. Прокладка силовых трехфазных транзитных и магистральных линий внутри здания 5–ти проводным кабелем (или 4–х проводным с металлическим экраном ) с раздельными нулевым и земляным проводниками, соединяемыми только на входном центральном щите. 1.4. Трехпроводность сетевых линий (наличие в линиях третьего, соединенного с землей провода), или, в крайнем случае, подвод “земли” в виде отдельных клемм ко всем щиткам или местам группового размещения розеток . 1.5. По возможности равномерное распределение нагрузки на сетевые отводы от магистрали. Предпочтительно использовать два или больше сетевых вводов в помещение со многими потребителями, нежели одну линию, обходящую помещение по всему периметру. 1.6. Прокладка линий сети в заземленных жестком ( для магистрали и внутрикомнатных линий) и гибком ( отводы к розеткам потребителей) экранах. Коэффициент заполнения сечения жесткого экрана не должен превышать 0,65. 1.7. Внутрикомнатные линии целесообразно прокладывать вблизи пола. 1.8. Розетки потребителей должны располагаться по возможности ниже. 1.9. Необходимое число розеток целесообразно объединять в группы и оборудовать экранированными щитками. Щитки располагать на возможно большем расстоянии друг от друга из расчета экологически безопасного размещения 1-2 пользователей. Щитки снабжать выключателем подачи напряжения на их розетки и световыми сигнализаторами включения питания. 2. Система заземления должна отвечать следующим условиям: 2.1. Объект должен иметь контур заземления, оборудованный в соответствии с требованиями техники электробезопасности.
141 2.2. Сопротивление заземления в любой точке системы не должно превышать 4 Ом. Для вычислительных центров специально рекомендуется сопротивление заземления не выше 2 Ом. 2.3. На контур заземления посажены третий провод трехпроводной линии электропитания и экранирующие оболочки сетевых линий. 2.4. На щитках питания необходимо выводить "землю" отдельной клеммой. Рис. 7.8. Силовые линии магнитного поля вокруг дисплея 10 В/м 5 В/м 2 В/м 0,5 В/м Рис. 7.9. Пространственная диаграмма распределения интенсивности электрического поля вокруг дисплея (в горизонтальной плоскости)
142 6 7 7 6 5 5 4 3 4 3 2 2 1 1 а б Рис 7.10. Рекомендуемые компоновки рабочего места 7 5 5 4 3 4 3 2 2 1 7 7 1 6 6 Рис. 7.11. Нежелательная компоновка рабочего места Рис. 7.12. Недопустимая компоновка рабочего места 7 5 Цифрами на рисунках обозначены: 4 3 2 8 1 6 6 Рис. 7.13. Рекомендуемая модернизация рабочего места, изображенного на рис.7.11. 1. Рабочее место оператора 2. Клавиатура 3. Дисплей 4. Системный блок ПЭВМ 5. Принтер 6. Розетки питания 7. Сетевые кабели питания блоков ПЭВМ 8. Металлическая заземленная труба
143 Рис. 7.14 Наименее приемлемый (с точки зрения обеспечения электромагнитной безопасности) вариант взаимного расположения рабочих мест Рис. 7.15 Рекомендуемая перепланировка рабочих мест, изображенных на рис. 5.8 Рис. 7.16 Наиболее опасное расположение большого количества рабочих мест с ПЭВМ Рис. 7.17 Одна из наиболее приемлемых планировок большого количества рабочих мест
144 Рис. 7.18 Расположение мониторов на рабочих местах с взаимной экранировкой их полей Рис. 7.19 Наиболее оптимальная планировка большого количества рабочих мест Рис. 7.20 Не рекомендуемая планировка рабочих мест при их секционном расположении Рис. 7.21 Рекомендуемая планировка рабочих мест при их секционном расположении
145 3. При выборе рабочих помещений для пользователей ПЭВМ необходимо учитывать следующие требования и рекомендации: 3.1. Согласно требованиям СанПиН 2.2.2.542–96, раздел 4, помещения для эксплуатации дисплеев и ПЭВМ должны иметь оконные проемы, ориентированные преимущественно на север и северо–восток, обеспечивающие коэффициент естественной освещенности, в 3–м световом климатическом поясе не ниже 1,2% (в зонах с устойчивым снежным покровом) или 1,5%– на остальной территории. Не допускается расположение рабочих мест с дисплеями и ПЭВМ в подвальных помещениях, а также в цокольных помещениях (для учебных заведений и дошкольных учреждений). Помещения должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или рассчитанной эффективной приточно–вытяжной вентиляцией. Они не должны граничить с помещениями, в которых уровни шума и вибраций превышают нормируемые значения (СанПиН, приложения 7, 8, 9). 3.2. Необходимая площадь помещения оценивается исходя из требования выделения не менее 6 кв.м. на каждое рабочее место (не считая размеров проходов между соседними рабочими местами согласно требованиям противопожарной безопасности) при объеме не менее 20 или 24 куб. м. (в учебных и дошкольных учреждениях). 3.3. При строительстве новых и реконструкции действующих средних, средних специальных и высших учебных заведений помещения для ВДТ и ПЭВМ следует проектировать высотой (от пола до потолка) не менее 4,0 м. Рис. 7.22 Дисплей с резко деформированным пространственным распределением интенсивности электрического поля (электрическое поле “направлено” в сторону от пользователя) 3.4. Выбираемое помещение должно быть удалено от потенциальных источников сильных внешних электромагнитных полей и токов : подстанций, мощных трансформаторов, электрических щитов, антенн передающих ТВ –, радио–, метеостанций, РЛС и т.п. Для уменьшения воздействия внешнего электромагнитного поля может потребоваться дополнительное экранирование, например, с помощью заземленных оконных решеток.
146 3.5. При планировании размещения в одном помещении многих пользователей желательно располагать их рабочие места в ряд вдоль боковых стен. Многорядовое размещение с использованием перегородок, также как и неупорядоченное, может усложнить и ухудшить электромагнитную обстановку. 8. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА При проектировании изделий необходимо проверить объект на наличие всех возможных опасных факторов. В н.в. перечень негативных факторов насчитывает более 100 видов: запыленность, загазованность, шум, вибрации, электромагнитные поля, температура, влажность, давление, неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др. Даже в быту нас сопровождает гамма негативных факторов: загрязненный воздух, вода с вредными примесями, недоброкачественная пища, электромагнитные поля от телевизоров, дисплеев, фон от строительных материалов, медикаменты и др. Анализируется наличие необходимых инструкций и предупредительных знаков, предостерегающих об опасности. Рис. 8.1. Досягаемость человека по высоте Также проводится анализ возможных аварийных ситуаций, отказов, требующих срочного действия оператора. Проверяется оснащение средствами защиты для предотвращения травматизма, средствами индивидуальной защиты.
147 Рассчитываются размеры проходов между оборудованием, рабочими местами для быстрой эвакуации работающих. Проверяется наличие и расположением средств пожаротушения. Наличие медицинской аптечки. У некоторых машин и оборудования необходимо устанавливать предохранительные ограждения. От размера ограждения и места его установки часто зависит безопасность человека. На рис. 8.2. представлены результаты экспериментального определения досягаемости руки человека ростом 1750 мм через ограждения разного размера. Например, если опасный объект находится на высоте 1250 мм над полом, то человек не достанет до него при наличии ограждения высотой 1600 мм на расстоянии 550 мм. . Рис. 8.2. Досягаемость человека через ограждения: а – расстояние до опасного элемента; в – высота опасного элемента Х; с – высота ограждения У некоторых машин и оборудования необходимо устанавливать предохранительные ограждения. От размера ограждения и места его установки часто зависит безопасность человека. На рис. 8.2. представлены результаты экспери-
148 ментального определения досягаемости руки человека ростом 1750 мм через ограждения разного размера. Например, если опасный объект находится на высоте 1250 мм над полом, то человек не достанет до него при наличии ограждения высотой 1600 мм на расстоянии 550 мм. Формы отверстий: Рис. 8.3. Размеры ограждений при различных формах отверстий Опасные элементы оборудования должны быть обеспечены прозрачным ограждением. Размеры отверстий в ограждении должны не допускать прикосновения руки к опасному элементу.
149 Экспериментальным путем было рассчитано, на каком расстоянии человек может дотронуться до опасного элемента пальцем, кистью или всей рукой через зазоры и отверстия определенных форм и размеров. На основании результатов экспериментов были определены размеры отверстий в ограждениях и расстояние до опасных элементов, недосягаемых до руки человека. 9. ЭСТЕТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ Цвет «Цвет способен на все: он может родить свет, успокоение или возбуждение. Он может создать гармонию или вызвать потрясение; от него можно ждать чудес, но он может вызвать и катастрофу». (Жак Вьено, основатель института ТЭ во Франции) Цвет – один из характернейших признаков материального мира. Цветовой тон – свойство цвета, позволяющее человеческому глазу воспринимать его хроматично, определяется длиной волны излучения. Диапазон 450(380)–760 нм. Яркость – объективная величина, количество света, отраженного поверхностью. Эффективность светового раздражения. Зависит от поверхности и интенсивности освещения. Характеристикой яркости является относительная светлота или коэффициент отражения. Чистота светового тона – изменение яркости цвета под влиянием большего или меньшего количества ахроматического цвета. При выборе цвета изделия учитывает факторы: 1. Оптико–физические. 2. Физиологические (панель водителя – однотонная. Многоцветность может привести к аварии). 3. Психологические. Пример. Школьную доску не следует окрашивать в красный цвет. Лучше в оливково–зеленый. Как показали исследования Э.М. Лущенко, при таком фоне сокращается количество ошибок, растет процент правильных ответов. 4. Эстетические. 5. Гигиенические. Психофизиологическое влияние цвета на человека интернационально, присуще и животным. Красный – энергичный, возбуждающий. Повышает внутренние ресурсы организма. Стимулирующе влияет на мозг, способствует увеличению мускульного напряжения, повышению давления крови и ритма дыхания. При длительном воздействии может привести к утомлению и нервному перенапряжению. В
150 хромотерапии (лечении цветом) используют, если недостает уверенности в себе, оптимизма. Розовый – вызывает мечтательность, беззаботность, доверчивость. Оранжевый цвет – яркий, вызывающий радость, в разных ситуациях успокаивающий или раздражающий. Стимулирует к активной деятельности. Используют при депрессиях, пессимизме. В физиологическом отношении способствует улучшению пищеварения, ускорению тока крови. Желтый – вместо апатии появляется спокойная радость. Не возбуждает, а стимулирует: зрение, мозг и нервы, стимулирует умственные способности человека, способствует общительности. Вызывает беспечность, располагает к хорошему настроению, создает впечатление уюта. Зеленый – цвет природы, покоя и свежести, успокаивающе действует на нервную систему. Способствует снижению давления крови за счет расширения капилляров. Повышает мускульно–двигательную работоспособность, снабжение мышц сахаром, вызывает повышение обмена веществ, слуховую чувствительность. Повышает скорость чтения, различения надписей. Голубой – свежий и прозрачный. Успокаивает нервную систему, облегчает болезненное состояние, снижает кровяное давление. Синий – спокойный, строгий, сентиментальный, мирный, тоскливый. Снижает ощущение умственного утомления. Фиолетовый – пышный и благородный, цвет утомленности и печали. Положительно действует на сердце и легкие, увеличивает их выносливость. Это взаимосвязь покоя и движения. Благоприятен для истощенной нервной системы. Воздействует на подсознание. Серый – печаль, вызывает меланхолию, скуку. Не рекомендуется на производстве. Белый – чистота. Вносит свежесть, благородство. Но однообразный – вызывает апатию. Черный – снижает настроение. Коричневый – создает спокойное настроение, устойчивость предметов. С серым оттенком подавляюще действует на психику. С цветовым тоном связано и возбуждающее или успокаивающее действие цвета. Теплые цвета возбуждают и снижают слуховую чувствительность. Холодные – успокаивают и даже угнетают. При одинаковой температуре помещений синие стены создают ощущение снижения температуры на 3–4С по сравнению с температурой в комнатах, стены которых окрашены в охровый или оранжевые тона. Эмоционально темные цвета кажутся холоднее, светлые – теплее. Хотя с физической точки зрения наоборот: темные поверхности превращают световую энергию в тепловую, белые – отражают тепловые лучи (пример – холодильники). Восприятие цвета связано с национальными традициями: например, цветом траура в России является черный цвет, в Японии - белый. Когда-то славяне
151 одевали умерших в белые одежды. В Азербайджане часто используют светло– фиолетовые, розовые цвета. В архитектуре Средней Азии – синие, голубые, другие холодный цвета. Европейский север: карелы, коми, ненцы, ханты, манси – любят контрастную теплую гамму с преобладанием оранжевых, красных и зеленых тонов. Долганам и якутам нравятся зеленые и красные оттенки. Чукчи, коряки и эскимосы (восточная часть Севера) отдают предпочтение нюансным светло–коричневым сочетаниям. Социальные традиции: например, дети, как правило, не любят белый цвет, так как он связан с больницей, уколами. Учет предпочитаемости цветов. Жителям сельской местности больше нравятся яркие красные, оранжевые и синие цвета, то есть содержание которых в природе невелико, городским жителям нравятся цвета природного окружения. Таблица 9.1 Психологическое влияние цвета на человека ГОСТ 14202–69 «Трубопроводы промышленный предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки» определяет вид окраски: сплошная (если длина мала), или кольцевая, или участками. Вода – зеленый цвет трубопровода. Пар – красный. Воздух – синий. Горючие и него-
152 рючие газы – желтый. Кислота – оранжевый. Щелочи – фиолетовый. Горючие и негорючие жидкости – коричневые. Остальные – серые. Таблица 9.2 Психологическое воздействие цвета в зависимости от их положения в пространстве Цвета Теплые светлые тона (розовые, светло– желтые, розово– желтые) Утемненные теплые цвета (коричневый, оливково–зеленый) Светлые холодные цвета (голубой, бирюзовый, лиловый) Холодные темные цвета (темно–синий, темный сине– зеленый) Сверху Возбуждают Сбоку Согревают, кажутся более близкими Снизу Приподнимают плоскость Замыкают пространство, производят давящее впечатление Раздвигают пространство, делают помещение выше и светлее Создают ощущение мрака и угрозы Сильно приближают плоскость Создают ощущение прочности, устойчивости Создают ощущение скользкой поверхности, стремительности Создают ощущение угнетенности Создают ощущение прохлады, расширяют помещение создают ощущение холода и печали Фиолетовый в комбинации с желтым – источники радиоактивного излучения. Основой для практического применения цветов на производстве служат: атлас цветов, разработанный проф. Е.Б. Рабкиным, альбом “Культура машиностроительных предприятий”, руководящий материал под названием “Окраска производственных и вспомогательных помещений, оборудования, коммуникаций, сооружений и инвентаря”. Согласно Е.Б. Рабкина, гамму цветов делят на три основные группы: – оптимальные цвета: хроматические цвета слабонасыщенные с высоким коэффициентом отражения, предназначены для окраски поверхностей, создающих основную характеристику помещений и оборудования (потолков, стен, станков, кузовов), могут быть матовыми, глянцевыми, полуглянцевыми и др.; – субоптимальные (вспомогательные): для окраски отдельных частей основных поверхностей, которые надо выделить, либо акцентировать внимание (сетки ограждения, обшивка пультов управления); – предохранительные (цвета техники безопасности): сильно насыщенные цвета с низким коэффициентом отражения (элементы транспортных средств, сигналы опасности, трубопроводы, противопожарное оборудование,
153 быстровращающиеся изделия, средства информации). Для увеличения дальности видимости применяют флюоресцирующие светящиеся краски. Французский цветовед Морис Дерибере в книге «Цвет в деятельности человека» предлагает определенные сочетания (табл. 9.3) Таблица 9.3 Сочетания цветов в промышленных интерьерах Стены Станки Светлые, желто–красные Бежевые, кремовые Охра, бледно–желтые Светло–зеленые Голубые, светло–зеленые Светло–голубые В горячих цехах стены окрашивают в белый цвет, кузнечно-прессовое оборудованиеие – в светло-зеленый, голубой, термическое оборудование – в светло-серый. ГОСТ 12.4.026 – 76 «Система стандартов безопасности труда. Цвет сигнальные и знаки безопасности». Таблица 9.4 . Назначение и область применения сигнальных цветов Цвет Назначение Цвет для Область применения усиления значения Основные цвета Красный Запрещение, непосредственная опасность (возможность аварии), окраска устройств для прерывания процесса или движения Белый Желтый Предупреждение, необ- Черный ходимость внимания, осторожности действий Зеленый Разрешение, сигнализа- Белый ция о безопасности Ограждаемые участки машин, знаки, запрещающие различные действия. Символ “молния”, кнопки и рычаги включения и аварийные “стоп”. Лампы, сигнализирующие о нарушении техпроцесса или условий безопасности, противопожарные устройства Наружные элементы оборудования, не полностью ограждающие механизмы, лампы, сигнализирующие о предстоящем переключении линий, станков; элементы внутрицеховых транспортных средств «Внимание» Кнопки “пуск”, знаки, разрешающие различные действия, другая информация, направленная на обеспечение безопасности
154 Оранжевый Синий Черный Белый Вспомогательные цвета Промежуточное зна- Черный Повышение контрастности между машиной и фоном. Внутренние поверхности чение между красным ограждающих устройств и желтым Производственно– техническая информация Усиление контраста основных цветов Усиление контраста основных цветов Белый – – «Внимание, опасно» Производственная информация (технические таблицы, плакаты, инструкции), не связанные с предосторожностями Обозначение направления движения, пояснительные надписи и символы, приборы контроля, оксидированные инструменты Обозначение границ проходов, рабочих мест, направления движения, пояснительные надписи и знаки При выборе цветового решения промышленных изделий необходимо учитывать следующие рекомендации: – количество цветов должно быть минимальным, достаточно использовать два или три цвета (иначе происходит утомление и рассеивание внимания); – при восприятии только одного цвета чувствительность к нему снижается, среда становится скучной, наступает цветовой голод; – большие площади не рекомендуется окрашивать в яркие цвета; – при длительном нахождении большого объекта в поле зрения человека его цвет должен относиться к группе оптимальных (средняя часть спектра, средняя и малая насыщенность и относительно большой коэффициент отражения); – промышленное оборудование рекомендуется окрашивать в светло– серые, светло–зеленые, светло–голубые цвета, так как они обладают высоким коэффициентом отражения (около 60%), создают впечатление прохлады, не вызывают утомления зрительного аппарата человека; – внутренние поверхности корпусных деталей целесообразно окрашивать в светлые тона. Это облегчает сборку, контроль и регулировку механизма. Внутренние части люков нужно окрашивать в яркие цвета, чтобы они выделялись в открытом положении; – необходимо избегать резких цветовых контрастов, так как при переводе взгляда со светлой поверхности на темную и наоборот на адаптацию глаза расходуется время (5–10 с) и энергия, вызывая переутомление и притупление внимания; – при искусственном освещение цвет меняется (голубой – зеленеет, оранжевый – краснеет, фиолетовые – краснеют). – в целях безопасности и надежности работы увеличивают контраст между фоном и кнопками управления пультов; – мобильные устройства (транспортные средства, краны, погрузчики) должны иметь сильные контрасты, например, черные и желтые полосы;
155 – в условиях холодного климата, в не отапливаемых помещениях необходимо применять теплую гамму цветов, при горячем климате, в условиях тяжелой физической нагрузки – холодную; – низкая освещенность делает холодные цвета более светлыми, чем теплые; – лиц с расстройствами цветоразличительной функции. В связи с этим в особо опасных ситуациях сигналы следует дополнять словами, предупреждающими об опасности. – учитывать, что изделие стареет, появляются трещины, имеющие свой цвет. Это заложить в цвет изделия. – играет роль сочетание цветов. – синий: для доски объявлений, т.к. синий цвет возбуждает внимание; – белый: маркировка нейтральных зон: зебра на дороге; – светлые стены увеличивают освещенность, уменьшают расход электроэнергии. * * * * * Цвет в системе средств визуальной коммуникации Цвета и знаки безопасности, * плакаты по технике безопасности; * обозначение коммуникаций; * обозначение органов управления; * различимость отдельных функциональных элементов машин и автоматов; различимость отдельных элементов интерьера; инструкции и плакаты технологического назначения; информация административно-организационного назначения. Факторы среды, влияющие на использование цвета в системе производственной информации * особенности управления производственным оборудованием и контроля за его работой; * условия безопасности процессов труда; * условия безопасности нахождения человека в данном помещении или том или ином месте помещения; * условия восприятия объекта работы; * цвет материала объекта работы; * характер разделения элементов машин и оборудования по функционально-технологическому назначению; * характер различных элементов интерьера по отношению к технологическому процессу и условиям труда; * количество и характер средств информации. Цвет как фактор комфорта в производственном помещении * оптимальные цветовые соотношения;
156 * * * * * оптимальные яркостные соотношения; оптимальные условия восприятия формы и пространства; компенсация неблагоприятных воздействий климата; компенсация неблагоприятных воздействий трудовой деятельности; улучшение санитарно-гигиенических условий в цехе. Факторы среды, влияющие на использовании цвета в качестве элемента психофизиологического комфорта * характер преобладающей трудовой деятельности; * характер искусственного и естественного освещения в цехе; * цветность материала обработки, деталей сборки; * характер конструкции оборудования; * объемно-пространственная структура интерьера; * параметры микроклимата в отношении температуры, влажности, наличия шума; * климат района; * количество и характер производственных отходов, загрязнений, пылевыделений. * * * * * Цвет как фактор эмоционально-эстетического воздействия комфортные условия зрительной работы; комфортные условия функционирования организма; ассоциации в связи с отдельными цветами; ассоциации при восприятии цветовой гармонии; увязка цвета с объемно-пространственной композицией. Факторы среды, влияющие на использовании цвета как средства эмоционально-эстетического воздействия * характер преобладающей трудовой деятельности; * количество и характер средств информации; * характер различия элементов интерьера; * характер искусственного и естественного освещения в цехе; * параметры микроклимата интерьера; * климат района; * цветность материала обработки, деталей сборки; * количество и характер производственных отходов, загрязнений, пылевыделений. * композиционные особенности форм производственного оборудования; * особенности композиции интерьера; * состав рабочих по полу, возрасту, национальности, культурному уровню. Цвет воспринимается вместе с его содержанием, назначением предмета.
157 Мнения специалистов о цветовой гармонии расходятся. Причины этого ученые находят в усталости людей от привычных цветовых сочетаний, в смене эмоциональных впечатлений от сочетания, в различии толкований одних и тех же изображений. Восприятие цветовых сочетаний зависит от материала, фактуры и т.д. Гармонические цветовые сочетания – средство, используемое всеми применяющими цвет искусствами: живописью, архитектурой, декоративноприкладным и т.д. Далеко не все сочетания цветов оказываются уравновешенными. Наиболее распространены цветовые гармонии: – двухцветная однотонная; – двухцветная контрастная; – трехцветная однотонная; – трехцветная однотонно-контрастная. Цвета могут быть противопоставлены: * по тону – дополнительные цвета в смеси дают ахроматический цвет; * по светлоте (белый – черный); * по насыщенности (чистый хроматический – серый); * по фактуре (матовый – зеркально-глянцевый); * по площади цветового пятна; * по психологической характеристике цвета (холодный – теплый; плотный – прозрачный; легкий – тяжелый); Предлагается эмоционального воздействия сочетаний цветов при высоком контрасте: * * * * * * * * * * * * * * * * красный и фиолетовый – неспокойное; красный и синий – динамичное, жизнеутверждающее, беспокоящее; красный и желто-зеленый – активизирующее; красный и черный – угнетающее; создающее впечатление опасности; красный и белый – неограниченное, жесткое; красный и серый – теплое, приятное, строгое; красный и бежевый– впечатление внутреннего разлада; красный и коричневый – впечатление диссонанса и грубости; оранжево-красный и зеленый – активизирующее, бросающееся в глаза; оранжевый и красный – повышенная резкость и громкость; оранжевый и синий (зеленовато-синий), красный и зеленый (зеленоватосиний) – возбуждает; оранжевый и светло–синий – стимулирует психофизиологическую и физическую активность.; желтый и синий – сосредоточенность внимания, бодрость; желтый и зеленый – освежающее, жизнерадостное; желтый и синевато-зеленый – холодное, успокаивающее; желтый и красный – ярко-сияющее , радостное;
158 * желтый и пурпурный – диссонирующее подвижное сочетание; или парадное; * желтый и черный – суровое; * желтый и белый – вялое, слабое; * зеленый и пурпурный – располагает к раздумью, спокойствию и сосредоточенности при ритмичных процессах; * зеленый и фиолетовый – ирреальное; * зеленый и оранжевый – радостное; * зеленый и черный – тяжелое; * зеленый и белый – прохладное, сдержанное; * зеленый и коричневый – спокойное, естественное; * “зелень листвы” и пурпурный – тишина и покой; * синий и оранжевый – живое, возбуждающее; * синий и зеленый – холодное, неподвижное; * синий и белый – прохладное, чистое; * фиолетово-синий – печаль, подавляет чувство уверенности, создает сумрак в помещении; * фиолетовый и желто–зеленый – снимает напряжение, используется, ели требуется фантазия, творчество.
159 Вопросы для подготовки к промежуточной аттестации 1. Эргономика как наука. Цели и задачи эргономики. 2. История возникновения и развития эргономики. 3. Эргономика в промышленности. 4. Эргономические принципы при создании новых изделий. 5. Задачи эргономики. 6. Основные групповые эргономические показатели. 7. Гигиена труда. 8. Зоны комфортности человека. 9. Вентиляция. 10. Шум. 11. Климатические условия. 12. Влажность воздуха. 13. Состав воздуха. 14. Запыленность. Методы борьбы с запыленностью. 15. Ольфактроника. 16. Методы борьбы с неблагоприятными температурными режимами 17. Объект психологии труда. 18. Прием и переработка информации. 19. Память. 20. Виды внимания 21. Виды мышления 22. Виды коммуникативного поведения людей 23. Антропометрия как наука. 24. Эргономические размеры. 25. Размеры человека (рост, высота уровня глаз, размах рук, вертикальная досягаемость). 26. Размеры человека (длина сиденья, высота сиденья, высота колена, высота головы над сиденьем, уровень глаз над сиденьем) 27. Размеры человека (ширина плеч, длина стопы, ширина стопы, длина кисти). 28. Доверительный интервал. 29. Статическая и динамическая работа. 30. Физическая нагрузка. 31. Усилия к ручным рычагам управления. 32. Усилия к педалям. 33. Режим труда и отдыха. 34. Монотонный труд. 35. Физиологическое состояние человека во время работы. Переутомление. 36. Дизайн и эргономика. Техника и эргономика. 37. Методы эргономики.
160 38. Использование данных антропометрии при проектировании рабочего места оператора. 39. Динамические размеры человека. 40. Цели и задачи антропометрии. 41. Понятие «перцентиль». 42. Использование данных антропометрии при проектировании изделий. 43. Учет анатомической структуры и особенностей человека при проектировании изделий. 44. Статические размеры человека. 45. Зависимость антропометрических показателей от возраста, пола, национальности испытуемых. 46. Нормальное распределение для роста человека. 47. Оптимальная производительность труда и ее колебания. 48. Факторы, влияющие на производительность труда. 49. Физиология труда. 50. Динамическая работа. 51. Основные фазы состояния организма человека при физической работе. 52. Преимущества и недостатки динамической работы перед статической. 53. Работа сидя: достоинства и недостатки. 54. Зависимость производительности труда от времени суток и продолжительности смены. 55. Особенности работы в положении стоя. 56. Мануальные действия. 57. Размеры кисти руки человека. 58. Виды захватов. 59. Захватные части инструментов. 60. Латеральные предпочтения. 61. Ударный инструмент. 62. Режущий инструмент. 63. Инструмент поворотного типа. 64. Рычаги. 65. Рукоятки. 66. Маховики и штурвалы. 67. Поворотные кнопки. 68. Тумблеры. 69. Клавишные аппараты. 70. Нажимные кнопки. 71. Рабочие действия ногами. Педали. 72. Рекомендации к расположению органов управления. 73. Панели и пульты управления. 74. Особенности зрительного восприятия.
161 75. Зрительное поле человека. 76. Виды пультов. Форма пультов. 77. Компоновка органов управления на панели. 78. Рекомендации к проектированию пульта. 79. Цветовое решение панелей. Освещение панелей. 80. Символы и знаки. Условные обозначения. 81. Средства визуальной коммуникации. 82. Индикаторные приборы и устройства. Требования к индикаторам. 83. Основные правила передачи информации. Удобочитаемость индикаторов. 84. Виды индикации. 85. Шкалы. 86. Шрифты, используемые в индикаторных устройствах. 87. Учет иллюзий зрения при проектировании пульта. 88. Шум и акустические условия. Слуховой анализатор. 89. Источники шума. Шум в рабочем помещении. Способы снижения шума. 90. Вибрации. Действие вибраций на человека. Методы борьбы с вибрациями. 91. Освещение рабочего места. Искусственное и естественное освещение. Источники света. Освещение рабочего пространства. 92. Цвет и производственная среда. Воздействие и восприятие цвета. 93. Вредные излучения на рабочих местах. Диапазоны электромагнитных излучений. Ионизирующее излучение. Неионизирующее излучение. Средства защиты от электромагнитных полей. Электромагнитная безопасность при эксплуатации компьютерной техники. 94. Негативные факторы окружающей среды (опасности механической, химической природы, излучения, электрического тока, температур и т. д.). Травматизм. Способы защиты работающего. Средства индивидуальной защиты. Вопросы для самопроверки 1. Что означает термин «эргономика»? 2. Кем был предложен термин «эргономика»? 3. В каком году создано первое эргономическое общество? 4. Где разработаны основы эргологии? 5. В каком году официально введен термин «эргономика»? 6. Какие системы сертификации эгономистов существуют? 7. Назовите эргономические групповые показатели. 8. Зона высшего комфорта для показателя «вентиляция» в м3/чел … 9. Какова комфортная зона для показателя «вентиляция» в м3/чел? 10. Какова комфортная зона для показателя «высота над уровнем моря»? 11. Какова комфортная зона для показателя «шум» в дБ?
162 12. Какова комфортная зона для показателя «наклон тела» в град.? 13. Какова комфортная зона для показателя «тепло» в град.? 14. Какова комфортная зона для показателя «влажность воздуха» в процентах? 15. Некомфортная зона для показателя «высота над уровнем моря»… 16. Сколько в воздухе содержится кислорода? 17. Каким должен быть состав воздуха в рабочей зоне? 18. Концентрация окиси углерода СО при кратковременном воздействии не должна превышать…? 19. Для борьбы с частичками пыли размером 3-10 мкм используют…? 20. Какие фильтры используют для борьбы с частичками пыли размером 10-100 мкм? 21. Какие фильтры надо использовать для борьбы с частичками пыли размером 0,01-0,3 мкм? 22. Какие методы борьбы с запыленностью в рабочей зоне существуют? 23. Ольфактроника – это… 24. При какой температуре окружающего воздуха наступает тепловое равновесие обнаженного тела человека? 25. При какой температуре воздуха нарушается терморегуляция тела? 26. Какова рекомендуемая температура воздуха для работы сидя в учреждениях? 27. Какова рекомендуемая температура воздуха для тяжелой физической работе? 28. При кратковременном воздействии допускается воздействие температуры воздуха в диапазоне до …: 29. Какое количество теплоты выделяет человек в покое? 30. При легкой физической работе тело человека выделяет тепло… 31. При тяжелой работе тело человека выделяет тепло… 32. Методы борьбы с высокими температурными режимами включают… 33. Для работ в горячих цехах рекомендуемая влажность воздуха… 34. Нормальное давление воздуха на уровне моря.. 35. Нормальное давление воздуха для средней полосы России… 36. Работу можно продолжать до 8 ч при давлении воздуха… 37. Работу можно продолжать до 6 ч при давлении воздуха… 38. Работы запрещены при давлении воздуха… 39. Рекомендуемая скорость воздушного потока при легкой работе стоя и температуре 20 градусов… 40. Объект психологии труда… 41. Наибольшее количество ошибок считывания при виде шкалы… 42. Наименьшее количество ошибок считывания при виде шкалы… 43. Основные психические процессы, участвующие в приеме и переработке информации… 44. Виды анализаторов… 45. Человек использует виды памяти…
163 46. Кратковременная память в большей степени зависит от …. 47. Долговременная память в большей степени зависит от … 48. Виды внимания … 49. Виды мышления … 50. Виды кратковременной памяти … 51. Виды коммуникативного поведения людей … 52. Антропометрия – это … 53. Для достоверности антропометрических измерений группа людей должна быть не менее … 54. Размеры человеческого тела подчиняется распределению … 55. Эргономические размеры человеческого тела подразделяются на … 56. Линейные размеры человеческого тела подразделяются на … 57. Средний рост мужчины, принятый для эргономических исследований 58. Средний рост женщины, принятый для эргономических исследований 59. Принятая для эргономических исследований высота уровня глаз стоящего мужчины … 60. Принятая для эргономических исследований высота уровня глаз стоящей женщины…. 61. Высота колена стоящего мужчины, принятая для эргономических расчетов… 62. Высота колена стоящей женщины, принятая для эргономических расчетов… 63. Размах рук мужчины, принятый для эргономических расчетов… 64. Размах рук женщины, принятый для эргономических расчетов… 65. Ширина плеч мужчины, принятая для эргономических расчетов… 66. Ширина плеч женщины, принятая для эргономических расчетов… 67. Высота головы над сиденьем для мужчины, принятая для эргономических расчетов… 68. Высота головы над сиденьем для женщины, принятая для эргономических расчетов в России… 69. Уровень глаз над сиденьем для мужчины, принятый для эргономических расчетов в России… 70. Уровень глаз над сиденьем для женщины, принятый для эргономических расчетов в России… 71. Длина сиденья для мужчины, принятая для эргономических расчетов в России… 72. Длина сиденья для женщины, принятая для эргономических расчетов в России… 73. Высота сиденья над полом для мужчины, принятая для эргономических расчетов в России… 74. Высота сиденья над полом для женщины, принятая для эргономических расчетов в России… 75. Длина стопы мужчины, принятая для эргономических расчетов в России…
164 76. Длина стопы женщины, принятая для эргономических расчетов в России… 77. Длина кисти мужчины, принятая для эргономических расчетов в России… 78. Длина кисти женщины, принятая для эргономических расчетов в России… 79. Проектируемое рабочее место должно быть пригодно для количества мужчин, занятых в промышленности… 80. При проектировании мебели высота перекладины в шкафу для одежды определяется… 81. При проектировании мебели глубина шкафа рассчитывается по параметру… 82. Расположение звонка на входной двери определяется… 83. Доверительный интервал M +/- 3,2s охватывает население… 84. Доверительный интервал M +/- 2s охватывает население… 85. Доверительный интервал M +/- 1s охватывает население… 86. Физическая работа подразделяется на… 87. Динамическая работа рекомендуется при нагрузке… 88. Статическая работа рекомендуется при нагрузке… 89. Принято легкой физической считать нагрузку… 90. Принято умеренной физической считать нагрузку… 91. Принято средней физической считать нагрузку… 92. Принято тяжелой физической считать нагрузку… 93. Целесообразные усилия к ручным рычагам управления… 94. Целесообразные усилия к педалям… 95. Согласно требованиям физиологии труда, минимальная продолжительность обеденного перерыва на производстве… 96. Согласно требованиям физиологии труда, при легких физических работах следует предусмотреть… 97. Согласно требованиям физиологии труда при работах, требующих повышенного внимания, следует предусмотреть… 98. Труд считается монотонным, если рабочий выполняет … 99. Максимальное усилие на педаль может быть развито при угле в колене (по Уфлянду) … 100. Максимальное усилие при работе сидя можно развить при… 101. Допускаемое увеличение частоты сердцебиений работающего человека… 102. Допускаемое увеличение частоты дыхания работающего человека… 103. При долговременной работе допускается максимальная нагрузка на сердце, эквивалентная… 104. В спокойном состоянии за один вдох человек вдыхает… 105. Критическая температура человеческого тела (нижняя граница) … 106. Критическая температура человеческого тела (верхняя граница) … 107. Минимальный размер, видимый человеком…
165 108. Скорость реакции человека на звук… 109. Скорость реакции человека на свет… 110. Для устранения тяжелого переутомления требуется… 111. Для устранения простого переутомления требуется… 112. Для устранения перенапряжения требуется… 113. Грузы удобнее перемещать… 114. Вертикальная досягаемость руки человека для эргономических исследований принимается… 115. Ширина стопы мужчины для эргономических исследований принимается… 116. Ширина стопы женщины для эргономических исследований принимается… 117. Высота каблука для мужской обуви в эргономических исследованиях принимается… 118. Высота каблука для женской обуви в эргономических исследованиях принимается… 119. При проектировании рабочего места, как правило, ориентируются на… 120. Под наименьшим пространством, обеспечивающим работоспособность человека, принимается пространство цилиндра радиусом… 121. В проектных работах при определении наименьшего пространства на одного человека в исключительных случаях допускается принимать… 122. Для одного работника у станка оптимальная площадь… 123. Для одного работника у станка минимальная площадь… 124. В административном помещении рекомендуемая минимальная площадь на одного человека… 125. В административном помещении рекомендуемая минимальная свободная площадь на одного человека… 126. В конструкторском бюро рекомендуемая минимальная площадь на одного человека (без чертежной доски) … 127. Для одного работника у станка оптимальный объем… 128. Для одного работника у станка минимальный объем… 129. В административном помещении оптимальный объем на одного человека… 130. В конструкторском бюро оптимальный объем на одного человека… 131. В конструкторском бюро рекомендуемая минимальная площадь на одного человека (с чертежной доской) … 132. Высота уровня глаз мужчины принимается… 133. Высота уровня глаз женщины принимается… 134. Виды пространств (зон) на рабочем месте… 135. Если орган управления используется 2 и более раз в минуту, его следует размещать в зоне… 136. Оптимальная зона расположения органов управления по фронту…
166 137. Оптимальная зона расположения органов управления по высоте при работе стоя… 138. Оптимальная зона расположения органов управления по высоте при работе сидя 139. Оптимальная зона расположения индикаторов по высоте при работе стоя … 140. Метод соматографии предусматривает масштабы … 141. Соматотипия – это… 142. Соматоскопия – это … 143. Соматометрия – это … 144. При работе сидя угол наклона вперед не должен превышать… 145. Работа стоя рекомендуется при усилиях, превышающих… 146. Точную работу следует выполнять в положении... 147. При монотонном психическом напряжении рекомендуется работа… 148. Если необходимо часто менять положение тела, целесообразна работа… 149. Если необходимо перемещать орган управления с большими усилиями и на большие расстояния, целесообразна работа… 150. При наличии ножных органов управления целесообразна работа… 151. Из материалов, используемых для производства подошв, меньше всего демпфирует динамические воздействия… 152. Из материалов, используемых для производства подошв, лучше всего демпфирует динамические воздействия… 153. Наименьшая активность икроножной и передней большеберцовой мышц зарегистрирована при высоте каблука… 154. Для лестниц оптимальный угол наклона … 155. Для стремянок оптимальный угол наклона… 156. В 1672 г. Франсуа Блондель рекомендовал соотношение высоты a и ширины b ступенек… 157. Самая экономичная ходьба по ступеням при… 158. Предельный размер ступеней (высоты a и ширины b ступенек)… 159. Для стремянок оптимальное расстояние между ступенями… 160. Рекомендуемый расчетный угол установки приставной лестницы… 161. Работа сидя рекомендуется при нагрузках… 162. Рекомендуемый угол наклона поверхности стола… 163. Шведский врач Б. Акерблом разработал… 164. Стационарное сиденье должно обеспечивать… 165. Оптимальный угол наклона спинки рабочего сиденья назад… 166. Закругление переднего края сиденья… 167. Высота сиденья для женщин не должна превышать… 168. Высота сиденья для мужчин не должна превышать… 169. Высота подлокотников не должна превышать … 170. Минимальная длина подлокотников … 171. Подлокотники должны иметь минимальные размеры…
167 172. Минимальная глубина пространства для ног… 173. Оптимальная глубина пространства для ног… 174. Минимальная ширина пространства для ног .. 175. Оптимальная ширина пространства для ног … 176. Высота плеч мужчины над сиденьем принята .. 177. Уровень глаз мужчины над сиденьем принят … 178. Оптимальный угол наклона клавиатуры … 179. Оптимальный угол наклона плоскости экрана монитора по отношению к вертикали… 180. Ритм работы конечностей человека должен быть… 181. Точнее движения руки в направлении … 182. Быстрее движения руки в направлении… 183. Точнее движения руки в направлении … 184. Скорость правой руки больше в направлении … 185. Динамическая работа рук протекает более координировано в положении … 186. Точные движения рук лучше выполняются в положении … 187. Движения, выполняемые одной рукой, совершаются более точно и быстро под углом … 188. Движения, выполняемые обеими руками одновременно, совершаются более быстро под углом … 189. Движения, выполняемые обеими руками одновременно, совершаются более точно под углом … 190. При необходимости быстрой реакции при эксплуатации мобильного оборудования лучше использовать движение … 191. Для правой руки быстрее движение.. 192. В положении стоя наибольшая скорость и ловкость в положении рук, согнутых под углом … 193. Для оптимальной рабочей зоны коэффициент удобства равен … 194. Для допустимой функциональной рабочей зоны коэффициент удобства равен … 195. Для зоны максимальной досягаемости коэффициент удобства равен 196. Предпочтительнее движения руки в направлении… 197. Точность движений рук у стоящего человека оптимальна на высоте… 198. Точность движений рук у сидящего человека оптимальна на высоте… 199. Работа сидя рекомендуется при рабочем усилии… 200. Работа стоя рекомендуется при рабочем усилии… 201. Наибольшая сила руки в направлении… 202. Наименьшая сила руки в направлении… 203. Тяга руки эффективнее в положении … 204. При каких условиях сила давления увеличивается? 205. При каких условиях сила тяги увеличивается?
168 206. Из перечисленных усилий наименьшее усилие при … 207. Усилие падает при … 208. Колебания тела возникает при усилиях рук … 209. В положении сидя сила ног более эффективна при угле в колене… 210. Высшая граница физической мощности за смену… 211. Допустимые затраты энергии за смену для здорового мужчины… 212. Допустимые затраты энергии за смену для здоровой женщины… 213. Затраты энергии за неделю не должны превышать… 214. Максимальный энергетический расход за сутки не должен превышать… 215. Суточные затраты энергии для лиц умственного труда… 216. Суточные затраты энергии для работников механизированного труда… 217. Суточные затраты энергии для работников, выполняющих работу средней тяжести… 218. Суточные затраты энергии для работников, выполняющих тяжелую работу… 219. Энергетические затраты за смену при канцелярской работе… 220. Энергетические затраты за смену при легкой работе сидя… 221. Энергетические затраты за смену при умеренной работе, переносе легких предметов… 222. Энергетические затраты за смену при средней по тяжести работе… 223. Энергетические затраты за смену при тяжелой работе (груз более 30 кг)… 224. Энергетические затраты за смену при очень тяжелой работе (груз более 50 кг)… 225. Наивысшая работоспособность человека приходится на часы… 226. Женщинам запрещено поднимать и переносить грузы при ручном подъеме весом более… 227. Женщинам запрещено поднимать и переносить грузы на ручной тачке … 228. Юношам в возрасте 16-18 лет запрещено переносить грузы при ручной переноске весом более… 229. Юношам в возрасте 16-18 лет запрещено переносить грузы на носилках вдвоем весом более… 230. Девушкам в возрасте 16-18 лет запрещено переносить грузы при ручной переноске весом более… 231. Девушкам в возрасте 16-18 лет запрещено переносить грузы на носилках вдвоем весом более … 232. При подъеме груза рабочими масса на одного работающего должна быть менее… 233. Подросткам до 16 лет запрещено переносить грузы при ручной переноске … 234. Оптимальный захват на расстоянии от пола…
169 235. Один рабочий не должен переносить груз весом более… 236. Оптимальный темп ударных движений… 237. Максимальный темп ударных движений… 238. Максимальная рабочая частота движения ладони… 239. Гаптическая чувствительность – это… 240. Наибольшая чувствительность кожи при восприятии вибраций наблюдается при частоте… 241. Пространственная чувствительность пальцев составляет… 242. Пространственная чувствительность кожи определяется как… 243. Осязание может быть… 244. Временной порог тактильной чувствительности… 245. Материал рукоятки должен обеспечивать… 246. Длина кисти мужчины, принятая для эргономических расчетов … 247. Длина кисти женщины, принятая для эргономических расчетов … 248. Ширина кисти мужчины в основании большого пальца… 249. Ширина кисти женщины в основании большого пальца… 250. Длина кисти мужчины при письме… 251. Длина кисти женщины при письме… 252. Средняя масса кисти мужчины, принятая для эргономических расчетов… 253. Средняя масса предплечья мужчины, принятая для эргономических расчетов… 254. Средняя масса плеча мужчины, принятая для эргономических расчетов… 255. Сколько степеней свободы имеет рука человека? 256. Сколько степеней свободы имеют ладонь и пальцы? 257. Захваты могут быть… 258. Схватывающие захваты подразделяются на… 259. Кончиковые захваты подразделяются на… 260. Боковые захваты подразделяются на… 261. В повседневной жизни человек предпочитает… 262. Для мужчин сила захвата при концевом типе… 263. Для мужчин сила захвата при ключевом типе… 264. Для мужчин сила схвата при пальмарном типе… 265. Предпочтительная степень раскрытия ладони при захвате предметов… 266. В среднем женщина 30 лет физически слабее мужчины 30 лет на… 267. В среднем женщина 50 лет физически слабее мужчины 50 лет на… 268. При работе с ручным инструментом поворотного типа рекомендуется вращательные движения осуществлять… 269. Рукоятки следует выполнять из… 270. Чтобы увеличить КПД ударного инструмента, надо: 271. Массу ручного ударного инструмента (топора) следует ограничить… 272. В режущем инструменте ножничного типа действуют давления…
170 273. Оптимальный зазор между ножами в ножницах… 274. Зазор между ножами в ножницах зависит от… 275. Средняя длина стопы мужчин, принятая для эргономических расчетов… 276. Средняя длина стопы женщин, принятая для эргономических расчетов… 277. Средняя ширина стопы мужчин, принятая для эргономических расчетов… 278. Средняя ширина стопы женщин, принятая для эргономических расчетов… 279. Средняя масса стопы мужчин, принятая для эргономических расчетов… 280. Средняя масса голени мужчин, принятая для эргономических расчетов… 281. Средняя масса бедра мужчин, принятая для эргономических расчетов… 282. Самым быстрым из движений ноги является… 283. Максимальный темп вращения для ведущей руки… 284. Максимальный темп вращения для ведомой руки… 285. Рычаги целесообразно использовать, если требуется… 286. Максимальное допустимое число положений рычага… 287. Кривошипные рукоятки целесообразно использовать, если требуется… 288. Поворотные кнопки используются, если требуется… 289. Размеры поворотных кнопок принимаются в пределах… 290. Рычажные переключатели используются, если требуются… 291. Часто используемые кнопки рекомендуется выполнять… 292. Глубина утапливания часто используемых кнопок… 293. Расстояние между центрами кнопок при работе одни пальцем… 294. Расстояние между кромками соседних кнопок следует принимать… 295. Кнопку «Пуск» следует окрашивать в… 296. Минимальное расстояние между тумблерами… 297. Оптимальное расстояние между тумблерами… 298. Число позиций тумблера… 299. Минимальное расстояние между педалями… 300. Рекомендуемая глубина утапливания педали… 301. Оптимальная досягаемость конечностей… 302. Если требуется быстрая реакция, следует использовать… 303. Положения «Пуск», «ВКЛ», «Увеличение» должны соответствовать перемещению органа управления… 304. Под нормальной остротой зрения понимают способность глаза различать величины, соответствующие углу зрения… 305. Периферическим зрением лучше воспринимаются… 306. Зона центрального зрения ограничена…
171 307. Зона мгновенного зрения ограничена… 308. Зона эффективной видимости ограничена… 309. При работе стоя оптимальный угол зрения… 310. При работе сидя оптимальный угол зрения… 311. Высота пульта управления, предназначенного для работы сидя, должна быть… 312. Высота пульта управления, предназначенного для работы стоя и требующая обзора за ним, должна быть… 313. Глубина пульта управления не должна превышать… 314. Важные органы управления на панели управления при работе стоя размещать на высоте… 315. Для ног оператора в положении сидя предусмотреть пространство… 316. Размеры знаков на пульте управления… 317. Ширина линий, используемых в графике пульта управления, при наблюдении с 0,5-1,5 метров… 318. Точные движения лучше выполнять… 319. Динамическая работа рук протекает более координировано… 320. Предпочтительнее траектория движения руки… 321. Если орган управления находится рядом со своим индикатором, то рукоятку, управляемую правой рукой, надо помещать… 322. Если орган управления находится рядом со своим индикатором, то рукоятку, управляемую левой рукой, надо помещать… 323. Рукоятки располагать друг от друга на расстоянии… 324. На панели управления наибольшая удобочитаемость, у которых отношение площади символа к площади фона… 325. При дальности наблюдения 12…25 см работа выполняется в положении… 326. При дальности наблюдения 25…35 см работа выполняется в положении… 327. При дальности наблюдения 35…50 см работа выполняется в положении… 328. При трапециевидной форме пульта управления боковые панели следует развернуть относительно фронтальной плоскости под углом… 329. Рекомендуемый угол наклона панели управления к горизонтальной плоскости при работе сидя… 330. Высота пульта управления при работе стоя, если оператору не требуется просматривать пространство за ним… 331. Индикаторы могут быть… 332. В индикаторах отсчет одинаковых параметров следует осуществлять… 333. Время, необходимое для считывания показаний индикаторов… 334. При естественном освещении более удобочитаемы… 335. Виды индикации…
172 336. Рекомендуемые шкалы… 337. При разработке шкалы рекомендуемой различение большой, средней и малой рисок по высоте… 338. При разработке шкалы рекомендуемой различение большой, средней и малой рисок по толщине… 339. Оптимальная ширина рисок для малых приборов… 340. Оптимальная ширина рисок для больших приборов… 341. Оцифрованные штрихи в индикаторах должны быть толще остальных… 342. Оцифрованные штрихи в индикаторах должны быть длиннее остальных… 343. Рекомендуемое отношение высоты риски к интервалу между рисками… 344. Высота большого штриха в индикаторах должна быть… 345. Высота малого штриха в индикаторах должна быть… 346. Лучший интервал между большими рисками в индикаторах… 347. Стрелка должна быть удалена от шкалы не более чем на… 348. При знаковом виде индикации наиболее эффективны… 349. Наименьшее количество ошибок при считывании дает шрифт… 350. Точность считывания информации, как правило, выше… 351. Рекомендуемая высота букв в индикаторах равна… 352. Рекомендуемая ширина линии буквы в индикаторах… 353. Рекомендуемое расстояние между словами при оформлении индикатора… 354. Наименьшей удобочитаемостью в индикаторах обладает… 355. Знак «» в индикаторных устройствах означает… 356. Знак «» в индикаторных устройствах означает… 357. Знак «» в индикаторных устройствах означает… 358. Знак «» в индикаторных устройствах означает… 359. Знак «» в индикаторных устройствах означает… 360. Зона эффективной видимости в вертикальной плоскости при поворотах головы… 361. Зона эффективной видимости в горизонтальной плоскости при поворотах головы… 362. Рекомендуется расположение органов управления на пульте… 363. Человек воспринимает звуки частотой… 364. Инфразвук имеет частоту … 365. Ультразвук имеет частоту… 366. Уровень шума измеряется в… 367. Самая неприятная для слуха частота звуков… 368. Диапазон человеческой речи… 369. Хуже переносят шум люди в возрасте… 370. К малошумным относят помещения с уровнем шума…
173 371. К шумным относят помещения с уровнем шума… 372. К очень шумным относят помещения с уровнем шума.. 373. При уровне шума более 110 дБ необходимо использовать… 374. При уровне шума более 120 дБ необходимо использовать… 375. Защитные шлемы используют при уровне шума… 376. Предельно допустимые уровни шума, проникающего извне, для учебной аудитории… 377. Предельно допустимый уровень шума, проникающего извне, для врачебного кабинета… 378. Предельно допустимый уровень шума при выполнении физической работы без умственного сосредоточения… 379. Предельно допустимый уровень шума при выполнении умственной работы… 380. Предельно допустимый уровень шума при выполнении умственной работы, требующей длительного сосредоточения… 381. Точнее на слух определяется расстояние до подвижного или неподвижного объекта? 382. Лучше всего оценивается звук на расстоянии 383. Лучше оцениваются звуки, лежащие к плоскости… 384. Уровень шума более 150-160 дБ вызывает… 385. Максимальный слуховой комфорт при уровне… 386. Границы допустимых вибраций на сидящего человека не должны превышать (в Гц)… 387. Границы допустимых вибраций на стоящего человека не должны превышать (в Гц)… 388. Границы допустимых вибраций на голову человека не должны превышать (в Гц)… 389. Границы допустимых вибраций на руки человека не должны превышать (в Гц)… 390. Границы допустимых вибраций на глаза человека не должны превышать (в Гц)… 391. С точки зрения риска заболевания вибрационной болезнью самая опасная частота вибраций… 392. Неблагоприятным фактором, усугубляющим действие вибраций, является … 393. Человеческий глаз реагирует на свет с длиной волны … 394. Единица измерения освещенности… 395. Единица измерения светового потока… 396. Минимум освещенности для работы зрительного анализатора… 397. Минимум освещенности для чтения, письма… 398. Установленная освещенность для ВЦ, КБ, больниц… 399. Освещенность для чертежных работ… 400. Гигиенический минимум общего освещения для помещений, где человек пребывает более половины рабочего времени…
174 401. Гигиенический минимум общего освещения для помещений, где человек пребывает кратковременно… 402.При выполнении каких работ необходимо увеличить освещенность? 403. Интенсивность естественного (дневного) освещения … 404. Если требуется освещенность более 500 лк, используют люминисцентные лампы типа … 405. Если требуется освещенность более 200 лк, используют люминесцентные лампы типа … 406. Если требуется освещенность менее 200 лк, используют люминисцентные лампы типа … 407. Люминесцентные лампы не используются в помещениях с температурой … 408. Какие типы ламп лучше использовать при различении плоских объектов? 409. Какие типы ламп лучше использовать при объемных работах? 410. Если необходимо различать цветовые оттенки, рекомендуется использовать лампы какого типа? 411. В каких случаях используется комбинированное освещение? 412. В каких случаях используется только местное освещение? 413. В каких случаях используется только общее освещение? 414. Если рабочим местом может быть любое место в цехе, то какой вид освещения следует использовать? 415. При комбинированном освещении рекомендуемое соотношение между общим и местным освещением… 416. Отношение освещенной рабочей поверхности к полной освещенности пространства не должно превышать… 417. Оптимальный контраст двух освещенных поверхностей… 418. Рекомендуемое отношение освещенности между рабочей поверхностью, ближайшим окружением и фоном … 419. Какое направление освещения рабочего места самое благоприятное? 420. Чувствительность к свету у человека с возрастом…. 421. Рекомендуется так выбирать материалы и цвет потолка в помещении, чтобы он отражал падающий свет не менее чем на … 422. Рекомендуется так выбирать материалы и цвет стен в помещении, чтобы они отражали падающий свет не менее чем на… 423. Рекомендуется так выбирать материалы и цвет пола в помещении, чтобы он отражал падающий свет не менее чем на …. 424. Коэффициент отражения для белого цвета… 425. С точки зрения пропускной способности, выгоднее окна каких размеров и пропорций? 426. Диаграмма Кройтгофа позволяет… 427. При использовании люминесцентных ламп холодного света желтые цвета меняются в сторону…
175 428. При использовании люминесцентных ламп холодного света синие цвета меняются в сторону… 429. При использовании ламп накаливания зеленые цвета меняются в сторону … 430. При использовании ламп накаливания фиолетовые цвета меняются в сторону… 431. При использовании ламп накаливания красные цвета меняются в сторону… 432. При использовании люминесцентных ламп холодного света зеленые цвета меняются в сторону … 433. Единица яркости источника света … 434. В большей степени на изменение условий освещенности реагируют мужчины или женщины? Какого возраста? 435. С точки зрения правильной освещенности основание окна должно быть … 436. Расстояние от рабочего места до окна должно быть менее … 437. Рекомендуемое отношение площади окна к рабочей поверхности пола… 438. Эффект Пуркинье… 439. Длина волн ультрафиолетовых лучей… 440. Длина волн инфракрасных лучей… 441. Для защиты от альфа-лучей используют… 442. Для защиты от бета-лучей используют… 443. Для защиты от гамма-лучей используют…. 444. Предельно допустимая доза облучения всего организма человека, работающего с источником излучения… 445. Следует считать опасным для жизни электрический ток… 446. Следует считать опасным для жизни электрический ток напряжением… 447. Максимально допустимое ускорение для человека… 448. Допустимое ускорение для человека не должно в течение 3 мс превышать… 449. При изготовлении касок учитывают, что зазор между головой и внутренней поверхностью шлема должен быть не менее… 450. При уменьшении расстояния от ограждения до опасного элемента ширина (размеры) отверстия в ограждении должна(ы)… 451. В случае аварии следует включать звуковой сигнал частотой… 452. «Светлота» это… 453. «Насыщенность цвета» это… 454. «Чистота светового тона» это… 455. Явление иррадиации заключается в следующем… 456. Явление хроматической аберрации заключается в следующем… 457. Явление астигматизма заключается в следующем…
176 458. Теплые цвета производят ощущение… 459. Теплые цвета производят ощущение… 460. Холодные цвета производят ощущение… 461. Синий цвет производит ощущение… 462. Голубой цвет производит впечатление… 463. Красный цвет производит впечатление… 464. При длительном нахождении фона в поле зрения человека цвет фона должен быть… 465. Использование светлого холодного цвета на полу обеспечивает… 466. Использование светлого теплого цвета на полу обеспечивает… 467. Использование темного холодного цвета на полу обеспечивает… 468. Использование темного теплого цвета на полу позволяет достичь… 469. Использование светлого холодного цвета на стенах позволяет достичь эффекта… 470. Использование темного теплого цвета на стенах позволяет достичь… Заключение В учебном пособии рассмотрены вопросы методики эргономического анализа при проектировании изделий разного класса: бытовых приборов, транспортных средств, системных объектов. Представлены необходимые схемы, антропометрические данные, характеризующие размеры людей разных групп. Выполнение эргономического анализа проектируемого изделия позволяет создать продуманную конструкцию, удобную и комфортную, позволяющую пользователю работать с высокой эффективностью. Эргономичные изделия обладают высокой конкурентоспособностью, обеспечивая высокий спрос, ведущие позиции на мировых рынках. Пособие позволяет студентам учебных заведений овладеть методикой эргономического анализа объектов проектирования. Издание может быть полезно практикующим дизайнерам, работающим в области промышленного дизайна и дизайна интерьера.
177 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основной 1. Проектирование и моделирование промышленных изделий: Учеб. для вузов / С.А. Васин, А.Ю. Талащук, В.Г. Бандорин, Ю.А. Грабовенко, Л.А. Морозова, В.А. Редько; Под ред. С.А. Васина, А.Ю. Талащука. - М.: Машиностроение-1, 2004. - 692 с., ил. 2. Рунге В.Ф. Эргономика и оборудование интерьера : учеб. пособие для сред. спец.учеб. заведений. - М. : Архитектура-С, 2005.- 160 с. 3. Рунге В.Ф. Эргономика в дизайне среды: учеб. пособие. - М.: Архитектура-С, 2004. - 160 с. 4. Рунге, В.Ф. Эргономика в дизайне среды : учеб. пособие / В.Ф.Рунге, Ю.П. Манусевич .— М. : Архитектура-С, 2005 .— 328с. : ил. 5. Степанов, И.С. Основы эргономики и дизайна автомобилей и тракторов : учебник для вузов (Высшее профессиональное образование: Транспорт). М. : Академия, 2005. – 256 с. 6. Степанов, И.С. Основы эргономического проектирования интерьера автомобиля: учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во ТулГУ, 2006. – 83 с. Дополнительный 1. Аруин А.С., Зациорский В.М. Эргономическая биомеханика. – М.: Машиностроение, 1988. – 256 с. 2. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/С.В. Белов, А.В. Ильинская, А.Ф. Козьяков и др. ; Под общ. ред. С.В. Белова. 2–е изд., испр. и допол. – М.: Высш. шк., 1999. – 448 с. 3. Богданова Д.Я. Практические занятия по психологии. – М.: 1980. – 160 с. 4. Введение в практическую эргономику. Под ред. В.П. Зинченко, Е.Б. Моргунова. – М.: МИРЭА, 1990. – 80 с. 5. Демидов В. Как мы видим то, что видим. – М.: Знание, 1987. – 715 с. 6. Денисов В.Г. Эргономика. - Киев, “Техника”, 1970. – 104 с. 7. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. – М.: Изд–во МГУ, 1979. – 344 с. 8. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Эргономика: человеко– ориентированное проектирование. – М.: Логос, 2000. – 490 с. 9. Инженерная психология в применении к проектированию оборудования. Под ред. Ломова Б.Ф. – М.: «Машиностроение», 1971. – 488 с. 10. Квасов А.С. Основы художественного конструирования промышленных изделий. – М.: Машиностроение, 1989. – 93 с.
178 11. Леонова А.Б., Кузнецова А.С. Психопрофилактика неблагоприятных функциональных состояний человека. – М.: МГУ, 1987. – 123 с. 12. Методика художественного конструирования. – ВННТЭ, 1983. – 116 с. 13. Мунипов В.М. Зинченко В.П. Эргономика: человеко– ориентированное проектирование. – М.: Логос, 2001. –356 с. 14. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: Пер. с англ. – М.: 1999. – 1 л.диск. 15. Организация и нормирование труда. Учебное пособие для ВУЗов. /Под ред. В.В. Адамчука / ВЗФИ – М.: Финстатинформ, 2000. – 301 с. 16. Рок И. Введение в зрительное восприятие. Кн. 1. – М.: Педагогика, 1980. – 312 с. 17. Рунге В.Ф., Сеньковский В.В. Основы теории и методологии дизайна. – М.: 2001. – 252 с. 18. Свечников В.С., Любимов С.О. Эргономические основы управленческого труда и психологической безопасности личности: Учеб. Пособие/В.С. Свечников, С.О. Любимов. – Саратов, 2000. – 96 с. 19. Человеческий фактор: В 6 т. / Под ред. Г. Салвенди; Пер. с англ. Зинченко В.П. и Мунипова В.М. – М.: Мир, 1991. 20. Шмид М. Эргономические параметры. – М.: Мир, 1980. – 240 с. 21. Эргономика: Учеб. пособие для вузов / В.В. Адамчук, Т.П. Варна, В.В. Воротникова и др.; Под ред. Проф. В.В. Адамчука. М.: ЮНИТА–ДАНА, 1999. – 254 с. 22. Эргономика. Под ред. Венда В.Ф. Пер. С польск. М., «Мир», 1971. – 421 с. 23. САНПИН 2.1.2.1002–00. «Проектирование, строительство и эксплуатация жилых зданий, предприятий коммунально–бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта. Санитарно– эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям». От 15.12.2000. – 12 стр. 24. САНПИН 2.1.3.1375–03. «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров. 2.1.3. Медицинские учреждения. От 06.06.2003. – 55 стр. 25. САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278–03. «Гигиенические требования к естественному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». От 08.04.2003. – 102 с. 26. САНПИН 2.2.2/2.4.1340–03. «Гигиенические требования к персональным электронно–вычислительным машинам и организации работы». От 30.05.2003. 27. САНПИН 2.2.4.1329–03. «Требования по защите персонала от воздействия импульсных электромагнитных полей»
179 28. СП 2.5.1277–03. «Санитарно–эпидемиологические требования к перевозке железнодорожным транспортом организованных детских коллективов. 2.5. Гигиена и эпидемиология на транспорте» 29. ГОСТ 12.2.032–78. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. 30. ГОСТ 21034–75. 31. ГОСТ 12.2.033–78. Рабочее место при выполнении работ стоя. 32. ГОСТ 21889–76. Система «человек–машина». Кресло человека– оператора. 33. ГОСТ 21998 –76. (Основные размеры рабочего стола). 34. ГОСТ 23000–78. Cистема «Человек–машина». Пульты управления. 35. ГОСТ 22613…22615–77, 21752–76, 21753–76. (Выключатели и пр.)
180 ПРИЛОЖЕНИЕ Эргономические схемы, выполненные студентами ТулГУ при проектировании промышленных изделий Рис. П1 Рис. П2
181 Рис. П3
182 Рис. П4 Рис. П5
183 Рис. П6
184 Рис. П7
185 Рис. П8
186 Рис. П9
187 Рис. П10
188 Рис. П11
189 Рис. П12
190 Рис. П13
191 Рис. П14
192 Рис. П15
193 Рис. П16
194 Рис. П17
Рис. П18
196 Рис. П19
197 Рис. П20
198 Рис. П21
199 Рис. П22
200 Рис. П23
201 Рис. П24
202 Рис. П25
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. Основные понятия эргономики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. Методика проведения эргономического анализа при решении проектных задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. Антропометрический анализ изделия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1. Рабочее место. Соматографические схемы. . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1.1. Антропометрические данные. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1.2. Рабочее место. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1.3. Рабочее положение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 3.1.4. Зоны досягаемости конечностей человека. . . . . . . . . 48 3.1.5. Методика выбора оптимальных размеров рабочего места оператора …………………………………... 52 3.2. Органы управления (ОУ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.3. Панели и пульты управления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.4. Анализ средств отображения информации (СОИ). . . . . . . . . . 95 4.Физиологические и психофизиологические показатели. . . . . . . . . . . 100 4.1. Физиологические показатели. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.2. Психофизиологические показатели. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 5. Психологические показатели ………………………………………... 112 6. Социально–психологические требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7. Гигиенические требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 7.1. Зоны комфортности ……….…………………………………. 118 7.2. Запыленность и загазованность …………………………… 119 7.3. Климатические условия …………………………………… 119 7.4. Шум. Акустический комфорт ……………………………….. 121 7.5. Виброзащита ………………………………………………… 123 7.6. Освещение …………………………………………………….. 125 7.7. Электромагнитные поля. Средства защиты от электромагнитных полей……………………..............................137 8. Безопасность труда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 9. Эстетическое оформление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Вопросы для подготовки для промежуточной аттестации …………. 159 Вопросы для самопроверки …………………………………………….. 161 Заключение ………………………………………………………………. 176 Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………………180
204 КОШЕЛЕВА Алла Александровна Эргономика в промышленном дизайне Учебное пособие Авторское редактирование Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать . .18. Формат бумаги 60х84 1/16. Бумага офсетная. Уч.–изд. л. . Усл. печ. л. . Тираж 100 экз. Заказ . Тульский государственный университет 300600, г.Тула, пр. Ленина, 92. Отпечатано в редакционно–издательском центре Тульского государственного университета. 300600, г.Тула, пр. Ленина, 95.