15. Антропометрия и биомеханические возможности человека. Рабочая зона и рабочее пространство. Основные типы органов управления и индикации. Эргономическая оценка промышленного оборудования

Антропометрия – измерение тела человека. Антропометрические данные кладут в основу проектирования машин, орудий труда, помещений, потребительских изделий, что делает возможным правильную и эффективную эксплуатацию этих предметов. Антропометрические данные включают основные размеры человеческого тела и пределы движения конечностей. Например, средний рост мужчин в Российской Федерации равен 170 см, женщин – 157 см. В процессе проектирования нового и изучения существующего оборудования желательно провести антропометрический анализ, который дает возможность выявить недостатки компоновки отдельных узлов и расположения органов управления. К особенностям биомеханических возможностей человека можно отнести:

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

2. там, где требуется быстрая реакция, нужно использовать движение по направлению "к себе";

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

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

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

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

7. время переключения органа управления должно быть минимальным;

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

9. движения по окружности предпочтительнее, чем прямолинейные;

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

11. точные движения лучше выполняются сидя, чем стоя;

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

сила предплечья больше при согнутой руке, чем при вытянутой.

А - рабочее пространство; Б - зона удобного размещения устройств; В - оптимальное рабочее пространство; а - зона, удобная для обеих рук; б - расстояние между центрами оптимального рабочего пространства

Эргономический анализ органов управления в основном производится по следующим трем критериям:

1. удобство размещения органов управления;

2. величина усилия, необходимого для переключения рукояток;

3. время, необходимое на переключение и процент неудачных переключений, т.е. переключений, которые не удается выполнить с первого раза.

Оценка двух первых критериев производится путем сравнения параметров, характеризующих органы управления оборудованием, с цифрами, приведенными в таблице, разработанной ЭНИМС. В этой таблице приведены допустимые значения усилий на органах управления металлорежущих станков средних размеров в зависимости от частоты переключения рукоятки, ее расположения и направления усилия, необходимого для ее переключения. Здесь же указаны пределы рекомендуемой зоны расположения органов управления по высоте.