- •1.1. Машины, механизмы, приборы – их назначение, классификация
- •1.2. Требования к создаваемым машинам
- •1.3. Выявление потребностей в создании новых машин
- •1.4. Противоречия в технических системах
- •1.5. Понятие об эвристике и общая характеристика методов активизации творческой деятельности
- •1.5.1. Морфологический метод
- •1.5.2. Мозговой штурм
- •1.5.3. Синектика
- •1.5.4. Метод контрольных вопросов
- •1.5.5. Ассоциативные методы поиска технических решений
- •1.5.6. Алгоритм решения изобретательских задач (ариз)
- •1.6. Формирование технических требований к созданию машин.
- •1.7.2. Проектирование машин
- •1.7.3. Подготовка производства к выпуску новых машин
- •1.7.4. Освоение производства новых конструкций машин
- •2.1. Общие правила конструирования
- •2.2. Унификация при конструировании машин
- •2.3.2. Метод изменения линейных размеров
- •2.3.3. Метод базового агрегата
- •2.3.4. Конвертирование
- •2.3.5. Компаудирование
- •2.3.6. Модифицирование
- •2.3.7. Агрегатирование
- •2.3.8. Комплексная стандартизация
- •2.3.9. Унифицированные ряды
- •2.4. Стандартизация
- •2.5. Уменьшение номенклатуры объектов производства
- •2.5.1. Параметрические ряды
- •2.5.2. Размерно-подобные ряды
- •2.5.3. Универсализация машин
- •2.5.4. Последовательное развитие машины
- •2.5.5. Ряды предпочтительных чисел
- •3.1. Разработка вариантов
- •3.2. Метод инверсии
- •3.3. Компонование
- •3.3.1. Техника компанования
- •4.1. Масса и металлоемкость конструкций
- •4.2. Учет технологии изготовления при конструировании деталей
- •4.3. Уменьшение массы деталей.
- •4.4. Совершенство конструктивной схемы.
- •4.5. Обязательные принципы конструирования.
- •5.2. Виды документов и их определение
- •5.3. Комплектность конструкторских документов
- •5.4. Общие положения ескд
- •5.5. Микропроцессорная и вычислительная техника
- •6.1 Художественное конструирование-дизайн.
- •6.2.1. Основные категории теории композиции в технике.
- •6.2.2. Свойства и качества композиции.
- •6.2.3.Средства композиции.
- •6.3.2. Функциональная окраска цехов и оборудования.
- •6.4. Требования эргономики при конструировании машин.
- •6.4.1. Научная основа эргономики.
- •6.4.2. Учет антропометрических требований.
- •6.4.3. Учет физиологических и психологических требований.
- •6.4.4. Обеспечение безопасности жизнедеятельности
- •9.5. Классификация отказов деталей и узлов машин.
- •9.6. Методы испытания машин и их элементов на надежность.
- •9.7. Обеспечение надежности машин на стадии их изготовления и эксплуатации.
6.4.2. Учет антропометрических требований.
Проблема приспособления техники к человеку в антропометрическом отношении возникла не сегодня. Уже сам процесс создания любой вещи человеческими руками, включал в себя как необходимый конструкторский элемент требования достаточно удобного пользования этой вещью. Обеспечение этих требований определяет жизнеспособность нового предмета (молоток, верстак).
Однако случайные наблюдения, интуитивные решения становятся сегодня в технике не только недостаточными, но даже вредными. Это требует от конструктора систематизированных знаний о характерных особенностях человеческого тела, его размерах, пропорциях, изучения комплекса движений, необходимых для управления современной техникой, т.е. учета при конструировании новых машин, прежде всего антропометрических требований.
К группе антропометрических требований относятся те требования, которые учитывают внешнюю форму, внутреннее строение, а также отчасти функции организма в целом и отдельных его частей. В эту группу включены требования, которые в основном определяют удобство обслуживания и ремонта.
При решении проблем могут быть использованы достижения многих разделов анатомии: динамической (движения тела), возрастной (возрастные особенности работающих), типовой (индивидуальная изменчивость организма) и др., причем, как нормальной, так в некоторых случаях и патологической анатомии.
Расчетный рост и размер человеческого тела.
В конструкторских расчетах новой машины в качестве расчетного принимается средний рост человека, но в особо ответственных случаях ориентируются на более узкую группу людей (например, на людей низкого роста).
Средний рост мужчин для всего человечества примерно равен 165 см, женщин 154 см. Но проектирование на средний рост человека по земному шару весьма нерационально. Например, наименьший рост отмечен у африканских пигмеев 141 см, наибольший у негров в районе озера Чад – 182 см. Для большей части европейского населения вариации роста колеблются для мужчин 150-190, для женщин 140-180 см. Рост ниже и выше относятся к категории патологических.
Внутри расчетных ростов существует постоянный интервал, в пределах которого изменения в величине машины не ощущаются работающими и не снижают заметно их трудоспособности. Он называется интервалом безразличия и принимается равным 60 мм ( 30 мм).
Каждая машина требует периодического внутреннего осмотра, ремонта, отладки и регулирования узлов и их сборки. Для того чтобы эти работы проходили быстро, без особых трудностей, конструктор должен предусмотреть оптимальные величины смотровых люков, пространства между отдельными узлами, используя в своих расчетах размеры головы, туловища, кисти рук.
Следует учитывать, в каких условиях производится работа – в цехе или на открытом воздухе, а также степень необходимой безопасности. Толщина зимней одежды на туловище 3-4 см.
Важным этапом в конструировании любой машины является создание рабочей зоны. Рабочая зона определяется дугами, которые может описать рука, поворачивающаяся в плече или локте на уровне рабочей поверхности.
Исходя из оптимальных рабочих зон и поля зрения все приборы и световые сигнализаторы лучше всего, при работе стоя, располагать в пределах эллипса с горизонтальной осью, равной 1375 мм и вертикальной 1020 мм, центр эллипса располагается на уровне груди. При конструировании постов управления все пределы досягаемости и максимальное поле зрения должны приниматься для людей низкого роста. Особенно это важно при аварийных ситуациях. Но в то же время, если пост управления находится в кабине, то ее необходимо проектировать на мужчину высокого роста 1890-1900 мм.
По высоте рабочую зону распределяют на нижнюю неудобную зону 0-500 мм, нижнюю менее удобную 500-850мм; удобную зону 850-1050 мм, верхнюю менее удобную 1050-1700, верхнюю неудобную 1700-2000 мм. Наибольшую доступную высоту следует принимать 1800-2000. Визуальные индикаторы, требующие частого наблюдения необходимо устанавливать не выше 1800 мм и не ниже 1000 мм от пола. Индикаторы с прецизионным отсчетом устанавливаются в интервале 1200-1600 мм, элементы управления в интервале 800-1800 мм.
Работа стоя утомляет больше чем сидя. Положение сидя может стать наилучшим в работе, если рабочая зона будет правильно сконструирована. Минимальные размеры свободного пространства для ног: высота 63 см, ширина 50 мм, глубина 45 см. Угол наклона сидения 3-5, высота сидения над полом 370-470 мм; размеры сидения 400400, ширина спинки 300 мм, угол наклона спинки 97-109, верхняя точка спинки от пола 900 мм, высота подлокотников над сидением 200 мм, расстояние между ними 480 мм, длина их 250 мм, ширина 40 мм. Приборы располагаются в эллипсе – по горизонтали 1120 мм, по вертикали 810, глубина 710 мм.
Для конструирования сидений оператора в специфических условиях работы необходимо обращаться к эргономистам, хотя для некоторых распространенных профессий имеются рекомендации научно-исследовательского института технической эстетики.