Органы управления

Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от человека к машине. Они должны быть надежными в работе и удобными в обслуживании, предотвращать аварии и травмы при перегрузках или ошибочных действиях человека.

Органы управления делятся на ручные и ножные. К ручным органам управления относятся клавиши, кнопки, тумблеры, переключатели. Ножные органы управление – педали. Кнопки и клавиши осуществляют управления с наибольшей скоростью. Органы управления, различные по назначению, должны различаться между собой формой,

цветом, размером, местом размещения. Органы управления позволяют оператору реализовать включение и выключение, ввод и вывод ручной информации, установку измеряемых величин. Кодирование информации в органах управления может осуществляться: цветом, буквой, цифрой, формой. Плавное непрерывное управление осуществляют поворотные переключатели.

13

Лекция 3

Классификация факторов производственной среды.

Микроклимат производственных помещений. Параметры микроклимата

На организм человека оказывают влияние температура, относительная влажность воздуха, подвижность воздуха и барометрическое давление. По санитарным нормам (СН) нормируются только первые три параметра. Барометрическое давление не нормируется, т.к. мы не можем его изменить.

Микроклимат на производстве оценивается в рабочей зоне, т.е. пространстве высотой до 2 м над уровнем пола.

Для жизнедеятельности человека необходимо постоянство температуры тела. Способность организма человека сохранять постоянной температуру тела при изменении метеорологических условий внешней среды называется терморегуляцией.

Действие микроклиматических параметров на организм человека

Температура воздуха. Понижение температуры вызывает дрожь, желание двигаться, простудные заболевания, снижение сердечных сокращений, торможение в коре головного мозга. При повышении температуры человек потеет, растет теплоотдача, учащается пульс. Длительное воздействие высоких температур может вызвать нарушение цветового восприятия, тошноту, нарушение водно-солевого баланса, тепловой удар.

Относительная влажность воздуха. При низкой влажности воздуха легче переносятся высокие и низкие температуры, а при высокой влажности, наоборот. Подвижность воздуха увеличивает теплоотдачу, помогает дыханию. Сильная подвижность воздуха ведет к переохлаждению, простудам.

Нормирование

В СН приведены оптимальные (обеспечивающие ощущения теплового комфорта) и допустимые (вызывающие тепловой дискомфорт, но не вредящие здоровью) параметры микроклимата в зависимости от энергозатрат организма и периода года. По энергозатратам все работы подразделяются на 3 категории:

а) легкие работы (затраты энергии до 150 ккал/час). Относятся работы, производимые сидя, стоя и связанные с непродолжительной ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения и поднятия тяжестей.

б) средней тяжести (затраты энергии от 150 до 250 ккал/час). Относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя и требующие переноса тяжестей до 10 кг.

в) тяжелые работы (затраты энергии свыше 250 ккал/час). Работы, связанные с систематическим физическим напряжением, переноской и передвижением тяжестей свыше 10 кг.

Воздействие вредных веществ в воздухе рабочей зоны оценивается с помощью ПДК (предельно допустимой концентрации), которая при воздействии на человека долгие годы жизни не вызывает его отклонения здоровья и не влияет на его генную структуру. Часто пользуются ПДКср – среднесуточным, которое не вредит здоровью долгие годы при вдыхании вредных веществ в течение 8-часов, а также ПДКмр – максимально разовым, которое не вызывает рефлекторных реакций человека (слез, кашля) в течении 15-20 минут. В воздухе ПДК измеряется в мг/м³, в жидкости – мг/л, в твердых веществах и почве – мг/кг.

По степени воздействия на организм человека все вредные вещества подразделяются на 4 класса:

1. Чрезвычайно опасные ПДК < 0,1мг/м³ (ртуть, уран, свинец).

14

2. Высоко опасные ПДК 0,1 – 1 мг/м³ (серная кислота, никель).

3. Умеренно опасные ПДК 1 – 10 мг/м³ (уксусная кислота, германий). 4. Мало опасные ПДК > 10 мг/м³ (бензин, керосин, ацетон).

Приборы

Температуру измеряют термометрами: ртутными и спиртовыми. Более точные показания дает ртутный термометр

Относительная влажность измеряется психрометрами: статическим и аспирационным [с. №12]. Более точные показания дает аспирационный психрометр, т.к. на него не влияют измерения внешних условий.

Подвижность воздуха (до 15 м/сек.) измеряется анемометрами и кататермометром. Скоростной напор, воздушное давление измеряют манометром.

Вентиляция производственных помещений

Расчет вентиляции сводится к расчету необходимой кратности воздухообмена Отношение часового количества воздуха, нагнетаемого в помещении или удаляемого из помещения, к объему помещения называется кратностью воздухообмена, т.е. n = Lb / V , (1)

где Lb-часовое количество воздуха, м³/ч; V- объем помещения м³.

Таким образом, кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа происходит смена воздуха в помещении.

Если в помещении одновременно выделяются вредности разнонаправленного действия(избытки тепла, вредные газы, пыль), то необходимая кратность воздухообмена рассчитывается по наибольшему часовому количеству воздуха рассчитанного для каждого вида производственной вредности отдельно. Если выделяемые в помещении вредности однонаправленного действия, то действует закон суммации. Закон суммации [c.

№14]

Различные вещества могут оказывать сходное, вредное воздействие на организм человека. При этом действует «эффект суммации».

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … + Сn/ПДК_n ≤ 1,

где С₁, С₂, … С_n – концентрация вредных веществ, обладающих эффектом суммации. ПДК₁, ПДК₂, … ПДК_n – предельно допустимые.

При отсутствии вредных выделений в рабочем помещении кратность воздухообмена определяется из расчета обеспечения подачи от 20 и 30 м³ воздуха на одного работающего, а в помещениях без окон и без фонарей не менее 40 м³ воздуха на одного работающего.

Для обеспечения необходимого воздухообмена устраивается естественная или искусственная вентиляция. Неорганизованная естественная вентиляция в виде щелей, неплотностей называется инфильтрацией.

Организованная естественная вентиляция в виде вытяжных шахт, каналов называется аэрацией. Такая вентиляция не требует больших затрат на устройство, не потребляет энергии, не создает шума, при подлежащем уходе работает непрерывно и безотказно.

Ее недостатки: воздух вводится без предварительной обработки (очистки, увлажнения, подогрева или охлаждения), что часто не позволяет поддерживать постоянные метеорологические условия в помещении. От этих недостатков свободна искусственная вентиляция.

Устройства механической вентиляции, служащие для подачи свежего воздуха в рабочее помещение. Механическая вентиляция делится на рабочую и аварийную. В свою очередь

15

рабочая вентиляция подразделяется на общеобменную и местную.

Общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или смешанной (приточно-вытяжной).

Приточная система вентиляции нагнетает воздухв производственное помещение, а вытяжная предназначена для удаления загрязненного воздуха из рабочего помещения. Иногда приходится использовать приточно-вытяжную систему вентиляции (в случае особо опасных помещений).

Загрязненный на рабочем месте воздух не всегда полностью удаляется из помещения наружу. В зимнее время в целях экономии тепла, а летнее холода, воздух отсасывается из помещения в смесительную камеру, перемешивается с наружным (в количестве не менее 10%), а после фильтрации снова подается в рабочее помещение.

Такой воздухообмен называется рециркуляцией.

В помещениях с выделением вредных веществ нельзя делать приточную вентиляцию, кондиционирование и рециркуляцию, а только вытяжную или приточно вытяжную вентиляцию.

Для удаления вредностей непосредственно от мест их выделения применяется местная вентиляция в виде вытяжных шкафов или зонтов.

Шум и вибрация.

Физические понятия и единицы измерения

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук или комплекс звуков, мешающий, раздражающий. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. Шумовых раздражителей множество. Это производственные, городские, транспортные, жилищно-бытовые шумы и т.д.

Звуковая волна, создаваемая колебаниями механических тел, вызывает в воздушной среде изменение давления (сжатие и разряжение), которое воспринимается органами слуха, как звук.

Звук физически характеризуется частотой и интенсивностью или силой. Человек способен воспринимать звуки в диапазоне от 16-20 до 16-20 *10³ Гц. Ниже 16-20 Гц - инфразвуки, свыше 20 кГц - ультразвуки. С другой стороны, звук должен обладать минимальной энергией, чтобы человек его слышал, то есть восприятие звука ограничено.

Интенсивностью или силой звука называется количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадку в 1м², перпендикулярную направлению движения волны.

В интервале звуковых частот наименьшая сила звука, при которой возникает слуховое ощущение, называется пороговой.

Эта величина зависит от частоты и имеет минимум при f = 1000 Гц (Io=10^-12 Вт/м²). По мере увеличения силы звука, при неизменной частоте, громкость звука растет. Растет до определенного предела, после которого наступает болевое ощущение. Громкость звука - это мера слухового ощущения. Единица измерения громкости звука - фон.

При увеличении силы звука от порога слышимости до болевого порога воспринимаемая нами громкость увеличивается пропорционально логарифму силы. Так, например, увеличение силы звука в 10 раз ощущается на слух как увеличение громкости в 2 раза.

Для оценки слухового ощущения введено понятие – уровень интенсивности (силы) звука по отношению к эталонной силе звука.

L=10 lg I / Io, (1)

где I - интенсивность (сила) звука на данном уровне Вт/м² ;

Io - эталонная сила звука при f = 1000Гц Io=10^-12 В/м²

16

Уровень интенсивности или громкости измеряется в дБ.

Сила звука пропорциональна квадрату звукового давления, т.е

L=10lg( I / Io)=10 lg( P²/Po²)=20 lg (P/Po) , (2)

где Р - звуковое давление на данном уровне, Па;

Po - звуковое давление на пороге слышимости при f = 1000Гц Рo=2*10^-5 Па. Суммарный уровень нескольких одинаковых источников шума в точке, равноудаленной от них:

L∑=L1+10lgN, (3)

где L1 - уровень шума одного источника;

N - число источников шума

Суммарный уровень шума 2-х источников шума с разными уровнями (L1>L2); L1 - уровень шума более сильного источника

L∑2-х=L1+ΔL, дБ (4) где ΔL - добавка в дБ, зависящая от разностей уровней шума этих источников. Добавка определяется по номограмме. Общий уровень шума любого количества источников с различными уровнями определяется последовательным суммированием, т.е. к суммарному уровню двух сильнейших прибавляется добавка от третьего и т.д. Степень вредности шума определяется силой шума и частотой.

По частоте спектры шума бывают узко и широкополосные

В СН установлены допустимые уровни шума в рабочих помещениях в зависимости от частоты