Эргономика и инженерная психология

На рис. 9.7 представлены в схематичной форме оптимальные углы в

суставах работающего человека при положении сидя и стоя.

Рис. 9.7. Оптимальные значения углов в суставных сочленениях тела: а - позы сидя; б - позы стоя; в - построения, необходимые для получения

пересчитанных значений антропометрических характеристик

При проектировании рабочего места для любой позы необходимо учитывать достаточное пространство для размещения ног. Отечественные рекомендации [9] по выбору высоты рабочей поверхности над полом при­ ведены в табл. 9.6 и 9.7. Высота сидения от пола должна составлять для мужчин 430 мм, а для женщин - 400 мм, для мужчин и женщин - 420 мм.

В зарубежной литературе [20] приводятся данные оптимальной вы­ соты рабочих мест для положений сидя и стоя в зависимости от требуемой точности работ и прилагаемою усилия. Приведем данные для мужчин рос­ том 175 см и для женщин (в скобках) ростом 165 см:

- для точной работы стоя при опоре на локти (например при письме) высота поверхности от пола должна составлять 105-115 см (100-110 см), Высота закрепления тисков - 113 см;

Высота рабочей поверхности (мм) при работе сидя

Мужчины

Категории работ Мужчины Женщины

и женщины

95-100 см (90-95 см). Для реализации больших усилий - 80-95 (75-90 см). Оптимальная высота поверхности рабочего места для работы сидя тем больше, чем выше требования точности. По отечественным нормам

она для роста 175 см составляет 86-90 см. Высота письменного стола - 7276 см, стола для пишущей машинки и для работ, требующих значительных усилий, - 64—68 см.

При проектировании рабочих мест целесообразно предусматривать регулировку их основных параметров путем изменения высоты рабочей поверхности, высоты сидения и высоты подставки для ног. Средний угол

наклона подставки составляет 25°. Подставка может быть регулируемой по высоте при ширине ее не менее 300 мм и длине не менее 400 мм. Поверх­ ность ее должна быть рифленой и иметь ограничивающий бортик высотой 10 мм.

На силу человека влияет возраст. Наибольшая мышечная сила быва­ ет в возрасте 20—25 лет. Зависимость относительных показателей мышеч­ ной силы от возраста такая: в 30 лет - 100 %, в 40 лет - 95 %, в 50 л£т - 90 %, в 60 лет - 80 %.

Ведущая рука на 10 % сильнее неведущей. Женщины на 20-25 % слабее мужчин.

Человек длительное время без отдыха может работать с силой, рав­ ной 10-15 % от его максимальной силы. Сила, развиваемая ногами значи­ тельно выше, чем развиваемая руками. При непрерывной работе усилия для рук, превышающие 150 Н, а для ног - 250 Н, вызывают утомление.

Сила тяги на себя в положении сидя больше, чем в положении стоя, и ее кратковременная величина может достигать 1100 Н. Давление рукой от себя в сидячем положении при вытянутых ногах превышает силу тягр для этой позы. Для реализации максимума силы тяги в положении сидя рукоятка рычага управления должна располагаться на высоте от уровня сидения до уровня плеча.

Для преодоления сопротивления до 50 Н рекомендуется положение сидя. При сопротивлении от 50 до 100 Н положение тела не влияет на эф­ фективность моторной деятельности. Для преодоления сопротивления бо­ лее 100 Н работа выполняется стоя.

При поднятии и перенесении груза следует пользоваться нескольки­ ми основными рекомендациями. Перед подъемом и переносом груза чело­ век должен принять наиболее устойчивое положение (присесть, расста­ вить ноги при вертикальном положении позвоночника). Путь груза должен

быть минимальным. Человек не должен нагибаться за грузом ниже чем на 40 см от земли. Поднимать и переносить груз следует используя все мыш­ цы тела. Груз надо прижимать плотно к телу с целью повышения устойчи­ вости и меньшего физического утомления. Подъем с земли грузов до 10 кг является нерациональным, т.к. при этом не оправдывается затрата энергии на подъем тела самого человека. Наиболее эффективно работают мышцы при подъеме груза весом 20-25 кг-; При подъеме груза несколькими рабо­ чими масса предмета, приходящаяся на каждого из них, не должна превы­ шать 40 кг. Один рабочий не должен переносить груз длиной более 4 м при

весе его более 30 кг. Механизировать операции с грузом следует в случаях,

1■■ когда рабочий часто поднимает предмет весом более 10 кг с пола на высо­

ту выше головы, весом более 20.кг - до уровня плеча, весом более 30 кг - до пояса, весом более 40 кг - до колен и когда вес груза достигает 40 % ве­ са человека.

По данным Международной организации труда максимальный вес поднимаемого и переносимого мужчинами груза составляет 55 кг.

Рабочий не должен длительное время носить груз весом более 30 кг по лестнице на высоту более 4 м, по наклонным пандусам с уклоном 45° и по лестницам с уклоном свыше 6 0 \

Женщинам запрещено поднимать и переносить грузы свыше 15 кг (как исключение - до 20 кг); перемещать грузы свыше 50 кг при доставке на ручной тачке, свыше 100 кг - на двухколесной тележке, свыше 115 кг - на четырехколесной тележке.

Подросткам обоего пола в возрасте до 16 лет запрещено перемещать грузы свыше 10 кг вручную, свыше 25 кг на носилках вдвоем, свыше 50 кг - на четырехколесной тележке.

Для перемещения грузов необходимо использовать подходящие вспомогательные средства: лямки, ваги, носилки. При подаче и приеме

предметов и материалов на разные высоты используются скользящие спуски, роликовые и ленточные конвейеры, лебедки и т.п.

9.3. Сидения. Пульты оператора

Важной частью рабочих мест являются сиденья. Ими могут быть кресла, стулья, табуреты, откидные сидения и сидения-опоры. Для кратко­ временного использования применяют жесткие стулья с горизонтальным сиденьем и спинками, табуреты. Сиденья табуретов могут быть квадрат­ ными или круглыми. Высота их, в зависимости от назначения, может быть различной. Если человеку для кратковременного отдыха нельзя принять обычную позу сидя, то используют высокие табуреты с малой площадью сиденья, на которые он может опереться стоя.

Для длительного положения сидя конструкции сидений должны обеспечивать минимальную статическую нагрузку на мышцы, не препят­ ствовать нормальному функционированию физиологических систем чело­ века, давать возможность некоторого изменения рабочей позы. Во избежа­ ние затруднения кровообращения в нижних конечностях высота плоскости сидения не должна превышать высоту колена. По той же причине глубина сиденья не должна быть слишком большой. По ряду источников опти­ мальной считается величина этого параметра, равная 420-450 мм, а шири­ на - 450-500 мм. Передняя грань поверхности сиденья в вертикальной плоскости должна иметь закругление вниз, с радиусом примерно 3 см (рис. 9.8). В горизонтальной плоскости она должна быть закруглена с ра­ диусом около 30 см. Для устойчивости позы плоскость сидения рекомен­ дуется размещать с наклоном назад на 3-8°. Поверхность сиденья должна быть несколько вогнутой, с радиусом вогнутости около 85 см. Спинка си­ денья должна соответствовать форме спины, быть эластичной. В зависи­

мости от выполняемой человеком работы и типа сиденья, высота спинки и наклон могут регулироваться. Оптимальный угол наклона спинки назад для расслабления мышц спины составляет 100-115°. Если подлокотники не мешают рабочим движениям человека, их следует включать в конст­ рукцию сиденья. Высота их над плоскостью сиденья должна составлять 20-25 см, и желательно, чтобы их верхний уровень находился на высоте рабочей поверхности стола. Для удобства вставания подлокотники могут быть откидными. Их поверхность не должна быть круглой, но должна иметь некоторый наклон назад. Оптимальная длина подлокотника должна обеспечивать опору предплечья и кисти и составлять 48 см, а ширина - 4-7 см. Материал обивки сидений должен быть воздухопроницаемым, не­ скользящим, влагоотталкивающим и неэлектролизующимся.

Рис. 9.8. Правильная (а) и неправильная (б) конструкция сидений

Ниже приводятся примеры конструкций сидений-кресел для различ­ ных профессий.

Кресло секретаря (рис. 9.9) имеет регулируемую по высоте опору спины. Поверхность сидения кресла регулируется по высоте и может вра­ щаться в горизонтальной плоскости. Само кресло передвигается по полу на

роликах. Сиденье и спинка должны иметь мягкую набивку. В связи с ха­ рактером работы секретаря подлокотники в такого рода креслах обычно не предусматриваются [4].

Ось свободного В ращ ени я

1 7 5 -Z S 0

Рис. 9.9. Кресло секретаря

Кресло администратора должно позволять работать за столом без утомления длительное время и принимать позу, способствующую расслаб­ лению мышц тела. Это кресло, размерами больше кресла секретаря, имеет сплошную высокую спинку, наклон которой регулируется. Обычно преду­ сматриваются подлокотники, вращающееся сиденье, ролики для переме­ щения кресла по полу.

В связи с большим разнообразием условий деятельности операторов (машинистов, водителей транспортных средств и т.д.) кресла их также мо­ гутиметь различную конструкцию.

Кресла водителей транспортных средств должны иметь автономную регулировку. В последнее время внедряются конструкции кресел с автома­ тической регулировкой наклона соответствующего данной позе человека. На рис. 9.10 изображено кресло оператора, разработанное ВНИИТЭ. Высо­ та его вращающегося сиденья регулируется в пределах 400-550 мм, кресло перемещается по полу на роликах. В специфических условиях (например на корабле) кресло оператора может прикрепляться к полу.

J

^ = = ~ = ь

Рис. 9.10. Кресло оператора

Помимо моторного поля рабочее место должно учитывать основные требования информационного поля, в пределах которого размещаются средства отображения информации. В горизонтальной и вертикальной плоскостях оптимальными зонами считаются секторы, ограниченные лучами, отсчитываемыми от линии взгляда по обе его стороны под углами ±15°. В этой зоне размещаются наиболее часто употребляемые источники информации, требующие точного и быстрого считывания.

цели иногда используются пространственные манекены с шарнирной за­ меной суставов.

Рис. 9.11. Применение метода соматографии

При проектировании аудиторий и зрительных залов должно быть уч­ тено главное условие - удобство наблюдения за объектом любым из зрите­ лей: зритель не должен поднимать или опускать голову относительно го­ ризонтальной оси взора более чем на 10°. Для этого кресла в соседних ря­ дах располагаются в шахматном порядке и устраивается необходимый на­ клон пола аудитории к сцене или трибуне.

При проектировании рабочему месту необходимо придавать эстети­ ческие качества, которые должны соответствовать характеру деятельности человека. Соблюдение эргономических требований и параметров окру­ жающей среды вызывает у работающего чувство комфорта. Остальные