книги из ГПНТБ / Балыгин, И. Е. Электрические свойства твердых диэлектриков-1

Гл а в а VI

ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНАМ УПРАВЛЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Каждому типу исполнительных (управляющих) дей­ ствий оператора свойственны свои биомеханические осо­ бенности, учет которых необходим при выборе конструк­ ции и размещении органов управления. Поэтому основ­ ное внимание авторы уделяют органам управления, обеспечивающим реализацию решений, принимаемых операторами автоматизированных систем, т. е. обеспе­ чивающим ручной ввод информации, ее вызов на устрой­ ства отображения и контроля, установку измеряемых или отсчитываемых величин, а также воздействие на испол­ нительные органы объектов управления (пуск и останов­ ку механизмов, переключение режимов работы и т. п.).

Поскольку различные органы управления могут при­ меняться для осуществления одних и тех же функций, по­ стольку при выборе этих органов следует учитывать удоб­ ство их эксплуатации, безопасность, технологичность конструкции, а также принципы технической эстетики. Такой учет представляет собой трудную задачу, так как оцениваемые подобным образом параметры органов уп­ равления должны, помимо того, обязательно соответст­ вовать антропометрическим и биомеханическим данным. Результаты совокупной оценки, как правило, обобщают­ ся. На их основе создаются стандарты и нормали, хотя многие из этих результатов еще остаются на уровне об­ щих требований ’.1

1 См., например, инженерно-психологические требования к ин­ дикаторам и органам управления в гл. IV.

128

К общим требованиям относятся следующие. Органы управления выбираются с таким расчетом,

чтобы направление их движения соответствовало направ­ лению движения связанного с ними индикатора, элемен­ та оборудования или средства передвижения. Движение органа управления вперед, по часовой стрелке, вправо или вверх, а также нажатие на него должно соответство­ вать включению оборудования или его элемента, увели­ чению измеряемой (отсчитываемой) величины, а также движению оборудования или его элемента вперед, по ча­ совой стрелке, вправо или вверх.

Вращающиеся регуляторы клапанов должны откры­ вать клапаны при вращении против часовой стрелки. Органы управления клапанами снабжаются двунаправ­ ленными стрелками, показывающими направление за­ крывания и открывания клапана с соответствующими надписями (например, «Открыто» и «Закрыто»).

Если воздействия на органы управления осуществля­ ются в определенной последовательности, то органы уп­ равления должны быть соответствующим образом сгруп­ пированы. При этом их следует располагать так, чтобы облегчить оператору работу (сохраняя привычный поря­ док действия — слева направо и сверху вниз). Особо важные и часто используемые органы управления долж­ ны иметь наиболее удобное расположение для их дося­ гаемости и захвата. Это относится в первую очередь к вращающимся органам управления и требующим тонкой установки (настройки).

Органы управления, применяемые исключительно для технического обслуживания и регулировки, относятся к категории редко используемых, поэтому они должны быть закрыты, но вместе с тем легко досягаемы.

Органы управления, выполняющие сходные функции, располагаются единообразно на разных панелях. Орга­ ны управления, используемые для выполнения одних и тех же функций на разных панелях, должны быть одного и того же размера.

Формы органов управления должны легко идентифи­ цироваться и не иметь острых краев.

Органы управления должны быть удобными и при ра­ боте в рукавицах или перчатках. Для этого размеры ор­ ганов управления дополнительно уточняются. Если не­ обходимо работать вслепую, органы управления должны

129

кодироваться формой или находиться на расстоянии не менее 12 см от соседних органов управления.

Органы управления конструируют и располагают та­ ким образом, чтобы их нельзя было случайно сдвинуть. Особое внимание обращается на критичные органы уп­ равления, неосторожное и случайное перемещение кото­ рых может привести к повреждению оборудования, ране­ нию операторов или ухудшению работы системы. Распо­ ложенные на внутренней части панели или скрытые органы управления следует защищать от случайного сра­ батывания. Для защиты органов управления от случай­ ного срабатывания в зависимости от конкретных усло­ вий необходимо:

располагать и ориентировать органы управления та­ ким образом, чтобы оператор при нормальном выполне­ нии своих функций не мог случайно задеть или передви­ нуть их;

использовать экранирование и другие способы за­ щиты;

обеспечивать органы управления надежной блоки­ ровкой;

создавать в органах управления механическое сопро­ тивление (т. е. вязкое или кулоновское трение, нагрузку пружиной или инерцию), чтобы для перемещения орга­ на управления нужно было приложить определенное усилие;

обеспечивать органы управления замками для пред­ отвращения перехода в запрещенное положение;

использовать вращающуюся конструкцию органов управления.

Автоматический тормоз, который обеспечивает авто­ матическое переключение системы в некритическое рабо­ чее состояние в случае снятия усилия, применяется во всех случаях, когда оператор не способен выполнить ра­ боту и это может привести к критическому состоянию системы.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ОТДЕЛЬНЫМ ОРГАНАМ УПРАВЛЕНИЯ

В ращ аю щ и еся селекторные переключатели. Их сле­ дует использовать для дискретного переключения, когда нужно получить три или более фиксированных положе­ ния; не рекомендуется их применять для двухпозицион­

130

ного переключения (кроме случаев, когда визуальная идентификация положения имеет первостепенное значе­ ние, а быстрота переключения не критична). Переклю­ чатели, постоянно находящиеся в поле зрения оператора, не должны иметь более 24 фиксированных положений.

Вращающиеся селекторные переключатели снабжа­ ются движущейся стрелкой и неподвижной шкалой. Дви­ жущаяся стрелка должна иметь форму полоски с парал­ лельными сторонами и заостренным указательным кон­ цом. Кодирование стрелок формой можно использовать при ограниченном пространстве и небольшом вращаю­ щем моменте, а также в тех случаях, когда несколько вращающихся селекторных переключателей, выполняю­ щих различные функции, расположено на одной и той же панели, что может привести к путанице при манипу­ ляциях. Необходимо также учитывать следующие ус­ ловия:

там, где это возможно, позиции вращающегося пере­ ключателя не следует располагать непосредственно друг против друга;

в начале и конце диапазона изменения позиций необ­ ходимо предусмотреть стопоры;

механическое сопротивление переключателя должно быть плавным, сначала нарастающим, затем уменьшаю­ щимся по мере приближения к фиксированному положе­ нию, чтобы переключатель переводился в очередное по­ ложение скачком без промежуточных остановок. Влияние трения и инерции должно быть сведено к минимуму.

На вращающихся селекторных переключателях про­ водится ориентирная опорная линия. Контраст этой ли­ нии с цветом самого переключателя должен составлять не менее 50%. Стрелку переключателя помещают доста­ точно близко к шкале, чтобы свести к минимуму парал­ лакс между стрелкой и отметками шкалы. При наблю­ дении из нормального для оператора положения ошибка за счет параллакса не должна превышать 25% расстоя­ ния между отметками шкалы.

Рекомендуемые величины основных параметров селек­ торных переключателей приведены на рис. 25.

При манипулировании переключателем оператор дол­ жен хорошо видеть шкалу и стрелку переключателя, при­ чем деления на шкале не должны закрываться рукой. Ес­ ли ручки переключателей находятся слева от оператора

131

Рис. 25. Формы и размеры селекторных переключателей:

1) рекомендуемые размеры и формы; 2) неудобные формы; 3) оптимальный угол поворота; 4) расстояние между переключателями; 5) а — приемлемое рас­ положение значений, 6 — нерекомендуемое расположение значений; 6) а — удобный рычаг переключения, б — неудобный рычаг (круглой формы) пере­ ключения

и управляются левой рукой, деления на шкале и надпи­ си размещают сверху и справа от переключателя; если ручки находятся справа от оператора и управляются пра­ вой рукой, деления на шкале и надписи располагают сверху и слева от переключателя. Отметки часто исполь­ зуемых режимов включения на шкале переключателей должны быть расположены в наиболее удобной для об­ зора части шкалы. Вращающиеся селекторные переклю­ чатели следует размещать в оптимальной рабочей зоне.

132

В случае групповой установки нескольких одинако­ вых переключателей они лучше различаются при увели­ чении расстояния между группами, при введении обозна­ чений выполняемых с их помощью функций или при уста­ новке между ними других органов управления.

Торцевые переключатели. Торцевые переключатели рекомендуется использовать в качестве компактного уст­ ройства цифрового ввода-переключения при одновремен­ ном считывании вводимых цифр для проверки. Использо­ вание таких переключателей для каких-либо иных целей нежелательно.

Торцевые переключатели могут быть как дискретно­ го, так и плавного действия в зависимости от конкрет­ ного применения. Каждой позиции торцевого переклю­ чателя на его окружности соответствует слегка вогнутая поверхность либо участок накатки, несколько выступаю­ щий по сравнению с остальной поверхностью. Торцевые переключатели-колесики плавного действия должны иметь накатку по всей наружной поверхности.

Торцевые переключатели можно кодировать положе­ нием, пометками и цветом (например, использованием для колесика с наименее значащей цифрой другого цве­ та, как в обычных спидометрах). В случае их использо­ вания в качестве устройств ввода они должны иметь цве­ товое кодирование положения «Выключено» и «Нормаль­ но» для облегчения проверки и контроля.

Конструкция торцевого переключателя должна поз­ волять видеть цифровой отсчет в строку из всех рабочих положений оператора. Торцевые переключатели с дис­ кретным положением снабжаются фиксаторами. Сопро­ тивление этих фиксаторов должно быть плавным, снача­ ла нарастающим, а затем уменьшающимся по мере при­ ближения к фиксированному положению, чтобы переклю­ чатель западал в очередное фиксированное положение без задержки.

Расстояние между соседними краями торцевых пере­ ключателей должно быть достаточным для того, чтобы предотвратить случайное переключение соседнего пере­ ключателя во время нормальной работы.

Поворотные ручки. Они используются тогда, когда требуется прилагать незначительные усилия и когда нужно осуществлять точную регулировку плавно изме­ няющихся переменных. Если нужно различать положе-

133

ФЬО Минимально 120 Мансимально 63- W Оптимально

Рис. 26. Формы и размеры поворотных ручек:

1) рекомендуемые формы; 2) основные размеры; 3) виды насечек на поверх­ ностях; 4) отделка боковой поверхности; 5) примеры обозначения функций или положения на верхней поверхности; 6) конструктивное решение; 7) поворотная ручка для большой круговой силы; 8) минимальное расстояние между двумя ручками; 9) концентрически расположенные ручки

ния немногооборотной ручки, на ней предусматривают указатель или метку.

При крайней ограниченности размеров панели разме­ ры ручек должны приближаться к минимальным и сопро­ тивление ручек вращению должно быть как можно мень­ ше, однако случайное прикосновение к ним не должно изменять их положение.

Рекомендуемые размеры поворотных ручек приведе­ ны на рис. 26 и 27.

134

Рукоятки и маховички. Под рукояткой обычно пони­ мается как часть любого органа управления, которую че­ ловек непосредственно захватывает рукой (рукоятка тумблера, рычага, кривошипа и т. д.), так и самостоя­ тельный орган управления (собственно рукоятка). Фор­ ма собственно рукояток весьма разнообразна. Они могут быть плоскими, удлиненными, в форме «клювика» и т. д. Характерной особенностью этих рукояток является то, что для вращения их захватывают пальцами с обеих сто­ рон от оси.

Собственно рукоятки чаще всего используются для плавной или ступенчатой регулировки параметра, для включения или выключения, а также в качестве многопо­ зиционных переключателей.

135

переход через фиксационную точку (точки), но дополни­ тельное усилие в момент перехода должно быть не более

10% основного.

Величина рукояток зависит от прилагаемого усилия. Так, для усилий, равных 0,13—0,19 кг/м, диаметр состав­ ляет 75 мм, а для усилий от 0,19 до 0,25 кг/м — 100 мм.

Максимальный диаметр рукоятки — не более 140 мм, минимальный — не менее 12 мм. Рекомендуемый диаметр рукояток, захватываемых тремя пальцами,— 10—16 мм. Эти рукоятки позволяют за один перехват произвести поворот на 100—120°.

В случае использования стержневых рукояток для сту­ пенчатого переключения минимальный интервал между позициями должен быть не менее 45°, а каждая из пози­ ций иметь фиксатор. Сопротивление фиксаторов при пе­ реводе переключателя из одного положения в другое сле­ дует постепенно изменять в пределах от 0,06 до 0,01 кг/м.

Рукоятки для операций регулирования и настройки, не требующих большой точности, могут выполняться в фор­ ме ключей, работающих по принципу «больше — мень­ ше», если средняя частота управляющих действий не превышает одного действия за 20—30 сек.

Рукоятки ключей окрашиваются в такой же цвет, как

исоответствующие им мнемознаки. Рукоятки следует монтировать на панелях пульта так, чтобы рука при этом не закрывала надписей и индикаторов. Поэтому все обо­ значения и надписи при расположении рукояток слева и управляемых левой рукой должны размещаться сверху и справа от рукоятки, а при размещении рукояток справа

иуправляемых правой рукой — сверху и слева.

Кривошипные рукоятки применяются главным обра­ зом в тех случаях, когда операции управления требуют выполнения многих оборотов, в особенности с высокой скоростью или с приложением большого усилия. При не­ обходимости кривошипные рукоятки можно устанавли­ вать на ручки или маховички: кривошипная ручка слу­ жит для быстрого проворачивания, а ручка или махови­ чок для точной регулировки. Если кривошипные ручки используются для настройки или других целей, требую­ щих выбора цифр, каждый оборот ручки должен соот­ ветствовать значениям, кратным 1, 10, 100 и т. д. Рукоят­ ка кривошипа должна свободно вращаться вокруг своей оси.

136