7.2 Антропологическое соответствие машины человеку

Полтора, а то и два миллиона лет назад, когда в восточной Африке близ вулкана Нгоронгоро Гомо Хабилис (лат. - человек умелый) смастерил свои чопперсы - примитивные рубящие орудия из заостренной гальки - впервые возникло взаимодействие человека с камнем, образовалась система «человек-орудие». Тогда же, вероятно, возникла проблема приспособления орудий, предметов обихода и др. к анатомическим возможностям человека. Однако с тех далеких времен и до наших дней эта проблема решалась довольно приблизительно, учитывались лишь наиболее очевидные анатомические требования, основным мерилом оставались «чутье» и «интуиция» мастера. В инженерной практике известны далеко не единичные случаи, когда применение новых машин не приводило к должному аффекту главным образом из-за несоответствия конструкции функциональным особенностям человека.

Наиболее остро проблема антропологического соответствия машины человеку возникла во время Второй мировой войны, когда были созданы новые виды вооружения, но своим техническим свойствам намного превосходившие все ранее известное. Использование этой техники требовало от человека большого напряжения, часто в бою секунды и доли секунды решали вопрос жизни и смерти. В такой ситуации предельное выполнение анатомических требований в конструкции было особенно важным.

Не приходится много говорить, насколько важны данные антропометрических измерений в наши дни, дни бурного развития технического прогресса, когда с ростом автоматизации производства особое значение приобретает рациональная организация рабочего места оператора. Итак, если антропология - наука о человеке, то антропологическое соответствие учитывает, прежде всего, анатомические особенности человека и обязывает конструктора во всех случаях проектирования изделий учитывать «человеческий фактор».

На основании изложенного можно сделать вывод, что антропологическое соответствие изделии характеризуется правильно выбранными параметрами конструкции, исходя из анатомических особенностей человеческого тела, его размеров, веса, физической силы и возможностей движений, необходимых для управления совершенной техникой.

Изучением особенностей строения тела человека путемизмерения его роста, веса, пропорций занимается один из разделов антропологии - антропометрия.

Для конструкторских расчетов новой машины, прежде всего, нужны данные о среднем росте человека и средних размерах между наиболее характерными точками тема, названными антропометрическим и. На теле взрослого человека имеется семь основных антропометрических точек (рис.7.1): 1 - верхушечная (наивысшая точка темени); 2 -плечевая (наиболее выступающая в сторону точка бокового края акромиального отростка лопатки; 3 - лучевая (верхняя точка головки лучевой кости с наружной стороны); 4 - шиловидная (самая низкая точка на шиловидном отростке лучевой кости); 5 - пальцевая (конечная точка мякоти среднего пальца); 6 - верхнеберцовая

Рис.7.1 внутренняя (самая высокая точка внутреннего края мыщелка большой берцовой кости); 7 - нижнеберцовая внутренняя (самая нижняя точка па конце внутренней лодыжки).

Антропометрические обмеры работоспособного населения страны производятся, прежде всего, по этим точкам.

Как же учитываются антропометрические данные в процессе художественного конструирования машин? Прежде всего, они используются при проектировании рабочих мест операторов, при выборе, например, высоты сиденья или высоты кабины экскаватора, при определении габаритных параметров пульта управления и т. п. Машина должна быть удобной не только в управлении, но также и в периоды ее ремонта и наладки. Поэтому оптимальные габаритные размеры смотровых люков, окон, проемов между узлами и ответственными деталями должны проектироваться с учетом антропометрических данных.

Примечание:Пояснения к позициям 1—24 даны на рис. 2.

Особые требования в антропологическом отношении предъявляются к рабочему

Рис. 7.2 месту оператора, которое должно составлять с конструкцией машины единый комплекс. Во время работы необходимо обеспечить естественное положение тела с возможностью смены и чередования рабочих положений, то есть рабочее место и зона размещения органов управления должны диктовать оператору удобную рабочую позу. В этом случае при установлении пространственных взаимосвязей на рабочем месте весьма важную роль играет правильное определение размеров рабочего пространства, в пределах которого оператор совершает главные и вспомогательные производственные процессы. Это пространство называется моторным полем оператора. Для практических целей, прежде всего, необходимо выявить на основании антропологических показателей, учета рабочей позы (сидя, стоя) и характера движений оператора — границы основных зон досягаемости (для рук и ног) моторного поля. Четкое знание границ этих зон в каждом конкретном случае проектирования необходимо в первую очередь для правильного размещения органов управления и приборов на пульте.