К орудиям труда и рабочему месту

Соответствие конструкции производственного оборудования и организации рабочего места антропометрическим и физиоло­гическим данным человека способствует рациональному взаимо­действию между человеком и орудием труда и приводит к по­вышению работоспособности и эффективности трудовой дея­тельности.

Рабочее место должно обеспечивать возможность удобного выполнения работы в положении сидя, стоя или сидя и стоя. Ра­бочая поза определяется условиями трудового процесса и конст­рукцией производственного оборудования с учетом физиологи­ческой тяжести работ, размеров рабочей зоны и необходимости передвижения в процессе выполнения работ. Так, медленные и точные движения, требующие статических усилий мышц, целе­сообразно выполнять в положении сидя, а быстрые, со значи­тельными траекториями - в положении стоя.

Конструкция оборудования и рабочего места, их размеры и взаимное расположение элементов (пультов, органов управле­ния, кресла) должны учитывать требуемую точность и скорость движений при осуществлении управления, частоту использова­ния органов управления, допустимые динамические и статиче­ские нагрузки, антропометрические характеристики двигатель­ного аппарата человека, возможность различения органов управления.

Трудовые движения в порядке возрастания их сложности, напряженности, возможной утомляемости подразделяются на пять групп:

¾ движения пальцев;

¾ движения пальцев и запястья;

¾ движения пальцев, запястья и предплечья;

¾ движения пальцев, запястья, предплечья и плеча;

¾ движения пальцев, запястья, предплечья, плеча и корпуса.

При конструировании оборудования и трудовых процессов, выборе органов управления и их размещении в рабочей зоне следует стремиться к ограничению трудовых движений первыми тремя группами и учитывать физиологические особенности двигательного аппарата человека:

¾ скорость движения рук больше при движении в направ­лении «к себе», меньше - при движении «от себя»;

¾ скорость движения правой руки больше при движении слева направо, левой руки - справа налево;

¾ линейная скорость вращательных движений рук больше скорости поступательных движений;

¾ скорость плавных криволинейных движений рук больше скорости прямолинейных движений рук с резким изме­нением направления;

¾ точность движения рук больше при работе в положении сидя, меньше - при работе в положении стоя;

¾ точность движений рук больше при небольших (до 10 н) нагрузках;

¾ точность движений, совершаемых пальцами рук, больше точности движений кистью;

¾ наибольшая точность движений, совершаемых пальцами рук, достигается в горизонтальной плоскости при поло­жении рук, согнутых в локтевом суставе на 50... 60○ и в плечевом суставе - на 30...40○;

¾ усилие мышечных групп мужчин: большого пальца руки ­119; запястья -234... 279; предплечья - 279; плеча - 386; корпуса - 1 231 Н;

¾ максимальное усилие, развиваемое правой (рабочей) ру­кой, на 10... 15% больше максимального усилия, разви­ваемого левой рукой;

¾ усилия давления и тяги, развиваемые руками при движе­нии их перед корпусом, больше, чем при движении рук в стороны;

¾ максимальное усилие, развиваемое стопой ноги в поло­жении сидя, достигается, если угол между голенью и бе­дром составляет 95.. 120○;

¾ максимальное усилие при движении ноги достигается в положении сидя при наличии упора для спины;

¾ скорость и частота движений, совершаемых стопой ноги, больше в положении сидя, чем в положении стоя.

Усилия, необходимые для осуществления управляющих дей­ствий устанавливаются с учетом способа перемещения органа управления (пальцами, кистью с предплечьем, всей рукой, сто­пой и так далее), частоты использования и в некоторых случаях с учетом продолжительности непрерывного воздействия на ор­ганы управления, скорости выполнения управляющего действия и положения человека в процессе управления.

Основой рабочего места являются пульты и панели, на которых размещены органы управления (кнопки и клавиши, тумблеры, поворотные ручки, маховики, вращающиеся переключатели, ножные педали) и средства отображения информации. Они должны обеспечивать удобное и достаточное по размерам рабо­чее пространство для операторов, свободный подход их к месту, место для ведения записей, просмотра и хранения текущей ин­формации (при необходимости).

Наиболее часто применяются три формы пультов:

¾ фронтальная, при возможности размещения всех органов управления в пределах зон максимальной и допустимой досягаемости, а средств отображения информации - в пределах зоны центрального и периферического зрения;

¾ трапециевидная, в этом случае при большом числе орга­нов управления, часть из них частично располагают на боковых панелях, развернутых относительно фронтальной плоскости под углом 90... 120○;

¾ многогранная или полукруглая, при меняется при значи­тельном числе органов управления и средств отображения информации. Боковые панели располагают таким обра­зом, чтобы они были перпендикулярны линии взора опе­ратора. Минимальный размер полукруглого пульта для одного оператора должен быть 1 200 мм.

Кнопочные и клавишные переключатели применяют для осу­ществления операций быстрого включения и выключения аппа­ратуры, выбора нужного параметра, набора и ввода логической и количественной информации и команд управления.. Кнопочный переключатель срабатывает от осевого перемещения при вода в виде кнопки, а клавишный переключатель - от перемещения (вращения) клавиши вокруг смещенной оси. Расположение кно­почных и клавишных переключателей по высоте должно нахо­диться на уровне локтя сидящего человека при горизонтальном расположении предплечья и согнутой под углом 90○ в локтевом суставе руки. Рациональный угол наклонена панели клавиатуры ра­вен 15○ Располагают кнопки и клавиши в ряд горизонтально с расстоянием между кромками кнопок не менее 5 мм, а в особых случаях и вертикально с использованием функционально­ цветового кодирования.

Для сокращения времени ввода управляющих воздействий кнопочные и клавишные переключатели выполняются с обратной связью. Это свойство выключателя, заключающееся в том, что в момент приведения в действие его подвижная система оказывает упругое сопротивление пальцу или кисти руки человека, а после завершения действия сигнализирует о вводе информации механически (тактильному анализатору) резким падением упругого со­противления, акустически (слуховому анализатору) - «щелчком», или визуально (зрительному анализатору) - световым сигналом. для уменьшения информационной загрузки зрительного анализа­тора оператора целесообразно организовывать обратную связь ме­ханическими или акустическими способами.

Тумблеры применяются в качестве выключателей и переклю­чателей для реализации функций, требующих двух или трех дис­кретных положений. На панелях тумблеры располагают гори­зонтальными рядами. Плоскость перемещения приводного эле­мента тумблера должна совпадать с плоскостью зрения. Расстоя­ние между приводными элементами соседних тумблеров должно быть не менее 20, а при одновременном действии несколькими пальцами - 16 мм. Размеры приводных элементов и необходи­мое усилие переключения тумблеров приведены в табл. 3.

Рычаги управления предназначены для точного регулирова­ния, включения-выключения оборудования путем непосредст­венного перемещения регулируемого органа станка без применения промежуточных усилительных устройств. Перемещение может осуществляться в зависимости от усилий, с разной частотой, одной или двумя руками.

Таблица 3. Параметры приводных элементов тумблеров