Рабочее место человека преимущественно умственного труда должно быть во всех отношениях комфортным. Микроклимат, освещение, окраска помещения должны соответствовать оптимальным условиям. Вместе с тем необходимо устранить такие неблагоприятные факторы, как монотонность в работе, шум, вибрацию и т.п.
№94. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ТРУДА
Для создания комфортных и безопасных условий труда необходимо комплексное изучение системы человек — машина — производственная среда, которые находятся в тесной взаимосвязи и влияют на безопасность, производительность и здоровье человека.
Эргономика — научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве.
На человека в процессе труда действуют множество факторов: вид трудовой деятельности, ее тяжесть и напряженность, условия, в которой она осуществляется (вредные вещества, излучения, климатические условия, освещенность и т.д.), психофизиологические возможности человека (прежде всего антропометрические характеристики человека, скорость реакций на различные раздражители, особенности воспри-ятия человеком цвета и т.д.). Для того чтобы человекомашинная система функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо, прежде всего, обеспечить совместимость характеристик машины и человека. Совместимость человека с машиной определяется его антропометрической, сенсомоторной, энергетической (биомеханической) и психофизиологической совместимостью.
Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможность обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы.
Сенсомоторная совместимость предполагает учет скорости двигательных (моторных) операций человека и его сенсорных реакций на различные виды раздражителей (световые, звуковые и др.) при выборе скорости работы машины и подачи сигналов.
Энергетическая (биомеханическая) совместимость предполагает учет силовых возможностей человека при определении усилий, прилагаемых к органам управления.
Психофизиологическая совместимость должна учитывать реакцию человека на цвет, цветовую гамму, частотный диапазон подаваемых сигналов, форму и другие эстетические параметры машины.
Антропометрические, сенсомоторные
и энергетические характеристики человека
К антропометрическим характеристикам человека относятся статические характеристики — размеры тела человека и его отдельных частей (головы, ног, рук, кистей, стоп, ширина плеч, таза и т.п.) и динамические характеристики— возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости.
Рис. 3.3. Зоны досягаемости рук человека в положении
стоя в вертикальной и горизонтальной плоскостях: 1-8 - номера зон (см. табл. 3.1)
Таблица 3.1 Размеры зон досягаемости рук человека (рис. 3.3), мм
Номер позиции | В вертикальной плоскости | В горизонтальной плоскости | ||
на рис. 3.3 | для женщин | для мужчин | для женщин | для мужчин |
1 | 1400 | 1550 | 1370 | 1550 |
9 | 1100 | 1350 | 1100 | 1350 |
3 | 730 | 800 | 660 | 720 |
4 | 430 | 500 | 200 | 240 |
5 | 630 | 700 | 200 | 240 |
6 | 1260 | 1400 | 300 | 335 |
7 | 680 | 770 | 480 | 550 |
8 | 720 | 800 | — | — |
Информационные зоны визуального поля обзора человека представлены на рис. 3.4 и определяются полями зрения, размеры которых выражаются углами зрения. Время некоторых сенсомоторных реакций человека представлены в табл. 3.2, 3.3.
Рис. 3.4. Информационные
зоны визуального поля:
а - при повороте глаз;
б- при повороте головы;
в - при повороте головы и глаз;
Таблица 3.2
Характер движения | Время выполнения, с |
Движение пальцами | 0,17 |
Движение ладонью | 0,33 |
Нажатие рукой, ногой (на педаль) | 0,72 |
Сгибание и разгибание ноги | 1,33 |
Сгибание и разгибание руки | 0,72 |
Ходьба (один шаг) | 0,61 |
Поворот корпуса на 45-..90°: сидя стоя, с приставлением второй ноги к первой | 0,72 1,34 |
Приседание: движение вниз движение вверх | 1,25 1,56 |
Установка предмета: без точного положения в точное положение | 0,36 0,55 |
Таблица 3.3 Время реакций на некоторые типы раздражителей
Рефлекторные реакции | Время реакции, с |
На световое раздражение | 0,16...0,22 |
На слуховое раздражение | 0,14...0,16 |
На болевое раздражение: электрокожное тепловое | 0,10...0,12 0,36...0,40 |
Группа мышц | Среднее значение силы, Н | |
мужчин | Женщин | |
Кисть (сжатие | ||
динамометра): | ||
правая рука | 386 | 225 |
левая рука | 362 | 204 |
Бицепс: | ||
правая рука | 279 | 136 |
левая рука | 268 | 130 |
Кисть (сгибание): | ||
правая рука | 279 | 217 |
левая рука | 266 | 207 |
Кисть (разгибание): | ||
правая рука | 119 | 90 |
левая рука | 109 | 83 |
Стан (мышцы, | ||
Выпрямляющие | 1231 | 710 |
согнутое туловище) |
В процессе управления человек обязательно должен прилагать некоторые усилия к органам управления, так как отсутствие усилий (при кнопочном управлении) дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности выполненного действия.
Однако прилагаемые к органам управления усилия должны быть совместимы с биохимическими параметрами человека. В табл. 3.4 приведены средние показатели силы некоторых мышечных групп человека.
№95. Организация рабочего места оператора
Организация рабочего места, конструкция органов контроля и управления должны учитывать антропометрические, сенсомоторные, биомеханические и психофизиологические характеристики человека. Важное эргономическое значение имеет рабочая поза человека. Рабочая поза «стоя» требует больших энергетических затрат и приводит к быстрому утомлению. Рабочая поза «сидя» менее утомительна, и она более предпочтительна. Проекция центра тяжести тела человека
Рис. 3.5. Схема биомеханического анализа
рабочей позы при устойчивой (а и б)
и неустойчивой (в и г) позах:
а, в — стоя; б, г — сидя
. Минимальное пространство рабочего места, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела, указано на рис. 3.7.
В противном случае положение тела человека будет неустойчивым и потребует значительных мышечных усилий. Это может привести к заболеваниям опорно-двигательного аппарата (например, искривление позвоночника), быстрому утомлению, травме. Составной частью рабочего места в положении «сидя» является рабочее кресло оператора. Кресло должно соответствовать антропометрическим данным человека и, при необходимости, учитывать поправки на спецодежду и снаряжение. Основные геометрические параметры рабочих кресел стандартизованы. Целесообразно применять кресла с регулируемыми параметрами (высотой, углом наклона спинки), чтобы приспособить их под антропометрические характеристики конкретного человека.
Ножные и ручные органы управления должны соответствовать по прилагаемым усилиям биохимическим характеристикам человека и в зависимости от частоты их использования располагаться в соответствующих зонах досягаемости. Усилия на органы управления не должны быть слишком маленькими, чтобы человек мог контролировать выполняемое им движение. В то же время слишком большие усилия приводят к быстрой усталости и перенапряжению мышц. Для органов управления различного типа существуют рекомендации по оптимальным прилагаемым силам.
Устройства визуальной информации оператора в зависимости от частоты их использования также должны располагаться в соответствующих зонах визуального поля человека. При частом использовании приборы должны располагаться в пределах оптимальных углов обзора, при редком — в пределах максимальных углов обзора.
Цветовая раскраска, размеры органов управления должны соответствовать психофизиологическим и антропометрическим характеристикам человека, освещенности на рабочем месте и другим характеристикам световой среды.