close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

БЖД ккр вар7 (2)

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА АЭРОЛОГИИ, ОХРАНЫ ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Курсовая работа
по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"
на тему "Проектирование элементов рабочего места.
Кресло человека-оператора"
Вариант №7
Выполнил: студент гр.220292 Зиновьев М.С.
Проверил: Котлеревская Л.В.
Работа защищена "___"_____________200__г. оценка __________
Тула 2003
Содержание
Цель работы3
1.Теоретические сведения3
1.1.Общие эргономические требования к креслу человека-оператора3
1.2.Типы кресел4
1.3.Конструктивные параметры кресла человека-оператора5
2.Выполнение расчетов конструктивных параметров кресла человека-оператора6
2.1.Задание на работу6
2.2.Методика расчета7
2.3. Отчет о проделанной работе9
Список использованной литературы12
Цель работы
Ознакомиться с общими эргономическими требованиями к креслу человека-оператора, изучить методику расчета основных конструктивных параметров кресла, спроектировать кресло человека-оператора.
1. Теоретические сведения
1.1. Общие эргономические требования к креслу человека-оператора
В соответствии с ГОСТ 26387-84 под термином рабочее место понимается часть пространства в системе "человек-машина", оснащенная средствами отображения информации, органами управления, вспомогательным оборудованием и предназначенная для осуществления деятельности оператора.
Неотъемлемой частью рабочего места сидя является кресло человека-оператора, которое должно обеспечивать соответствующую характеру, условиям труда и критериям функционального комфорта физиологически рациональную рабочую позу, характеризующуюся (согласно ГОСТ 21889-76):
- выпрямленным положением позвоночника с сохранением его естественных изгибов;
- минимальной нагрузкой на мышечную систему тела человека, связанной с поддержанием рабочей позы;
-отсутствием болезненных ощущений в результате воздействия элементов кресла на тело сидящего человека;
-углом сгибания рук в локтевых суставах 70-90;
-углом сгибания ног в коленном и голеностопном суставах 95 - 135° субъективно оцениваемую как удобная;
Кресло должно обеспечивать длительное поддержание основной рабочей позы в процессе трудовой деятельности. При невозможности покинуть рабочее место в течение продолжительного времени конструкция кресла должна обеспечивать условия для отдыха человека-оператора, не должна затруднять рабочих движений.
Кресло оператора включает следующие основные элементы: сиденье, спинку и подлокотники. В его конструкцию могут быть включены также дополнительные элементы, не обязательные для установки, - подголовник и подставка для ног.
В конструкции кресла должны регулироваться высота поверхности сиденья и угол наклона спинки. При необходимости должны регулироваться также следующие параметры: высота спинки, подлокотников, подголовника, подставки для ног, угол наклона подлокотников и подставки для ног. Регулировка параметров может быть плавной или ступенчатой, она должна осуществляться без применения дополнительного инструмента, шаг ступенчатой регулировки для линейных параметров 15-20 мм. В случае необходимости регулировки параметров кресла в ходе трудового процесса она должна осуществляться без изменения рабочего положения человека.
Подвижность кресла относительно пола или другой поверхности, на которой оно установлено, может не ограничиваться. При необходимости обеспечения строго определенного положения человека-оператора по отношению к средствам отображения информации и органам управления, а также в случае, если трудовая деятельность человека-оператора сопряжена с силовыми и резкими движениями, кресло должно быть фиксировано. При этом в зависимости от характера трудовой деятельности оператора должна быть обеспечена возможность изменения положения кресла или сиденья в горизонтальной плоскости с фиксацией его в нужном положении. При необходимости подвижность кресла должна задаваться также вращением кресла на 180-360° вокруг вертикальной оси опорной конструкции кресла с фиксацией в нужном положении.
Кресло человека-оператора должно способствовать ослаблению вибрационных воздействий в полосе резонансных для человека частот и ударных воздействий до уровня допустимых. Его конструктивные и отделочные материалы должны быть прочными, огнестойкими, нетоксичными, обеспечивающими в необходимых случаях возможность эксплуатации в различных климатических условиях. Покрытия сиденья, спинки, подлокотников и подголовников должны изготовляться из умягченного, влагоотталкивающего, не электризующегося, воздухопроницаемого материала.
В конструкции кресла должны быть учтены требования безопасности, общие (по ГОСТ 12.2.003-74) и частные. При наличии регулировки параметров должна обеспечиваться надежная фиксация его элементов в заданном положении. Кресла, устанавливаемые на подвижных объектах, должны быть снабжены съемными или стационарными ремнями безопасности.
1.2. Типы кресел
По степени подвижности по отношению к средствам отображения информации и органам управления кресла подразделяются на:
- фиксированные;
- подвижные по опорной поверхности;
- подвижные по направляющим в горизонтальной плоскости с обеспечением фиксации в заданном положении;
- вращающиеся вокруг вертикальной оси опорной конструкции с обеспечением фиксации в заданном положении.
По степени мягкости кресла подразделяют на:
- мягкие;
- полумягкие;
- полужесткие;
- жесткие;
- кресла с дифференцированной мягкостью элементов.
Степень мягкости определяется по ГОСТ 16855-81.
По обеспечению стабилизации рабочего положения человека-оператора кресла разделяют на:
- кресла со стабилизацией по контуру тела;
- кресла со стабилизацией рабочего положения при помощи ремней безопасности;
- кресла без стабилизации рабочего положения человека-оператора.
По обеспечению виброгашения различают:
- кресла, снабженные виброзащитным устройством;
- кресла без виброзащитных устройств.
В зависимости от конструкции элементов следует выделять:
- кресла с профилированным или плоским (горизонтальным наклонным назад) сиденьем;
- кресла с профилированной или непрофилированной спинкой (высокой обычной, поясничной или комбинированной);
- кресла со стационарными, откидывающимися, съемными подлокотниками под обе руки или под одну (правую или левую) руку без подлокотников;
- кресла с подголовником или без подголовника;
- кресла с подставкой для ног и без подставки.
Выбор типа кресел определяется конкретным характером и условиям трудовой деятельности человека-оператора.
1.3. Конструктивные параметры кресла человека-оператора
Размеры кресла устанавливаются исходя из антропометрических данных взрослого населения соответствующего контингента с учетом поправки на специальную одежду и снаряжение, а в случае ограниченного рабочего пространства - также с учетом стандартных объемов, выделяемых в объектах для рабочего места человека-оператора. Конструктивные параметры кресла человека-оператора представлены на рис. 1. При расчете параметров специализированного кресла должны использоваться антропометрические данные того контингента взрослого населения, для которого оно предназначено.
Нерегулируемые конструктивные параметры кресла человека - оператора рассчитываются в зависимости от их функционального назначения на основе конкретных антропометрических признаков, измеренных в положении сидя на плоском жестком сиденье, числовые значения которых соответствуют:
- 5 или 95 перцентилям для каждой половой группы, если кресло предназначено только для мужчин или только для женщин;
- в случае смешанной группы пользователей (по полу, возрасту, национальности и т.п.) - 95 перцентилю той группы население, у которой используемый для расчета размер тела наибольший, или 5 перцентилю той группы, у которой используемый для расчетов размер наименьший.
Перцентилъ - сотая часть объема измеренной совокупности людей, которой соответствует определенное значение антропометрического признака. Значения перцентилей определяется арифметически с учетом среднего арифметического значения антропометрического признака М и коэффициента среднего квадратичного отклонения σ, что для 5 перцентиля составляет
М - 1,645σ, а для 95 перцентиля - М+1,645σ.
Границы регулировки изменяемых параметров задаются в пределах 5 -95 перцентилей конкретного антропометрического признака каждой половой группы, если кресло предназначено только для мужчин или только для женщин, а в случае смешанной группы пользователей нижняя граница размаха регулировки должна соответствовать 5 перцентилю той группы населения, у которой используемый для расчета размер тела наименьший, а верхняя - 95 перцентилю той группы, у которой этот размер наибольший.
В некоторых случаях ввиду малой изменчивости отдельных антропометрических признаков для положения сидя допустимо использование их числовых значений, соответствующих 50 перцентилю.
2. Выполнение расчетов конструктивных параметров кресла человека-оператора
2.1. Задание на работу
Спроектировать кресло человека-оператора с непрофилированными элементами и высокой спинкой по антропометрическим данным женского тела, представленным в таблице 1.
Таблица 1
Антропометрические данные
№ п/пИзмеряемая величинаРазмеры женского тела, ммМтσ12341Рост 1567572Зона вертикальной досягаемости 1981763Зона боковой досягаемости 568264Длина ноги 835415Ширина плеч 349166Длина плеча 302167Высота глаз 1458558Высота плечевой точки 1281529Высота линии талии 9764310Наибольший сагиттальный диаметр 300-11Рост сидя (от пола) 12114512Высота глаз (сидя) 11004213Локтевая ширина 4524414Наибольший диаметр бедер 3883115Рост сидя (от стула) 8413016Высота глаз над сиденьем 7252817Высота лопаток над сиденьем 4262318Высота локтя над сиденьем 2352519Высота колена 4672420Длина предплечья и кисти 4271821Длина бедра редуцированная 4722222Длина бедра 5682823Длина ноги 9834724Диаметр бедра 1431325Длина ступни 2401826Ширина ступни1001827Диаметр головы19515
2.2. Методика расчета
1. Высота поверхности сиденья Н определяется высотой подколенной ямки над полом, измеренной в положении сидя на плоском сиденье при углах сгибания в коленном и голеностопном суставах 90° с учетом высоты каблука (30мм). Границы регулировки параметра задаются в пределах 5-95 перцентилей данного антропометрического признака. При наличии ножных органов управления допускается уменьшение значений Н ниже расчетного при условии обеспечения физиологически рациональной рабочей полости.
В данном случае "высота подколенной ямки над полом" соответствует значению антропометрического признака "высота колена над полом". Тогда Н = М19 ± 1,645σ = 467 ± 40 (мм). Это значит, что высота сиденья составляет 467 мм и может регулироваться в пределах ±40 мм.
2. Ширина поверхности сиденья В определяется наибольшим диаметром бедер с учетом мягких тканей в положении сидя для 95 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение.
В = М14 + 1,645σ = 439 (мм).
3. Глубина сиденья L определяется из расчета 2/3 от значения антропометрического признака "спинка сиденья - подлокотный угол" для 95 перцентиля с поправкой на специальную одежду и снаряжение. Но т.к .в таблице антропометрических признаков такого параметра нет, то можно рассчитать его приближенное значение:
L = М1 - М11 + 1,645σ = 394 (мм),
т.е. глубина сиденья определяется как разность значений антропометрических признаков роста человека и роста сидя (от пола). При этом берется максимальное значение среднеквадратичного отклонения среди этих признаков.
4. Линейные параметры спинки кресла устанавливаются для высокой, обычной и пояснительной спинок. Для комбинированной спинки, в зависимости от особенностей ее конструкции, должны использоваться отдельные линейные параметры высокой, обычной и поясничной спинок. Нерегулируемая высота различных типов спинок H1 рассчитывается как высота плеча над сиденьем, измеренная в положении сидя на плоском сиденье. Значения антропометрического признака должно соответствовать 95 перцентилю.
Н1 = М8 - (М1 - М15) + 1,645σ = 649 (мм).
Высота опорной поверхностей различных типов спинок h1 рассчитывается как расстояние от линии талии до линии плеч с прибавкой 40 мм. Это значение должно соответствовать 95 перцентилю.
h1 = М8 - M9 + 1,645σ = 431 (мм).
Высота свободного пространства спинки h2 для спинок всех типов определяется разностью между высотой спинки и высотой опорной поверхности спинки.
h2 = Н1 - h1 = 218 (мм).
Ширина опорной поверхности спинки В1 рассчитывается на основе значения акромиального диаметра с поправкой на специальную одежду и снаряжение и должен соответствовать 95 перцентилю.
В1 = М14 + 1,645σ = 439 (мм).
5. Высота подлокотника Н2 определяется высотой локтя над сиденьем при угле сгибания в локтевом суставе 90°, измеренной в положении сидя на плоском жестком сиденье, взятой для 50 перцентиля данного антропометрического признака. При наличии регулировки параметра границы регулировки определяются 5-95 перцентилями данного антропометрического признака.
Н2 = М18 ± 1,645σ = 235 ± 42 (мм).
6. Длина подлокотника L1 определяется длиной предплечья с кистью без длины 3-го пальца, для 50 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение.
L1 = М20 -72 = 355 (мм).
7. Ширина подлокотника B2 должна быть равна 50 - 80мм. С целью повышения удобства оператора, включая возможность расслабиться во время перерыва в работе, данный параметр примем равным 70 мм.
8. Расстояние между внутренними гранями подлокотников B3 определяется межлоктевым диаметром, измеренным в положении сидя, для 95 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение.
B3 = М13 + 1,645σ = 525 (мм).
9. Регулируемая высота подлокотника H3 определяется высотой верхушечной точки над сиденьем, измеренной в положении сидя на плоском жестком сиденье. Границы диапазона регулировки определяются 5-95 перцентилями данного антропометрического признака.
H3 = М15±1,645σ = 841 ± 50 (мм).
10. Высота опорной поверхности подголовника h3 определяются длиной верхнего отрезка сзади (голова плюс шея) для 95 - перцентиля данного антропометрического признака.
h3 = М1-М8+ +1,645σ = 380 (мм).
11. Длина подставки для ног l1 определяется длиной стопы для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на обувь.
l1 = М25+1,645σ = 270 (мм).
12. Минимальная ширина подголовника B4 определяется поперечным диаметром головы для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на головной убор и специальное снаряжение.
B4 = М27+1,645σ = 220 (мм).
13. Ширина подставки для ног b1 должна быть не меньше трех стоп для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на обувь.
b1 = М26+1,645σ = 330 (мм).
14. Высота подставки для ног h4 должна быть регулируемой. Диапазон ее регулировки определяется диапазоном регулировки высоты поверхности сиденья, т.е. в данном случае высота сиденья может регулироваться в пределах ±40 мм, и, следовательно, высота подставки для ног регулируется в пределах от 0 до 40 мм.
15. Т.к. поверхность сиденья плоская, то она может иметь наклон 0 - 5º. При максимальном значении угла наклона сиденья α = 5% и при вычисленной глубине сиденья L = 394 мм передний край сиденья поднимется на 35 мм. Данное значение приемлемо с физиологической точи зрения, поэтому угол α примем равным 5%.
16. Опорная поверхность плоской спинки задается двумя параметрами: а) наиболее выступающей точкой поясничной опоры a, высота которой равна 140 мм; б) точкой перехода кривизны поясничной опоры в кривизну изгиба для грудного отдела позвоночника a1, высота которой равна 255 мм.
Допускается кривизна опорной поверхности спинки в горизонтальной плоскости. Радиус изгиба - не менее 400 мм.
17. Угол наклона спинки γ для работы должен составлять 95 - 110º. В необходимых случаях должно быть предусмотрено увеличение угла наклона спинки для отдыха в кресле до 115°.
Для повышения комфортности и для увеличения количества возможных положений тела (в зависимости от выполняемых работ) предлагается сделать стандартным угол наклона спинки γ равным 105º при возможности его изменения от 95º до 110º (т.е. ±10º).
18. Фиксированный угол наклона подлокотников Δ должен равняться 0-5°, регулируемый 0-20°.
Аналогично п.17, данный параметр лучше сделать регулируемым и принять Δ = 5 ± 5º.
19. В зависимости от удаленности подставки для ног от передней кромки поверхности сиденья по горизонтали, угол наклона подставки для ног Θ должен равняться 10-15°.
Т.к. подставка для ног предположительно будет связана с сиденьем, то данный параметр следует принять равным 10°.
2.3. Отчет о проделанной работе
Отчет о проделанной работе представлен в таблице 2.
Таблица 2
Отчет о работе
№ п/пКонструктивный параметр креслаОбозначение на рисункеБазовый антропометрический параметрРасчетная формулаЗначение конструктивного параметра, ммДиапазон регулирования, мм12345671Высота сиденьяНВысота подколенной ямкиМ19±1,645σ467±402Ширина поверхности сиденьяВДиаметр бедерМ14+1,645σ439-3Глубина сиденьяL"спинка сиденья - подлокотный угол"М1-М11+1,645σ394-4Высота спинкиН1Высота плеча над сиденьемМ8-(М1-М15) +1,645σ649-5Высота опорной поверхности спинкиh1Расстояние от линии талии до линии плечМ8-M9+ +1,645σ431-6Высота свободного пространства спинкиh2Разность (4) и (5)H1-h1218-7Ширина поверхности спинкиB1Акромиальный диаметрМ14+1,645σ439-8Высота подлокотникаН2Высота локтя над сиденьемМ18±1,645σ235±429Длина подлокотникаL1Длина предплечья с кистьюМ20355-10Ширина подлокотникаB2-70-11Расстояние между внутренними гранями подлокотниковВ3Межлоктевой диаметрМ13+1,645σ525-12Регулируемая высота подлокотникаН3Высота верхушечной точки над сиденьемМ15±1,645σ841±50
123456713Высота опорной поверхности подголовникаh3Длина верхнего отрезка сзади (голова плюс шея)М1-М8+ +1,645σ380-14Длина подставки для ногl1Длина стопыМ25+1,645σ270-15Минимальная ширина подголовникаВ4Поперечный диаметр головыМ27+1,645σ220-16Ширина подставки для ногb1Ширина ступниМ26+1,645σ330-17Высота подставки для ногh4По значению (1)--+4018Наклон поверхности сиденьяα-5º-19Параметры поверхности спинкиа
a1- наиболее выступающая точка поясничной опоры;
- точка перехода кривизны поясничной опоры в кривизну изгиба для грудного отдела позвоночника;-
-140
255-
-20Угол наклона спинкиγ-105º±10º21Угол наклона подлокотниковΔ-5º±5º22Угол наклона подставки для ногΘ-10º-
В соответствии со значениями данной таблицы в масштабе 1:10 был оформлен чертеж рабочего кресла оператора (рис. 1).
Рис. 1. Размеры рабочего кресла оператора.
Список использованной литературы
1. Геслер В. М. Эргономика, Лабораторный практикум. - Калинин, 1978.
2. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. - М.: Изд-во МГУ, 1979.
3. Основы инженерной психологии / Под ред. Б. Ф. Ломова. М., 1977.
4. Практикум по инженерной психологии / Под ред. А. А. Крылова и В.А. Ганзена. -Л., 1978.
5. Смирнов Б.А. Инженерная психология. Практические занятия. - Киев, 1979.
6. Справочник по прикладной эргономике: Пер. с англ. Бурмистровой Т.П. /
Под ред. Мунипова В.П. - М.: Машиностроение, 1980.
7. Эргономика. Лабораторные работы / Под ред. Г. В. Дуганова. - Киев, 1977
8. Шмид М Эргономические параметры: Пер. с чеш. / Под ред. Мунипова В.П. - М.: Мир, 1980.
9. ГОСТ 26387-84. Система "человек-машина". Основные понятия. Термины
и определения.
10. ГОСТ 21889-76. Система "человек-машина". Кресло человека-оператора
Общие эргономические требования.
11. ГОСТ 22269-76. Система "человек-машина". Рабочее место оператора.
Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования.
12. ГОСТ 12.2.033-76. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
212
Размер файла
233 Кб
Теги
вар7, бжд, ккр
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа