Wyklad4 PARAMETRY PRZESTRZENNE STANOWISKA PRACY I JEGO ELEMENTÓW SKŁADOWYCH, Dla studentów, Ergonomia dla studentów, Materiały ergonomia

WYKŁAD 4

PARAMETRY PRZESTRZENNE STANOWISKA PRACY I JEGO ELEMENTÓW SKŁADOWYCH

Układ przestrzenny tworu techniki powinien być rozpatrywany zarówno w otoczeniu dalszym jak i bliższym. Wykonywana analiza ergonomiczna winna być rozważana w aspekcie:

Granice przestrzeni roboczej

Granice przestrzeni roboczej, na której ma odbywać się proces produkcyjny są determinowane przez:

·         minimalną powierzchnię jaką zajmować będzie wyposażenie stanowiska,

·         łatwość dostarczania materiału,

·         długość traktów komunikacyjnych,

·         jakość warunków środowiskowych (zwłaszcza oświetlenie),

·         warunki bhp.

Do ustalenia potrzebnej powierzchni można bazować na normatywach pomocniczych zgodnie z zarządzeniem Ministra Budownictwa i Przemysłu Budowlanego z dnia 29.06.66 D.B. nr 10 z 10.07.66 poz. 44. Określono tam warunki techniczne dotyczące 3 rodzajów pomieszczeń:

·         ze stałym pobytem ludzi (4 grupy, dla których parametry techniczne procesu pracy różnią się),

·         z czasowym pobytem ludzi (do 4 godzin /zmianę),

·         bez ludzi. ..

Struktura przestrzenna stanowiska pracy

Struktura przestrzenna stanowisk pracy powinna:

·         zapewnić bezpieczną i wygodną pracę dla 90% populacji użytkowników,

·         być dostosowana do ich ekstremalnych cech wymiarowych,

·         umożliwiać dopasowanie niektórych parametrów przestrzennych stanowiska do indywidualnych potrzeb użytkowników, wprowadzając możliwość regulacji,

·         uniemożliwiać powstawanie zagrożeń wypadkowych i szkodliwych dla zdrowia

·         zapewniać swobodę ruchów,- zapewnić minimalny koszt biologiczny podczas wysiłku pracownika,

·         zapewniać dobre warunki widoczności procesu pracy i otoczenia.

Punktem wyjścia przy projektowaniu struktury przestrzennej stanowiska pracy jak i jego elementów składowych są wymiary antropometryczne użytkowników oraz ich granice zasięgów ruchu. Główne wielkości, które winny być zwymiarowane przedstawiono na Wymiary stanowiska są uzależnione od pozycji ciała jaką człowiek zajmuje w procesie pracy. Podstawowe wymiary stanowiska podawane są w odpowiednich nomogramach lub tablicach opracowanych przez projektantów. Strukturę przestrzenną stanowiska pracy można wyznaczyć przy użyciu metod opisanych w części poświęconej antropometrii.

...

Rys. 9.1. Główne wielkości pomiarowe uwzględniane w analizie struktury przestrzennej stanowiska pracy w zależności od:

- pozycji ciała: a) stojącej, b) siedzącej,

- ustawienia płaszczyzny pracy lub obserwacji: a) pionowej, b) poziomej, c) pod pewnym kątem.

...

Granice przestrzeni manipulacyjnej

Podstawową miarą właściwego położenia strefy pracy w stosunku do operatora jest tzw. wysokość manipulacyjna (Hmanip). Określa ona wysokość od oparcia stóp do płaszczyzny poziomej przechodzącej przez miejsce optymalnego przyłożenia rąk w czasie pracy. Hmanip określa się w zależności od przyjętej pozycji ciała w trakcie pracy i wymagań dotyczących samych czynności (cechy ruchu). Dla pracy wymagającej dużej swobody ruchu, wykonywanej w pozycji stojącej, wysokością optymalną jest położenie ręki przy zgiętym przedramieniu, 5 cm poniżej łokcia. Dla prac, gdy występuje identyfikacja szczegółów w sposób okresowo-ciągły:

Hmanip = 0.75 Hp dla pozycji stojącej (Hp - wysokość pleców),

Hmanip = 0.80 Hp dla pozycji siedzącej.

Ogólne zalecenia doboru Hmanip w zależności od przyjętej pozycji ciała pracownika są następujące:

·         dla pozycji stojącej - płaszczyzna pracy powinna znajdować się 7,5 cm poniżej łokcia,

·         dla pozycji siedzącej, wykonanie prac lekkich i średnio ciężkich powinno być możliwe rękami zgiętymi w łokciu pod kątem 90 lub lekko rozwartymi,

·         dla pozycji przemiennej (siedząco-stojącej) Hmanip powinna być taka jak dla pozycji stojącej.

Kolejność postępowania przy ustaleniu wysokości manipulacyjnej (Hmanip):

...

Kształt i wymiary siedzisk

Dla pozycji siedzących dobór siedziska można wykonać w oparciu o charakterystyczne wymiary przedstawione na Przyjmując wprowadzone na nim oznaczenia, ogólne zasady konstrukcji siedzisk są następujące:

·         W >> P+5 cm,

·         Gmin = 2/3 U (warunek ważny ze względu na utrzymanie równowagi ciała, zapewnia swobodę ruchu nóg, zmniejsza ucisk ud,

·         OT = 1/3 T (nie powinno być poniżej lędźwi),

·         OB = T - RA (zależne jest od obwodu ciała i długości ramienia),

·         SB = 1,5 M - szerokość miednicy.

...

Rys. 9.2. Oznaczenia wymiarów człowieka i siedzisk przyjęte dla potrzeb projektowania

Parametry konstrukcyjne siedzisk powinny wynikać z właściwości fizjologicznych człowieka i jego cech anatomicznych. Zadaniem ich jest zapewnienie:

·         warunków stabilizacji tułowia, kończyn i głowy użytkownika,

·         stabilności i trwałości samego siedziska,

·         możliwości jego regulacji i łatwej obsługi.

Uzyskać to można stosując:

·         profilowanie i pochylanie płyty siedziska,

·         kształtowanie części bocznych i oparć pod plecy,

·         podpórki pod stopy, łokcie, głowę.

...Strefy wygody i identyfikacji wzrokowej

Czynności robocze mogą być wykonywane:

·         bez użycia wzroku tzw. ruchy ślepe,

·         z użyciem wzroku, określane tj. mianem koordynacji wzrokowo - ruchowej.

Strefy wygody i identyfikacji wzrokowej zależą od:

·         pozycji ciała przy pracy,

·         odległości obrazu od oczu,

·         charakteru wykonywanej pracy,

·         rodzaju odbieranej przez zmysł wzroku informacji,

·         wielkości obrazu, jego jednoznaczności, ostrości itp.,

·         warunków oświetlenia.

Całkowity zasięg widzenia, w którym za pomocą obu oczu, bez ich poruszania, można zaobserwować duże spoczywające, małe poruszające się przedmioty, sygnały optyczne, określa się mianem pola obserwacji. Obraz przestrzeni padającej na siatkówkę oka i wyzwalający wrażenia wzrokowe nazywany jest polem widzenia. Granice pola widzenia uwarunkowane są:

·         samym usytuowaniem oka w oczodole,

·         kształtem anatomicznym oczodołu i nosa; w górę - 37o-45o, w dół -53o-55o, w bok: w stronę nosa - 44o-46o, na zewnątrz - 60o.

Pola widzenia oka lewego i prawego w środkowej części pokrywają się, umożliwiając tzw. widzenie obuoczne. Pozwala ono ocenić odległość i wielkość oglądanych przedmiotów. Obraz padający na obie siatkówki nieznacznie się różni - zjawisko paralaksy. Spowodowane to jest różnicą w kącie patrzenia obu oczu. Widzenie obuoczne jest sumą wypadkową pól pojedynczego pola wrażenia wzrokowego. Warunkiem jest jednoczesny odbiór jednakowych obrazów na symetrycznych miejscach obu siatkówek.

W zależności od barwy światła, przedmiotu, pole widzenia zmienia się. Największe jest dla światła białego. Dla promieni monochromatycznych jest mniejsze. Czynnikiem to warunkującym jest nie długość fali świetlnej l, a ilość energii pochłanianej przez siatkówkę ().

Nierównomierne jest też rozmieszczenie foto receptorów. Gęstość ich zmniejsza się w miarę oddalania się od centrum siatkówki, konsekwencją czego jest nierównomierna ostrość widzenia. W związku z tym rozróżnia się widzenie: centralne i obwodowe. Widzenie centralne obejmuje obszar pola widzenia o kącie 1-36o, co odpowiada prostokątowi o wymiarach 20x2 [cm]. Pozwala na rozpoznawanie szczegółów, barw przedmiotów. Ostrość widzenia zależy ponadto od :

·         szeregu czynników fizjologicznych,

·         układu optycznego,

·         cech stosowanych bodźców,

·         funkcji układu nerwowego - siatkówki.

...

Rys. 9.3. Wielkość pola widzenia dla:

a) jednego oka i różnej długości fali świetlnej,

b) obu oczu (wg Rosemana)

  W kącie 25o znajduje się z kolei widzenie dokładne. Po nim występuje pod ostre i peryferyjne. przedstawia rozkład ostrości widzenia w zależności od kąta widzenia. ...

Rys. 9.4. Zmiana ostrości widzenia w zależności od kąta widzenia

Przedmioty będące w ruchu oko zauważa swą częścią peryferyjną. Ostrość widzenia uzyskuje się kierując część środkową gałki ocznej na nieruchomy obiekt. Podczas oglądania szczegółów obrazu i ustalania się osi widzenia występuje tzw. mikro oczopląs wynoszący ~ 30', który także obniża ostrość widzenia. Jest ona związana też z odległością obrazu od punktu stałego. Zależność tą przedstawia ...

Rys. 9.5. Zależność ostrości widzenia od odległości obrazu od punktu stałego  

W zależności od przyjętej pozycji przez ciało w trakcie obserwacji, zmienia się kąt i położenie centralnego pola widzenia. Na pokazano te zmiany w przypadku przyjęcia przez obserwatora najmniej uciążliwego położenia głowy. ...

Rys. 9.6. Zmiana centralnego pola widzenia w zależności od:

przyjętej pozycji ciała: a) siedzącej, b) stojącej;

płaszczyzn obserwacji: c) pionowej, d) poziomej;

zasięgów pola widzenia: 1) optymalny, 2) maksymalny.

...

Rys. 9.7. Przykłady złudzeń optycznych

.

.. TABELA 9.1.

Wielkość pola widzenia w zależności od odległości obrazu od oczu obserwatora

Odległość obrazu w cm

50

80

500

Średnica pola widzenia w cm

82

131

820

Na skutek odległości obrazu od gałki ocznej ulega zmianie średnica pola widzenia. Poniższa tabela przedstawia niektóre wartości tej zależności. Przy percepcji wzrokowej występują złudzenia optyczne () Dotyczą one następujących tendencji:

Wielkości i jednostki techniczne światła

Podstawowe wielkości i jednostki, jeśli chodzi o światło i technikę oświetleniowa to:

Strumień świetlny F Im (lumen)
Natężenie światła (światłość) l (cd) (kandela)
Natężenie oświetlenia E (lx) (luks)
Luminancja L (cd/m2 ) (nit)
Sprawność źródła światła h lm/W

Wielkości te wykorzystuje się przy opisywaniu opraw i źródeł światła, rozkładzie oświetlenia, skuteczności oświetlenia itd. Ważne jest by przy obliczaniu urządzeń oświetleniowych, a także pomiarach wyniki podawane były zawsze w tych jednostkach.

Strumień świetlny (F) – (lm)
- podaje się w lumenach (lm); jest to całkowite światło, które zostaje wypromieniowane ze źródła światła. Strumień świetlny nie jest jednak jednorodny we wszystkich kierunkach.

Natężenie światła (światłość) ( I ) – (Cd)
- podaje się w kandelach (cd) - jest to światło z jednego źródła światła wysyłane w określonym kierunku.

Dla porównania: 1 kandela jest to natężenie odpowiadające w przybliżeniu światłu wysyłanemu przez świecę stearynową o średnicy 25 (mm).

Lampa żarowa nie daje takiego samego natężenia światła we wszystkich kierunkach.

·  Standardowa żarówka o mocy 100 (W) i czasie życia 1000 godzin daje natężenie światła ok. 120 (cd) wzdłuż swojej osi i ok. 11...