人機(jī)工程基本原理
評(píng)論: 更新日期:2008年05月13日
動(dòng)時(shí),上述半徑可擴(kuò)大到76cm。腳動(dòng)控制器布置區(qū)是,當(dāng)人坐著操作時(shí),腳踏板不得偏離人體中心線7.5~12.5cm,腳踏板的高度不得超過椅面高度;若是站立操作,則腳踏板高度不得超過地面75cm,最佳是高出地面20cm或再稍低些??刂破鞯牟贾没虺紤]人的運(yùn)動(dòng)器官(手、腳等)外,還需注意視覺的要求。
18 水平作業(yè)區(qū)
凡在操作平臺(tái)上進(jìn)行的作業(yè),均屬于水平作業(yè)的范圍。這一類作業(yè)最多。水平作業(yè)區(qū)分為正常作業(yè)區(qū)和最大作業(yè)區(qū)。正常作業(yè)區(qū)(mormal area),是指靠近操作者的自然位置范圍內(nèi),上肢在水平方向上能夠很容易達(dá)到的運(yùn)動(dòng)范圍。而最大作業(yè)區(qū)(maxinum area),則是指整個(gè)上肢在水平面上能夠達(dá)到的最大運(yùn)動(dòng)范圍。
19 不舒服指數(shù)
不舒服指數(shù)是指隨著氣溫和濕度的變化,人由于這種變化而產(chǎn)生的一種不舒適的感覺。不舒服指數(shù)可用下式計(jì)算:
干球氣溫[℃]+濕球氣溫[℃]×0.72+40.6
一般認(rèn)為,不舒服指數(shù)達(dá)到70以上,一些人稍微感到不舒服;達(dá)到80以上,所有的人都開始感到不舒服。
20 不安全條件(Unsafe condition)
操作人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí),一切外界條件所具有的潛在危險(xiǎn)性,稱為不安全條件。例如,不適宜的環(huán)境條件(高溫、潮濕、有害氣體、粉塵及明顯的噪聲);或是設(shè)備、裝置、機(jī)械有缺陷;或是操作用具、輔助工具、防護(hù)設(shè)備有缺陷等。這些大都有引起事故的可能。
21 作業(yè)空間
作業(yè)空間是指人在操作機(jī)器時(shí)所需要的操作活動(dòng)空間,再加上機(jī)器、設(shè)備以及工具所需的空間的總和?,F(xiàn)代化作業(yè),對(duì)作業(yè)空間的設(shè)計(jì)要求很高,要求反映所有的機(jī)器、設(shè)備、工具和人們的操作活動(dòng)功能之間聯(lián)系得合理。使作業(yè)空間既經(jīng)濟(jì)、合理、又能給操作者的操作帶來(lái)方便和舒適。
22 作業(yè)環(huán)境因素
作業(yè)環(huán)境因素是指人們?cè)诓煌瑘?chǎng)合,不同工種,不同環(huán)境下工作時(shí),所面臨的種種不同的環(huán)境條件。如冶煉作業(yè)的高溫,紡織車間的高溫,原子能工業(yè)的輻射,深水作業(yè)的高壓,高空的缺氧等。這些不利的環(huán)境因素都直接或間接地影響著人們的作業(yè),輕則降低工作效率,重則影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和危害人體安全。一般情況下,影響人們作業(yè)的環(huán)境因素,主要有:物化性質(zhì)的環(huán)境因素,包括化學(xué)性氣體,蒸氣粉塵,熏煙,霧滴等。物理性質(zhì)的環(huán)境因素,一般有光、輻射、振動(dòng)、濕度、噪聲、水氣壓等。
23 控制一顯示比
控制一顯示比是在設(shè)計(jì)操縱器時(shí)需要考慮的很重要的人機(jī)因素。它是指操縱器的操作量與顯示器(指示器)的顯示量之間的比例關(guān)系。其表達(dá)式為
B=C/D
式中,B為控制一顯示比:C為控制器的移動(dòng)量(或轉(zhuǎn)動(dòng)量);D為顯示器(指示器)的顯示量。
系統(tǒng)操作時(shí),操縱桿移動(dòng)4cm,顯示屏上的目標(biāo)位移1cm,則控制一顯示比是4。又如旋鈕開關(guān)手臂轉(zhuǎn)1個(gè)單位值時(shí),指示器指針移動(dòng)5個(gè)單位值,則控制—顯示比為0.2。設(shè)計(jì)好控制一顯示比,對(duì)定量調(diào)節(jié)或連續(xù)控制者很重要,一般來(lái)說(shuō),控制一顯示比小的調(diào)節(jié)控制器,適用于粗調(diào)或快速調(diào);控制一顯示比大的調(diào)節(jié)控制器則適用于精調(diào)。
24 色調(diào)對(duì)比及調(diào)和
色調(diào)的對(duì)比是指色相的差異、明度的深淺、純度的高低、冷暖的不同、面積的大小和位置的各異等方面。如純度、冷暖、明度相差較大的色在一起則成對(duì)比,反之則為調(diào)和。對(duì)比是擴(kuò)大色彩諸方面的差異和對(duì)立性,而調(diào)和則正好相反,是縮小色彩的差異性,中和對(duì)立性,增加共同性,各種調(diào)和的配色有:色相調(diào)和(在色相環(huán)上,相鄰色之間的顏色為調(diào)和色),純度調(diào)和(在色環(huán)上純度相近的復(fù)色),冷暖調(diào)和(冷暖程度相似的顏色)。如兩個(gè)或多個(gè)色不調(diào)和時(shí),其間插入漸變的幾種顏色,就可使之調(diào)和。
25 動(dòng)作(Actus)
動(dòng)作的意義,是在時(shí)間進(jìn)程中所表現(xiàn)出來(lái)的某種行動(dòng)的一種物理現(xiàn)象的真實(shí)狀態(tài)。它來(lái)源于拉丁語(yǔ),是指行為的動(dòng)作機(jī)能,對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制,或使物體運(yùn)動(dòng)的意思。當(dāng)這種動(dòng)作不正確時(shí),乃是發(fā)生事故的真正原因;若進(jìn)行合理的動(dòng)作,或消除有危險(xiǎn)性的行動(dòng),這種動(dòng)作在生產(chǎn)中就成為防止事故的核心。
26 動(dòng)作的穩(wěn)定性(Stability of conduct)
作業(yè)動(dòng)作就是在極短時(shí)間里作業(yè)姿勢(shì)的連續(xù)。姿勢(shì)的連續(xù)變化是來(lái)自大腦的指令,而使肌肉收縮為適應(yīng)外界條件所發(fā)揮的生理機(jī)能的結(jié)果。保持此瞬間的作業(yè)姿勢(shì)的穩(wěn)定性是非常必要的。假若這種穩(wěn)定性受到破壞,正常姿勢(shì)出現(xiàn)失調(diào),則將成為引起事故的原因。動(dòng)作的穩(wěn)定性就是這種瞬間作業(yè)姿勢(shì)穩(wěn)定性的連續(xù),為確保這種控制的穩(wěn)定性,要進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練。
27 動(dòng)作的適應(yīng)性(Aptitude of conduct)
人的性格是通過遺傳,或通過后天隨著人生活的環(huán)境和受其它因素的影響而積累的經(jīng)驗(yàn)所形成的。所以人對(duì)相同的外界事物的刺激,不一定表現(xiàn)出相同的反應(yīng),甚至完全表現(xiàn)出相反的反應(yīng)。象人性格具有的這種方向性,企業(yè)中工人在操作中也存在。這種方向性,給事故的發(fā)生以很大的影響。所謂動(dòng)作的適應(yīng)性,乃是根據(jù)人的這種方向性特點(diǎn)而產(chǎn)生的適應(yīng)性。一般來(lái)說(shuō),人對(duì)某種作業(yè)是否有適應(yīng)性,是通過對(duì)人的各種機(jī)能的考核予以判斷的。
28 動(dòng)作分析(Motion study)
為了使作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的作業(yè)動(dòng)作合理有效,亦即為了能以最小的代價(jià)獲取最大的效果,就要對(duì)動(dòng)作逐一地加以分析和研究,這就叫做動(dòng)作分析或動(dòng)作研究。因?yàn)榇蟛糠值氖鹿识际怯捎诓僮魅藛T的不安全動(dòng)作引起的,所以通過動(dòng)作分析,去掉作業(yè)動(dòng)作中的多余的和有危險(xiǎn)的動(dòng)作,或者找出改進(jìn)動(dòng)作的方法,乃是防止事故的有效方法。
29 動(dòng)作管理(Motion management)
在工作現(xiàn)場(chǎng),工人的動(dòng)作中常有許多不安全的因素。因此,無(wú)論從提高工作效率還是從安全角度來(lái)說(shuō),都有必要對(duì)每一個(gè)操作動(dòng)作制定出一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作對(duì)工人進(jìn)行教育和訓(xùn)練,并在這一基礎(chǔ)上,讓操作符合標(biāo)準(zhǔn)的工人根據(jù)規(guī)定的操作標(biāo)準(zhǔn),去對(duì)其他工人的操作動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)督,以使工人在操作過程中都能正確地進(jìn)行動(dòng)作。為此目的所進(jìn)行的工作就叫做動(dòng)作管理。
30 動(dòng)作軌跡(Motion locus)
這是對(duì)作業(yè)動(dòng)作進(jìn)行研究時(shí)所采用的一種方法。例如,為了了解手、足的動(dòng)作,可在手、足上裝一個(gè)小燈泡,然后就可在照相膠卷上拍攝下手、足運(yùn)動(dòng)的軌跡。這樣,就可以根據(jù)動(dòng)作軌跡,發(fā)現(xiàn)熟練工和非熟練工動(dòng)作的不同,也可發(fā)現(xiàn)容易發(fā)生事故的動(dòng)作存在的缺陷。一般說(shuō)來(lái),非熟練工的動(dòng)作軌跡是不穩(wěn)定的。因此,這種不穩(wěn)定的動(dòng)作是容易引起事故的。
31 色彩調(diào)節(jié)(Color conditioning)
把色彩的性質(zhì),機(jī)能、科學(xué)地應(yīng)用來(lái)造成使工人舒適和安全的作業(yè)環(huán)境的技術(shù),叫色彩調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用此技術(shù),直接效果是,操作環(huán)境適宜,操作者對(duì)周圍機(jī)器,工件等分辯容易,眼睛不疲乏,精神好,注意力集中,而且光線可以有效利用;間接效果是秩序井然,事故減少,廢品率下降,工作效率提高。
32 工作溫度(Operative temperature)
是根據(jù)牛頓冷卻法則研究出來(lái)的一種溫度顯示。它是表示室內(nèi)的氣溫、氣流、壁溫(周圍的
輻射溫度),與人體表面之間的熱交換關(guān)系的一種尺度。
33 連續(xù)動(dòng)作(Continors movement)
對(duì)不斷變化的外界條件,作業(yè)人員要及時(shí)作出與之相適應(yīng)的連續(xù)性的動(dòng)作反應(yīng),這就叫做連續(xù)動(dòng)作。例如,汽車司機(jī)駕駛汽車時(shí)的運(yùn)作以及機(jī)床的切削作業(yè),均屬于這類動(dòng)作。
34 熱輻射(Heat radiation)
從高溫?zé)嵩粗苯由l(fā)熱能的一種形式,熱輻射與熱源周圍介質(zhì)毫無(wú)關(guān)系。另外,從高溫?zé)嵩捶懦龅妮椛錈?,遵守斯特藩——玻爾茲曼(stefan-Boltzman)輻射定律,即熱輻射溫度與輻射源絕對(duì)溫度的四次方成正比。
35程序控制(Sequence control)
在同時(shí)有幾個(gè)自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)時(shí),為使它們達(dá)到同一目的,必須確定這些裝置系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)順序,非此順序不得運(yùn)轉(zhuǎn),這就是程序控制。程序控制,在自動(dòng)控制運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,對(duì)確保一系列機(jī)械裝置的安全也是十分重要的。
36 操作研究(Work study)
對(duì)操作方法的合理性進(jìn)行調(diào)查研究,稱為操作研究。合理的操作方法,在生產(chǎn)中應(yīng)能避免造成產(chǎn)品的缺陷和材料的浪費(fèi),并能使生產(chǎn)穩(wěn)定在這種標(biāo)準(zhǔn)中,生產(chǎn)事故的發(fā)生,主要地是由于工人操作方法不穩(wěn)定,以及隨心所欲地進(jìn)行操作。因此,操作研究是使操作安全化的最有力手段。
37 操作速度(Work tempo)
操作速度是指操作過程中的操作的速度。當(dāng)進(jìn)行操作時(shí),存在著某一動(dòng)作與全體動(dòng)作配合的速度問題,操作速度如果被某些外界條件所擾亂,工人為滿足此外界條件,其注意力便被集中過去,這時(shí),對(duì)周圍的危險(xiǎn)狀態(tài)和條件便不能集中注意力,以致動(dòng)作紊亂,出現(xiàn)沖突,發(fā)生事故的可能性就增加。
38 顯示器
人一機(jī)系統(tǒng)中各種顯示信息的裝置,統(tǒng)稱為顯示器。具體包括儀表,信號(hào)燈,信號(hào)板,信號(hào)牌,各種標(biāo)記,符號(hào),警戒鈴,信號(hào)聲,警報(bào)聲,雷達(dá)顯示屏,電視屏,以及其他顯示信息的裝置。在人—機(jī)系統(tǒng)中為了操縱機(jī)器和監(jiān)視運(yùn)行狀況,必須傳遞信息,即“人”不斷地根據(jù)“機(jī)器”的活動(dòng)情況來(lái)調(diào)整“人”的操縱活動(dòng)。從機(jī)器角度來(lái)看,顯示器是輸出,而從操縱機(jī)器的人來(lái)看,顯示器是輸入。顯示器一般分為視覺顯示器、聽覺顯示器、觸覺顯示器、味覺顯示器和嗅覺顯示器等。其中主要的是視覺和聽覺顯示器。
39 視力
視力是眼睛識(shí)別物體細(xì)部的能力,用作評(píng)價(jià)眼睛分辨細(xì)小物體(清晰度)的標(biāo)準(zhǔn)。它的量是眼睛能分辨被看對(duì)象最近兩點(diǎn)的視角(臨界視角)的倒數(shù)。它隨著照度,背景亮度以及對(duì)象與背景對(duì)比度(反差)的增大而增大。當(dāng)背景光亮度由零增加到600cd/m<sup>2</sup>左右時(shí),視力增加得很快;當(dāng)背景光亮度從600 cd/m<sup>2</sup>再繼續(xù)增加時(shí),則對(duì)視力的影響就不大了。當(dāng)對(duì)產(chǎn)品尺寸大小和儀表刻度盤精度高低進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),視力是必須要考慮的因素。為了提高視力,必須提高背景亮度和照度,或提高零部件與背景亮度的對(duì)比。
40 視角
視角是被看對(duì)象中的兩點(diǎn)射出光線投入眼球時(shí)的相交角度。它與觀察距離和被看對(duì)象上兩點(diǎn)的距離有關(guān)。
α=2arctg(D/2L)
式中,α——視角(度);D——被看對(duì)象上兩點(diǎn)的距離;L——眼睛至被看對(duì)象的距離。
在設(shè)計(jì)時(shí),視角是確定設(shè)計(jì)對(duì)象尺寸大小的根據(jù)。
41 微觀視野和宏觀視野
顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的使用,使人們的視覺范圍擴(kuò)大了。正常人眼的分辨能力是0.075mm(即當(dāng)視距為25m時(shí),人眼能分辨物體兩點(diǎn)間的最小距離為0.075mm)。當(dāng)借助于顯微鏡時(shí),分辨能力則能成千萬(wàn)倍的增大?,F(xiàn)代的電顯微鏡已能把細(xì)小物體放大約250萬(wàn)倍。我們將這樣顯示的微小世界稱之為微觀世界,把人眼通過顯微鏡所能看到的微觀世界范圍叫微觀視野。而利用望遠(yuǎn)鏡則可觀看對(duì)于微小世界來(lái)說(shuō)的巨大世界。早在1948年,美國(guó)就在巴拿馬山上安裝了5.08m的反射