劳动卫生与职业病学第二章第五节人机工效学1.ppt
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1、,第五节 职业工效学 occupational ergonomics,它是研究人-机器-环境系统中人的心理、生理、效率、安全、健康、舒适等因素,使人的工作达到最优化。 可以说人类功效学使机器与人相适应,创造舒适安全劳动条件,从而提高工作效率的一门科学,职业工效学 (人类工效学),国际人类功效学会(IEA 1960年正式成立) International Ergonomics Association 中国人类工效学(1989年正式成立) 每四年召开一次全国会议。,一、研究进展(study development),中国人类工效学,下设7个专业委员会: 人-机工程专业委员会 安全与环境工效学委员会
2、 管理工效学委员会 工效学标准化委员会 认知工效学委员会 工效生物力学与效应委员会 交通安全工效专业委员会,1、研究工作环境对作业者健康的影响,并采取相应措施保护作业者安全、健康、舒适,保证工作质量,减少疲劳和提高工作效率。 2、研究人体在劳动过程中的生理变化,确定合理的劳动强度与限量。,人类工效学研究的内容,3.研究工作疲劳与工作效率、生理节律、轮班工作等的关系,确定合理的工休制度。 4.研究设计最佳的操作方法,研究影响人体识别反应的各种因素,以提高准确性,使作业简便、省力、准确、可靠。,人类工效学研究的内容,人类工效学研究的内容,5.研究人机系统的联系,使各种显示器、控制器能适应人的感觉与
3、操作特性,保证人机系统的安全。 6.研究制定人类工效学标准。,1.肌肉骨骼的力学特征 1)肌肉的力学特征 骨骼肌做功的效率与负荷大小有关,过大过小都会使效率下降,当肌肉负荷为最大收缩力的50%左右,肌肉做功效率最高,在组织生产劳动时,应考虑这一特点。,一、作业过程的生物力学,一般在用力不超过最大收缩力50%情况下,工作可以持久且不容易引起损伤。,2)骨及软骨的力学特征 动力单元 (kinetic element) : 包括关节在内的某些解剖结构结合在一起可以完成以关节为轴的运动,称为动力单元。动力单元由肌肉、骨骼、神经、血管等组成。 动力链 (kinetic chain): 两个以上的动力单元
4、组合在一起称动力链。可以在较大范围内完成复杂的动作。,1.肌肉骨骼的力学特征,1)重心 尽可能使物体的重心靠近人体,可以使力矩变小,减轻劳动负荷,减少用力。,2.合理用力-重心,2.合理用力-重心,注意身体重心不要倾斜,以减少静力作业时的能量消耗。,2.合理用力-重心,在操纵轮盘等控制器时应尽量减少力的作用点与身体相应指点的距离,以减少用力。,尽可能使操作者的身体保持自然的状态,减少姿势负荷。,2.合理用力-姿势(posture),2.合理用力-姿势(posture),避免和减少强迫体位; 使操作者不必改变姿势即可完成操作; 操作者的手和前臂避免长时间位于高出肘部的地方; 如果操作者的手和脚需
5、要长时间处于正常高度以上时,应提供合适的支撑物。 长时间保持任何一种姿势,都易产生疲劳。操作者在劳动过程中适当变换姿势。,生产中用力要对称,这样可以保持身体的平衡与稳定,减少肌肉静态收缩,减轻姿势负荷,降低能量消耗。,2.合理用力-对称用力,1、人体测量类型 1)静态测量 静态测量是被测者在静止状态下进行的测量,又叫静态人体尺寸测量。这种方法测量的是人体各部分的固定尺寸。,二、人体测量及应用,2)动态测量 是被测者在规定运动状态下进行的测量。这种方法测量的是人体在某一部分空间运动的尺寸,即活动范围。动态测量数据在生产场所的设计、布局及机器设备的制造方面有重要的应用价值。,二、人体测量及应用,部
6、分国家人体身高,二、人体测量及应用,我国不同地区人体身高(均值,cm),二、人体测量及应用,中国人体主要尺寸(均值,cm),中国人体主要尺寸(均值,cm),1)适合于90%的人使用 所谓90%的人并非是从低到高或由高到低90%的人群,而是要求适合第5百分位数至第95百分位数的人。,2、人体测量数据的应用,使第5百分位数的人正常可以抓握到!,使第95百分位数的人不许弯腰可以抓握到!,2、人体测量数据的应用,2)单限值设计 有些设计只需要一个人体尺寸的百分位数值作为上限值或下限值,称单限值设计。,3)一般设计: 有一类设计不是采用上限值或下限值,通常以第50百分位数的值作为设计依据。 4) 注意实
7、际应用 在设计时应注意操作和使用设备及工具的人的年龄、性别、种族、职业等。,2、人体测量数据的应用,生产劳动过程中,人和机器 (包括设备和工具)组成一个统一的整体,共同完成生产任务,称作人机系统。 人机界面: 在人机系统中,人和机器之 间存在一个相互作用的面称人机界面。,三、人机系统(man-machine system),三、人机系统(man-machine system),实现机-人信息传递,对信息进行分析、判断,作出反应,实现人机信息传递,基本过程:信息接受-作出反应-采取行动,显示器,控制器,人机系统中,用来向人表达机械性能和状态的部分称为显示器 。显示器包括各种仪表、指示灯、信号发生
8、器等。 视觉显示器 听觉显示器,1、显示器(display),1)视觉显示器 (visual display)设计要求: 容易判读; 尽可能使显示方式简单明了; 一个显示器传递的信息不宜过多; 对于数字显示器,要符合阅读习惯。 指针粗细长短要适当; 数字、指针的大小、颜色、视角应符合人体生理、心理学特点。,1、显示器(display),2)听觉显示器 (auditory display) 设计要求: 采用人耳敏感的频率 需要传输很远的信号,使用低频声音。 紧急报警采用间断的声音信号或改变频率 和强度,以便引起人们的注意。 信号持续时间适当。,1、显示器(display),是操作者用以改变机械运
9、动状态的装置或部件。 按钮 旋钮 扳动开关 轮盘 脚控制器,2、控制器(control),1)按钮: 有三个主要参数:直径、作用力、移动距离。 形状:四方形最为方便,表面稍凹。 直径:单指按钮最佳直径为13mm。 移动距离:按下距离3-6mm,并有一定阻力。 同一个区域如果有个功能不同的按钮,需要用颜色、形状或指示灯加以区别。,2、控制器(control),2)旋钮: 多用于定位开关和精细控制开关。形状有圆形、多边形、箭形(离心机)或转盘(水龙头开关)。 定位开关的转动阻力应大于连续旋钮,目的在于达到定位位置时操作者能获得接触信号。,2、控制器(control),3)扳动开关: 多为上下扳动装
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- 劳动卫生 职业病 第二 五节 人机 工效
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