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人机工程基本原理

  
评论: 更新日期:2008年05月13日
动时,上述半径可扩大到76cm。脚动控制器布置区是,当人坐着操作时,脚踏板不得偏离人体中心线7.5~12.5cm,脚踏板的高度不得超过椅面高度;若是站立操作,则脚踏板高度不得超过地面75cm,最佳是高出地面20cm或再稍低些。控制器的布置或除考虑人的运动器官(手、脚等)外,还需注意视觉的要求。

18 水平作业区

凡在操作平台上进行的作业,均属于水平作业的范围。这一类作业最多。水平作业区分为正常作业区和最大作业区。正常作业区(mormal area),是指靠近操作者的自然位置范围内,上肢在水平方向上能够很容易达到的运动范围。而最大作业区(maxinum area),则是指整个上肢在水平面上能够达到的最大运动范围。

19 不舒服指数

不舒服指数是指随着气温和湿度的变化,人由于这种变化而产生的一种不舒适的感觉。不舒服指数可用下式计算:

干球气温[℃]+湿球气温[℃]×0.72+40.6

一般认为,不舒服指数达到70以上,一些人稍微感到不舒服;达到80以上,所有的人都开始感到不舒服。

20 不安全条件(Unsafe condition)

操作人员在进行作业时,一切外界条件所具有的潜在危险性,称为不安全条件。例如,不适宜的环境条件(高温、潮湿、有害气体、粉尘及明显的噪声);或是设备、装置、机械有缺陷;或是操作用具、辅助工具、防护设备有缺陷等。这些大都有引起事故的可能。

21 作业空间

作业空间是指人在操作机器时所需要的操作活动空间,再加上机器、设备以及工具所需的空间的总和。现代化作业,对作业空间的设计要求很高,要求反映所有的机器、设备、工具和人们的操作活动功能之间联系得合理。使作业空间既经济、合理、又能给操作者的操作带来方便和舒适。

22 作业环境因素

作业环境因素是指人们在不同场合,不同工种,不同环境下工作时,所面临的种种不同的环境条件。如冶炼作业的高温,纺织车间的高温,原子能工业的辐射,深水作业的高压,高空的缺氧等。这些不利的环境因素都直接或间接地影响着人们的作业,轻则降低工作效率,重则影响整个系统的运行和危害人体安全。一般情况下,影响人们作业的环境因素,主要有:物化性质的环境因素,包括化学性气体,蒸气粉尘,熏烟,雾滴等。物理性质的环境因素,一般有光、辐射、振动、湿度、噪声、水气压等。

23 控制一显示比

控制一显示比是在设计操纵器时需要考虑的很重要的人机因素。它是指操纵器的操作量与显示器(指示器)的显示量之间的比例关系。其表达式为

B=C/D

式中,B为控制一显示比:C为控制器的移动量(或转动量);D为显示器(指示器)的显示量。

系统操作时,操纵杆移动4cm,显示屏上的目标位移1cm,则控制一显示比是4。又如旋钮开关手臂转1个单位值时,指示器指针移动5个单位值,则控制—显示比为0.2。设计好控制一显示比,对定量调节或连续控制者很重要,一般来说,控制一显示比小的调节控制器,适用于粗调或快速调;控制一显示比大的调节控制器则适用于精调。

24 色调对比及调和

色调的对比是指色相的差异、明度的深浅、纯度的高低、冷暖的不同、面积的大小和位置的各异等方面。如纯度、冷暖、明度相差较大的色在一起则成对比,反之则为调和。对比是扩大色彩诸方面的差异和对立性,而调和则正好相反,是缩小色彩的差异性,中和对立性,增加共同性,各种调和的配色有:色相调和(在色相环上,相邻色之间的颜色为调和色),纯度调和(在色环上纯度相近的复色),冷暖调和(冷暖程度相似的颜色)。如两个或多个色不调和时,其间插入渐变的几种颜色,就可使之调和。

25 动作(Actus)

动作的意义,是在时间进程中所表现出来的某种行动的一种物理现象的真实状态。它来源于拉丁语,是指行为的动作机能,对物体的运动进行控制,或使物体运动的意思。当这种动作不正确时,乃是发生事故的真正原因;若进行合理的动作,或消除有危险性的行动,这种动作在生产中就成为防止事故的核心。

26 动作的稳定性(Stability of conduct)

作业动作就是在极短时间里作业姿势的连续。姿势的连续变化是来自大脑的指令,而使肌肉收缩为适应外界条件所发挥的生理机能的结果。保持此瞬间的作业姿势的稳定性是非常必要的。假若这种稳定性受到破坏,正常姿势出现失调,则将成为引起事故的原因。动作的稳定性就是这种瞬间作业姿势稳定性的连续,为确保这种控制的稳定性,要进行反复的训练。

27 动作的适应性(Aptitude of conduct)

人的性格是通过遗传,或通过后天随着人生活的环境和受其它因素的影响而积累的经验所形成的。所以人对相同的外界事物的刺激,不一定表现出相同的反应,甚至完全表现出相反的反应。象人性格具有的这种方向性,企业中工人在操作中也存在。这种方向性,给事故的发生以很大的影响。所谓动作的适应性,乃是根据人的这种方向性特点而产生的适应性。一般来说,人对某种作业是否有适应性,是通过对人的各种机能的考核予以判断的。

28 动作分析(Motion study)

为了使作业人员在生产过程中的作业动作合理有效,亦即为了能以最小的代价获取最大的效果,就要对动作逐一地加以分析和研究,这就叫做动作分析或动作研究。因为大部分的事故都是由于操作人员的不安全动作引起的,所以通过动作分析,去掉作业动作中的多余的和有危险的动作,或者找出改进动作的方法,乃是防止事故的有效方法。

29 动作管理(Motion management)

在工作现场,工人的动作中常有许多不安全的因素。因此,无论从提高工作效率还是从安全角度来说,都有必要对每一个操作动作制定出一个合理的标准。同时按照规定的标准动作对工人进行教育和训练,并在这一基础上,让操作符合标准的工人根据规定的操作标准,去对其他工人的操作动作进行监督,以使工人在操作过程中都能正确地进行动作。为此目的所进行的工作就叫做动作管理。

30 动作轨迹(Motion locus)

这是对作业动作进行研究时所采用的一种方法。例如,为了了解手、足的动作,可在手、足上装一个小灯泡,然后就可在照相胶卷上拍摄下手、足运动的轨迹。这样,就可以根据动作轨迹,发现熟练工和非熟练工动作的不同,也可发现容易发生事故的动作存在的缺陷。一般说来,非熟练工的动作轨迹是不稳定的。因此,这种不稳定的动作是容易引起事故的。

31 色彩调节(Color conditioning)

把色彩的性质,机能、科学地应用来造成使工人舒适和安全的作业环境的技术,叫色彩调节。在生产现场应用此技术,直接效果是,操作环境适宜,操作者对周围机器,工件等分辩容易,眼睛不疲乏,精神好,注意力集中,而且光线可以有效利用;间接效果是秩序井然,事故减少,废品率下降,工作效率提高。

32 工作温度(Operative temperature)

是根据牛顿冷却法则研究出来的一种温度显示。它是表示室内的气温、气流、壁温(周围的

辐射温度),与人体表面之间的热交换关系的一种尺度。

33 连续动作(Continors movement)

对不断变化的外界条件,作业人员要及时作出与之相适应的连续性的动作反应,这就叫做连续动作。例如,汽车司机驾驶汽车时的运作以及机床的切削作业,均属于这类动作。

34 热辐射(Heat radiation)

从高温热源直接散发热能的一种形式,热辐射与热源周围介质毫无关系。另外,从高温热源放出的辐射热,遵守斯特藩——玻尔兹曼(stefan-Boltzman)辐射定律,即热辐射温度与辐射源绝对温度的四次方成正比。

35程序控制(Sequence control)

在同时有几个自动控制装置系统时,为使它们达到同一目的,必须确定这些装置系统的运转顺序,非此顺序不得运转,这就是程序控制。程序控制,在自动控制运转的场合,对确保一系列机械装置的安全也是十分重要的。

36 操作研究(Work study)

对操作方法的合理性进行调查研究,称为操作研究。合理的操作方法,在生产中应能避免造成产品的缺陷和材料的浪费,并能使生产稳定在这种标准中,生产事故的发生,主要地是由于工人操作方法不稳定,以及随心所欲地进行操作。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)

操作速度是指操作过程中的操作的速度。当进行操作时,存在着某一动作与全体动作配合的速度问题,操作速度如果被某些外界条件所扰乱,工人为满足此外界条件,其注意力便被集中过去,这时,对周围的危险状态和条件便不能集中注意力,以致动作紊乱,出现冲突,发生事故的可能性就增加。

38 显示器

人一机系统中各种显示信息的装置,统称为显示器。具体包括仪表,信号灯,信号板,信号牌,各种标记,符号,警戒铃,信号声,警报声,雷达显示屏,电视屏,以及其他显示信息的装置。在人—机系统中为了操纵机器和监视运行状况,必须传递信息,即“人”不断地根据“机器”的活动情况来调整“人”的操纵活动。从机器角度来看,显示器是输出,而从操纵机器的人来看,显示器是输入。显示器一般分为视觉显示器、听觉显示器、触觉显示器、味觉显示器和嗅觉显示器等。其中主要的是视觉和听觉显示器。

39 视力

视力是眼睛识别物体细部的能力,用作评价眼睛分辨细小物体(清晰度)的标准。它的量是眼睛能分辨被看对象最近两点的视角(临界视角)的倒数。它随着照度,背景亮度以及对象与背景对比度(反差)的增大而增大。当背景光亮度由零增加到600cd/m<sup>2</sup>左右时,视力增加得很快;当背景光亮度从600 cd/m<sup>2</sup>再继续增加时,则对视力的影响就不大了。当对产品尺寸大小和仪表刻度盘精度高低进行设计时,视力是必须要考虑的因素。为了提高视力,必须提高背景亮度和照度,或提高零部件与背景亮度的对比。

40 视角

视角是被看对象中的两点射出光线投入眼球时的相交角度。它与观察距离和被看对象上两点的距离有关。

α=2arctg(D/2L)

式中,α——视角(度);D——被看对象上两点的距离;L——眼睛至被看对象的距离。

在设计时,视角是确定设计对象尺寸大小的根据。

41 微观视野和宏观视野

显微镜和望远镜的使用,使人们的视觉范围扩大了。正常人眼的分辨能力是0.075mm(即当视距为25m时,人眼能分辨物体两点间的最小距离为0.075mm)。当借助于显微镜时,分辨能力则能成千万倍的增大。现代的电显微镜已能把细小物体放大约250万倍。我们将这样显示的微小世界称之为微观世界,把人眼通过显微镜所能看到的微观世界范围叫微观视野。而利用望远镜则可观看对于微小世界来说的巨大世界。早在1948年,美国就在巴拿马山上安装了5.08m的反射
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