4.2. Організація робочого місця водіїв

В умовах сучасного руху для водія має бути забезпечена максимальна зручність керування автомобілем. В поняття зручності входить оптимальне розташування органів керування автомобілем і контрольно-вимірювальних приладів (КВП). Ергономіка („ерго” – робота, „номо” – закон) вивчає діяльність людей в умовах сучасного виробництва з метою оптимізації засобів, умов і процесів праці. Основний елемент досліджень – система «людина-машина».

Оптимізація робочого місця водія передбачає забезпечення для водія можливості швидкого знаходження конкретного органу керування та виконання з певною точністю за певний час потрібної керуючої дії.

Органи керування за характером завдань поділяються на:

• ті, що потребують виконання рухів вмикання, вимикання і перемикання;

• ті, що передбачають повторні рухи типу обертальних або натискувальних;

• ті, що вимагають дозованих точних рухів для встановлення режимів роботи.

За призначенням і характером використання:

• оперативні – для постійного використання (кермо, педаль подачі палива);

• допоміжні – для періодичного вмикання, вимикання і контролю (важелі або кнопки включення покажчиків поворотів, фар тощо);

• епізодичні – для регулювання, проведення регламентних робіт (зчеплення, гальмо, важіль переключення передач).

За конструкційним виконанням: кнопки, педалі, тумблери, маховики, штурвали тощо.

В конструкції органів керування враховуються раніше сформовані сенсомоторні навички (стереотипи): ввімкнути – натиснути, вимкнути – відпустити.

Рухові реакції, що виконуються за допомогою рук, швидші та точніші, ніж ті, що виконуються ногами; тому органи керування, які приводять в дію руками, використовуються для керуючих дій, що потребують високої точності і швидкості при невеликих зусиллях (до 9 кг). Слід враховувати, що переважна кількість людей – праворуки, тому саме правою рукою виконуються дії, що потребують найбільшої сили та точності.

Органи керування, що приводяться в дію ногами, призначені для розвантаження рук, економії часу, при значних м’язових зусиллях.

Конструкція органів керування має відповідати наступним вимогам:

• підвищення рівня автоматизації керування,

• скорочення часу і зусиль на виконання робочих рухів,

• забезпечення зручної траєкторії рухів,

• забезпечення травмобезпечності органів керування,

• забезпечення інформативності та зручності форми важелів.

Важелі та рукоятки визначають зручність керування, що залежить від її форми та розташування відносно тіла водія, взаємного розташування один від одного, напрямку і швидкості переміщення, зусилля, що потрібно для цього, враховуючи наявність різних зон у межах моторних полів водія. Органи постійного використання розташовують у межах оптимальних зон, епізодичного – у межах нормальних та максимальних зон.

Нога людини розвиває найбільше зусилля, якщо натиск припадає на стегно. Максимальне зусилля досягається, якщо натиск відхилений від вертикального положення на 70° і становить 180 Н.

Розміщення площини будь-якої педалі має забезпечувати таке положення ноги з натиском на п’ятку, щоб зберегти оптимальне значення кутів гомілковостопного, колінного і тазостегнового суглобів.

Важелі й рукоятки органів постійного використання розміщують на рульовій колонці або поруч з нею, органів епізодичного використання – на передній панелі.

Зручність посадки водія за кермом забезпечується планувальними параметрами кабіни, габаритними і посадочними розмірами сидіння і фізико-механічними характеристиками його елементів.

Планувальними, габаритними і посадочними розмірами є: просторове положення сидіння відносно органів керування; довжина, ширина і глибина подушки сидіння; висота і кут нахилу спинки; висота і нахил подушки сидіння по відношенню до підлоги кабіни. Поверхня сидіння у значній мірі визначає зручність. Вона має бути досить цупкою та шорсткою, міцною, має зберігати відповідний вигляд (форму) подушки сидіння.

Посадка водія за кермом (рис.2.2) повинна забезпечувати мінімальні м’язові зусилля для збереження бажаного положення тіла, що дає можливість водію керувати автомобілем з мінімальними витратами фізичних зусиль. Дехто з водіїв утримують тіло ногами і при цьому намагаються ухопитися за кермо, щоб не впасти. За критичної ситуації така посадка відбирає в водія зайвих 2-3 десятих секунди. Зручна поза – коли окремі частини тіла знаходяться під оптимальними кутами один відносно другого. Це забезпечується конструкцією і взаємним розташуванням елементів сидіння.

Рис. 2.2. Робоча поза водія:1 – оптимальна, 2 – близька, 3 – далека

Кут відхилення корпусу від вертикалі 15-25˚,

кут між корпусом і стегном 80- 100˚,

кут між корпусом і гомілкою – 95 - 120˚,

кут між корпусом і плечем – 15-30˚,

кут між плечем і передпліччям 100-120˚,

кут між передпліччям і кистю 170 - 190˚

Відстань від підколінної впадини повинна бути не менше 4-6 см, що сприяє нормальному кровообігу. Спина має бути випрямлена, що забезпечує розташування на одній вертикалі центр ваги корпусу водія і точки обертання в тазостегнових суглобах. При такій робочій позі за кермом водій не витрачає додаткових зусиль для збереження рівноваги. Крім того, положення голови визначає тонус кістякових м’язів (кінь перед стрибком підіймає голову; опущена голова – ознака поганого, пригніченого настрою).

Ноги мають легко діставати до педалей; руки, що лежать на кермі, злегка зігнуті у ліктях. При розташуванні педалей далеко від сидіння водій тягнеться до них, що викликає напругу у м’язах стегон та гомілок; при високому сидінні водій горбиться і нахиляє голову, що викликає швидку втому м’язів пліч і шиї, стиснення органів травлення, утруднює роботу легень тощо. Якщо сидіння занадто наближене вперед, водій згинає ноги і руки, що призводить до прискорення розвитку втоми та обмежує робочу зону, утруднює керування автомобілем. Низька посадка водія не забезпечує достатньої оглядовості, внаслідок чого водій витягує шию, піднімає підборіддя, що призводить до перевтоми м’язів шиї та спини.

Найбільш сприятлива температура у кабіні 18-24˚. Підвищення її знижує увагу, зменшується обсяг оперативної пам’яті, що погіршує сприйняття, збільшується час реакції, пришвидшує втому.

Низька температура знижує працездатність м’язів, викликає їх швидку втому, неточність рухів. Зимовий вуличний одяг водія сковує рухи водія, заважає точності керування педалями тощо.

Оптимальна вологість для людини – 30-70%. Занадто вологе повітря заважає тепловіддачі, що особливо несприятливо при температурі більше 24˚С.

Вентиляція призначена для видалення з повітря кабіни окису вуглецю, що видихає людина, а також шкідливих сполук, що проникають у кабіну з піддона картера (картерні гази), трансмісії, навколишнього середовища. Людина відчуває рух повітря при швидкості повітряних потоків більше 0,25 м/с. Рекомендовано не більше 1,0 м/с, оскільки більша швидкість руху повітря заважає сприйняттю, знижує увагу. Окрім цього, холодне повітря у спеку може призвести до простудних захворювань.

У відпрацьованих та картерних газах міститься велика кількість шкідливих сполук, які негативно впливають на водія та пасажирів.

Це такі хімічні речовини, як окис вуглецю, окис азоту, вуглеводні тощо.

Окис вуглецю не має смаку, запаху, кольору. Потрапляючи в кров, заміщує кисень (оскільки в 250 разів активніший за нього), утворює карбоксігемоглобін, не здатний переносити кисень, що значно знижує його споживання. Окис вуглецю в кількості 0,01% по об’єму кабіни викликає перші ознаки отруєння, а при його кількості 0, 02% при вдиханні протягом декількох годин можливе отруєння. Вдихання повітря з 0,12% СО через 0,5 годин викликає легке серцебиття, через 2 години – головний біль, втрату свідомості. Концентрація СО 0,2 – 2,2% через 30 хв. призводить до запаморочення.

Окис азоту NО (газ без кольору) та двоокис азоту NО₂ (червоно-рудий газ, з різким запахом). В організмі людини такі речовини вступають в сполуки з водою, утворюють азотну та азотисту кислоти, що подразнює слизові оболонки, (зокрема очей), бронхи, легені тощо.

Сполуки вуглецю та водню (вуглеводні) канцерогенні, спричинюють рак.

В процесі руху виникають прискорення поздовжні (при зміні швидкості), відцентрові (при зміні напрямку), вертикальні (при русі по нерівній поверхні).

Ступінь впливу прискорення на людину залежить від швидкості, напрямку та тривалості дії. Гірше переносяться перевантаження в напрямку «ноги – голова» (може спровокувати крововилив у мозок), дещо легше у напрямку «голова – ноги», хоча й це може викликати втрату свідомості внаслідок відтоку крови від голови. Найбільші перевантаження може витримати людина при напрямку «спина – груди» або «груди – спина».

Прискорення вимірюється числом g = 9,81 м/с². Під впливом на людину такого прискорення вага людини не змінюється. При прискоренні 2g вага зростає вдвічі, 3g – вага зростає втричі. Прискорення, які діють на водія, незначні (при аварійному гальмуванні 5-7м/с², при різкому початку руху 3-5м/с²). При наїздах на перешкоди діють значно більші перевантаження.

Для людини нешкідливі прискорення 10-15 м/с² (1,0-1,5g). Проте незначні за величиною, але такі, що діють тривалий час, вони можуть викликати подразнення вестибулярного апарату, збуджують нервову систему водія, що негативно позначається на психофізіологічній та рефлекторній діяльності водія, викликає головний біль, знижує гостроту зору, підвищує стомлення.

Найчастіше на водія діють коливання частотою 2-4 Гц з перевантаженням 2,5 м/с². Коливання від роботи двигуна коливаються в діапазоні 75-100 Гц, коливання підвіски – 10-30 Гц.

Шум – безладні звуки різної частоти й сили. Джерело шуму – тіла, що коливаються. В автомобілі – це двигун, трансмісія, глушник, шини, кузов. Шум може бути корисним (звук двигуна, звук від інших авто тощо) та некорисним. Під впливом шуму у водія погіршується працездатність, збільшується латентний час реакції, знижується зорове сприйняття, послаблюється сутінковий зір, порушується координація рухів тощо.

Розрізняють шум постійний (якщо рівень відрізняється не більш, чим на 5 дБА) та непостійний (від одиночного автомобіля, транспортного потоку). Рівень шуму нормується стандартами, і в теперішній час не повинен перевищувати: ззовні від одиночного автомобіля – 74-80 дБА і в середині автомобіля 78 – 82 дБА.

Таблиця 2.2

Психологічні та фізіологічні умови комфорту для водія

Показники	Зони
	Комфорту	Психологічні межі	Фізіологічні межі
Температура, ˚С	18°	15-22°	1,0 – 43,5°
Вологість, %	50 - 60	30 - 70	20 - 90
Швидкість руху повітря, м/с	0,15	0,30	2,0
Шкідливі сполуки, мг/л
СО	Відсутній	0,010	0,020
СО2	Відсутній	0,017	0,400
Акролеїн	Відсутній	-	0,007
Пари бензину	Відсутній	-	0,100
Мінеральний пил	Відсутній	-	0,0005
Вентиляція, м3/хв.	0,57	0,37	0,14

Питання для самоконтролю.

1. Назвіть основні причини втоми водія.

2. Охарактеризуйте вплив втоми водія на його працездатність та надійність.

3. Що таке монотонія і як вона впливає на діяльність водія в дорожніх умовах?

4. Назвіть три фази розвитку втоми та охарактеризуйте їхній вплив на стан та поведінку водіїв.

5. Яким повинен бути раціональний режим праці та відпочинку водіїв?

6. Як впливає алкоголь на стан та поведінку водія?

7. Як впливає паління на надійність водія?

8. Яким чином хворобливий стан та приймання ліків впливають на працездатність водія.

9. Як впливає організація робочого місця водія на показники надійності?