5.4. Эргономические свойства.

Эргономические свойства оборудования определяются факторами, влияющими на удобство управления этим оборудованием, снижение утомляемости и обеспечение безопасности машиниста (оператора).

В большинстве случаев управление горными машинами связано с постоянным нервным напряжением и значительными нагрузками на органы слуха, зрения, обоняния и осязания. Поэтому современные машины должны иметь такие конструктивные решения, которые обеспечили бы работоспособность машиниста, его безопасность, малую утомляемость. Эти решения вытекают из знания эргономических свойств машин, которые определяются комплексными и единичными показателями, оказывающими на функциональное состояние человека. К комплексным эргономическим показателям относятся: гигиенические, антропометрические, физиологические, психофизиологические, а также психологические. Каждый комплексный показатель включает в себя ряд единичных.

Так, к единичным гигиеническим показателям относятся освещенность, вентилируемость, температура, влажность, давление, запыленность, радиация, токсичность, шум, вибрация, напряженность электрического и магнитного полей, гравитационная перегрузка и ускорение.

Антропометрическими показателями являются соответствие машины и ее элементов размерам и форме человека, распределению его массы. Они должны обеспечивать рациональную и удобную позу машиниста, оптимальное расположение его рук на рычагах и ног на педалях управления.

Физиологические и психофизиологические показатели – сответствие машины энергетическим, силовым, зрительным, слуховым психофизиологическим, а также обонятельным и осязательным способностям человека.

К психологическим относят соответствие машины закрепленным и вновь формируемым навыкам человека, а также возможностям восприятия и переработки информации.

Особое место имеют показатели, которые обеспечивают безопасность, санитарно-гигиенические условия работы на машине и удобство их использования.

Безопасность и санитарно-гигиенические условия работы должны предусматриваться при конструировании машин и соблюдаться при их эксплуатации. Безопасность машин определяют прочность вращающихся и движущихся частей, их ограждение, устойчивость при работе, поворотах и транспортировании, свободным доступом к механизмам при монтаже, демонтаже, ремотах и обслуживании.

Использование машин в различных климатических условиях требует соблюдения специальных санитарно-гигиенических условий работы: герметизации и термоизоляции кабин, установки в них кондиционеров и нагревательных устройств.

Температура в кабинах на уровне пола должна быть не ниже 15C. Шум в кабине машиниста не должен превышать 75 Дб при частоте свыше 800 Гц. Для уменьшения шума устанавливают глушители у двигателей, используют звукоизоляционные материалы.

В настоящее время ведутся работы по изысканию эффективных средств борьбы с вибрацией.

Удобство использования горных машин характеризуется их мобильностью, транспортабельностью, простотой управления, обзорностью места работы из кабины, запасом времени работы.

Простота управления зависит от количества и расположения органов управления, величины физических усилий, прилагаемых к ним, числа включений в единицу времени, хода рычагов и педалей.

Трудоемкость управления А (Дж) определяется по формуле

,

где P - усилие, Н;

l - длина хода, м;

n - число рычагов;

m - число включенный в 1 час.

Наиболее трудоемкими являются рычажно-механические системы управления (скреперы, бульдозеры). При механической системе управления одноковшовыми экскаваторами за 1 час чистой работы затрачивается около

40 000 Дж. Машины с электрическим, пневматическим, гидравлическим управлением требуют меньших физических затрат.

По нормам усилие на рычагах управления не должно превышать 30 Н, на педалях – 60 Н. Машины с рулевым управлением снабжают пневматическими и гидравлическими усилителями.

Обзорность рабочего места (зоны работы исполнительного органа) оценивается по размеру и очертанию невидимой машинисту из кабины площади. Чем они меньше, тем лучше обзорность. Для горных машин обзорность оценивается коэффициентом обзорности К_обз:

,

где F_K - площадь контура машины в плане, м²;

F_C - площадь невидимой зоны, м²;

При хорошей обзорности К_обз.= 0,25 – 0,35. Для одноковшового экскаватора площадь обзора в горизонтальной плоскости равна половине площади круга, описываемого стрелой.

Под запасом времени понимают время, в течение которого полностью заправленная топливом машина может работать с полной нагрузкой в течение смены.