安全人机工程学-(9)课件.ppt
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- 安全 人机 工程学 课件
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1、第八章第八章 环境特性的研究环境特性的研究以及作业空间的以及作业空间的设计与改进设计与改进 8.1 环境的分类以及环境的基本特性环境的分类以及环境的基本特性 8.1.1 环境的分类环境的分类l通常,环境可分为:通常,环境可分为:物理环境物理环境、化学环境化学环境、生生物环境物环境和和心理环境心理环境等几大类;等几大类;l另外,在人机环境系统中,环境还可以按另外,在人机环境系统中,环境还可以按照来源,分成照来源,分成自然环境自然环境与与人工环境人工环境;l按照环境对人机的影响程度,可分为按照环境对人机的影响程度,可分为通常环通常环境境与与异常环境异常环境;8.1.1 环境的分类环境的分类l按环境
2、与外部的联系可分为按环境与外部的联系可分为密闭环境密闭环境与与开放环境开放环境;l按照环境随时间的变化,分为按照环境随时间的变化,分为稳态环境稳态环境、非稳态环境非稳态环境与与瞬变环境瞬变环境;8.1.1 环境的分类环境的分类l按照环境的空间特性,可以分为按照环境的空间特性,可以分为野外环野外环境境、室外环境室外环境、舱室环境舱室环境、高空环境高空环境、深水环境深水环境以及以及宇宙环境宇宙环境等;等;l按照环境的组成因素,可分为按照环境的组成因素,可分为单因素环单因素环境境与与复合因素环境复合因素环境等等。等等。8.1.2 环境的一般特性环境的一般特性l环境,作为人机环境系统中的环境,作为人机
3、环境系统中的一个子系统,它具有一个子系统,它具有空间属性空间属性、物物质属性质属性和和运动属性运动属性。8.1.3 大气环境的基本特性大气环境的基本特性l自地表向上,大气层可以划分为自地表向上,大气层可以划分为对流层对流层、平流层平流层、电离层电离层和和外大气层外大气层这四个区域。这四个区域。l物理学中定义标准大气压为纬度物理学中定义标准大气压为纬度45处处海平面高度时空气的压强。海平面高度时空气的压强。8.1.3 大气环境的基本特性大气环境的基本特性l在航空、潜水和航天等存在特殊外界压力的环在航空、潜水和航天等存在特殊外界压力的环境中,载人舱室是封闭的,这时人和机处于一境中,载人舱室是封闭的
4、,这时人和机处于一种人工的劳动环境中。以载人航天器为例,为种人工的劳动环境中。以载人航天器为例,为确保航天员的生命安全,航天器的乘员舱必须确保航天员的生命安全,航天器的乘员舱必须是密闭的,这时舱室内的气压需由载人航天系是密闭的,这时舱室内的气压需由载人航天系统的具体特点确定,美国在航天器研制中采用统的具体特点确定,美国在航天器研制中采用了了1/3大气压力制度。大气压力制度。8.1.4 力学环境的基本特性力学环境的基本特性 所谓超重环境是指在这个环境中,有所谓超重环境是指在这个环境中,有G 1,这里这里G的定义为:的定义为: 在人机环境系统中,振动对人体的影响在人机环境系统中,振动对人体的影响是
5、非常重要的是非常重要的 。gaggagmmmG人体对振动的感觉人体对振动的感觉 人体短时间振动的耐限人体短时间振动的耐限 震动对人体因素的影响震动对人体因素的影响 8.2 作业空间设计的基本要求作业空间设计的基本要求8.2.1 行动空间行动空间8.2.2 心理空间心理空间l人身空间人身空间l领域性领域性8.2.3 活动空间活动空间行动空间的设计要求行动空间的设计要求 1.应满足人体测量学方面的要求应满足人体测量学方面的要求2.操作时要便于联系操作时要便于联系3.机器布置要合理机器布置要合理4.信息交流应当通畅信息交流应当通畅8.3 作业空间分析作业空间分析 8.3.1 安全作业空间的分析与设计
6、安全作业空间的分析与设计l安全作业空间的设计要求安全作业空间的设计要求l作业空间案例分析作业空间案例分析浴池内布置图浴池内布置图 8.3.2 潜在危险作业空间的潜在危险作业空间的 分析与设计分析与设计 矿井下的安全作业空间矿井下的安全作业空间 1.注意改善井下照明条件注意改善井下照明条件 2.保证良好的通风条件保证良好的通风条件 3.防止顶板事故发生防止顶板事故发生8.4 安全作业研究与标准化安全作业研究与标准化作业作业 8.4.1 作业的安全人机学分析作业的安全人机学分析 可分为可分为预防性分析预防性分析和和回顾性分析回顾性分析两种。两种。 回顾性分析的主要步骤回顾性分析的主要步骤1.收集尽
7、可能多的事故资料;收集尽可能多的事故资料;2.将资料按事故的性质进行分类;将资料按事故的性质进行分类;3.按事故发生的工种、时间、受伤部位、人员特点分类;按事故发生的工种、时间、受伤部位、人员特点分类;4.统计出不同工种、时间、人员的事故频率;统计出不同工种、时间、人员的事故频率;5.分析事故发生的人或机方面的原因,找出问题的症结;分析事故发生的人或机方面的原因,找出问题的症结;6.根据人或机的问题进行专题分析、提出解决的办法。根据人或机的问题进行专题分析、提出解决的办法。 回顾性分析的案例回顾性分析的案例l连接员和调车员跳上行驶列车的动连接员和调车员跳上行驶列车的动作分析作分析 预防性分析的
8、案例预防性分析的案例l高处坠落事故的分析作业高处坠落事故的分析作业高处坠落的事故树分析高处坠落的事故树分析 8.4.2 标准化作业标准化作业一一.分解作业过程,明确生产作业中最基本分解作业过程,明确生产作业中最基本的作业单元及其相应内容。例如炼钢作的作业单元及其相应内容。例如炼钢作业有检查炉体、补炉、加料、兑铁水、业有检查炉体、补炉、加料、兑铁水、吹炼、脱氧、出钢等八项作业,其中每吹炼、脱氧、出钢等八项作业,其中每项称为作业单元。标准化作业就是针对项称为作业单元。标准化作业就是针对每个作业单元落实具体的实施步骤。每个作业单元落实具体的实施步骤。8.4.2 标准化作业标准化作业二二.按作业单元制
9、定作业标准。作业标准必按作业单元制定作业标准。作业标准必须符合工艺、设备的技术特性,符合国须符合工艺、设备的技术特性,符合国家的有关规定,要体现出标准化操作方家的有关规定,要体现出标准化操作方法的科学性、先进性和可操作性,要满法的科学性、先进性和可操作性,要满足作业安全、准确、省力、高效的要求。足作业安全、准确、省力、高效的要求。8.4.2 标准化作业标准化作业 三三.作业标准的内容可由三部分组成:作业标准的内容可由三部分组成: 作业程序作业程序 动作标准动作标准 安全要点安全要点8.5 工作座椅的静态舒适性工作座椅的静态舒适性设计原理设计原理 坐姿乃是人体较自然的姿势,并且它比立坐姿乃是人体
10、较自然的姿势,并且它比立姿更有利于血液循环。姿更有利于血液循环。 8.5.1 舒适坐姿的生理特征舒适坐姿的生理特征l在坐姿状态下,支撑身体的是脊柱、骨在坐姿状态下,支撑身体的是脊柱、骨盆、腿和脚。脊柱是人体的主要支柱,盆、腿和脚。脊柱是人体的主要支柱,它由它由24节椎骨以及节椎骨以及5块骶骨和块骶骨和4块尾骨组块尾骨组成。成。脊柱的构造以及在不同姿态下脊柱的构造以及在不同姿态下人体腰椎的弯曲人体腰椎的弯曲 舒适坐姿的关节角度舒适坐姿的关节角度 8.5.2 工作座椅设计的主要工作座椅设计的主要 准则与基本要求准则与基本要求l工作座椅的设计准则:工作座椅的设计准则: 1.人体躯干的重量应该由坐骨、
11、臀部及人体躯干的重量应该由坐骨、臀部及脊脊 椎按适当比例分别支承,其主要部分椎按适当比例分别支承,其主要部分由坐骨承担。由坐骨承担。2.人体上身应保持稳定。人体上身应保持稳定。3.人体腰椎下部应有适当的腰靠支承。人体腰椎下部应有适当的腰靠支承。 4.座面的高度应确保大腿的肌肉和血管座面的高度应确保大腿的肌肉和血管不受压迫。不受压迫。5.坐者可自如地改变坐姿而不至滑脱。坐者可自如地改变坐姿而不至滑脱。6.座椅的位置与尺寸应与工作台、显示座椅的位置与尺寸应与工作台、显示装置、操纵装置相配合,以达到操作装置、操纵装置相配合,以达到操作时舒适、方便。时舒适、方便。工作座椅设计的基本要求工作座椅设计的基
12、本要求1.工作座椅的结构型式应该尽可能与坐姿工作工作座椅的结构型式应该尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应,应使操作者在的各种操作活动要求相适应,应使操作者在工作中保持身体舒适、稳定并能进行准确的工作中保持身体舒适、稳定并能进行准确的操作与控制。操作与控制。2.工作座椅的座高和腰靠高应该可以调节。工作座椅的座高和腰靠高应该可以调节。3.操作者无论坐在座椅的前部、中部还是往后操作者无论坐在座椅的前部、中部还是往后靠,工作座椅座面和腰靠结构均应使坐者感靠,工作座椅座面和腰靠结构均应使坐者感到安全、舒适。到安全、舒适。工作座椅设计的基本要求工作座椅设计的基本要求4.工作座椅腰靠结构应具有一定的弹
13、性和工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。在座椅固定不动的情况下,足够的刚性。在座椅固定不动的情况下,腰靠承受腰靠承受250N的水平方向作用力时,腰的水平方向作用力时,腰靠倾角不得超过靠倾角不得超过115。5.工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。对于座垫与腰靠的材料要阻燃、无毒。对于座垫与腰靠的材料要柔软、防滑、透气性好。柔软、防滑、透气性好。8.6 微气候及其改善微气候及其改善8.6.1 人体对微气候条件的感受人体对微气候条件的感受 与评价与评价1.热舒适环境热舒适环境Fanger建立了PPD与PMV间的计算公式为: )2179. 00
14、3353. 0(exp9510024PMVPMVPPD人体热平衡状态人体热平衡状态 新有效温度新有效温度ET*以及舒适区以及舒适区 PPD与与PMV的关系曲线的关系曲线 2.热应激时的人体生理反应热应激时的人体生理反应l大致可分为大致可分为代偿代偿、耐受耐受、热病热病、热损伤热损伤 四个阶段四个阶段3.冷应激反应时人体的生理反应冷应激反应时人体的生理反应4.高温对人体以及作业带来的影响高温对人体以及作业带来的影响5.低温对人体以及作业带来的影响低温对人体以及作业带来的影响人体热紧张过程人体热紧张过程 热应激反应热应激反应 人体的冷紧张过程人体的冷紧张过程 冷应激反应冷应激反应 8.6.2 基于
15、暖体假人的热环境基于暖体假人的热环境 评价问题评价问题l暖体假人(暖体假人(Thermal Manikin)是作为)是作为一个测量工具来使用,去获得热环境的一个测量工具来使用,去获得热环境的评价指标,这类问题属于客观评价的范评价指标,这类问题属于客观评价的范畴。畴。ET与与MMRT指标指标 最早提出并制作暖体假人的是英国的最早提出并制作暖体假人的是英国的Dufton(达弗顿)。(达弗顿)。 ET的实验经验公式,即的实验经验公式,即 MMRT为假人平均辐射温度(为假人平均辐射温度(Manikin MRT简称简称MMRT),显然有),显然有 )8 .37(21. 0478. 0522. 0amra
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