Метод соматографии

 

 

 

Рис. 2.2.1. Обзорность и расположение панелей пультов управления при работе: а - сидя, с обзором поверх пульта; б — сидя; 1, 2, 3, 4 — зоны для расположения соответственно индикаторов и органов управления, второстепенных индикаторов, важных индикаторов, органов управления.

 

Рекомендуемые расстояния между органами управления даны ниже:

Таблица 2.3.2

Рекомендуемые расстояния между органами управления

   Расстояние                 L, мм

Между рычагами и рукоятками        180

Между крайними рукоятками при последовательном и быстром приведении в действие одной рукой         150

Между краями кнопок при последовательном использовании     15

То же, при выборочном периодическом пользовании     50

Между рычагами, переключателями (тумблерами) при последовательном пользовании           25

То же, при периодическом пользовании      50

Между ближайшими краями соседних переключателей при одновременном повороте двух соседних переключателей обеими руками    75

То же, при работе в каждый момент только одним переключателем   25

Между краями соседних маховичков (из расчета удобства одновременного пользования)           75

Между ручками на периферии машины.       300

 

Для одной системы целесообразно применить органы управления одного принципа действия.

Индикатор и соответствующий ему орган управления следует снабжать одинаковыми надписями или условными обозначениями. Надписи должны быть лаконичными и не допускать противоречивых толкований.

В случае установки органа управления в паре с индикатором органы управления следует располагать рядом с соответствующими индикаторами (лучше под ними, чтобы не закрывать индикаторы рукой). Кроме того, органы управления, приводимые в движение левой рукой, располагают ниже или слева от индикатора, а органы управления, приводимые в движение правой, — ниже или справа.

Если органы управления расположены по ряду причин на одной панели, а их индикаторы на другой, — относительное размещение соответствующих элементов и обоих случаях должно быть одинаковым.

Часто оператор одновременно следит за показаниями приборов на панели пульта и за работой машины, тогда целесообразно приборы на пульте размещать в соответствии с взаимным расположением узлов машины.

Если предусматривается последовательное использование органов управления и индикаторов, то:

а)  последовательность размещения должна совпадать с последовательностью использования;

б)  органы управления следует размещать в горизонтальной плоскости слева направо или в вертикальной плоскости сверху вниз или рядами от верхнего ряда до нижнего и слева направо в каждом ряду;

в)  органы управления необходимо размещать с минимально допустимыми интервалами;

г)  индикаторы и органы управления следует размещать в одинаковом порядке, например, если индикаторы расположены горизонтально, то и органы управления необходимо располагать горизонтально.

Время поиска нужного органа управления должно быть минимальным. Различные по форме и размерам ручки, кнопки, рычаги, не только уменьшают опасность ошибок, но и во многих случаях позволяют безошибочно находить нужный орган управления «вслепую».

Простые управляющие движения типа «включить — выключить» обычно выполняются при поступательных движениях рук или ног с помощью кнопок, педалей, рукояток и рычагов. Механическое регулирование чаще производится с помощью маховиков и штурвалов, а другие виды регулирования — гидравлическое, пневматическое, электромеханическое — с помощью кнопок, рукояток.

Для нефиксированных промежуточных положений органов управления пригодны маховики и штурвалы (для нагрузок не более ЮН — поворотные переключатели). Фиксированные конечные и промежуточные положения лучше всего обеспечивают рычаги, ручки, педали, кнопки.

Выбирая движения органов управления, необходимо помнить, что движение «на себя» и «от себя» осуществлять легче, чем движения в сторону.

Связь между органами управления и индикаторами (или узлами машины) должна быть прямой и простой. Направление движения органов управления должно соответствовать направлению движения рабочих органов машины, оно подчиняется правилам мнемоники. Такое же соответствие предусматривается для стрелок индикаторов.

Связь органа управления и указателя индикатора может быть следующей:

а) при движущейся стрелке и неподвижной шкале вращение органа управления должно соответствовать движению указателя;

б)  при неподвижной стрелке и подвижной шкале вращение органов управления по часовой стрелке должно вызывать движение шкалы против часовой стрелки;

в) вращающиеся органы управления желательно сочетать с линейными индикаторами, если те и другие лежат в одной плоскости; при вращении органа управления по часовой стрелке стрелка индикатора должна двигаться вверх и вправо.

Представление, что наилучшим органом управления является такой, для которого усилия перемещения ничтожны, ошибочно. В этом случае оператор будет действовать неточно, так как «не чувствует» органа управления. Некоторое сопротивление перемещению органа управления заметно повышает точность управления. Кроме того, с целью предотвращения самопроизвольного включения органов управления или их смещения от установленного положения вследствие вибрации, тряски вводится их надежная фиксация, например, за счет сил трения (величина момента трения может достигать 3-7Н -м).

Усилия на ручках управления для нечастого пользования приведены в табл. 2.3.4. А наибольшие допустимые усилия на органах управления приведены ниже:

Таблица 2.3.3

Наибольшие допустимые усилия на органах управления

Орган управления	Максимальное усилие, Н
Кнопка легкого типа	5
» тяжелого типа	30
Ножная кнопка	20-90
Тумблер легкого типа	4,5
» тяжелого типа	20
Рычаг, действующий   » вперед-назад	150
» вправо-влево	130
Маховик	150
Штурвал	150

 

Таблица 2.3.4

Оптимальные усилия, прикладываемые к рукояткам управления

Высота располо- жения рукоятки от пола, мм		Усилие	Н, прикладываемое			рукой
	левой			правой
	вверх	вниз	в сторону	вверх	вниз	в сторону
500—650	140	70	40	120	120	30
650-1050	120	120	60	100	100	40
1050—1400	80	80	60	60	60	40
1400—1600	70	140	40	40	60	30

 

При частом пользовании (несколько раз в минуту) усилия, указанные выше, снижают в 2—3 раза.

Предельные усилия при плавных движениях вращаемых органов управления приведены ниже:

 

Таблица 2.3.5

Предельные усилия при плавных движениях вращаемых органов управления

Характер управляющего движения	Максимальное усилие, Н
Работает кисть руки	<10
» рука до локтя	23 — 40
» вся рука	80—100
Вращение с большой скоростью кистью руки	9—23
Вращение с точной установкой	23—25

 

Допускаемое усилие на педалях не должно превышать 60 Н, если работает носок ступни, и 120 Н, если работает вся нога в бедре и колене. При частом нажатии педали усилие следует уменьшить до 20 Н. Необходимо, чтобы полный ход педали не превышал 125 мм. Педаль может возвращаться в исходное положение с помощью пружины, воспринимающей вес ступени.

Установлено, что для определенной операции регулирования и каждого конкретного типа органа управления существует оптимальная величина усилия, при которой обеспечивается максимальная точность регулирующего действия. Увеличение или уменьшение этой величины снижает точность движений оператора. Желательно сохранять линейную зависимость между величиной усилия на органе управления и получаемым в результате этого эффектом (например, в случае регулирования скорости перемещения машины или узла станка).

Поэтому при использовании сервомеханизмов, позволяющих значительно экономить мышечную энергию оператора, приходится применять дополнительные устройства для искусственной имитации противодействия органов управления. Такими устройствами снабжены, например, системы управления многих самолетов.

Рекомендуемые длины рычагов в зависимости от максимальной частоты вращения приведены ниже:

Таблица 2.3.6

Рекомендуемые длины рычагов в зависимости от максимальной частоты вращения

Частота вращения Длина, мм

1/мин.

26     30

27     40

5.    60
5.    100
5.    140
5.    240

14    580

 

Пульты управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-74.

Поверхности пультов управления должны обладать диффузным или направленно-рассеянным отражением светового потока, исключающим появление бликов в поле зрения оператора.

При разработке пультов, предназначенных для управления однотипными объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее важных для процесса управления, часто используемых и аварийных органов управления и средств отображения информации.

При необходимости пульты управления могут оборудоваться выдвижными ящиками для хранения документации и выдвижными досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов. Кресло для оператора должно соответствовать ГОСТ 21889-76.

Пульты управления для работы в положении сидя должны иметь пространство для ног оператора с размерами, мм, не менее:

600 - по высоте;

400 - по глубине (на уровне колен);

600 - по глубине (на уровне пола);

500 - по ширине.

Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.

Панели информации и органов управления не должны располагаться друг против друга.

При работе оператора в положении сидя средства отображения информации и органы управления, умещающиеся в зоне, ограниченной снизу плоскостью, отстоящей от пола не менее чем на 700 мм и не более чем на 1500 мм по фронту, располагают на фронтальной панели. Если располагаемые на панели элементы не умещаются в указанных пределах, используют трапециевидную, многогранную или полукруглую форму панелей. Диаметр полукруглой и многогранной панелей должен быть не менее 1200 мм.

 

Рис. 2.2.2. Размеры и схема расположения сиденья водителя

 

В соответствии с ГОСТ 21753-76:

• Минимальная длина свободной части рычага управления (вместе с рукояткой) в любом его положении должна быть не менее 50 мм - для захвата пальцами и 150 мм - для захвата всей кистью.

 

Таблица 2.2.7. Размеры рукояток рычагов управления в зависимости от их форм и способа захвата

• Форма и размеры рукояток рычагов должны обеспечивать максимальное удобство их захвата и надежного удержания в процессе управления. При этом предпочитают рукоятки с плавными округлыми формами, близкими к шаровидной и удлиненной - цилиндрической, тщательно обработанной гладкой или рифленой поверхностью без острых углов и заусенцев.
• Рычаги управления необходимо устанавливать на рабочем месте так, чтобы их рукоятки при любом положении рычага находились в пределах зоны досягаемости моторного поля оператора с учетом требований безопасности по ГОСТ 12.2.003-74
• Рукоятки рычагов, используемые чаще пяти раз за смену, должны находиться в зоне досягаемости моторного поля оператора.

Рукоятки рычагов, перемещаемых одной рукой, необходимо размещать на стороне соответственно действующей правой или левой руки в пределах досягаемости при сгибе ее в локтевом суставе под углом 90-135° и приложении усилия по направлению прямо "на себя - от себя".