ERGNOMIA- jest nauką stosowaną, zmierzającą do dostosowania narzędzi, maszyn, urządzeń, technologii i materialnego środowiska pracy i życia oraz przedmiotów powszegnego użytku do wymogów fizycznych i psychicznych człowieka.
HISTORIA ERGONOMII:
Wojciech Jastrzębowski powiedzial po raz pierwszy słowo ergonomia(ur.1799 zm.1882).
Świat wprowadził słowo ergonomia 60lat później niż w Polsce.W 1964 roku wydany I podręcznik ergonomia(ang.)
Ergonomia - nauka o systemie maszyna człowiek
Ergon - praca(z greckiego); nomos - prawo(z greckiego)
Pierwsi użyli tego słowa Anglicy, chodziło o dostosowanie wojskowego sprzętu do pracy człowieka. Potem powołano międzynarodowe towarzystwo ergonomiczne IEA - funkcjonuje do dziś. W 1979 w Warszawie prof. Jan Rosner przewodniczący przez 2 lata. Wojciech Jestrzębowski 1799-1882 - pisał o ergonomii w XIX w. zrobiono go ojcem ergonomii Polskiej. Był to nauczyciel wydziału rolniczego w Warszawie.
HUMAN FACTORS-"czynnik ludzi inżynierii"-podręcznik pod nazwą Antropotechnikaw 1957 roku II wyd.
Human Emg - humanistyczna inżynieria w ocenie ruchu ergonomicznego.
Antropotechnika
Psychologia inżynieryjna
W 1974 ergonomia 10 lat po anglikach - podręcznik polska.
CENTYL C5-dla kobiety; C95- dla męszczyzny
CENTYL "C"-wartość graniczna, która dzieli rozklad danych antropometrycznych w określonym stosunku procentowym[%]. Przykład: czlowiek, który odpowiada 95 centylom ma wzrost od ktorego 95% ludzi jest niższych a 5% wyższych.
Uzupełnienie budujących danych antropometrycznych:
1. Wymiary antropomertyczne anatomiczne zblizone są mocniej skorelowane.
2. Wymiary liniowe "korelujące" z liniowymi; a objętościowe z objętościowymi
a) wybieram grupę ludzi odpowiadających wymiarom ścietych C5,C95,C50, którzy odpowiadają wymiarowi antropomertycznemu.
b) bierny od długości kciuka.
c)na podstawie tych parametrow obliczamy wartość średnią i odchylenie standardowe. C5=x-b*1,645; C95=x+b*1,645.
ŚRODOWISKO DRGANIOWE
Częstotliwość drgań wlasnych organizmu ludzkiego:
DRGANIA PIONOWE 4-5Hz; DRGANIA POZIOME 1-2Hz
W płaszczyźnie pionowej czlowiek jest układem drgającym.
W płaszczyźnie poziomej: choroba lokomocyjna, choroba "białych pa lcow".
DRGANIA WŁASNE
f =
[Hz]
gdzie:
f- częstotliwość drgań [Hz]
c- stala sprężystości [N/m]
k- stała tłumieria [Ns/m]
m- masa [kg]
c- sprężystości
k- tłumienia
Drgania dzielimy na:
* drgania o dzialaniu ogolnym (podczas podroży samolotem).
* drgania o dzialaniu miejscowym
-AMPLITUDA PRZEMIESZCZENIA
amplituda przemieszczenia,amplituda predkości, amplituda przyspieszenia; wartośc maksymalna(szczytowa Peak); wartość skuteczna (RMS); wartość rownoważna (ekwiwalentna); aeq- wartość równoważna.
-STAŁA SPRĘŻYSTOŚCI
stala sprężystości sprężyny stalowej(śrubowej) i sprężyny pneumatycznej w funkcji obciążenia; możliwość zmiany częstotliwości drgań wlasnych siedziska ze sprężyną stalową i sprężyną pneumatyczną(dostosowanie częstotliwości drgań własnych siedziska do masy ciała kierowcy).
-Uklady zawieszenia siedziska ciągnikowego, układy zawieszenia kbiny ciągnikowej
-Rezonans (funkcja wzmocnienia przyspieszeń drgań wobec częstotliwości drgań wymuszenia)
METODY ATESTACJI SIEDZISK:
- torowa(poligonowa)
- laboratoryjna (symulacyjna)
Środowisko mechaniczne drgania
Parametry: częstotliwość f Hz, przyspieszenie a[m/s2],
Przy siedzeniach wstrząsy J=da/dt. Drgania niskiej częstotliwości <8Hz, wysokiej do kilkudziesięciu Hz.
Rezonans drgań - jeżeli jakaś masa zawieszona sprężyście ma podobną częstość drgań następuje rezonans czyli zwiększenie amplitudy drgań
Drgania pilaterk wysokie częstotliwości
Drgania ciągników niskiej częstotliwości
Skracana są przemieszczenia do 100mm oraz sprężyny progresywne są to ukł. bierne. Układ czynne gdzie własności sprężyste i tłumiące zmieniające się pod wpływem drgań wzbudzających (za drogie) - ukł. aktywne.
Kierunki drgań :
Próby na znormalizowanym torze dł. 100m.
ciągnik - przyspieszenie na kadłubie
Drgania muszą mieć zredukowaną częstotliwość i przyspieszenie
Reno TZ 89 traktory z niezależnie zawieszoną kabiną, siodło oraz kierownica do kierowania były sterowane hydrostatycznie.
Drgania wysokich częstotliwości indukowane przez silniki spalinowe pilarek są to maszyny niebezpieczne i długie posługiwanie się nimi prowadzi do trwałych zmian ukł. Krwionośnego ( choroba białych palców, zanikanie naczyń krwionośnych i brak czucia). Przyspieszenie w tych pilarkach i młotach pneumatycznych (dobre pilarki 5-6 m/s2).
Metody zapobiegania chorob wibracyjnych
przestrzeganie skróconego dnia pracy max 4godz.
Wykluczenie czynnika marznięcia rąk, który sprzyja zamykaniu naczyń krwionośnych sprzyjające tej chorobie (podgrzewanie rękojeści)
Zmniejszenie amplitudy drgań ( silnik osobno niż rękojeść)
System badania siodeł na wstrząsarce - bada ona przyspieszenie w czasie, energii ruchu drgającego w widmie częstotliwości (m/s)2/Hz
Przemieszczenie10 Hz, przyspieszenie 3-10 Hz, amplituda 2-3 Hz
ŚRODOWISKO AKUSTYCZNE
Pa=N/m2 ciśnienie atmosferyczne
Ciśneinie akustyczne:
dolny prog słyszenia: 2*10^-5 Pa ( dla częstotliwości 1000Hz)
Granica bólu 2*102 Pa
dB=20 log P/Po=20log 2*10^2/2*10^-5=140dB
Po- ciśnienie odniesienia(dolny próg słyszenia)
P- ciśnienie akustyczne
Po= 2*10^-5Pa
RYZYKO USZKODZENIA SŁUCHU
Rownoważny
Poziom czas ekspozycji
dzwięku 5lat 10lat 20lat
[dB(A)]
80 0% 0% 0%
90 4% 10% 16%
100 12% 29% 42%
110 26% 55% 78%
IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNA; tłumienność ochronnika słuchu
I=L1-L2 (L1-poziom dzwięku przed przegrodą; L2- poziom dzwięku za przegrodą)
METODY REDUKCJI HAŁASU
-redukcja hałasu w miejscu jego powstawania np. odpowiednie łożyskowanie, napęd, wyważenie wirujących elementow, ograniczenie rozprzestrzeniania się halasu: np. obudowa źrodła hałasu, ekrany akustyczne, posadowienie maszyn na podkładkach tlumiących drgania.
Częstotliwość akustyczna 16 - 20 kHz
Zakres słyszalności człowieka
Granica słyszalności zmienia się: - wraz z wiekiem, - zatykanie się samoczynne uszu itp.
Krzywe foniczne
Wyrażenie decybeli przez odwrócenie krzywej fonicznej dB (A) 0-55, dB (B) 55-85, dB (C) pow. 85. W technice mówimy o dB(A).
Decybel (A)- wyniki zestawione w dB (A) oznaczają zastosowanie przy dokonaniu pomiaru korekcji dla poszczególnych pasm częstotliwości reprezentowanych w mierzonym hałasie wg. Krzywej korekcyjnej o przebiegu odwrotnym do przebiegu izofony 40 fonów.
Subiektywna głośność - fon
Subiektywna głośność uproszczona do celów tech dB(A)
Subiektywna uciążliwość dla otoczenia
N80 jest on zwykle o 5dB (A) niższy
Krzywe te są wyrazem uciążliwości fonicznej. Zestaw krzywych służy do oceny przeprowadzenia analizy widmowej subiektywności traktora N80
85 dB(A) taki poziom dźwięku dopuszcza się w traktorach
Pomiar 1) przy uchu traktorzysty, 2) Przy traktorze w odl. ok. 7,5 m. od traktora. Jest to poziom graniczny gdzie hałas nie powoduje trwałego uszkodzenia słuchu przy długotrwałej pracy, ok. 85% populacji jest dla niej nieszkodliwy, 90 dB (A) - 85% populacji, 91 dB (A) - 98 % popul.
Casse 56 kW 86dB na zewnątrz, 80 dB w kabinie
Uszkodzenie narządu słuchu zależy od dawki energii (40 h - 85dB(A), 12 h - 90dB, 4h - 95dB, 1h10min - 100dB, 23min - 105 dB, 5min - 120dB ( Audiometr przyrząd do badania słuchu)
Wykres wtyczek dousznych i nauszników akustycznych
URZĄDZENIA SYGNALIZACYJNE
- ILOŚĆ INFORMACJI H(bit)
H=log2n=-log2p
n-liczba możliwych, jednakowo prawdopodobnych sygnalów
p-prawdopodobieństwo ukazania się określonego sygnalu, przy rownym prawdopodobieństwie dla każdego z sygnałów
n 2 4 8 16
H 1 2 3 4
H=-SUMApi lg2 pi
pi-prwdopodobieństwo ukazania sie sygnalów, przy rożnym prawdopodobieństwie dla każdego z sygnałów.
- Strumień informacji (bit/sek)
- Redukcja strumienia informacji w układzie nerwowym
percepcja przez narządy zmysłów 1000000000 bit/sek
połączenia nerwowe 3000000 bit/sek
świadome spostrzeganie 16 bit/sek
trwałe zapamiętywanie 0,7 bit/sek
- Przydatność analogowych i cyfrowych urządzeń syganlizacyjnych
* odczytywanie wskazywanych wartości
przydatne przydatne b.dobre
* obserwacja kierunku zmian
b.dobre przydatne niekorzystne
* regulacja, nastawianie żądanej wartości
b.dobre przydatne przydatne
-Przykłady dobrych i złych skal cyfrowych
b.dobra: 0-1-2-3-4-5........
dobra: 0-2-4-6-8.........
0-5-10-15-20...
zla: 0-8-16-24.....
0-4-8-12.......
0-9-18-27...
0-3-6-9.....
b.zła: 0-2,5-5-7,5
-Wskaźniki(sygnalizatory) analogowe jokościowe(sygnalizator trzech stanów)
-Grupowanie urządzeń sygnalizacyjnych ("godz.9","godz.12')
-Urządzenia sygnalizacyjne:
-analogowe (mają wskazówke)
-cyfrowe ( wyświetlają cyfry)
Urządzenia wskaźnikowe
ilościowe: analogowe, cyfrowe
Jakościowe: (informacyjne, ostrzegawcze) podaje sygnał gdy jest awaria wysyłają sygnał ostrzegawczy JEST NIE JEST (1bit)
sygnalizatory przebiegu: (ruchu, procesu technologicznego)
Właściwości:
Analogowych -pokazują liczbę przybliżoną, ocena przebiegu zmian w czasie, regulacja do przybliżonej wartości, porównanie przyrządów.
Cyfrowe - wartości dokładne, regulacja do dokładnej wartości, przy niewielkich prędkościach zmian
Wskaźniki typowe pokazują stany normalne, pod normalne i ponad normalne
Odległość od oka 700mm dla f30mm, 3000 dla f120mm, Wielkość cyfr min. 0,5% odległ. patrzenia. Działki główne 2%, podrzędne 0,2%.
Wskazówka nie za długa, aby nie zasłaniała cyfr.
URZĄDZENIA STEROWNICZE
Urządzenia sterownicze funkcje - włączanie i wyłączanie, przełączanie, regulacja bezstopniowa ( zgrubna, dokładna), Przydatność do przenoszenia sił małych i dużych, Przydatność do przenoszenia prędkości akcji i regulacji
Pozycja koła kierowniczego - położenie jego środka względem SRP jest określany przez kąt komfortu stawu łokciowego.
-Grupowanie urządzeń sterowniczych:
-zasada częstości
-zasada kolejności
-zasada ważności
-zasada pełnionej funkcji
-Funkcjonalne powiązanie urządzeń sygnalizacyjnych i sterowniczych
*urzadzenie sterownicze i odpowiadające mu urządzenie wskażnikowe powinny być polożone możliwue blisko siebie. Urządzenie sterownicze powinno byś pod urządzeniem sygnalizacyjnym, ewentualnie po jego prawej stronie,
*jeżeli urządzenie sterownicze i sygnalizacyjne umieszczone są na dwoch, rożnych, pulpitach, to ich kolejność rozmieszczenia powinna być taka sama
*napisy powinny być umieszczone w widocznym miejscu nad urządzeniami sterowniczymi w takim samym porządku jak i nad urządzeniami sygnalizacyjnymi,
*jeśli obsluga pulpitu sterowniczego odbywa się w określonej sekwencji to i urządzenia sygnalizacyjne powinny być umieszczone w tej samej sekwencji- od lewej ku prawej stronie,
*jeśli obsługa pulpitu sterowniczego nie odbywa się w jakiejs powtarzalnej sekwencji to celowym jest funkcjonalne grupowanie urządzeń sterowniczych i sygnalizacyjnych
-Zgodność kierunkowa ruchu ruchomej części wskaźnika analogowego i urządzenia sterowniczego
mniej:do siebie, w lewo, w dół
więcej:od siebie , w prawo, w gorę
minus:do siebie, w lewo, w dół
plus:od siebie,w prawo, w górę
wyłączyć:do siebie, w lewo, w dół
włączyć:od siebie, w prawo, w górę
ZASADY UMIESZCZANIA URZADZEŃ STEROWNICZYCH
1 - zasada częstości - najczęściej używane powinny być w zasięgu ręki, z doświadczeń wynika, że w bizonie 60% używamy wysokości koszenia, wart. trakcji 10%, sprzęgło 10-12%, wysokość motowidła 8-10%, biegi 8-10%
2 - Zasada kolejności - dźwignie w takiej kolejności w jakiej są włączane
3 - Zasada ważności - najważniejsze najbliżej centralnego miejsca
4 - zasada powiązania funkcjonalnego
5 - zasada konstrukcyjnego
6 - zasada jednakowego oporu
OPORY URZĄDZEŃ STER.(MINIMALNY,OPTYMALNY,MAKSYMALNY)
30 % max siły może być wykorzystane w przypadku pedałów rzadko używanych 10% dla często używanych, opory hamulców < 0,6 kN, sprzęgło 0,35kN, kierownica 25-140, korby 20-40, dźwignie 10-130, cięgła i manetki 20-150 (opt. 50), przyciski 2-10, pedały nog. 40-300
Przemieszczenie dźwigni musi mieć widoczny skutek
Jazda w przód skojarzona z ruchem dźwigni w przód i odwrotnie.
KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ STEROWNICZYCH
Zespół kinetostatyczny - zmiana kształtu rękojeści dźwigni, aby kierowca upewnił się że trzyma odpowiednią dźwignię.
Kodowanie funkcjonalne - np. kula to hydraulika zewnętrzna , stożek wewnętrzna.
ŚRODOWISKO CIEPLNE (MIKROKLIMAT)
-Pomiar średniej temperatury promieniowania termicznego- termomert Werona
-izolacyjność termiczna odzieży; 1clo=0,16m2C/W; lekka odzież letnia=0,5clo;typowa odzież zimowa noszona w domu=1,0clo; zimowe ubranie robotników budowlanych=2clo; ubranie polarników=3-4clo.
-Wytwarzanie energii metabolicznej(M); 1met=58W/m2
aktywność niewielka w pozycji siedzącej(biuro,laboratorium,mieszkanie)=70W/m2; aktywność niewielka w pozycji stojącej(zakupy)=93W/m2;aktywność średnia w pozycji stojącej(praca sprzedawcy)=116W/m2;aktywnośc duża9praca w warsztacie samochodaowym)=174W/m2
-Środowisko gorące: WBGT=0,7tw+0,3tg(tw-temp.mierzona termometrem wilgotnym, tg- średnia temp.promieniowania mierzona termometrem Werona)
-Środowisko umiarkowane: Przewidywana Średnia Ocena(PMV), Przewidywany Odsetek Niezadowolonych(PPD) PMV=f(ta,tg,RH,v,met,clo) ta-temp.powietrza,RH-wilgotność powietrza,v-prędkość powietrza
- Środowisko zimne: WCI=(10,45+PIERWIASTEK10v -v)(33-ta) WCI-wskażnik siły chłodzącej powietrza(kcal/m2godz.); IREQ-wymagana izolacyjność termiczna odzieży(clo)
-Bilans cieplny organizmu ludzkiego (ta<36,5stC): M=C+R+E M-metabolizm(np.w kJ/min);C-konwekcja;R-promieniowanie cieplne(radiacja);E-odparowanie potu(odparowanie1/H2O wymaga 2430kJ) (ta>36,5stC): M=-C-R+E
-Sposoby kształtowania mikroklimatu kabin ciągników i kombajnow:
Ciepła pora roku
-ograniczenie pochłaniania promieniowania słonecznego
-szyby pochłaniające i odbijające promieniowanie słoneczne
-wentylacja mechaniczna
-klimatyzacja(system parownikowy i sprężarkowy)
Chłodna pora roku
-wykorzystanie ciepła odlotowego(jałowego),
-pionowy gradient temperatur('ciepłe stopy,chłodna głowa")
-Związek mikroklimatu kabin z zapyleniem powietrza (zalecane nadciśnienie:50Pa)
Klimat środowisko człowieka
Fizjologiczne i fizycznie podstawy termoregulacji organizmu ludzkiego 17 kJ/g węglowodanów i tłuszczy. Ciepło w organizmie człowieka z ich spalania wydalane 17 kJ/g tłuszcze 39kJ/g.
Powierzchnia ciała (Du Bois) 1,8m2 dla 50 centyla wydatek spoczynkowy energii 45W/m2 DB. Moc człow. 80 W. Wydatek mężczyzny w pracy długotrwałej jest 3-4 razy wyższy od pracy statycznej w spoczynku.
Energia cieplna w mięśniach, sprawność około 20%
Człowiek traci ciepło w skutek wypromieniowania cieplnego, konwekcji, przewodzenia.
M+L±K±R±P-E=0
M - metabolizm, L - ciepło na pracą w mięś.,K-konwekcja, R-promieniowanie, P-przewodzenie, E-ewoporacja
Aktywność fizyczna człowieka - pracownik fizyczny odczuwa komfort przy niższej temperaturze:
rodzaj pracy
rodzaj odzieży
temp powietrza
temp promieniowania (temperatura ścian otaczających - termometr Vernona)
ruch powietrza w kabinie <1 m/s
temp termometru wilgotnego
Temperatura aktywna - ujmuje za pomocą 1 liczby kilka podstawowych czynników mikroklimatu
MIKROKLIMAT duża rola w kabinie. Z ogrzaniem nie ma problemu, ale trudniej jest chłodzić w lecie kiedy temp w kabinie podnosi się o 10-15 °C w stosunku do temp otoczenia. W lecie może przekroczyć pow. 37°C kiedy to praca jest uciążliwa. Można stosować klimatyzacje, ale jest to kosztowane. Nawiew i szyby odbijające są mało skuteczne. Ekrany obniżają temp w kabinach kombajnu nawet o 7°C.
Wymagania dla kabiny traktorzysty i kombajnisty:
dopływ świeżego powietrza 30-90 m3/h (nie dopuszczalne <10)
Temperatura powierza zimą 18-20 °C (nie dopuszczalna <0)
Temperatura powietrza latem 24-27 °C (nie dopuszczalna >37)
Wilgotność wzgl. Powietrza 35-65 % (nie dopuszcz <15 i >85)
Prędkość powietrza 0,1-0,5m/s (nie dopuszcz >1m/s)
(kaloria) 1 kal = 4,2 kJ
ŚRODOWISKO ATMOSFERYCZNE
Stężenie gazowe i pyłowe
NDS - najwyższe dopuszczalne stężenie - stężenie które w ciągu 8 h pracy nie jest szkodliwe dla człowieka pracującego ani dla przyszłych pokoleń.
NDS ch -najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe - 0,5 h nie szkodliwe
NDS P - najwyższe dopuszczalne stęzenie progowe -w żadnym momencie nie może byc przekroczona w środowisku pracy(1m3 par = 1,3 kg)
DSB-dopuszczalne stężenie w materiale biologicznym(np.we krwi,moczu)
1) Jednostki mg/ m3 - NDS w środowisku pracy
2) mg/m3 - w środowisku bytowania człowieka
3) ppm - 1 ppm=1mg/m3
NDS [mg/m3] SO2 2, Pb 0,05, CO 30, Nox 5
NDS ch [mg/m3] SO2 5, Pb 0,1, CO 240, Nox 10
NDS P [mg/m3] trójchlorek-benzenu 40
Obumieranie drzew szpilkowych przez SO2 mg/m3
Łysienie świerka około 30 mg/m3
Obumieranie (śmierć lasu) 60 mg/m3
Rynek krakowski19 mg/m3 w 94r.
CO
Zatrucia CO jest wysokim stężeniem uzależniony od aktywności fizycznej ludzi łączy się z hemoglobiną tworzy karboksyl hemoglobiny CbHB - powoduje śmierć organizmu
CO2
Również jest szkodliwy.Wystepuje w powietrzu 0,03%
Dekarboksylacja temp przyspiesza wysoką temperaturę
Rozprzestrzenianie się gazów toksycznych ( ciężar powietrza N2 28, O2 32)
Gazy lekkie płyną do góry. Przy 0,8 x 30 gazy wyraźnie idą w górę we wszystkich kierunkach około 30
Gazy cięższe od powietrza trzymają się bliżej powierzchni
Skażenie pyłowe [mg/m3]
metody grawimetryczne ważymy pył wzgl. pewnej obj. Powietrza mg/m3
metody liczenia cząsteczek w objętości powietrza szt./cm3 są to metody konimetryczne
Podstawowym kryterium jest zawartość krzemionki w pyle SiO2 jest odpowiedzialny za pylicę płuc. Zapylenie płuc krzemionką wpływa na zmniejszenie aktywnej objętości płuc - choroba zawodowa górników skalnych. Rolnik styka się z nią, ale jest ono małe i nie jest ono choroba zawodową. W rolnictwie uciążliwość pyłów nietoksycznych 2-50 % NDS 4mg/m3 i toksycznych > 50 % 2mg/m3, 260 mg/m3 pyłów przy młocce przekracza NDS o 50 razy
Azbest włókna mają działanie rakotwórcze płuc.Średnio 1mg/m3 szkodliwe odmiany azbest 0,5 mg/m3
SILOSY WIEZOWE wytwarza się CO2 który wypiera powietrze i powoduje zatrucia (uduszenie). Dlatego wietrzymy silosy przed wejściem.
Spory grzybowe wytwarzają zarodniki zwane spory, które dostają się do pyłu i są chorobotwórcze jako zarazki są alergizujące. Pierwsze objawy choroby w latach 90. Rodzaj grypy różnią się tym że jest to choroba grzybowa - fermers lump - farmerska choroba grzybowa.
Wysiłek fizyczny człowieka i pobieranie pokarmu
Przemiana materii podstawowa na podtrzymanie życia
BMR - przemiana spoczynkowa
Przemiana czasu wolnego
Przemiana pracy
Przemiana podstawowa jest zmienna z wiekiem i wiąże się z zegarem biologicznym
U mężczyzn BMR jest wyższy niż u kobiet. Jednostką wydatku energetycznego dobowego są MJ. Ciężkość pracy fizycznej wydatku minutowego kJ.
Wydatek dobowy 18 MJ mężczyźni, kobiety 14-16 MJ
Praca mężczyźni 8 MJ, kobiety 6 MJ
Metody pomiaru wydatku energetycznego
Wydatek energetyczny [kJ/min.] = 1 mat =58 [W/m2] Wydatek ener. Faceta = 70- 80 [W/m2]
przemiany oddechowe, częstości skurczu tętna, wentylacji płuc, zużycie tlenu przy wentylacji płuc dla człowieka nie są bezpośrednie, bardziej zbliżone do bezpośrednich to przemiany gazowe a pośrednie to metody krążeniowe.
Do pomiaru wentylacji płuc stosujemy plecak Michaelisa
Tętno jest pojęcie względnym dla danego człowieka. Dlatego należy kalibrować ludzi na taśmie, rowerku.
Metody oddechowe znaczenie niewielkie.
Metody dokładne
Oznaczenie tlenu- określić ile powietrza zostało wciągnięte do płuc i jaka część tego tlenu została zużyta na syntezę CO2. CO2 jest łatwo określić, wystarczy określić gaz węglowodorowy polega na tym że za pomocą ilości wydychanego CO2 określamy ilość związanego tlenu. Technika pomiaru polega na użyciu gazomierza Michaelisa (plecak pracuje na wydechu) który mierzy wentylacje. Z tego pobiera się próbki na CO2 ok. 0,3-0,6 % objętości i to poddaje się analizie na CO2
Iloraz oddechowy RQ = Vco2/ V02 - iloczyn oddechowy około 85 (respirator quatient)
Zużycie energii na 1lO2 związanego wydatek energetyczny wynosi około 20 kJ/min
Vco2 = RQVO2
Skala Christensena
b.lekka <10 kJ/min, tętno <75, zapotrzebowanie O2 <0,5
lekka, średnia, ciężka, b.ciężka 20-30 kJ/min, tętno 75-175, zapotrzebowanie O2 0,5-2,5
krańcowo-ciężka >50 kJ/min, tętno 175, zapotrzebowanie O2 <2,5
Wydatki energetyczne netto (bez uwzględnienia przemiany podstawowej) bez BMR
Orka końmi 17kJ/min, traktorem 8-14, Koszenie kosą 40, kombajn 10-15, Pielenie motyką 12, Ładowanie obornika 24, traktorem 18.
Wydatki energetyczne brutto (bez uwzględnienia przemiany podstawowej) z dodaniem BMR 1,1cal/min = 5,2 kJ/min
Praca i odpoczynek
Obciążenie psychiczne - wywołane monotonią, powtarzalność pracy, wywołany stresem, prowadzenie środka transportowego. Człowiek zmęczony ma zmienioną krzywą EKG oraz zmienia się skład płynów fizjologicznych. Widzenia światła pulsującego jako światła ciągłego
Bezpieczeństwo pracy w rolnictwie
Około 40 tyś rocznie w tym śmiertelnych 300 rocznie najczęściej wypadki grawitacyjne. Wywracanie się traktorów jego skutki i zapobieganie 1970 1 śmiertelny na 10000 eksploatowanych ciągników spowodowany wywróceniem się ciągnika.
1980 wprowadzono obowiązek ram na ciągnikach (w Polsce 01.01.94) Po wprowadzeniu ram ochronnych liczba wypadków spadła 10 razy. W Polsce 1300000 ciągników eksploat
TESTOWANIE RAM
Próba szwedzka lata 80 rama musi wytrzymać uderzenie i nie może wtargnąć do przestrzeni ochronnej.
Rama • dwuwymiarowa • przestrzenna, •kabina o zabudowie przestrzennej, • kabiny samonośne
Metody pomiarowe
test z wahadłem 2t, odpowiednia wysokość dla odpowiedniej masy traktora
test statyczny za pomocą siłowników hydraulicznych
Próba ISOWSKA statyczna naciąga się ramę za pomocą siłowników hydraulicznych
Zalety - można badać wszystkie ciągniki, - badanie kabiny w procesie powolnym, - nie niszczymy traktora
Energia minimalna która rama musi wchłonąć aby próba była pozytywna
próba uznana za pozytywną jeżeli pęknie ale nie wtargnie do przestrzeni roboczej
jeżeli wykryte pęknięcia i siła nie spada poniżej 0,8 Fmax
ROPS testowanie takie przy niskich temperaturach(-18°C) próba na zrywanie w temp. (-30 °C).
Testowanie dachu kabiny na przebicie za pomocą kuli ok. 45 kg
Zabezpieczenia czynne 30-35° kąt wychylenia bezpieczny przy około 12°. Wtedy może dojść do wypadku ponieważ sumują się energie potencjalne i kinetyczne.
Bezpieczeństwo
napęd 4x4
hydraulika ciągnikowa
wyszkolenie kierowców
ŚRODOWISKO ŚWIETLNE
Światłość(kandela-cd)- stosunek strumienia świetlnego do kąta bryłowego, w którym zawarty jest ten strumień.
Strumień świetlny(lumen-lm) jest to iloczyn światłości i kąta bryłowego, w którym jest zawarta
Natężenie oświetlenia (lux-lx;1lx=1lm/m2),stosunek strumienia świetlnego do powierzchni pola, na które pada ten strumień
Lx natężenie oświetlenia na powierzchni 1m2 na którą pada strumień świetlny 1 lumen.
Luminacja(nit=cd/m2,stilb-sb;1sb=10000nt) L(jaskrawość) stosunek światłości źródła światła do pow. świecącej tego źródła. Przykłady luminacji: światło księżyca 0,25sb,płonąca świeca:0,7-0,8sb;żarówka:70-1000sb, jażeniowka:0,45-0,65sb. Biura 500-1000 lx, pomieszczenia magazynowe 50-150 , trasowanie 700-1500 , kreślarnie 500-1000
Luminancja o wartości tysiecznej części cd/m2 przy małych luminacjach tła może już w pewnych warunkach wywołać zjawisko olśnienia.Natomiast luminancjarzędu 1cd/m2 może już spowodować uszkodzenia siatkówki oka.
Światło jest widz. prom. elektromagn. o dł. fali 380-780nm
-Wspołczynnik oświetlenia dziennego:e=(Ew/Ez)*100%
-Wspołczynnik równomierności oświetlenia (b=Emin/Eśr), minimalny współczynnik równomierności oświetlenia (bmin=Emin/Emax)
-Parametry użytkowe źrodeł światła
Moc(W) Sprawność Trwałość (godz.)
świetlna(lm/W)
żarowka 100 12 1000
żarówka
halogenowa 500 20 2000
świetlówka 58 72 4000
lampa rtęciowa 400 57 3400
lampa sodowa 400 123 16000
-jeśli potrzebę oświetlenia książki z dobrym drukiem dla 40-letniego czytelnika przyjmiemy za 1, wowczas zależności od wieku zapotrzebowanie na światło wynosi:
od 10 do 20lat 0,3-0,5
od 20 do 30 lat 0,5-0,7
od 30 do 40 lat 0,7-1,0
od 40 do 50 lat 1,0-2,0
od 50 do 60 lat 2,0-5,0
- Wymiary lusterek w pojazdach samochodowych
wymiary lusterek wewnętrznych powinny być tak dobrane, ażeby na ich powierzchni lustrzanej można bylo wpisać prostokąt, którego jeden bok wynosi 4cm, a drugi bok wg wzoru: 15cm*1/1+(1000/R)
Zakres optyczny
Dł. fal - (1nm=10-9m) 380-440 fiolet, 440-495 niebieski, 495-580 zielona, 580-620 żółta, 620-640 pomarańczowa, 640-760 czerwona,
Proces widzenia w pojęciu psychofizycznym
wrażliwość spektralna oczu
światło zmierzchowe (krótki zakres fal)
światło dzienne długi zakres fal
Zadania oczu: jasność barwa, kształt, ruch przedmiotu
Narząd wzroku ma zdolność adaptacji do jasności i ciemności wynosi 107 między max i min światłem. Wynika ze średnicy soczewki ocznej zmieniającej się od f2-8 u ludzi młodych a u starych od f 2-3. Zapotrzebowania światła człowieka 40 letniego -100% 10 lat 30 %, 20 lat 50%, 50 lat 200%, 60 lat 500%
Przechodzenie z widzenia pałeczkowego na czopikowe i odwrotnie - przemiana chemiczna - odpowiedzialny barwnik RODOKSYNA
AKOMODACJA - uzyskanie na siatkówce ostrzejszego obrazu przy zmianie odległości.
ZDOLNOŚĆ ROZDZIELCZA - oko nie rozróżnia z odległości 30 cm dwóch pkt. oddalonych od siebie o 0,05mm
ZDOLNOŚĆ WIDZENIA STEREOSKOPOWEGO - widzenie dwoma oczami.
WADY WZROKU
zdolności refrakcji ( pod i nad wzroczność),
astygmatyzm pow. oka nie jest czaszą kulistą tylko podocznicą walca widzi podwójnie na dalsze odległości
brak stereowidzenia( brak gałki ocznej, lub jej wyłączenie przez mózg)
rozróżnianie barw (badania na tablicy Ischichana)
ubytki pola widzenia
Światło dzienne i jego wykorzystanie - oświetlenie używane jest procentem oświetlenia grudniowego 5000lx. Najlepsze sposoby wykorzysta-nia światła w halach 15%.
Powierzchnia okien 74% pow. podłogi min 10%, Po=20% ppodł 35%, Po= 20 % ppodł 36%
Natężenie światła dziennego zależy od poty roku, 30000-80000 lx
Skuteczność i sprawność oświetlenia
3 lumeny z wata - żarówka Edisona
Niskoprężne światło sodowe 200lm z wata, nasza żarówka 20 lm z wata
Skuteczność (sprawność)oddanie barwtrwałość tyś/hŻarówka201001Halogen401002Rtęciowa60366Świetlówka10555-656-10Sodowe wysokoprężne14025-6014-16Sodowe niskoprężne200-
Wysokie natężenie oświetlenia > 500lx , średnie 120-500lx, niskie <120lx
Barwa wiąże się z subiektywnymi odczuciami ciepła w pom ciepłym i chłodne ( niebieskie) a w chłodnym ciepłe
Czynniki estetyczne
Kod barw DIN - 2403 woda zielony, para czerwony, tlen niebieski, acetylen żółty, olej brąz
Barwy powłok maszyn rolniczych - kontrastowość dla obserwacji, czyszczenia, bezpieczeństwo pracy
Funkcjonalność: - problem ogrzewania się maszyn, - czyszczenie, - obserwacja
Bezpieczeństwo: - osłony wnętrz żółte,
Estetyka - malowanie w podobające się kolory