ВКР20161 (1221274), страница 5
Текст из файла (страница 5)
радиусами 250 и 350 м
Из последнего рисунка видно, что в кривой большего радиуса колесо подвержено меньшему износу. Поэтому можно сделать вывод, что чем меньше радиус кривой, тем больше происходит износ колеса.
Для того чтоб увидеть как влияет скорость движения наинтенсивность износа колеса, запустим моделирование в кривой радиусом 350 м, но уже со скоростью не 50 км/ч, а со скоростью 80 км/ч.
AWear
t, c
Рисунок 4.32 – Износ колеса при скоростях 50 и 90 км/ч
На рисунке 4.32 показан график зависимости величины износа колеса от времени пройденного пути при скоростях 50 и 90 км/ч. По графикам видно, что при большей скорости, величина износа колеса значительно больше. Из этого делаем вывод о том, что скорость движения, так же как и радиус кривой, влияет на величину износа. А влияет таким образом, что при большей скорости движения, величина износа будет большей и наоборот.
5 ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК-МАШИНА-СРЕДА»
Обеспечение безопасности деятельности человека на производстве представляет собой разработку мер защиты от опасностей, формирующихся в системе «человек-машина-производственная среда». Каждая подсистема этой системы содержит свойственные ей опасности, которые в сумме формируют все опасности в этой системе.
Подсистему «человек» целесообразно рассматривать как взаимосвязанные понятия организма и личности. Поэтому опасности этой подсистемы формируются физиологическими, психологическими возможностями человека, которые в основном определяются нервной системой – центром деятельности всего организма, а также антропометрическими показателями.
Психика человека сложилась в процессе эволюционного развития под влиянием изменяющихся внешних факторов. Самые древние и простые функции организма, преимущественно двигательные, реализуются через спинной мозг, более сложные – осуществляются на бессознательном, а затем и подсознательном уровнях. И только когда там не найдено адекватной программы реакции на сигнал, подключается сознание, прежде всего, проявляя стереотипность мышления. Сам по себе процесс сознательного поиска решения очень медленный и для обычной жизни малопригодный. В экстремальных быстроразвивающихся ситуациях вероятность того, что человек найдет нужное решение в процессе мышления, очень мала.
5.1 Физиологические характеристики человека
Нервная система и анализаторы человека. Защита человека от опасностей среды обитания заложена «природой» в его организме в форме безусловных и условных рефлексов. Рефлекс – основной акт нервной системы. Это активная реакция организма на раздражение рецепторов, вызываемая посредством нервной системы.
Рефлексы, существующие уже при рождении человека, называют безусловными или инстинктами. Они передаются по наследству. Условные рефлексы преображаются в течение жизни путем обучения в определенных условиях. В отличие от безусловных рефлексов условные рефлексы могут быть вызваны любыми изменениями, происходящими вне и внутри организма. Они индивидуальны и определяются своим временным характером. Они сигнализируют нам об разнообразных изменениях в среде обитания, в том числе и опасных для здоровья человека.
Структурной единицей нервной системы является нервная клетка или нейрон.
Нейрон отличается от других клеток организма рядом особенностей Прежде всего их популяция численностью от 10 до 30 млрд. клеток почтиполностью «укомплектована» уже к моменту рождения, и ни один из ней- тронов, еслион отомрет, не заменяется новым. Считается, что когда человек минует период зрелости, у него ежедневно отмирает около 10 тысяч нейронов, а после 40 лет этот суточный показатель удваивается. Другая важная особенность нейронов состоит в том, что они в отличие от других клеток организма имеют единственную функцию, заключающуюся в проведении нервной информации [11].
Общие характеристики анализаторов. Целесообразная и безопасная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов подсистем центральной нервной системы, обеспечивающих прием и первичный анализ информационных сигналов. Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной, а процесс ее приема и первичной переработки – сенсорным восприятием.
Центральной частью является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть – рецепторы – вынесена на поверхность тела для приема внешней информации либо размещена во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга
Функционирование разных анализаторов существенно изменяется под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низкие и высокие температуры, вибрации, перегрузки, невесомость, слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени и ее недостаток, утомление, вызванное длительной работой или неблагоприятными условиями, состояние стресса – все эти факторы вызывают различные изменения характеристик анализаторов.
Чтобы обеспечить достаточную надежность деятельности человека при приеме и анализе сигналов в любых условиях, для практических расчетов рекомендуется использовать не абсолютные и дифференциальные пороги чувствительности анализаторов к различным характеристикам сигналов, а оперативныепороги, характеризующие не минимальную, а некоторую оптимальную различимость сигналов. Обычно оперативный порог в 10–15 раз выше соответствующего абсолютного и дифференциального [11].
Характеристика зрительного анализатора. В процессе деятельности человек до 90% всей информации получает через зрительный анализатор. Свет–это лишь узкая полоса в спектре электромагнитных колебаний
(380–760 нм), где энергия может восприниматься человеческим глазом. Световое раздражение тем интенсивнее (т.е. тем ярче), чем больше фотонов соответствует той или иной частоте [11].
Глаз функционирует наподобие фотоаппарата. Как и фотоаппарат, он способен изменять диаметр отверстия для прохождения света и наводить на фокус линзу для получения четкого изображения. Снабжен он и чувствительной поверхностью, где химическая структура пигментов, так же,как и химическая структура фотопленки, способна изменяться под действием фотонов.
При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. При оптимальной освещенности (100–700 л к) порог разрешения составляет от 1 град до 5 град. При уменьшении контрастности острота зрения снижается [11].
Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения размером 3 град от оси во все стороны [11].
Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка восприятия абсолютной удаленности составляет 12% при дистанции 30 м. Восприятие пространства-формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами [11].
Характеристика слухового анализатора. С помощью звуковых сигналов человек получает до 10% информации. Раздражители, вызывающие слуховые ощущения, представляют собой волны, которые образуются в результате колебаний частиц воздуха. Вибрации какого-либо предмета вызывают поочередное образование уплотненных и разреженных зон воздуха, которые затем в виде последовательных механических волн распространяются в пространстве [11].
Функция уха заключается в преобразовании этих колебаний в нервные импульсы. Слуховое ощущение зависит главным образом от характеристик звуковой волны. Так, громкость звука определяется амплитудой волны, а его высота – частотой колебаний.
Известно, что человеческое ухо может безболезненно воспринимать звук, интенсивность которого в тысячу миллиардов (1012) раз выше интенсивности едва слышимого звука. Частоты звуковых колебаний, воспринимаемые человеческим ухом, имеют диапазон от 20 колебаний в секунду (20 Гц) до 20 тысяч колебаний в секунду (20 000 Гц) [11].
Характеристика кожного анализатора. Всякий контакт с внешним предметом может вызывать ощущения четырех типов, способные объединяться в комплексные восприятия. Это ощущение давления, тепла, холода и боли. Рецепторы, образованные нервными окончаниями, разбросаны по всей поверхности тела, но расположены более плотно на ладонях, на коже живота и спины.
Существует несколько типов кожных рецепторов. Свободные нервные окончания разбросаны по всей поверхности кожи и реагируют на температуру и давление либо сразу на оба этих воздействия. Рецепторы, расположенные в более глубоких слоях кожи (инкапсулированные нервные окончания и окончания, оплетающие основания волосяных фолликулов), воспринимают главным образом давление.
Говоря о температурных рецепторах, следует отметить, что на теле имеются точки, чувствительные только к теплу или только к холоду. Они активируются в зависимости от температуры кожи: если кожа разгорячена, всякий более холодный предмет будет казаться холодным, пусть даже его температура сравнительно высока; и наоборот, предмет, температура которого выше температуры кожи, будет казаться теплым. Таким образом, тепло и холод – понятия относительные [11].
5.2 Психофизическая деятельность человека
Любая деятельность содержит ряд обязательных психических процессов и функций, которые обеспечивают достижение требуемого результата. Важнейшие из них рассматриваются ниже.
Внимание – это направленность психической деятельности на определенные предметы или явления действительности. Непроизвольное внимание возникает без всякого намерения, без заранее поставленной цели и не требует волевых усилий. Произвольное внимание возникает вследствие поставленной цели и требует определенных волевых усилий. Непроизвольное отвлечение – колебание внимания и его ослабление к объекту Деятельности. Распределение внимания – одновременное внимание к нескольким объектам деятельности при одновременном выполнении Действий с ними. Намеренный перенос внимания с одного объекта на другой – переключение внимания.
Ощущение – простейшим процесс, заключающийся в определении свойств или явлений материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражителей на соответствующие рецепторы. Существуют ощущения нескольких видов: зрительные, слуховые, кожные, кинестетические.
Восприятие – процесс отражения и отношений человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии но органы чувств, в ходе которого происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы предметов и явлений,
Память – процессы запоминания, сохранения, последующего узнавания и воспроизведения того, что было в вашем прошлом опыте.
Мышление – образ обобщенного и опосредственного познания существенных свойств и явлений окружающей действительности, а также существенных связей и отношений, существующих между ними.
Наглядно-действенное мышление – вид мышления, которое осуществляется в форме наглядных образов.
Абстрактное (отвлеченное) мышление – вид мышления, опирающегося на общие и отвлеченные понятия.
Воображение – процесс создания образов-представлений нового, т. е. того, что в прошлом данный человек не воспринимал, с чем не встречался.
Общение – способ активного взаимодействия между людьми. Речевое общение – это использование языка в целях общения людей, необходимая основа человеческого мышления. Фонематический слух – способность человека выделить из речевого потока фонемы, т. е. смыслоразделительные звуки речи. Внутренняя речь – речь про себя, внутреннее проговаривание, обычно используемое в процессе мышления.
5.3 Антропометрические характеристики человека
Антропометрические характеристики определяются размерами тела человека и его отдельных частей и используются для проектирования наиболее рациональных, а значит, и безопасных условий труда, так как они позволяют рассчитывать пространственную организацию рабочего места, устанавливать зоны досягаемости и видимости, размеры конструктивных параметров рабочего места и приспособлений (высота, ширина, длина, глубина и т.п.).