Эргономические требования к рабочим местам и средствам управления машинами и механизмами, применяемыми при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых. Методические рекомендации

(утв. Минздравом СССР 19.02.1979 № 1966-79)

ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧИМ МЕСТАМ И СРЕДСТВАМ УПРАВЛЕНИЯ МАШИНАМИ И МЕХАНИЗМАМИ, ПРИМЕНЯЕМЫМИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ, НЕРУДНЫХ И РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Тяжесть, напряженность и производительность труда машинистов (операторов) современных высокопроизводительных машин во многом зависит от учета эргономических требований при их конструировании. Вместе с тем ощущается недостаток и разобщенность сведений, необходимых проектировщикам для выбора оптимальных эргономических решений.

Настоящие рекомендации созданы с целью объединения в одном документе научно обоснованных эргономических требований к рабочему месту, органам управления и средствам отображения информации современных машин и механизмов, а также методических подходов при их оценке. Они носят рекомендательный характер и являются дополнением к «Гигиеническим требованиям к машинам и механизмам, применяемым при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых» (утверждены Минздравом СССР 19 февраля 1979 г. № 1964-79) и «Методике гигиенической оценки машин и механизмов, применяемых при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых» (утверждены Минздравом СССР 19 февраля 1979 г. № 1965-79).

1. Требования к организации рабочего места и оборудованию

1.1. При проектировании рабочего места для управления горной машиной следует учитывать размеры тела человека, его биохимические и физиологические возможности, а также требования ГОСТ 22269-76.

1.2. Выбор необходимых пространственных характеристик рабочего места и его оборудования должен осуществляться с учетом рабочих положений человека, их изменений во время рабочих операций, характера помещений, а также с учетом поправки на спецодежду.

1.3. Размеры свободного рабочего пространства, люков, проходов, высота рабочей поверхности, ширина сиденья и т.п. должны рассчитываться на людей высокого роста (для 95-го перцентиля), а размеры досягаемости рук, ног, высота сиденья и др. для людей низкого роста (для 5-го перцентиля).

1.4. Размеры рабочего пространства при неподвижном положении человека в рабочем кресле равняются следующим величинам, которые должны увеличиваться при совершении движения: высота от плоскости сиденья до потолка для человека в каске — не менее 1070 мм для работы в нормальных условиях, 1170 мм — в суровых климатических условиях; минимальное расстояние для размаха локтей от средней линии тела в сагиттальной плоскости — 460 мм, свободное пространство от спинки кресла до переднего края коленей — 680 мм.

1.5. При размещении органов управления следует учитывать размеры досягаемости моторного поля рабочего места и требования ГОСТ 12.2.032-78 (табл. 1).

Границы зоны досягаемости	Стоя		Сидя и стоя		Сидя
	допустимая	оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая	оптимальная
По глубине от края панели, мм	600 не более	300	500	300	500	300
По высоте относи-	800 -	1000 -	800 -	1100	600 -	800 -
тельно площадки, с которой осуществляется управление, мм	1600	1400	1000		1200	1000
По фронту для одной	-	-	-	-	400 -	300
руки, мм					680
По фронту для обеих	1400 -	1000	1000 -	700 -	1000 -	600
рук, мм	1800		1500	750	1300

1.6. Машины и механизмы, требующие обслуживания на высоте более 2 м, должны иметь рабочие площадки шириной не менее 800 мм с перилами на высоте 1000 мм и сплошной обшивкой снизу высотой 150 мм. На высоте 500 мм от пола обязательна ограждающая планка по всему периметру площадки. На настиле площадок и переходов необходимо рифление.

1.7. При проектировании рабочих операций и конструировании оборудования следует учитывать, что управляющие движения должны осуществляться по возможности в зоне зрительного контроля и не выходить за пределы рабочей зоны. При работе стоя допускаются вынужденные наклоны корпуса вперед не более 30 град. Число таких наклонов не должно превышать 50 — 100 за смену.

1.8. Кресло оператора должно соответствовать требованиям ГОСТ 21889-76 с учетом особенностей условий деятельности оператора конкретной машины. Должна быть обеспечена возможность изменения положения кресла или сиденья в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в нужном положении. При управлении с пульта в позе «сидя» рекомендуются указанные в табл. 2 размеры пульта и кресла оператора.

Наименование	Размеры
1. Пульт управления высота рабочей поверхности, мм:
для положения «сидя»	660 — 800
для положения «сидя-стоя»	980 — 1050
для положения «стоя»	1100 — 1150
наклон панели пульта к горизонтальной плоскости, град. пространство для ног:	10 — 15
высота, мм	600 — 630
ширина, мм	450 — 500
глубина, мм	450 — 650
расстояние от плоскости рабочей поверхности до сиденья	270 — 300
2. Кресло оператора:
глубина, мм	370 — 400
ширина, мм, не менее высота (от пола) регулируется в пределах, мм	400
для работы «сидя»	370 — 500
для работы «сидя-стоя»	760 — 840
уклон наклона сиденья к горизонтали, град.	0 — 7
угол между плоскостью сиденья и спинкой (регулируемый), град.	98 — 104
высота спинки, мм	405 — 455
высота подлокотников, мм	220 — 240
ширина подлокотников, мм, не менее	50
длина подлокотников, мм	280 — 300

1.9. Сиденья, спинка и подлокотники рабочего кресла должны быть полумягкими с обшивкой из прочного, легко моющегося, воздухопроницаемого, неэлектризующегося материала (воздухопроницаемость не менее 0,35 куб. см/кв. см x с, паропроницаемость — не менее 3,5 мг/кв. см x ч).

1.10. Сиденья на самоходных машинах должны иметь покрытия из вибродемпфирующего материала.

1.11. Расстояние от глаз до индикатора должно составлять 330 — 750 мм (последнее при необходимости манипуляции с соответствующим индикатору органом управления).

1.12. При работе в положении «сидя» (без пульта с рабочей поверхностью) органы управления следует располагать на 200 — 300 мм выше переднего края сиденья и на расстоянии 450 — 600 мм от спинки кресла. В переведенном «на себя» положении расстояние от рукоятки рычага до спинки кресла должно быть не менее 350 мм и не более 700 мм. Рукоятка маховика (штурвала) должна находиться на высоте 450 мм от плоскости сиденья, а плоскость вращения маховика — на расстояния 450 мм от спинки кресла.

1.13. При наличии педалей расстояние их от спинки кресла должно быть в пределах 810 — 920 мм в зависимости от величины хода педалей (50 — 150 мм). Просвет между расположенными рядом педалями должен быть не менее 50 мм. При наклоне педали к горизонтали на угол более 20 град. следует предусмотреть на ней опору для пятки.

2. Расположение органов управления и средств отображения информации

2.1 При размещении органов управления должны учитываться требования ГОСТ 22269-76, а также следующие принципы:

• группировка органов управления и контроля по функциям;
• размещение часто используемых органов управления и контроля в оптимальной зоне досягаемости и в зоне наилучшего восприятия;
• при последовательном использовании органов управления обеспечение действия ими слева направо и сверху вниз;
• распределение органов управления равномерно для правой и левой руки, при этом для правой руки предназначать наиболее ответственные операции;
• наиболее предпочтительное движение органов управления — «от себя» и «на себя»;
• плоскость лицевой поверхности индикаторов должна быть близка к перпендикуляру к нормальной линии взора (допускается отклонение до 45 град.);
• при групповом расположении шести и более индикаторов следует располагать их на панели в виде двух параллельных рядов (при наличии 25 — 30 индикаторов необходимо компоновать их в виде 2 — 3 зрительно отличных групп и предусматривать одинаковое начальное положение стрелок для нескольких групп на одной панели);
• индикаторы следует располагать либо над соответствующими органами управления, либо все индикаторы вверху, а органы управления внизу панели, сохраняя их одинаковое относительное положение;
• необходимо соблюдать соответствие направления перемещения стрелки индикатора и движения функционально связанного с ними органа управления.

2.2. Форма панели пульта управления выбирается в зависимости от количества и размеров органов управления и контроля:

• фронтальная:

высота — 700 — 750 мм;

ширина — 1000 — 1500 мм;

глубина — 500 — 600 мм;

• трапециевидная — оптимальный угол разворота — 105 град.;
• многогранная, диаметр полукруглой панели;

минимальный — 1200 мм;

максимальный — 5000 мм.

2.3. При проектировании пультов управления следует учитывать размеры полей зрения. Угловые границы оптимального поля (в градусах от точки пересечения горизонтальной линии взора с вертикальной лицевой плоскостью приборной панели) составляют: влево — 15°, вправо — 15°, вверх — 0°, вниз — 30°. Границы максимального поля зрения — соответственно — 95°, 95°, 75°, 85°. Целесообразные границы размещения индикаторов при работе «стоя»: нижняя — 1000 мм, верхняя — 1800 мм и при работе «сидя» — 800 — 1300 мм.

3. Требования к органам управления

3.1. При выборе органов управления необходимо исходить из характера рабочего движения, скорости и точности выполнения операции, диапазона и усилия:

• нажимные кнопки используются для быстрого включения и выключения при небольших усилиях пальцев;
• рычажные выключатели (тумблеры) применяются для быстрого переключения и выключения, выбора диапазона в случаях, когда необходим зрительный контроль их положения, а также при близком расположении органов управления (менее 25 мм);
• поворотные ручки, вращающиеся кнопки и головки используются для быстрого включения и тонкой регулировки и настройки при небольших усилиях пальцев;
• маховики (штурвалы) применяются при необходимости медленного (до 10 об./мин.) вращения и точного поворота на определенную величину градусов и при необходимости применения значительных усилий;
• педали применяются для разгрузки рук и экономии времени управления, небольшой точности регулировки и необходимости больших мышечных усилий.

3.2. Для облегчения опознания органы управления должны быть кодированы одним или несколькими способами: формой, размером, видом операции управления, надписями, цветом.

3.3. Форма, размер, усилия и расстояние между кнопками должны соответствовать ГОСТ 22614-77.

3.4. Размеры, усилия и вид рычага и рычажного выключателя типа «Тумблер» должны соответствовать ГОСТ 21753-76 и ГОСТ 22615-77.

3.5. Размер, усилия и форма выключателей и переключателей поворотных должны соответствовать ГОСТ 22613-77.

3.6. Панели при частом использовании должны иметь длину 120 — 300 мм, ширину — 60 — 80 мм. Рабочий ход педали должен составлять 50 — 100 мм. Усилия, прикладываемые к педалям при постоянном использовании, должны составлять 40 — 90 Н при периодическом использовании стопой: до 20 раз в час — 25 — 60 Н; до 100 раз в час — 25 — 50 Н, более 100 раз в час — 25 — 30 Н, при периодическом использовании всей ногой: до 20 раз в час — 40 — 120 Н, до 100 раз в час — 30 — 70 Н, более 100 раз в час — 25 — 35 Н.

3.7. Маховики и штурвалы должны соответствовать требованиям ГОСТ 21752-76.

4. Требования к средствам отображения информации

4.1. Конструкция индикаторов и их размещение должны обеспечивать быстрое и безошибочное считывание их показаний. Шкальные индикаторы должны соответствовать требованиям ГОСТ 22902-78 и ГОСТ 21829-76.

4.2 Частота мельканий ламповых индикаторов:

• пороговая — 4 - 6 Га;
• предупредительных сигналов — 0,5 — 1,0 Гц;
• аварийная сигнализация — 5 - 6 Гц.

Лампы, предназначенные для немедленного привлечения внимания, должны быть не менее чем вдвое ярче окружающего фона.

4.3. Для подачи акустических сигналов предупреждения и тревоги используются звуковые индикаторы. При выборе и проектировании такого рода сигналов рекомендуется учитывать требования ГОСТ 21786-76.

5. Оценка тяжести и напряженности труда при управлении машиной

5.1. Оценка тяжести и напряженности труда производится по данным эргономического анализа (ориентировочная оценка), а также путем определения степени функционального напряжения организма (в наиболее ответственных случаях для уточнения данных эргономического анализа).

5.2. Количественная оценка тяжести и напряженности труда по результатам эргономического анализа и физиологических исследований производится в соответствии с критериями, представленными в табл. 3 (по классификации проф. В.В. Розенблата в разделе А и Б (1) и по классификации проф. А.О. Новакатикяна и соавт. — в разделе Б (2, 3, 4)).

	Количественные критерии тяжести и напряженности работ по категориям
	1	2	3	4
	легкая	средней тяжести	тяжелая	очень тяжелая
	малонапряженная	умеренно напряженная	напряженная	очень напряженная
1	2	3	4	5
А. По эргономическим показателям
Максимальная масса поднимаемых вручную грузов, кг	до 5	до 15	до 40	свыше 40
Максимальная величина прилагаемых усилий, Н	до 50	до 150	до 400	свыше 400
Средняя величина усилий при частоте их применения свыше 30 в час, Н	до 20	до 100	до 200	свыше 200
Наклоны туловища (свыше	до 0,5	до 1,0	до 2,0	свыше 2,0
30°) при работе стоя, количество в минуту за время смены
Время нахождения в неудобной (вынужденной) позе, процент от общего времени смены	до 10	до 25	до 50	свыше 50
Число производственно важных объектов наблюдения	до 5	до 10	до 25	свыше 25
Время сосредоточенного наблюдения, процент от общего времени смены	до 25	до 50	до 75	свыше 75
Количество сигналов	до 15	до 35	до 60	свыше 60
(сообщений) в час
Б. По степени функционального напряжения организма
Частота сердечных сок- до 90 ращений (среднерабочая, в скобках — среднесменная), удары в минуту		до 100	до 120 (110)	свыше 120 (110)
Снижение статической до 10 выносливости мышц кисти к концу смены, процент		до 30	до 50	свыше 50
Увеличение скрытого нет периода зрительно- увеличемоторной реакции к ния концу смены, процент		до 25	до 50	свыше 50
Увеличение времени до 5 различения (концентрация внимания), процент		до 25	до 50	свыше 50

Примечания. 1. Общая оценка тяжести и напряженности проводится по наиболее чувствительному параметру.

2. Процентное отношение сдвигов физиологических функций по сравнению с исходными данными определяется только при условии получения достоверных различий показателей физиологических функций по абсолютным величинам.

5.3. Физиологические исследования выполняются на практически здоровых рабочих в возрасте 25 — 40 лет при продолжительности работы на данной машине не менее 6 месяцев. Исследованию подвергаются не менее 3 рабочих в течение 4 — 5 рабочих смен.

5.4. Исследования показателей физиологических функций проводятся до работы (через 10 мин. после прибытия на рабочее место), в середине работы (после выполнения производственных операций) и после окончания работы по управлению испытываемой машиной (через 5 минут).

5.5. Во время выполнения физиологических исследований ведутся хронометражные наблюдения с целью определения продолжительности отдельных рабочих операций и плотности загрузки рабочего времени. Технологические операции должны выполняться в типичных условиях с оптимальной загрузкой рабочего времени основным производственным процессом.

5.6. Частота сердечных сокращений измеряется в течение всего времени работы по обслуживанию машин. При использовании телеметрической аппаратуры подсчет частоты сердечных сокращений при кратковременных рабочих операциях (до 10 мин.) производится в течение всего времени их выполнения, а при длительных операциях — за 5 — 10-минутные отрезки времени работы, чередующиеся с паузами такой же длительности. Во время отдыха частота сердечных сокращений подсчитывается в течение всего времени восстановительного периода.

5.7. Скрытый период простой зрительно-моторной реакции измеряется методом хронорефлексометрии. Исследуемому предъявляется последовательно 10 световых сигналов с интервалами между сигналами в пределах 2 сек. +/- 400 мсек.

5.8. Устойчивость и концентрация внимания исследуются в случае оценки труда оператора при длительности сосредоточенного наблюдения более 25% сменного времени. Исследования внимания проводятся при помощи метода отыскивания чисел по Шульте — Платонову или при помощи таблиц с кольцами Ландольта.

5.9. Выносливость мышц к статическому усилению измеряется с помощью динамометра. При этом соблюдается идентичность позы (сидя или стоя) и положения руки (рука отведена в сторону на 90°). Измерения проводятся с усилиями, равными 75% максимальной силы. Время удерживания усилия фиксируется.

6. Оценка конструктивных особенностей и способа управления машиной

6.1. Функциональный анализ трудового процесса

6.1.1. Методом наблюдения изучается технология производственного процесса, функции рабочих, приемы работы и рабочие движения, а также способ управления машиной.

6.1.2. По данным гигиенической характеристики определяется максимальная величина перемещаемых человеком грузов.

6.1.3 Методом хронометражных наблюдений определяются (в минутах и процентах от всего времени смены):

• длительность отдельных операций в течение смены;
• чистое время работы машины;
• продолжительность операций с различной интенсивностью неблагоприятных факторов;
• длительность технологических перерывов;
• длительность выполнения ручных операций;
• длительность вынужденных перерывов;
• плотность загрузки рабочего времени;
• количество сигналов (сообщений) в час;
• время сосредоточенного наблюдения;
• число элементов, подлежащих запоминанию в течение 2 часов и более.

6.2. Рабочая поза

6.2.1. Методом наблюдения, фотографирования или киносъемки определяются основные характерные рабочие позы и рабочие движения, а также обзор при обслуживании машины в течение смены.

6.2.2 Методом хронометражных наблюдений определяются:

• время пребывания в неудобной, вынужденной позе (в абсолютных величинах и в процентах от всего времени смены);
• частота рабочих движений (количество в час);
• наклоны туловища свыше 30 (количество в минуту) в среднем за смену (при работе «стоя»).

6.3. Рабочее место

6.3.1. С помощью мерительного инструмента измеряются: размеры пульта управления, параметры зоны расположения основных и вспомогательных органов управления; параметры зоны расположения органов контроля; размеры сиденья и пределы его регулирования; расстояние между отдельными органами управления и сиденьем; размеры педалей и форма рычагов, а также пределы их рабочего действия и т.д.

6.3.2. С помощью динамометрических и тензометрических приборов измеряются усилия, прикладываемые к органам управления.

6.3.3. В результате наблюдений и изучения технической документации определяются состояние покрытия сиденья, характер поверхностей педалей, рукояток и т.д.

Обозначение	Наименование норматива
ГОСТ 12.2.032-78	ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя
ГОСТ 21786-76	СЧМ. Сигнализаторы звуковые неречевых сообщений. Общие эргономические требования
ГОСТ 21889-76	СЧМ. Кресло человека-оператора. Общие эргономические требования
ГОСТ 217-52-76	СЧМ. Маховики управления и штурвалы. Общие эргономические требования
ГОСТ 217-53-76	СЧМ. Рычаги управления. Общие эргономические требования
ГОСТ 21829-76	СЧМ. Кодирование зрительной информации. Общие эргономические требования
ГОСТ 22614-77	СЧМ. Выключатели и переключатели клавишные и кнопочные. Общие эргономические требования
ГОСТ 22269-76	СЧМ. Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования
ГОСТ 22615-77	СЧМ. Выключатели и переключатели типа «тумблер». Общие эргономические требования
ГОСТ 22613-77	СЧМ. Выключатели и переключатели поворотные. Общие эргономические требования
ГОСТ 22902-78	СЧМ. Отсчетные устройства индикаторов визуальные. Общие эргономические требования

---