|
Układy antropotechniczne w budowie maszyn górniczych |
|
|
|
|
Układy antropotechniczne w budowie maszyn górniczych Autor: T. Winkler
Dotychczasowe metody projektowania maszyn górniczych miały charakter "tcchnocentryczny" i w głównej mierze były nakierowane na osiągnięcie jak najlepszych parametrów technicznych przez projektowane maszyny. Złożoność współczesnych systemów chodnikowych i ścianowych zwraca uwagę na znaczenie czynnika ludzkiego podczas ich eksploatacji. W procesie eksploatacji pomiędzy środkami technicznymi a ludźmi tworzą się więzi, dzięki którym powstają układy antropotechniczne (Dictrych 1985). W układzie antropotechnicznym pomiędzy człowiekiem a środkiem technicznym zachodzą dwa typy relacji: relacje typu somatycznego i relacje typu receptorowego (rys. 1). Relacje te są oceniane w świetle kryteriów ergonomicznych i bezpieczeństwa. Przyjmuje się, że stan układu antropotechnicznego, w którym dla przyjętego układu kryteriów oceniane są relacje, nazywany jest stanem kryterialnym. Model reprezentujący rzeczywisty układ antropotcchniczny i zawierający wszystkie te jego cechy, które są oceniane w świetle przyjętych kryteriów szczegółowych nazywany jest modelem kryterialnym. W modelowaniu relacji somatycznych uwzględniana jest zmienność cech antropometrycznych. Czynniki wpływające na zmienność cech antropometrycznych pokazane zostały na rysunkach 2 i 3. Relacje somatyczne posiadają swoją strukturą, do której należą: sposób połączenia elementów układu antropotcchniczncgo ze sobą oraz kolejność łączenia elementów. Obraz struktury relacji dla operatora kombajnu chodnikowego podczas urabiania przodka w strefie spągu zarejestrowany został na rysunku 4a. Zapis tej relacji w formie grafu umieszczono na rysunku 4b. Propozycję zmodyfikowanej konstrukcji układu sterującego wraz z odpowiadającą mu strukturą relacji przedstawiają rysunki 5a i 5b. Na potrzeby modelowania receptorów przyjmuje się uogólnione cechy receptorów: lokalizacja w przestrzeni, cechy antropometryczne związane z rozmieszczeniem receptorów na powierzchni ciała, cechy biofizyczne, cechy biochemiczne. Na rysunku 6 pokazano rozmieszczenie receptorów na powierzchni ciała, a w tablicy 1 umieszczona jest przykładowa lista uogólnionych cech dla receptorów słuchu. Na rysunkach 7a, 7b i 7c przedstawiono reprezentacje graficzne modeli receptorów. Na rysunku 8 widoczne są pośrednie położenia modelu sylwetki operatora podczas obsługi maszyny oraz chwilowe położenia modeli receptorów (rys. 9). Przykładowe wartości uogólnionych cech receptorów słuchu pokazane zostało na rysunku 10. W tablicy 2 przedstawiony został fragment przykładowego pliku z danymi wejściowymi do programu RAYNO1SE służącego do modelowania pól akustycznych (RAYNOISE 1995). Sposób modelowania relacji wzrokowej został przedstawiony dla operatora ładowarki podczas wyrównywania spągu w przodku chodnikowym. Na rysunku 1 la pokazany jest model krytcrialny ładowarki i cech antropometrycznych operatora. Widok osprzętu od strony siedzącego operatora umieszczono na rysunku 1 lb. Z rysunku wynika, że potencjalne punkty kolizji nie są widziane przez operatora. Na rysunkach 12a i 12b pokazano tę sama sytuację, z tym że operator stoi z przodu ładowarki, obok osprzętu. W tym położeniu operator widzi punkty kolizji. Stosowanie modeli komputerowych pozwala na ocenę warunków eksploatacji maszyn górniczych już we wczesnych fazach ich projektowania.
|
2011