Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт авиамашиностроения и транспорта Кафедра самолетостроения и эксплуатации авиационной техники «Эргономическая экспертиза инженерных решений» наименование темы ОТЧЕТ по лабораторной работе №4 по курсу «Проектирование испытательных стендов» Выполнили группы А.В. Менг В.В. Космогоров В.Е. Шляпин студенты СМ-18-2 шифр группы подпись Проверил И.О.Фамилия Гущин С.В. подпись Иркутск 2023 И.О.Фамилия Цель работы: 1.1. Изучить общие эргономические требования к системам человекмашина (СЧМ). 1.2. Ознакомиться с целью, содержанием и методами эргономического обеспечения при проектировании технических средств деятельности. 1.3. Изучить методы проведения эргономической экспертизы инженерных решений. 1.4. Ознакомиться с нормативно-техническими эргономическому обеспечению инженерных решений. документами по 1.5. Провести эргономическую экспертизу опытного образца конкретного технического средства (в соответствии с полученным заданием). Порядок действий: 1. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к СОИ испытательных стендов. 2. По заданию преподавателя выбрать 2-3 средства отображения на панели управления испытательного стенда. 3. Классифицировать выбранные СОИ по виду. 4. Для каждого СОИ составить таблицу соотвставия требованиям следующего вида: 5. Произвести расчет эргонометрических показателей оцениваются по бинарной шкале, они принимают значение, равное "1", если фактическое значение показателя соответствует рекомендуемому, и равное "О", если оно ему не соответствует. Групповой эргономический показатель (Оц.гр.) рассчитывается как общая оценка по группе единичных показателей: Оц. гр = Сумма 1 Сумма 1 + Сумма 0 Сумма1 - суммарное число случаев, когда имеет место соответствие единичных показателей эргономическим требованиям; Сумма0 - суммарное число случаев, когда соответствия нет. Очевидно, что Сумма1 + Сумма0) - это общее число единичных показателей в группе, поэтому групповой эргономический показатель изменяется в пределах 0 < Оц. гр.<1 , имеет смысл эмпирической вероятности и служи v мерой соответствия характеристик СЧМ эргономическим треновациям данной группы. Полученное значение группового эргономического показателя оценивается с учетом следующей градации: 0,8-1,0 -"отлично"-эргономические характеристики изделия соответствуют базовым значениям; 0,5-0,8 - "хорошо"-приближается к базовым, но требуется совершенствование изделия; 0,2-0,5 - "удовлетворительно" - далеки от базовых, требуется значительное улучшение изделия; 0-0,2 - "неудовлетворительно"-практически не обеспечивается необходимая производительность, удобство и безопасность труда человека оператора. После такой обшей оценки производится анализ единичных показателей, значения которых не соответствуют эргономическим требованиям (получили "нулевые" оценки) и намечаются мероприятия по рационализации оцениваемого изделия. Практическая работа В качестве изучаемого объекта примем течеискатель ПТИ-10. Гелиевые течеискатели являются одним из основных инструментов для поиска течей в вакуумных системах и блоках криогенных установок. Широко используются при контроле герметичности в производстве летательных аппаратов. Течеискатель ПТИ-10 является универсальным прибором, рассчитанным на все виды контроля герметичности с применением гелия-4* в качестве пробного газа. Течеискатель состоит из двух основных частей: вакуумной системы и электронной схемы. Вакуумная система течеискателя состоит из массспектрометрической камеры с постоянным магнитом, паромасляного насоса, вакуумного насоса, семи клапанов, калиброванной гелиевой течи, азотной ловушки, вакуумного датчика и термопарного манометрического преобразователя. Течеискатель представляет собой высокочувствительный магнитный массспектрометр, настроенный на регистрацию гелия. Он обеспечивает возможность проведения любых видов испытаний на герметичность: поиск мест течей в откачанных, а также в заполненных гелием объемах и проверку их общей герметичности. Рисунок 1 – Внешний вид масс-спектрометрического течеискателя ПТИ-10 Алгоритм паботы оператора: 1. Выключатель "СЕТЬ" установить в положение "ВКЛ.". При этом должны начать работать вакуумный насос и вентилятор паромасляного насоса, а также должны загореться индикаторы включения сетевого напряжения на лицевых панелях блока измерения ионного тока, блока питания камеры и блока измерения давления. Вход течеискателя соединен с испытуемым объектом, отсеченным от течеискателя дополнительным вакуумным вентилем. 2. Откачать объем. Нажать (и отпустить) кнопку клапана "ОТКАЧКА ПАРОМАСЛЯНОГО НАСОСА" на панели управления, при этом должен загореться индикатор "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС - ОТКАЧКА". Откачать объем паромасляного насоса. 3. Открывая последовательно клапаны "ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ", "ОТКАЧКА КАМЕРЫ", "ВХОДНОЙ КЛАПАН" и "ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ”, откачать всю вакуумную систему течеискателя. Закрыть клапаны "ОТКАЧКА КАМЕРЫ", "ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ" и "ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ" и "ВХОДНОЙ КЛАПАН". Клапан "БАЙПАСНАЯ ОТКАЧКА КАМЕРЫ" открывается только после вскрытия камеры в работающем течеискателе. В процессе работы течеискателя он всегда закрыт. Тумблер "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС - НАГРЕВАТЕЛЬ" (на панели управления) установить в верхнее положение, при этом должен загореться световой сигнал "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС". 4. Через 30 - 40 минут залить в азотную ловушку жидкий азот через воронку, имеющуюся в комплекте течеискателя и открыть клапан "ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ". Тумблер "ФОРВАКУУМ - ВЫСОКИЙ ВАКУУМ" установить в положение "ВЫСОКИЙ ВАКУУМ". Откачать вакуумную систему течеискателя до давления (1 - 3) 10-5 мм рт.ст., соответствующего 5-20 делениям средней шкалы стрелочного прибора блока измерения давления. 5. Открыть клапан "ВХОДНОЙ КЛАПАН" и "ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ" (на входе течеискателя установлена заглушка) и откачать гелиевую течь до давления, соответствующего 5-20 делениям средней шкалы блока измерения давления. Закрыть клапан "ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ" и "ВХОДНОЙ КЛАПАН". 6. Открыть клапан "ОТКАЧКА КАМЕРЫ", откачать камеру до давления, соответствующего 3 делениям (не более!) средней шкалы стрелочного прибора блока измерения давления. Отрегулировать нуль усилителя блока измерения ионного тока на всех шкалах, устанавливая переключатель "ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ" последовательно в положения "30V", "10V", "3V", "1V", "0,3V" и "0,1V", и резистором "УСТАНОВКА НУЛЯ" установить стрелку прибора блока измерения ионного тока на нуль. Переключатель "ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ" вернуть в положение “30V". 7. Нажать кнопку "ДЕБЛОКИРОВКА".ВНИМАНИЕ! ПЕРЕД ВКЛЮЧЕНИЕМ НАКАЛА КАТОДА ИОННОГО ИСТОЧНИКА НЕОБХОДИМО ПРОВЕРИТЬ, ОТКРЫТ ЛИ КЛАПАН "ОТКАЧКА КАМЕРЫ”. ВКЛЮЧЕНИЕ НАКАЛА КАТОДА ИОННОГО ИСТОЧНИКА ПРИ ЗАКРЫТОМ КЛАПАНЕ "ОТКАЧКА КАМЕРЫ" ПРИВОДИТ К СГОРАНИЮ КАТОДА. 8. Подать накал на катод ионного источника массспектрометрической камеры. Для этого переключатель "ИЗМЕРЕНИЕ" установить в положение "ТОК ЭМИССИИ" и переключатель "ТОК ЭМИССИИ" - в положение "0,5 мA". Через 10 - 20 с. стрелка выходного прибора блока питания камеры должна отклониться на середину шкалы. Проверить величину ускоряющего и супрессорного напряжений. Величина ускоряющего напряжения порядка 400 В. Величина супрессорного напряжения, в зависимости от величины остаточного фона, может лежать в широких пределах от 40 до 100 В и более. 9. Ускоряющее и супрессорное напряжения контролируются выходным прибором блока питания камеры в соответствующих положениях переключателя "ИЗМЕРЕНИЕ". Окончательная регулировка ускоряющего напряжения, подстройка супрессорного напряжения и корректировка расположения магнитной системы производится по сигналу от гелиевой течи. 10. Для выключения течеискателя необходимо: закрыть клапаны "ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ" и "ВХОДНОЙ КЛАПАН"; переключатель "ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ" установить в положение "30 V"; переключатель "ТОК ЭМИССИИ" установить в положение "КАТОД ВЫКЛЮЧЕН"; закрыть клапан "ОТКАЧКА КАМЕРЫ"; сифоном (толстостенной медной трубкой с герметичной пробкой) удалить жидкий азот из азотной ловушки; выключить накал нагревателя паромасляного насоса (тумблер "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС - НАГРЕВАТЕЛЬ" установить в нижнее положение); через 30 мин после охлаждения паромасляного насоса и отогрева азотной ловушки закрыть клапан "ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ", проверить, что все остальные вакуумные клапана в системе закрыты и выключить напряжение питающей сети, установив выключатель "СЕТЬ" в положение "ВЫКЛ.", при этом автоматически открывается электромагнитный клапан напуска атмосферы в форвакуумный насос. Определим число обращений к конкретным органам управления (ОУ) и средствам отображения информации (СОИ) в процессе работы с прибором Таблица 1-Число обращений к ОУ и СОИ Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Вид ОУ или СОИ Включатель «Сеть» Индикатор включения Индикатор блока питания камеры Индикатор блока измерения давления Кнопка "ОТКАЧКА ПАРОМАСЛЯНОГО НАСОСА" индикатор "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС Клапан ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ" Клапан "ОТКАЧКА КАМЕРЫ" Клапан "ВХОДНОЙ КЛАПАН" Клапан «ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ» Клапан "БАЙПАСНАЯ ОТКАЧКА КАМЕРЫ" Тумблер «ФОРВАКУУМ ВЫСОКИЙ ВАКУУМ» Переключатель «ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ» Число обращений 2 2 1 1 1 1 4 4 4 4 2 2 8 14 15 16 17 «Установка нуля» Кнопка «ДЕБЛОКИРОВКА».ВНИМАНИЕ» переключатель "ИЗМЕРЕНИЕ" переключатель "ТОК ЭМИССИИ" 1 1 1 2 Классификация ОУ и СОИ: по важности (); по частоте использования: 1) очень часто (Клапан ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ" Клапан "ОТКАЧКА КАМЕРЫ", Клапан "ВХОДНОЙ КЛАПАН", Клапан «ГЕЛИЕВАЯ ТЕЧЬ», Переключатель «ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ»); 2) часто (Тумблер «ФОРВАКУУМ - ВЫСОКИЙ ВАКУУМ» Тумблер «ФОРВАКУУМ - ВЫСОКИЙ ВАКУУМ»); 3) редко (Тумблер «Сеть», Регулятор «Корректор нуля УПТ», Кнопка «ДЕБЛОКИРОВКА».ВНИМАНИЕ» переключатель «ИЗМЕРЕНИЕ», индикатор "ПАРОМАСЛЯНЫЙ НАСОС). по прецизионности (Переключатель «Чувствительность», Регулятор «Установка нуля», Тумблер и Ручка «Компенсация начального тока», Ручка «Регулировка тока накала», Ручка «Громкость», Регулятор «Частота», Стрелка прибора, Табло «Обрыв эмиттера»). Составим перечень показателей, которые должны быть учтены при оценке данного прибора. Таблица 5- Эргономические показатели для экспертной оценки компоновки средств отображения информации (СОИ) и органов управления (ОУ) № Наименование показателя и условия его применения Правила оценивания 1 2 3 1. Расположение ОУ в зонах моторного поля человека 1.1.Все ОУ расположены -в пределах зоны досягаемости -иначе 1.2.Наиболее важные и -в пределах зоны оптимальной досягаемости часто используемые ОУ -иначе расположены 1.9. Расположение ОУ -способствуют поддержанию рациональной рабочей позы (выпрямленный корпус, исключение частых наклонов туловища, поворотов головы и т.п.) -не способствует этому Оценка 4 1 0 1 0 1 0 1.10. Разъёмы, гнёзда для подключения различных внешних устройств размещены - -так, чтобы не затруднять оператору работать с ОУ и СОИ (т.е. не на передней панели) -иначе 1 0 2 Организация рабочих движений оператора 2.1.ОУ размещены так, что работая с ними действия оператора 2.8.ОУ для одновременной работы обеими руками размещены так - осуществляются слева направо и сверху вниз - иначе 1 0 - чтобы, манипулируя ими, руки оператора не перекрещивались - иначе 1 2.9.ОУ, случайно переключение которых нежелательно, размещены так, - что вероятность этого уменьшена рациональной компоновкой или применением специальных фиксаторов - иначе 1 0 0 3. Расположение СОИ в информационном поле 3.1.Все СОИ размещены так, - что доступны зрительному контролю - иначе 3.4. СОИ размещены - в соответствии с последовательностью их использования - иначе 3.7. СОИ и связанные с - так чтобы рука оператора, ними ОУ размещаются манипулирующего ОУ, не закрывала СОИ - иначе 4. Совместное расположение СОИ и ОУ 0 1 0 4.1.Перемещение приводного элемента ОУ и изменение показаний СОИ, связанного с ним, - 4.3. Функциональные группы СОИ и ОУ, используемые для наиболее важных операций - выделяются на панелях контрастирующей обводкой - не выделяются 1 0 4.5. Наиболее важные ОУ и СОИ 4.20. Надписи обозначающие функции ОУ - выделяются формой, цветом, размером - не выделяются - размещаются в непосредственной близости от их приводных элементов - иначе - размещаются так, что во всех случаях приводные элементы не мешают их чтению - иначе 1 0 1 0 4.21. Расстояние между приводными элементами тумблеров, размещённых в ряд, учитывает стереотипы движений: поворот по часовой стрелке, перемещение вправо или вверх - не учитывает 1 0 1 - составляет не менее 19 мм - иначе - составляет не менее 25 мм, если ряд размещён в глубь панели - иначе 1 0 1 0 1 0 1 0 4.22. Расстояние между осевыми линиями тумблеров и другими элементами управления - составляет не менее 25 мм 1 - иначе 0 4.23. Расстояние между кнопочными и клавишными выключателями и переключателями и другими ОУ - составляет не менее 15 мм 1 - иначе 0 7. Исследуем оцениваемый прибор для получения фактических значений выбранных показателей. Таблица 6-Результаты оценки компоновки СОИ и ОУ Номер показателя 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 2.1 Частная оценка 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 2.4 2.9 2.10 3.1 3.3 3.4 3.7 4.1 4.5 4.6 4.7 4.9 4.10 4.11 4.12 4.20 4.21 4.22 4.23 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Замечания и рекомендации При работе с прибором присутствуют движения оператора различных направлений. Сумма1=26 Сумма0=3 Оц.гр.=26/(26+3)=0,86-«отлично»-эргономические изделия соответствуют базовым значениям. характеристики «УТВЕРЖДАЮ» «12» ______04______2021г. АКТ эргономической экспертизы Название системы «человек-машина» _____человек-оператор-прибор______ __________________________________________________________________ Стадия разработки_____________________опытная партия___ ___________ Объект экспертизы_____________________образец прибора______________ Цель экспертизы ______________оценка компоновки ОУ и СОИ_________ __________________________________________________________________ Исходные материалы____________таблица эргономических показателей____ _______________________________для экспертной оценки________________ Перечень отступления от эргономических требований и рекомендации по их устранению Для повышения эргономичности и удобства использования исследуемого пробора рекомендуется нанести стрелки сопровождающие ход работы. Общая оценка эргономичности системы Эргономические характеристики изделия соответствуют базовым значениям. Экспертизу провели: Анисимова Т.А., Васильева А.А., Воротынова О.Н., Кузнецов А.Г.
