Home » Безпечність машин ФІЗИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ЛЮДИНИ Частина 3. Рекомендовані обмеження зусиль під час роботи з машинами ДСТУ EN 1005-3:20__(EN 1005-3:2002+А1:2008, IDT) (Опубліковано 15.11.2017 року)

Безпечність машин ФІЗИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ЛЮДИНИ Частина 3. Рекомендовані обмеження зусиль під час роботи з машинами ДСТУ EN 1005-3:20__(EN 1005-3:2002+А1:2008, IDT) (Опубліковано 15.11.2017 року)

1005-3 Вступ Завантажити ДСТУ EN 547-1                               ДСТУ EN 1005-3 Завантажити ДСТУ EN 547-1

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ


БЕЗПЕЧНІСТЬ МАШИН

ФІЗИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ЛЮДИНИ

Частина 3. Рекомендовані обмеження зусиль

під час роботи з машинами

SAFETY OF MACHINERY

HUMAN PHYSICAL PERFORMANCE

Part 3. Recommended force limits for machinery operation

Чинний від___________

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

У цьому стандарті наведено рекомендації для виробників машин (або їхніх складових частин) та для розробників стандартів типу С щодо контролю ризиків для здоров’я людини, пов’язаних із застосу­ванням фізичної сили під час роботи з машинами.

Цей стандарт визначає рекомендовані обмеження зусиль для дій під час роботи з машинами, що охоплює виготовляння, транспортування та уведення в експлуатацію (збирання, установлення, регулювання), використання (робота, очищання, пошук дефектів, технічне обслуговування, налагодження, програмування або переналагодження), виведення з експлуатації, утилізацію і демонтаж. Цей стандарт поширюється, в першу чергу, на машини, які виготовлено після того, як видано цей стандарт.

Цей стандарт поширюється, з одного боку, на машини для професійного користування до­рослим населенням, яке є здоровою робочою силою із звичайними фізичними можливостями, та, з іншого боку, на машини для побутового користування всім населенням, дітьми та людьми по­хилого віку включно.

 

Видання офіційне

Ці рекомендації розроблено на основі досліджувань, які проводили з європейським населенням.

Цей стандарт не поширюється на машини, виготовлені до його публікації CEN.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи необхідні для застосування цього стандарту. У разі датованих посилань застосовують тільки наведені видання. У разі недатованих посилань потрібно користуватись останнім виданням нормативних документів (разом зі змінами).

EN 614-1 Safety of machinery – Ergonomic design principles – Part 1: Terminology and general principles

EN 1005-1:2001 Safety of machinery – Human physical performance – Part 1: Terms and definitions

EN 1070 Safety of machinery – Terminology.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

EN 614-1 Безпечність машин. Ергономічні принципи проектування. Частина 1. Термінологія та загальні принципи

EN 1005-1:2001 Безпечність машин. Фізичні можливості людини. Частина 1. Терміни та визначення

EN 1070 Безпечність машин. Термінологія.

 

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

У цьому стандарті вжито терміни, наведені в EN 614-1, EN 1005-1:2001 та EN 1070.

4 РЕКОМЕНДАЦІЇ

4.1 Загальні рекомендації та інформація

Застосування процедури визначання обмеження зусиль, яку наведено нижче, рекомендовано здійснювати після ознайомлення з додатком A        EN 292-2:1991, та EN 614-1 і EN 614-2.

Дуже важливо, щоб оператор слідкував за послідовністю дій та за темпом роботи машини. Більш того, машини треба проектувати таким чином, щоб дії, які потребують докладання сили, були оптимальними відносно пози та положення кінцівок оператора, а також напряму прикладання зусиль. Крім цього, машини треба проектувати з урахуванням можливості зміни рухів та силових навантажень.

Процедура оцінювання ризику, яка наведена в цьому стандарті, формально має про­водитись для кожної дії під час роботи з машинами. Але треба зазначити, що дії, які повторюються нечасто та які потребують незначних зусиль, можуть бути оцінені узагальнено.

Дії, пов’язані з роботою з органами керування, розглянуто в EN 894-3, однак, цей стандарт надає важливу додаткову інформацію стосовно фізичних можливостей та безпеки оператора.

4.2 Оцінювання ризику зусиль, що прикладаються

Оцінювання ризику в цьому стандарті основане на здатності передбачуваних користувачів створювати фізичні зусилля та складається з трьох етапів, як проілюстровано на рисунку 1.

На етапі А максимальні ізометричні силові можливості розраховують для відповідних дій визначеної групи передбачуваних користувачів. У межах сфери застосування цього стандарту максимальні зусилля можна визначати за трьома альтернативними методами.

На етапі В можливе зусилля, визначене на етапі А, зменшується залежно від обставин, за якими це зусилля має утворюватись (швидкість, частота та тривалість дії). Це зменшення зусилля досягається за допомогою низки коефіцієнтів. Взагалі, результат – це зусилля, яке можна створювати без значної втоми.

На етапі С оцінюється ризик, пов’язаний з передбачуваним користувачем машини. Оцінювання ризику проводять за допомогою коефіцієнтів ризику, які зменшують максимальне зусил­ля, отримане на етапі В, до величин, пов’язаних з різними рівнями ризику.

Під час оцінювання ризику до уваги беруть пошкодження кістяково-м’язової системи людини, отже оцінювання ризику, в першу чергу, основане на припущенні, що зменшення ступеня втоми під час роботи призводить до зменшення можливих пошкоджень.

Рекомендовані обмеження зусиль стосуються більшості чоловіків та жінок загальної групи населення за умов оптимальної робочої пози та ідеальних умов середовища. Обмеження розраховують для оптимального діапазону рухів суглобів, потрібних для виконання відповідних дій.

Рекомендовано, щоб обмеження зусиль для професійних користувачів відповідало 15-му перцентилю усього дорослого населення, тобто чоловіків та жінок віком від 20 до 65 років. Обмеження зусиль для машин, призначених для побутового використання, має відповідати 1-му перцентилю дорослого населення. Посилання робиться на доросле населення, оскільки надійних даних щодо сили дітей та людей похилого віку немає або вони є недостатніми. Обмеження, які встановлюються процедурою в цьому стандарті, значно зменшать небезпеку для, як найменш, 85 % користувачів.

Виробник має усвідомлювати, що оцінювання зусиль, яке представлено в цьому стандарті, може бути використано також під час розробляння інструкцій з експлуатації машин.

 

Рисунок 1 – Ілюстрація поетапної процедури для оцінювання ризику зусиль, що прикладаються під час користування машинами передбачуваною групою користувачі

4.2.1 Етап А. Визначання основних силових можливостей

Результат: максимальне ізометричне зусилля FB для чітко визначеної дії з урахуванням передбачуваної групи споживачів.

Етап А можна виконати трьома варіантами.

Варіант 1

Знайти величини попередніх обчислень FB в таблиці 1, якщо вони є. Ці обмеження репрезентують основне європейське працездатне населення у встановленому віковому та статевому сполученні (Eur 12, 1993). Попередні обчислювання були зроблені за варіантом 3. Ці величини обчислюють для оптимальних робочих поз, як показано в таблиці. Виробник має знати, що фізичні зусилля, зокрема при роботі руками, пов’язані з робочими позами, а також з напрямом, у якому докладається сила.

Таблиця 1 – Максимальне ізометричне зусилля FB. Попередньо обчислені обмеження ізометричних зусиль для загальної діяльності у професійному та побутовому користуванні. Величини стосуються оптимальних умов роботи

Діяльність Професійне використання

FB ,   Н

Побутове використання

FB ,   Н

 

 

Робота кистями рук (однією кистю):

Силовий захват

 

250 184

 

назовні
усередину

 

 

 

 

Робота руками (у позі сидячі, однією рукою):– до верху– до низу

– назовні

– усередину

– від себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

– до себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

 

 

 

 

50

75

55

75

 

275

62

 

225

55

 

 

 

31

44

31

49

 

186

30

 

169

28

Робота усім тілом

(у позі стоячи):

– від себе

– до себе

 

 

200

145

 

 

119

96

 

 

 

 

Робота з педалями (у позі сидячи,

з опорою тіла):

– дія щиколотком

– дія ногою

 

 

 

250

475

 

 

 

154

308

 

Варіант 2

Обчислення FB за допомогою нескладної процедури, як описано в додатку А. Варіант 2 є наближенням до цієї процедури за умов однакової репрезентації чоловіків та жінок і можна застосовувати:

– якщо передбачувані користувачі схожі з основним європейським населенням;

– якщо відсутні конкретні демографічні дані щодо групи передбачуваних користувачів.

Варіант 2 стосується силових характеристик загального жіночого населення.

Обмеження можна обчислити за допомогою таких основних етапів:

– визначити відповідні дії та напрями дії сил;

– отримати розподіл ізометричних зусиль представників групи загального здорового дорослого європейського населення під час виконання відповідних дій;

– визначитись, де буде використовуватись машина: в професійних або побутових умовах;

– визначити FB, тобто 15-й перцентиль зусиль для професійного користування або 1-й перцентиль для побутового користування.

Подальшу інформацію та процедуру приблизного обчислювання подано в додатку А. Зверніть увагу, що додаток А довідковий, а не обов’язковий.

Варіант З

Точне обчислювання FB проводять за допомогою більш складної процедури, наведеної у додатку В.

Величина FB точно відповідає передбаченій групі населення. Отже, варіант 3 застосовують:

– якщо відомі конкретні вікові та статеві характеристики передбаченої групи населення.

Варіант 3 стосується силових характеристик конкретної підгрупи: жінок віком від 20 до 30 років.

Обмеження можна обчислити за допомогою таких основних етапів:

– визначити відповідні дії та напрямки дії сил;

– отримати параметри розподілу силових характеристик (середній та стандартний відхили) окремої репрезентативної групи (жінки віком від 20 до 30 років);

– отримати розподіл передбачуваної групи користувачів за віком та статевою ознакою згідно з демографічними даними щодо неї;

– визначити FB, тобто 15-й перцентиль зусиль для професійного користування або 1-й перцентиль зусиль для побутового користування.

Подальшу інформацію та процедуру обчислювання подано у додатку В.

Зверніть увагу, що додаток В є довідковий, а не обов’язковий.

  • Етап В. Визначання прийнятних можливостей

Результат: максимальне зусилля для передбачуваної групи користувачів з урахуванням швидкості, частоти та тривалості дії.

4.2.2.1 Коефіцієнт швидкості mv

Здатність до створення максимального зусилля зменшується у разі швидких рухів із стисканням. Це враховується коефіцієнтом швидкості, mv, який визначено в таблиці 2.

Таблиця 2 – Коефіцієнт швидкості mv , пов’язаний із швидкістю рухів

 

Швидкість

Відсутня

Дія передбачає дуже повільний рух або його відсутність

Є

Дія передбачає очевидний рух

mv 1,0 0,8

 

4.2.2.2 Коефіцієнт частоти mf

Дії, які часто повторюються, призводять до втоми, отже зменшують здатність до створення максимального зусилля. Наслідки втоми залежать від взаємозв’язку тривалості кожної окремої дії (час дії) і частоти, з якою ця дія виконується протягом роботи з машиною. Коефіцієнт який має це компенсувати, визначають згідно з таблицею 3.

 

 

 

 

Таблиця 3 – Коефіцієнт частоти mf, пов’язаний з тривалістю окремих дій (часом дії)

та частотою виконання цих дій

Час дії,

хв

Частота дій (хв-1)
≤ 0,2 > 0,2 – 2 > 2 – 20 > 20
≤ 0,05 1,0 0,8 0,5 0,3
> 0,05 0,6 0,4 0,2 немає даних

 

4.2.2.3 Коефіцієнт тривалості md

Втома, тобто зменшена здатність до створювання зусиль, розвивається поступово у часі під час виконання роботи. «Схожі» дії можуть спричиняти накопичення втоми, оскільки вони створюють навантаження на одні і ті самі частини тіла людини. Отже, треба враховувати не тільки години, протягом яких триває певна дія, а також тривалість дій, подібних до неї. «Подібні» дії визначають як дії, однакові за характером виконання (натискання, стискання і таке інше) з певною дією, та під час виконання яких кисті (ступні) займають положення, близьке до середнього. Коефіцієнт md визначений в таблиці 4, враховує вплив втоми. «Тривалість» в цій таблиці означає час роботи з урахуванням перерв.

Таблиця 4 – Коефіцієнт тривалості md, пов’язаний із загальною тривалістю подібних дій

Тривалість (год) ≤ 1 > 1 – 2 >2 – 8
md 1,0 0,8 0,5

 

4.2.2.4 Обчислювання зменшеної здатності, FBr

Обчислимо здатність до створювання зусиль з урахуванням швидкості, частоти та тривалості дії за нижчезазначеною формулою:

FBr = FB x mv х mf x md,

де: FBr  – максимальне ізометричне зусилля;

mv – коефіцієнт швидкості;

mf – коефіцієнт частоти;

md – коефіцієнт тривалості.

4.2.3 Етап С. Оцінювання ступеня припустимості та ризику

Результат: оцінка ризику зусилля, потрібного під час роботи з машиною.

Обидва етапи, які визначено вище, стосуються можливості, яка створюється максимальним ізометричним зусиллям. Отже, величина FBr показує дійсну межу зусилля, що можна прикладати. Однак, ризик для здоров’я має місце навіть у разі застосування зусиль, менших за максимальні. Це враховується коефіцієнтом ризику, який наведено нижче. Він враховує навантагу на тіло (зокрема, м’язи, сухожилля та суглоби), а також мінімально прийнятні характеристики безпечності. Коефіцієнт ризику утворює три зони ризику, що допомагають виробникам оцінювати ризик використання машини за призначенням.

Оцінювання ступеня припустимості та ризику виконують таким чином:

– величину зусилля, яку отримано на етапі В, множать на величину mr, значення якої надають в таблиці 5, за формулою:

Fr = mr х FBr,

де Fr – зусилля оцінювання ризику;

– це веде до зон ризику, які пов’язані з діючими зусиллями під час використання машин. Оцінка ризику в межах кожної окремої зони надається в таблиці 5;

– звертаючись до зон ризику, виробник може оцінити намічену конструкцію машини і (або) отримати кількісне керівництво для формулювання інструкції з експлуатації машин.

Таблиця 5 – Коефіцієнт ризику mr, який визначає зони ризику

Зона ризику mr
Рекомендована ≤ 0,5
Нерекомендована > 0,5 – 0,7
Недопустима > 0,7

 

Рекомендована зона. Ризик захворювання або травмування незначний. Ніяких втручань не потрібно.

Нерекомендована зона. Ризик захворювання або травмування не можна нехтувати. Отже, цей ризик буде далі оцінено та проаналізовано з урахуванням додаткових факторів ризику, включаючи ті фактори ризику, які наведено в 4.3. У результаті цього аналізу можна отримати величину коефіцієнта ризику, що становитиме 0,7, яка вважається прийнятною. Якщо, з іншого боку, в результаті аналізу буде зроблено висновок, що використання машини пов’язано з ризиком, то з метою зменшення ризику, можливо, знадобиться змінити конструкцію машини, або вжити інших заходів.

Недопустима зона. Ризик захворювання або травмування є очевидним і не може бути допущеним. Отже, втручання з метою зменшення ризику є необхідним.

Треба особливо зазначити, якщо машини мають використовуватись за високої частоти дій, ризик травмування значно більший, незалежно від зусиль, що потрібно прикласти. За подальшою інформацією звертатись до EN 1005-5.

4.3 Фактори, що впливають на ризик

4.3.1 Робоча поза

Конструкція машини має дозволяти людині під час роботи з машиною та керування нею займати довільну та легко змінну робочу позу, яка може часто змінюватись; у цьому разі треба уникати крайніх положень суглобів. Під час розглядання робочих поз треба посилатися на prEN 1005-4.

4.3.2 Прискорення та точність рухів

Необхідно брати до уваги, що дії, які вимагають високих прискорень, передбачають значні навантаження на м’язові тканини тіла людини, отже, збільшується ризик травмування і пошкоджень. Також треба усвідомлювати, що рухи, які вимагають високого ступеня точності, виконуються повільніше та можуть передбачати більші м’язові зусилля.

4.3.3 Вібрація

Машина не має поширювати вібрацію на руки або тіло оператора. Вібрація впливає на здатність до створення максимальних зусиль та може спричинити пошкодження кістяково-м’язової системи.

4.3.4 Взаємодія «людина – машина»

Оператор має бути в змозі повністю контролювати свій темп роботи. Під час роботи машини оператору треба мати можливість запускати або зупиняти машину в будь-який момент. Виробник має усвідомлювати ймовірність ризику появи пошкоджень кістяково-м’язової системи внаслідок монотонної роботи.

4.3.5 Засоби індивідуального захисту

Засоби індивідуального захисту та захисний одяг можуть обмежувати рухи оператора під час роботи з машиною. До стандартного набору засобів індивідуального захисту належать рукавиці, фартухи, робочий халат, вогнеупорні штани, гетри, щільне закрите взуття, захисні окуляри, маски або респіратори. Це має бути враховано під час проектування машини додаванням достатнього робочого простору, а також урахуванням того, що внаслідок використання засобів індивідуального захисту зменшується сила та рухливість.

4.3.6 Умови навколишнього середовища

Необхідно враховувати передбачувані умови навколишнього середовища під час роботи з машинами за призначенням. Особливо обережним треба бути під час роботи в умовах екстремальних температур. Наприклад, висока температура або вологість можуть призвести до швидкої втоми, робота за умов низької температури може призвести до нечутливості або зробить необхідним використання рукавиць, що зменшує спритність рук. Не менш важливим є врахування умов освітлення.

 

 

ДОДАТОК А

(довідковий)

ПРОЦЕДУРА ОБЧИСЛЮВАННЯ ДЛЯ ВАРІАНТУ 2

А.1 Загальні положення

У додатку А описано прискорену процедуру визначення приблизних значень обмежень зусиль. Ця процедура, в якій однаково репрезентовані як чоловіки, так і жінки, застосовують якщо:

– немає достатньої інформації стосовно користувачів машин, або

– машини спроектовані безпосередньо для групи дорослого європейського населення.

У другому випадку додаток А може бути використаний, щоб уникнути більш складного методу, описаного у додатку В. Якщо реальні робочі зусилля не мають обмежень, використовуйте додаток В, як описано нижче.

А.2 Вихідні параметри

На першому етапі треба аналізувати передбачені робочі дії оператора, щоб точно визначити найбільш небезпечні з них, а також потрібні зусилля. Параметри розподілу (середній та стандартний відхил) фізичних характеристик людини подають в літературі або у таблиці, яку наведено нижче. Ці дані взагалі репрезентують доросле європейське населення. Як наближення, рекомендовано почати з параметрів розподілу, узятих виключно з жіночих репрезентативних груп. Ці параметри дозволяють достатньо добре прогнозувати обмеження зусиль FB, що поєднує дані для представників обох статей:

– передбачена група користувачів: доросле європейське населення;

– репрезентативна група: доросле жіноче населення;

– параметри розподілу: середня величина зусилля F та стандартний відхил σ для репрезентативної групи.

 

Н
Н

Рисунок А.1 – Приклад параметрів розподілу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця А.1 – Підбір параметрів розподілу F та σ  (репрезентативна група: доросле жіноче населення)

Діяльність F

[Н]

σ

[Н]

 

 

Робота кистями рук (однією кистю):

Силовий захват

 

278,0 62,2
назовні
усередину

 

 

 

 

Робота руками (у позі сидячі, однією рукою):– до верху– до низу

– назовні

– усередину

– від себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

– до себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

 

 

 

 

 

58,0

88,6

65,5

85,6

 

312,0

78,0

 

246,0

67,9

 

 

 

18,4

33,2

26,2

24,6

 

84,8

42,7

 

45,7

33,5

Робота усім тілом

(у позі стоячи):

– від себе

– до себе

 

 

233,7

164,6

 

 

81,0

44,9

 

 

 

Робота з педалями (у позі сидячи,

з опорою тіла):

– дія щиколотком

– дія ногою

 

 

 

293,4

542,5

 

 

 

104,7

156,2

        Примітка. Приблизні значення. Якщо немає даних щодо репрезентативної групи, параметри розподілу, наведені у додатку В для групи «молоді жінки віком від 20 до 30 років», можна використовувати як приблизні значення.

 

 

А.З Процедура

А.3.1 Розподіл зусиль

Середній та стандартний відхил визначають функції розподілу DF(x) всіх передбачених зусиль. Таке наближення до нормального стану надає можливість легко визначити обмеження зусиль під час практичного застосування.

А.3.2 Логарифмічне перетворення

Обмеження наближаються до реальності за допомогою нормального логарифмічного розподілу:

F + σ

Fln = lnF             σln  =   ln

F

Приклад: штовхання

 

F = ln 233,7 = 5,45

 

233,7 + 81

σln = ln                      = 0,30

233,7

 

А.3.3 Обчислювання перцентилів зусиль

Виходячи з вищезазначених параметрів розподілу, Fln і σln, можуть бути обчислені перцентилі логарифмічного зусилля Fln%:

Fln% = Fln + zσln

Для 15-го та 1-го перцентиля цільової групи z% відповідно становить[1])

z15% = — 0,5244

z1%  = — 2,0537

Приклад:

Fln15% = 5,45 — 0,5244 x 0,30 = 5,30

Fln1%  = 5,45 — 2,0537 x 0,30 = 4,84

Просте перетворення назад до лінійної шкали в результаті дає відповідні перцентилі F%:

F% =      H

Приклад:

F15% = e5,3  = 200   H

F1%  = e4,84 = 126   H

A.4 Результати

Обидва перцентилі F15% та F1% визначають як максимальні ізометричні зусилля FB:

F15%       для професійного користування

FВ  =

F1%         для побутового користування

 

Приклад:

FB = 200 Н для професійного користування.

Ці обмеження зусиль дозволяють працювати до 85 % або 99 % дорослого європейського населення без перевищення своїх фізичних можливостей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК В

(довідковий)

ПРОЦЕДУРА ОБЧИСЛЮВАННЯ ДЛЯ ВАРІАНТУ З

В.1 Загальні положення

У 4.2 варіанту 3 визначено процедуру встановлення максимальних ізометричних зусиль FB для достатньо відомої групи користувачів машини. Схема обчислювання вміщує два основні етапи, які більш детально описані далі.

В.2 Вихідні параметри

В.2.1 Зусилля

Ця процедура, по-перше, потребує визначення параметрів розподілу максимальних ізометричних зусиль, що спостерігаються в певній репрезентативній групі:

  • репрезентативна група: жінки віком від 20 до 30 років;
  • параметри розподілу: середнє значення зусилля, F,та стандартний відхил, σ, для репрезентативної групи.
Н
Н

Познаки.

Х – F

Y – %

Рисунок В.1 – Приклад параметрів розподілу

Вихідні зусилля можна знайти в літературі чи у нижченаведеній таблиці.

Таблиця В.1 – Підбір параметрів розподілу F та σ (репрезентативна група: жінки віком від 20 до З0 років)

Діяльність FB , Н σ, Н
 

 

Робота кистями рук (однією кистю):

Силовий захват

 

 

 

270,0 54,1
усередину
назовні

 

 

 

Робота руками (у позі сидячі, одною рукою):

– до верху

– до низу

– назовні

– усередину

– від себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

– до себе

– з опорою тіла

– без опори тіла

 

 

 

 

 

56,0

88,6

63,5

83,4

 

303,0

75,5

 

242,0

65,7

 

 

 

18,4

33,2

26,2

24,6

 

81,0

42,7

 

44,9

33,5

Робота усім тілом

(у позі стоячи):

– від себе

– до себе

 

 

228,0

161,0

 

 

84,8

45,7

Робота з педалями (у позі сидячи,

з опорою тіла):

– дія щиколотком

– дія ногою

 

 

282,0

528,5

 

 

96,5

157,6

           Примітка. Приблизні значення. Якщо немає даних щодо репрезентативної групи, параметри розподілу, наведені у додатку А для групи «доросле жіноче населення», можна використовувати як приблизні значення

 

 

 

В.2.2 Демографічні дані користувачів

Далі потрібно проаналізувати передбачувану групу користувачів. У цьому аналізі треба виділити підгрупи за віком та статтю відповідно до наступних категорій:

жінки:

nж1: вік < 20 років;

nж2: 20 років ≤ вік ≤ 50 років;

nж3: вік > 50 років;

чоловіки:

nч1: вік < 20 років;

– nч2: 20 років ≤ вік ≤ 50 років;

nч3: вік > 50 років;

nжі, nчі – відсоток відповідних підгруп у складі передбачуваної групи користувачів;

перевірка: сума всіх nжі та nчі має становити 100 %.

Приклад розподілу по дванадцяти європейським державам[2])

Познаки.

X   – групи за віком

Y  –  %

Z  –  чоловіки

W –  nml

Рисунок В.2 – Приклад демографічних даних користувачів

В.З Процедура

На другому етапі за допомогою спеціальної процедури для передбачуваної групи користувачів обчислюють обмеження зусиль, як це описано вище. Ця процедура працює таким чином:

 В.3.1 Штучні параметри розподілу у підгрупах

Середні величини зусиль та стандартні відхили для всіх підгруп, і, обчислюють просто за вищезазначеними вихідними параметрами (   ,    σ)        та деякими відповідними коефіцієнтами (αхх, sxx), що показують зв’язок між віком і статтю:

жінки               – середні величини зусиль:      Fжi  =  F  х  αжі ;

– стандартне відхилення:         σжі  =  σ  х  sжі  ;

чоловіки          – середні величини зусиль:      Fчі  =  F  х  αчі ;

– стандартний відхил:               σчі  =  σ  х  sчі  ;

де

i = 1…3 – групи за віком;

αхх, sxx   – коефіцієнти підгруп;

– середня величина зусилля для репрезентативної групи, як визначено в етапі В.2;

σ – стандартний відхил для репрезентативної групи, як визначено в етапі В.2.

Таблиця В.2 – Приклад демографічних даних користувачів

Група за віком 1 2 3
Fжі 172,8 180,0 167,4
σжi 61,8 60,0 57,6
Fчі 351,0 388,8 306,0
σчi 94,2 99,0 108

 

Таблиця В.З – Коефіцієнти підгруп

Середнє значення αхх Стандартний відхил sxx
Група за віком 1 2 3 Група за віком 1 2 3
αжі для жінок 0,96 1,00 0,93 sжі для жінок 1,03 1,00 0,96
αчі для чоловіків 1,95 2,16 1,70 sчі для чоловіків 1,57 1,65 1,81

 

В.3.2 Логарифмічні розподіли

За менших рівнях зусиль (наприклад   = 63,5 Н, σ = 26,2 Н) вищенаведене приблизне об­числювання дає гірші результати для більш низьких перцентилів (1 %). У цьому випадку більш реальними є логарифмічні розподіли. Просте перетворення дає новий набір логарифмічних па­раметрів розподілу:

жінки:            ;

чоловіки:           .

Решту обчислювань цієї процедури застосовують до вищезазначених логарифмічних параметрів розподілу таким самим чином, як і до лінійного нормального розподілу.

У цьому випадку просто треба замінити:

 

,

де: х – перемінне зусилля в лінійному представленні;

xL – перемінне зусилля в логарифмічному представленні.

В.3.3 Утворення нових функцій розподілу у чоловічих та жіночих підгрупах

– жінки:        ,

де    ;

– чоловіки:  ,

де   .

Якщо логарифмічні розподіли виконано, повернутись до

 

 

Познаки.

X  – F

Y –  %

Z  – логарифмічний розподіл

1 –  жінки

2  – чоловіки

Рисунок В.З – Приклад функцій розподілу зусиль

у чоловічих та жіночих підгрупах

 

В.3.4 Зважування та підсумовування всіх розподілів у підгрупах

 ,

де:

DF – функція розподілу;

nжі, nчі – відсотки усіх підгруп.

Познаки.

X  – F

Y  – %

Z  –  логарифмічний розподіл

Рисунок В.4 – Приклад зважування та підсумовування

всіх розподілів у підгрупах

 

В.3.5 Обчислювання перцентилів

DF(x) – це підсумована функція розподілу всіх підгруп, що залежать від зусилля х.

Отже, обмеження зусилля можна визначити обчислюванням 15-го або 1-го перцентиля DF(x):

0,15 для професійного застосування

DF(x) =

0,01 для домашнего застосування

 

зусилля х

Познаки.

X   – F

Y  – %

Z  –  логарифмічний розподіл

Рисунок В.5 – Приклад обчислювання перцентилів

 

В.4 Результат

Вищенаведена процедура дає потрібне обмеження основного зусилля:

FB = x  Н

Ці обмеження дозволяють працювати до 85 % або 99 % користувачів, що визначені у вихід­ному розподілі, без перевищення їхніх фізичних можливостей.

Приклад:

FB = 200,2 Н.

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК ZВ

(довідковий)

 

ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК ЦЬОГО СТАНДАРТУ З ОСНОВНИМИ ВИМОГАМИ ДИРЕКТИВИ ЄС 2006/42 / ЕС

 

Цей стандарт був підготовлений в рамках доручення, наданим CEN Європейською комісією і Європейською асоціацією вільної торгівлі, щоб забезпечити засоби відповідності основним вимогам Директиви Нового Підходу 2006/42/EC щодо машин.

Після того, як цей стандарт було опубліковано в Офіційному журналі Європейського Союзу в рамках цієї директиви і прийнято як національний стандарт принаймні однією державою-членом, дотримання нормативних розділів  цього стандарту, наданих у порівняннях таблиці ZB.1, в межах його сфери застосування дає презумпцію відповідності основним релевантним вимогам Директиви і пов’язаним з нею правилам EFTA.

 

Таблиця ZВ.1 – Відповідність між цим європейським стандартом та

директивою 2006/42 / ЕС

Розділ(и)/підпункт(и) цього стандарту Основні вимоги (ERs) директиви 2006/42/ЕС Окремі

зауваження/примітки

Усі розділи Додаток  І:  1.1.5, 1.1.6

 

УВАГА. Для продукції, на яку поширюється сфера застосування цього стандарту, можуть застосовуватися інші вимоги та інші директиви ЄС.

 

 

 

 

 

 

БІБЛІОГРАФІЯ

  • EN 292-1 Safety of machinery – Basic concepts, general principles for design – Part 1: Basic terminology, methodology
  • EN 292-2:1991 Safety of machinery – Basic concepts, genera! principles for design – Part 2: Technical principles and specifications
  • EN 614-2 Safety of machinery – Ergonomic design principles – Part 2: Interactions between the design of machinery and work tasks
  • EN 894-3 Safety of machinery – Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators – Part 3: Control actuators
  • EN 1005-2 Safety of machinery – Human physical performance – Part 2: Manual handling of machinery and component parts of machinery
  • prEN 1005-41) Safety of machinery – Human physical performance –  Part 4: Evaluation of working postures and movements in relation to machinery
  • prEN 1005-5 Safety of machinery – Human physical performance – Part 5: Risk assessment for repetitive handling at high frequency
  • EN 1050 Safety of machinery – Principles for risk assessment
  • Björkstén M.,Jonsson B., Endurance limit of force in long-term intermittent static contractions, Scand J Work, Environm & Health 3: 23 – 27, 1977
  • Byström S.: Physiological response and acceptability of isometric intermittent handgrip contractions, Doctoral thesis, National Institute of Occupational Health, Stockholm, 1991
  • Caldwell L,S,, Chaffin D,B,, Dukes-Dobos F,N,, Kroemer K.H.E,, Laubach L,L, A proposed standard procedure for static muscle strength testing, Am Ind Hyg Ass J, April, 201–206, 1974
  • Dul J., Douwes M., Smitt P.: Ergonomic guidelines for the prevention of discomfort of static postures based on endurance data, Ergonomics 37, 807–815, 1994
  • Hagberg : Muscular endurance and surface electromyogram in isometric and dynamic exercise, J Appl PhysiolSI, 1–7, 1981
  • Jonsson B.: Muscular fatigue and endurance; basic research and ergonomic applications, In: Neural and mechanical control of movement, M, Kumamoto (Ed,), Yamaguchi Shoten, 64–76, Kyoto, 1984
  • Jorgensen K., Fallentin N… Kroch-lund C., Jensen B.: Electromyography and fatigue during prolonged, low-level static contractions, Eur J Appl Physiol 57, 316–321, 1988
  • Mathiassen S.E.: The influence of exercise/rest schedule on the physiological and psychophysical response to isometric shoulder-neck exercise, Eur J Appl Physiol 67, 528–539, 1993
  • Mitai : Preliminary guidelines for designing one-handed material handling tasks, J Occup Accidents 4, 33–44, 1985
  • Norme Franзaise, Ergonomics – Recommended force limits for work, NF X 35–106, 1985.
  • Rohmert W., Berg K., Bruder , Schaub К.: Kräfteatlas, Schriftenreihe der Bundesanstalt fürArbeitsmedizin, Berlin, 1994
  • Rühmann H., Schmidtke H.: Körperkräfte des Menschen, O. Schmidt KG, Köln, 1992
  • Schaefer, , Rudolph, W., Schwarz, W. Variable force limits for optional target populations – a new approach realized in CEN-standardization, Proceedings of the 13th IEA, Tampere, vol, 4, 533 – 535, 1997

22 Sjagaard G.: Intramuscular changes during long-term contraction. In: The ergonomics of working postures, N. Corlett, J. Wilson, l. Manenica (Eds,), Taylor & Francis, 136 – 143, London, 1986

23 Snook S.H.: The design of manual handling tasks, Ergonomics 21, 1978

24 Thöne D.: Entwicklung einer Methode zur Bestimmung der optimalen Arbeitsgeschwindigkeit,   Arbeitswissenschaft und Praxis 15, 1970

25 Astrand P.-О., Rodahi K.: Textbook of work physiology, McGraw-Hill, New York, 1986

26 Eur 12, Europa der 12 – Erhebung über Arbeitskräfte, Statistisches Bundesamt Wiesbaden, 1993.

 

ДОДАТОК НВ

(довідковий)

ПЕРЕЛІК НАЦІОНАЛЬНИХ СТАНДАРТІВ,

ІДЕНТИЧНИХ ЄВРОПЕЙСЬКИМ ТА МІЖНАРОДНИМ НОРМАТИВНИМ

ДОКУМЕНТАМ, ПОСИЛАННЯ НА ЯКІ Є В ЦЬОМУ СТАНДАРТІ

ДСТУ EN 292-1-2001 Безпечність машин. Основні поняття, загальні принципи проектування. Частина 1. Основна термінологія, методологія      (EN 292-1:1991, ІDT)

ДСТУ EN 292-2-2001 Безпечність машин. Основні поняття, загальні принципи проектування. Частина 2. Технічні принципи та технічні умови    (EN 292-2:1991, ІDT)

ДСТУ EN 614-1:2014 Безпечність машин. Ергономічні принципи проектування. Частина 1. Термінологія та загальні принципи (EN 614-1:2006+A1:2009, ІDT)

ДСТУ EN 614-2:2014 Безпечність машин. Ергономічні принципи проектування. Частина 2. Взаємозв’язок між проектуванням машин і робочих завдань (EN 614-2:2000+A1:2008, ІDT)

ДСТУ EN 894-3:2014 Безпечність машин. Ергономічні вимоги до проектування індикаторів та органів керування. Частина 3. Органи керування (EN 894-3:2000+A1:2008, ІDT)

ДСТУ EN 1005-1:2014 Безпечність машин. Фізичні можливості людини. Частина 1. Терміни та визначення (EN 1005-1:2001+A1:2008, ІDT)

ДСТУ EN 1005-2:2014 Безпечність машин. Фізичні можливості людини. Частина 2. Ручне переміщення машин та їхніх складових частин (EN 1005-2:2003+A1:2008, ІDT)

ДСТУ EN 1005-4:2016 (EN 1005-4:2005+A1:2008, IDT) Безпечність машин. Фізичні властивості людини. Частина 4. Оцінювання робочих поз і рухів, пов’язаних з машиною

ДСТУ EN 1050:2003 Безпечність машин. Принципи оцінювання ризику (EN 1050:1996, ІDT).

 

____________________________________________________________

Код УКНД 13.110; 13.180

Ключові слова: безпечність машин, група користувачів, обмеження зусиль, розподіл зусиль, фізичні можливості

_____________________________________________________________

 

 

 

Голова ТК 121,

директор УкрНДІ ДЕ,

керівник розробки                                                                     В.О. Свірко

 

 

 

 

Виконавець, снс                                                              А.Л. Рубцов

 

[1]) Тут припущено:

 

[2])  Eur 12, Europa der 12 – Erhebung über Arbeitskräfte, Statistisches Bundesamt Wiesbaden, 1993.

Страницы