Меню
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Кабины трактора

Размеры рабочего места оператора

Конструкция кабины должна обеспечивать возможность удобного расположения оператора и органов управления, предохранить оператора от неблагоприятных факторов окружающей среды.

Размеры кабин определяются:

антропометрическими данными оператора, возможностью его управлять машиной в физиологически рациональной рабочей позе;

размерами зон размещения органов управления, контрольно-измерительных приборов и индикаторов;

возможностью размещения оборудования, необходимого для соблюдения санитарно-гигиенических требований в кабине, обеспечения безопасности и удобства работы оператора (системы нормализации микроклимата, шумотеплоизоляции, инструментального ящика, термоса для питьевой воды, огнетушителя и т. п.).

Антропометрические данные оператора можно выбрать из международного стандарта ИСО 3411-82 или из антропометрического атласа [2]. В стандарте ИСО приведены данные операторов низкого и высо- кого роста в положениях сидя и стоя (рис. 1.3 и 1.4, табл. 1.1). One-1 раторы низкого роста составляют 5 %-ную группу (только у 5 % насе- ( ления антропометрические данные ниже указанных в таблице 1.1 величин), операторы высокого роста 95 %-ную группу (только у 5 % 1 населения антропометрические данные выше указанных в таблице 1.1 величин). При измерении параметров, приведенных в стандарте, принят допуск на высоту подошвы ботинок или сапог и толщину спецодежды. Для операторов высокого роста в арктической одежде указаны размеры с учетом неплотно прилегающей одежды с длинными рукавицами, шлемом и капюшоном. Все размеры в таблице 1.1 даны для оператора в выпрямленном положении. В нормальном положении тело человека как бы "дает осадку", поэтому рост с поднятой рукой будет ниже приблизительно на 30 мм, а высота в положении сидя и высота расположения глаз на 50 мм.

) 900 мм (на высоте от 400 до 900 мм от горизонтальной плоскости, проходящей через ТОС). Для двухместной кабины: высота 1100 мм (от ТОС до потолка); ширина 1400 мм (на высоте от 400 до 000 мм от горизонтальной плоскости, проходящей через ТОС); расстояние от вертикальной плоскости, проходящей через ТОС, до задней стенки кабины на высоте 300...900 мм - 300 мм (размер с). По согласованию с потребителем для отдельных видов тракторов допускается уменьшение высоты кабины не более чем на 100 мм. Этому ГОСТу соответствует СТ СЭВ 1851-79, отличающийся лишь значением размера с, равным 150 мм. Аналогичные размеры рабочего места оператора приняты и международным стандартом ИСО 425283 с тем лишь отличием, что а = 1050 мм. При толщине мягкой облицовки потолка 50 мм допускается высота 1000 мм. Внутренние размеры одноместной кабины для строительных и дорожных машин устанавливаются по ГОСТ 12.2.011-75: высота 1600 мм, ширина 920 мм, длина в зоне управления 1400 мм.В США стандартом SAE J 154А для строительных и дорожных машин определены следующие минимально допустимые размеры рабочей зоны оператора (рис. 1.6): расстояние между центральной продольной плоскостью и боковыми стенками (половина межлоктевого зазора) 457 мм; расстояние между боковой или задней стенкой и спиной оператора на уровне плеч 152 мм; расстояние от точки Я до потолка кабины 960 мм (при эксплуатации машины по ровным дорогам) или 1067 мм (при работе в условиях бездорожья); радиус цилиндрической поверхности над головой оператора, проведенный из точки Я, 965 мм (при эксплуатации машины по ровным Дорогам) или 1067 мм (при работе в условиях бездорожья); расстояние между боковой стенкой и наружным краем рукоятки

рычага или педали управления 51 мм или 76 мм (если рычагом управляют в теплой рукавице); расстояние между головой оператора и задней стенкой кабины 152 мм (при эксплуатации на ровных дорогах) или 203 мм (при работе в условиях бездорожья);

расстояние между кромкой рулевого колеса и передней стенкой кабины 51 мм или 76 мм (при управлении в теплой рукавице); расстояние между передней кромкой педали управления и передней стенкой кабины 102 мм. Для машин, которыми управляют стоя (рис. 1.7), рекомендованы следующие минимальные размеры рабочего места оператора: расстояние от пола кабины до потолка 1956 мм, при работе с защитной каской 2006 мм; расстояние от лица оператора до передней стенки 457 мм (при работе на ровных дорогах) или 508 мм (при работе в условиях бездорожья) . Размеры от кромки рулевого колеса до передней стенки, от затылка до задней стенки кабины аналогичны размерам при управлении машиной в положении сидя. Из приведенного выше следует, что нормируют, как правило, минимальные размеры одноместных кабин, причем в основном ширину и высоту. Последние выбирают по антропометрическим данным человека среднего роста с большим или меньшим допуском в сторону увеличения. Длину кабины не подвергают стандартизации, так как этот размер зависит во многом от компоновки трактора. Иногда по компоновочным соображениям нельзя обеспечить наиболее рациональную с точки зрения посадки оператора высоту ТОС (400...450 мм), а для предотвращения удара оператором головой о потолок кабины при движении трактора в условиях бездорожья размер 1000...1100 мм от ТОС до потолка должен быть выдержан. Тогда снижают высоту установки сиденья и увеличивают длину кабины с целью создания удобной для оператора компоновки органов управления. Схема расположения сиденья и его размеры (рис. 1.8) регламентированы стандартом ИСО 425377. Размеры до рулевого колеса и

педали даны при среднем положении регулировок сиденья по вертикали, горизонтали и массе. Педали находятся в положении, когда выбран свободный ход, рулевое колено в среднем положении. Угол нагс^ лона рулевой колонки не регламентирован, так как он зависит от положения сиденья, диаметра рулевого колеса и наличия или отсутствия механизма усиления. Размеры А и В на рисунке 1.8 определяют с учетом антропометрических измерений. Допускается изменение общей высоты и длины кабины. Однако, чтобы обеспечить удобство управления машиной, следует строго соблюдать соотношение между размерами АиВ. При определении ширины кабины важно знать число необходимых в ней рабочих мест. В СССР государственными стандартами число рабочих мест не регламентировано. Так, ГОСТ 12.2.019-86 устанавливает внутренние размеры кабин при наличии одного, двух рабочих мест или одного рабочего места с дополнительным сиденьем. Число рабочих мест в кабине указывают в технических условиях на трактор и устанавливают по требованию заказчика. Для управления машиннотракторным агрегатом на операциях всего комплекса сельскохозяйственных работ в любых почвенноклиматических зонах нашей страны достаточно одного тракториста и сеяльщика; оператора дополнительно не требуется. Кроме того, для таких операций, как снегозадержание и закрытие влаги бороной БИГ-3, требуется подсобный рабочий для перевода машины в транспортное положение при переезде с поля на поле; причем расстояние внутренних переездов с одного участка на другой составляет 0,9...6 км. Куль-тиваторные агрегаты, например КПЭ-3,8, КПП-2,2, КШ-3,6, переводят в транспортное положение тракторист и подсобный рабочий. Следовательно, на тракторах достаточно устанавливать одноместные кабины с дополнительным сиденьем, что подтверждается и практикой мирового тракторостроения. Так, за рубежом распространены в основном одноместные кабины или одноместные кабины с дополнительным посадочным местом для рабочего или пассажира. Например, в трактирах Фаворит ЛС фирмы "Фендт" (ФРГ) дополнительное сиденье оборудовано на левом кожухе колесной ниши, облицованной шумозащитным материалом. Фирмы "Интернэшнл Харвестер" на моделях тракторов серий 55, 85 и "Форд" на моделях 8200, 1710, 6710. ТВ-10, ТВ-20 и ТВ-30 в качестве дополнительного места используют инструментальный ящик, крышка которого имеет мягкую обшивку. Фирма "Фиат" устанавливает на тракторах серии 80 дополнительное съемное сиденье для пассажира по заказу. Поскольку в качестве минимально допустимого размера по ширине кабины принят межлоктевой размер среднего оператора, то в этой зоне слева и справа от оператора могут быть размещены и ос новные органы управления. Для универсально-пропашных тракторов максимальный размер по ширине на уровне пола определяется расстоянием между колесными нишами, а минимальный размер на уровнях 265...485 мм размерами сиденья оператора. Разница между ними определяет зону размещения органов управления. Поэтому рассмотрим подробнее требуемые для трактора размеры посадочного места.

Несмотря на многочисленные работы и нормативы, проблема создания оптимального посадочного места кресла оператора еще не решена, действующие рекомендации и нормативы неоднозначны, а часто и противоречивы. Анализ конструктивных нормативов посадочных мест отечественных и зарубежных сидений показал, что ширина подушки сиденья колеблется в пределах 450...560 мм, ее глубина 320... 520 мм, ширина подушки спинки 320...470 мм, высота спинки ПО... 550 мм. Это можно объяснить отсутствием единых эргономических рекомендаций по выбору параметров, разнообразием нормативов, а также изменением в достаточно широких пределах антропометрических данных человека, обусловленных возрастом, полом, национальностью и т. п. Следует отметить, что и в отечественной практике, несмотря на принципиально одинаковые тенденции при создании сидений операторов тракторов, грузовых автомобилей, строительно-дорожных и других самоходных машин, их посадочные места различаются по размерам, конструкции и другим признакам. В определенной степени это обусловлено отсутствием основополагающих эргономических документов. Данный пробел частично ликвидирован разработкой и введением в действие ГОСТ 2188976, который в достаточно общей форме регламентирует размеры кресла оператора и их связь с антропометрическими показателями последнего. Однако в этом стандарте не учтены специфические особенности деятельности оператора конкретных машин. Так, деятельность механизаторов при управлении тракторами принципиально отличается от деятельности автомобилистов, так как наряду с функциями водителя машины механизатор контролирует режим технологического процесса, положение и состояние рабочих органов и т. д. В процессе работы механизатор занимает различные рабочие позы для наблюдения за орудиями и ориентирами. В связи с повышенной двигательной активностью механизаторов в положении сидя, а также с необходимостью обеспечения удобства различных поз и их изменения к элементам рабочих мест тракторов и конструкции посадочного места сидений (размерам и формам мягких элементов, регулировкам посадочного места и его элементов) предъявляют специфические требования. Анализ работ по вопросам эргономического обоснования конструкции сиденья оператора позволил установить следующие основные эргономические требования к конструированию посадочного кресла оператора тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин: соответствие основных параметров и размеров посадочного места антропометрическим данным оператора; обеспечение удобства его посадки; создание необходимых условий для обеспечения удобства основных рабочих поз оператора и их замены в процессе работы; обеспечение защиты оператора от воздействия неблагоприятных факторов. Для оценки выполнения каждого из этих требований применяют эргономические показатели: антропометрические, физиологические (силовые, скоростные и энергетические), психофизиологические, гигиенические (вентилируемость, токсичность, гашение вибрации). По антропометрическим данным [2] предварительно установлены основные конструктивные параметры посадочного места сиденья (рис. 1.9) с учетом анатомических и ортопедических особенностей человека в положении сидя (табл. 1.2).

Тип привода управления (механический, гидравлический, электрогидравлический, пневматический) определяет возможности компоновки органов управления, конструктивное их исполнение (рычажное, кнопочное и т. д.), размеры и способ перемещения (пальцами, кистью, кистью с предплечьем, всей рукой, двумя руками). Органы управления (особенно органы управления движением) при любом положении рычага должны находиться в пределах зоны моторного поля оператора. Рукоятки рычагов, перемещаемых одной рукой, необходимо располагать в пределах досягаемости соответствующей руки при сгибе ее в локтевом суставе под углом 135° и приложении усилия в направлениях прямо "на себя", "от себя". Рукоятки рычагов, перемещаемых двумя руками, следует устанавливать в плоскости симметрии сиденья с отклонением не более 50 мм. При управлении рычагами точного и непрерывного регулирования в отдельных случаях (при наличии сотрясений, вибрации, ускорений и пр.) должна быть обеспечена опора: локтю - при больших (широких) движениях кистью с предплечьем; предплечью - при движении кистью; запястью при движении палмщми.

Форму и размеры рукояток рычагов управления (табл. 1.3) еле

дует подбирать с учетом двигательных и захватных особенностей оператора (ГОСТ 21753-76). При компоновке поста управления конструктор должен выдерживать определенные интервалы между рукоятками смежных рычагов управления. В соответствии с ГОСТ 21753-76 расстояние между рукоятками смежных рычагов управления, расположенных в параллельных плоскостях, должно быть не менее: 50 мм при перемещении одной рукой последовательно или в случайном порядке; 100 мм -при перемещении одновременно двумя руками; 130 мм - при работе в рукавицах или перчатках; 150 мм при отсутствии визуального контроля за рычагами.

На основании исследований, проведенных Белорусским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института технической эстетики

(БФ ВНИИТЭ), для сельскохозяйственных тракторов стандартизованы зоны размещения органов управления движением и рабочим оборудованием при среднем положении сиденья в нагруженном состоянии (рис. 1.10). Для землеройных машин эти зоны регламентированы международными стандартами ИСО 668286 и ИСО 7095-82 (рис. б). Примеры компоновки поста управления сельскохозяйственных; тракторов с учетом требований отечественных и международных стандартов на размещение органов управления и установку дополнительного места для вспомогательного рабочего или пассажира приведены на рисунках 1.12 и 1.13. Большинство зарубежных ведущих фирм рычаги управления группирует в основном с правой стороны (рис. 1.14). Как отмечалось выше, уменьшение габаритов кабин за счет компактного (последовательного вместо параллельного) размещения органов управления зависит от типа привода. В случае использования электрогидравлического привода или автоматизации переключения передач вместо рычажных органов можно применить кнопочное или клавишное управление. В качестве первого примера можно привести схему управления поворотом трактора фирмы "Дэвид Браун-Кейс" (модель 4890). Для поворота этого трактора использован балансирный рычаг на панели управления, расположенный справа от сиденья оператора. Вторым примером может служить включение механизма блокировки переднего моста у тракторов фирм "Дир и К°" (США) (серия 40) и "Форд"

(Великобритания), которое осуществляется нажатием на клавишу, установленную на шитке приборов. Требования к оснащенности кабин оборудованием, обеспечивающим соблюдение санитарно-гигиенических предписаний и повышающим удобство и безопасность труда оператора, постоянно возрастают. Если раньше за рубежом кондиционер устанавливали только на мощные тракторы по заказу потребителя, то теперь его все чаще применяют как стандартное оборудование на многих моделях тракторов. В качестве стандартного оборудования на все большем числе тракторов применяют также отопители, вентиляторы, радиоприемники или магнитофоны, инструментальный ящик, пепельницу, прикуриватель, плафон внутреннего освещения и т. д. В СССР в соответствий с требованием ГОСТ 12.2.019-86 кабина трактора должна быть оборудована: медицинской аптечкой, инструментальным ящиком, огнетушителем, термосом для питьевой воды, плафоном внутреннего освещения, индивидуальным замком двери, стеклоочистителями с электрическим (переднее стекло) и механическим (заднее стекло) приводами, омывателем переднего стекла, крючком для одежды. В кабине должны быть предусмотрены места для установки радиоприемника и крепления для лопаты. Для соблюдения санитарно-гигиенических требований в летнее и зимнее время необходимо наличие средств нормализации микрокли

Реклама