ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Безопасность машин

ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ИНДИКАТОРОВ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ

Часть 3. Органы управления

Бяспека машын

ЭРГАНАМ1ЧНЫЯ ПАТРАБАВАНН1 ДА АФАРМЛЕННЯ 1НДЫКАТАРАУ I ОРГАНАУ К1РАВАННЯ

Частка 3. Органы мравання

(EN 894-3:2000, ЮТ)

Издание официальное

<лБ

УДК 007.51 (083.74)    МКС 13.110; 13.180    ЮТ

Ключевые слова: безопасность машин, эргономика, рабочее место, устройство сигнальное, орган управления, оператор обслуживающий, взаимодействие, опасность

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН научно-производственным республиканским унитарным предприятием «Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации (БелГИСС)»

ВНЕСЕН Управлением стандартизации Госстандарта Республики Беларусь

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 30 декабря 2003 г. № 52

3    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту EN 894-3:2000 «Sicherheit von Maschinen. Ergonomische Anforderungen die Gestaltung von Anyeigen und Stellteien. Teil 3. Stellteien» (EH 894-3:2000 «Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 3. Органы управления»)

Настоящий стандарт разработан техническим комитетом СЕН/ТК 122 «Эргономика», секретариат которого находится в ДИН.

Перевод с немецкого языка (de).

Официальные экземпляры европейского стандарта, на основе которого подготовлен настоящий государственный стандарт, и стандартов, на которые даны ссылки, имеются в БелГИСС.

Сведения о соответствии европейских стандартов, на которые даны ссылки, государственным стандартам, принятым в качестве идентичных и модифицированных государственных стандартов, приведены в приложении В.

Степень соответствия - идентичная (ЮТ)

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

Издан на русском языке

5.3.2    Требование, связанное с выполнением конкретной задачи е): Обозначение положения органа управления (маркировка)

В определенных ситуациях, когда оператор не видит органа управления или его обзор затруднен, определение положения органа управления может осуществляться при помощи специальной отдельной маркировки или шкалы. Эта же функция может использоваться в качестве дополнительного источника информации для оператора.

Обозначению положения должен быть присвоен уровень требований в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 1.

5.3.3    Требование, связанное с выполнением конкретной задачи f): Предотвращение случайного срабатывания

Важность предотвращения случайного срабатывания зависит от того, какие последствия могут возникнуть в результате этого. Оно является особенно важным, если в его результате может быть нанесена травма или причинен вред здоровью оператора.

В данном стандарте приведены требования, уровни которых различаются в зависимости от трудности случайного срабатывания. В некоторый случаях, когда велик риск получения травмы, этого может быть недостаточно. В этом случае следует принять следующие меры:

-    установка органа управления в специальную выемку;

-    защита органа управления, например установка кожуха, не допускающего контакт с органами управления частей тела или предметов, размеры которых больше размера руки; установка вокруг органа управления защитных бортиков;

-    использование органов управления с установочным перемещением, допускающих только две позиции, перпендикулярные друг другу;

-    использование систем блокировки;

-    использование схемы управления в две руки. Подробнее см. ЕН 574.

Предотвращению случайного срабатывания должен быть присвоен класс требований в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 1.

5.3.4    Требование, связанное с выполнением конкретной задачи д): Предотвращение соскальзывания руки с органа управления (трение)

Если орган управления используется непрерывно или часто, то для его надежного и уверенного использования важно, чтобы рука оператора не соскальзывала с поверхности органа управления. Это особенно важно, если по каким-либо причинам устройство обладает высоким перестановочным усилием.

Степень предотвращения соскальзывания руки с управляющего устройства должна соответствовать одному из уровней, приведенных в таблице 1.

5.3.5    Требование, связанное с выполнением конкретной задачи h): Возможность работать в перчатках

При выполнении некоторых операций оператору необходимо носить перчатки. Необходимость

носить перчатки должна соответствовать одному из уровней, приведенных в таблице 1.

Если нет необходимости работать в перчатках, этому фактору может быть присвоен уровень «очень низкий» (см. таблицу 1). Если необходимо постоянно носить толстые перчатки (например, при частой работе с металлическими частями), этому фактору должен быть присвоен уровень «очень высокий».

5.4 Определение характеристик перемещения

Ручные органы управления могут быть расположены в различных позициях относительно оператора. При использовании некоторых видов технологического оборудования, за которым оператор работает стоя, существует ряд стандартных позиций, которые должны быть подвергнуты анализу, требования к которому приведены в данном стандарте. Если оператор работает сидя, также должен быть проведен анализ характеристик его движений.

Требования, приведенные в данном стандарте, могут быть применены только к органам управления, установленным непосредственно в зоне досягаемости оператора. В случае если данный стандарт применяется к органам управления, не соответствующим приведенному выше требованию, определение всех требований к данным органам управления должно проводиться с особой тщательностью. В случае возникновения сомнений необходимо провести практическое испытание с участием оператора (см. ЕН 614-1).

СТБ EH 894-3-2003

При проведении анализа должна использоваться прямоугольная система координат, показанная на рисунке 3.

Рисунке 3 - Система координат для поступательного и вращательного движения

Пять характеристик (j, k, I, т, п) являются характеристиками установочного перемещения. При проведении анализа необходимо описать местоположение установочного перемещения в зоне досягаемости. Предполагается, что в формуляр должны заноситься только те ограничения установочного перемещения, которые были определены при первоначальном конструировании оборудования (см. рисунок 2).

5.4.1    Вид перемещения j): Поступательное или вращательное

Вид установочного перемещения, для которого предназначен орган управления, может принадлежать к одной из двух групп в зависимости от того, является ли оно поступательным или вращательным. Работа с длинными рычагами считается поступательным перемещением. Если при проектировании оборудования было определено, что для работы с ним необходимо использовать один из двух видов установочного перемещения, то в формуляре должно быть указано «поступательное» либо «вращательное» (см. рисунок 2).

5.4.2    Вид перемещения к): Ось перемещения

Осью перемещения считается ось, вдоль которой или вокруг которой совершается установочное перемещение, выполняемое оператором (см. рисунок 3). При этом необходимо принять во внимание различные перемещения, которые может выполнить оператор, а также движения верхней части туловища оператора, когда он работает с органами управления. Если при конструировании оборудования было предусмотрено ограничение, касающееся вида перемещения органа управления (поступательное или вращательное), то в формуляр должны быть занесены необходимые оси перемещения. Преобладающая ось перемещения (х, у, z в соответствии с рисунком 3) должна быть занесена в формуляр.

5.4.3    Характеристика перемещения I): Направление перемещения

Направление перемещения - это направление установочного перемещения по одной из осей (см. рисунок 3), выполняемое оператором. При поступательном и вращательном перемещении его направление показывается знаками «+» и «-». Если при конструировании оборудования были предусмотрены ограничения, касающиеся вида перемещения органа управления, то в формуляр должны быть занесены допустимые направления перемещения. Если конструкция оборудования требует перемещение органа управления в обоих направлениях, то в формуляр должен быть занесен знак «+/-».

5.4.4    Характеристика перемещения т): Непрерывность перемещения

Необходимо установить, является ли перемещение непрерывным или дискретным. Если при конструировании оборудования было определено, что в нем может быть использован только орган управления с одним из данных видов перемещения, то в формуляр должно быть занесено, для какого из двух видов перемещения органов управления (непрерывное или дискретное) предназначено оборудование.

Примечание - Данная характеристика должна быть в обязательном порядке определена при составлении общих

требований к эксплуатации органа управления и при определении точности и скорости позиционирования.

Если эксплуатация органа управления связана с показаниями индикационных устройств, то установочное перемещение должно быть совместимо с данными показаниями (см. ЕН 894-1 и ЕН 894-2).

9

5.4.5    Характеристика перемещения п): Угол непрерывного вращения > 180 °

Необходимо установить, может ли при непрерывном вращательном перемещении угол вращения быть > 180° (да/нет). Если при конструировании оборудования были установлены ограничения относительно того, могут ли в нем использоваться органы управления с вращательным перемещением, превышающим половину оборота, то эта информация должна быть занесена в формуляр.

5.5    Характеристики захвата

Характеристики захвата описывают вид взаимодействия между рукой и органом управления. Различают три вида захвата. В формуляр должны заноситься только те ограничения по виду захвата, которые были определены при конструировании оборудования.

5.5.1 Характеристики захвата о): Вид захвата

Необходимо указать вид захвата органов управления оператором. Выделяются 3 вида захвата:

Контакт: при этом сила прикладывается по направлению, соответствующему воздействию указательного пальца, большого пальца или руки на органы управления (см. рисунок 4).

Захват несколькими пальцами: органы управления приводятся в действие пальцем и/или рукой, не сжатой в кулак (см. рисунок 4).

Захват кистью: при этом все пальцы обхватывают органы управления (см. рисунок 4).

Если при конструировании оборудования были определены ограничения, касающиеся типа захвата, тогда допустимые виды захвата должны быть указаны в формуляре.

Рисунок 4 - Виды захвата

5.5.2 Характеристики захвата р): Часть руки, производящая перестановочное усилие Часть руки, производящая перестановочное усилие, - это часть руки, палец, пальцы или вся рука, используемая для приведения в действие органа управления. Если при конструировании оборудования были определены ограничения, касающиеся части руки, производящей перестановочное усилие, тогда в формуляре должна быть указана часть руки, которая должна производить перестановочное усилие.

СТБ EH 894-3-2003

5.5.3 Характеристики захвата q): Вид перестановочного усилия

Необходимо определить, прикладывается ли сила вертикально или по касательной. Первый вид приложения силы зависит от формы управляющего устройства и от вида взаимодействия (с геометрическим замыканием), в то время как при втором виде трение между органом управления и рукой (фрикционное) является определяющим. Если при конструировании оборудования были определены ограничения, касающиеся вида перестановочного усилия, тогда в формуляре должно быть указано, какой вид перестановочного усилия должен иметь место (вертикальное усилие (N) или усилие по касательной (Т).

5.6 Описание задач

Формуляр, приведенный на рисунке 2, служит в качестве вспомогательного средства для регистрации задач, стоящих перед органом управления. Данный формуляр должен быть заполнен максимально подробно. Желательно также указать в нем, какие из задач являются наиболее важными или критическими, а также, какие задачи нельзя изменять; для этого можно использовать столбец «Примечание».

6 Выбор серии органов управления

На следующем этапе выбора органа управления необходимо занести в формуляр все задачи органа управления в соответствии с требованиями, приведенными ниже.

В соответствии с рисунками 5 и 6 производится выбор серии органов управления для органов управления, двигающихся поступательно или вращательно. В первом столбце приведен порядковый номер каждой графы (L1 ... L41 и R1 ... R33). В трех следующих столбцах приведены возможные комбинации точности позиционирования, скорости позиционирования и перестановочного усилия с использованием классификационной схемы, приведенной в разделе 5. В пятом столбце указаны оси перемещения и направления вращения, которые допустимы при той комбинации точности позиционирования, скорости позиционирования и перестановочного усилия, которая указана в трех предыдущих столбцах. В двух последних столбцах таблицы указан номер серии органов управления, соответствующей всем указанным ранее характеристикам. Один столбец относится к органам управления с дискретным перемещением, другой - к органам управления с непрерывным перемещением. На рисунке 6 в таблице есть еще один дополнительный столбец, в котором указано, есть ли необходимость использовать серию органов управления с установочным перемещением, большим чем пол-оборота.

Если при конструировании оборудования было определено, что в нем должны быть использованы органы управления только одного из двух видов (с поступательным перемещением либо с вращательным перемещением), тогда выбор серии органов управления должен проводиться только на основании соответствующего рисунка (рисунок 5 или 6).

11

Достижимость требований Характеристика перемещения Номер серии органов управления Номер графы а) точность Ь) скорость с) переста- к) оси и т) п) позициони- позициони- новочное 1) направление дискретное непрерывное рования рования усилие вращения перемещение перемещение L1 Э Э 0 X +/— 6 14 L2 Э Э О X + 4 12 L3 Э О X + 1 10 L4 Э 0 0 X + 7 - L5 Э Э О X + 2 11 L6 Э э о X + 5 13 L7 <3 0 Э Х + и Z + 8 15 L8 э 0 э X + 9 16 L9 э О о X- 1 10 НО э Э 0 X- 4 12 L11 Э О X- 5 13 L12 д О X- 2 11 ИЗ э X- 3 - L14 э э 0 X- 8 15 L15 э э 0 X- 9 16 L16 д 0 У +/- 4 12 L17 д о Y +/- 1 10 L18 э э • Y +/- 7 - L19 • а О Y + 2 11 L20 э э э Y + 6 14 L21 д а Y + 8 15 L22 э э а Y + 9 16 L23 э Y - 7 - L24 • • О Y- и Z- 2 11 L25 • О Y - 5 13 L26 д О Y - 3 - L27 э э Y - 6 14 L28 э э Y - 9 16 L29 д • О Z+I- 1 10 L30 э а 0 Z + 4 12 L31 э о Z + 5 13 L32 0 0 0 Z + 6 14 L33 э э О Z + 3 - L34 0 0 Э Z + 9 16 L35 0 0 0 Z- 7 -

Рисунок 5, лист 1 - Выбор серии органов управления (поступательное перемещение)

СТБ EH 894-3-2003

Номер графы Достижимость требований Характеристика перемещения Номер серии управляющих устройств а) точность позициони рования Ь) скорость позициони рования с) переста новочное усилие к) оси и 1) направление вращения т) дискретное перемещение П) непрерывное перемещение L36 О • 0 Z- 4 12 L37 Э • О Z- 5 13 L38 о 0 Э Z- 8 15 L39 о Э 0 Z- 6 14 L40 о Э О Z- 3 - L41 0 0 э Z- 9 16

Рисунок 5, лист 2

13

Номер графы Достижимость требований Характеристика перемещения Номер серии управляющих устройств а) точность позицио нирова ния Ь) скорость пози циони рования С) пере стано вочное усилие к) оси и 1) направление вращения т) дискретное перемеще ние П) непрерывное перемещение п) подходит ли для угла вращения > 180° R1 • 3 О X +/- Z +/- 21 30 R2 з 3 3 X +/- Z +/- 20 29 R3 3 • О У +/- 18 27 R4 3 3 3 X +/- У + Z +/- 23 33 R5 3 3 3 X +/- Z +/- 25 36 R6 О 3 3 X +/— 24 35 R7 О 3 3 X +/— 19 R8 3 3 3 X+Y- 20 28 Да R9 3 • О X + У +/- 17 26 R10 3 3 3 X + Y + 22 32 R11 О 3 3 X + 22 31 Да R12 о 3 • X + У- 24 34 Да R13 3 • 3 X - У + 20 28 Да R14 3 • о X- 17 26 R15 3 3 3 X - У + Z +/- 22 31 Да R16 3 3 3 X- 22 32 R17 о 3 • X-Y+Z- 24 34 Да R18 3 3 о У +/- 21 30 R19 3 3 о У +/- 20 29 R20 о • о У +/- 18 27 R21 3 3 3 У + 24 35 R22 3 3 3 Y + Z- 25 36 R23 3 3 3 У - 24 35 R24 о 3 3 У - 25 36 R25 о 3 3 У - 22 31 Да R26 3 3 О Z+/- 17 26 R27 3 3 о Z+/- 18 27 R28 3 3 • Z+/- 22 32 R29 о 3 3 Z+/- 19 R30 • 3 3 Z + 20 28 Да R31 3 3 • Z + 24 34, 35 Да R32 • • 3 Z- 20 28 Да R33 о 3 • Z- 24 35

Рисунок б - Выбор серии органов управления (вращательное перемещение)

СТБ EH 894-3-2003

Рисунки 5 и 6 должны использоваться следующим образом:

-    шаг 1: Из формуляра (рисунок 2) берутся все возможные комбинации скорости позиционирования, точности позиционирования и перестановочного усилия;

-    шаг 2: Данные комбинации сравниваются с комбинациями, приведенными в соответствующих графах на рисунках 5 и 6;

-    шаг 3: Из рисунков 5 и 6 выбираются все без исключения строки, соответствующие требованиям, предъявляемым к органам управления для данного оборудования;

-    шаг 4: В выбранных строках характеристики перемещения сравниваются с теми, которые занесены в формуляр;

-    шаг 5: Выбираются все без исключения серии органов управления, соответствующие данным требованиям.

Затем необходимо проанализировать характеристики перемещения. Необходимые характеристики перемещения нужно сравнить с возможными характеристиками перемещения, приведенными на рисунках. Оси (к) и направления вращения (I), необходимые для выбора серии управляющего устройства, берутся из соответствующего столбца таблицы. Если определено, что необходим орган управления с дискретным либо непрерывным перемещением, тогда необходимо использовать соответствующий столбец таблицы.

В каждой строке, в которой указаны параметры органов управления, соответствующие всем требованиям, необходимо запомнить номер серии органов управления, указанный в соответствующем столбце.

Если ни в одной из строк нет параметров, соответствующих необходимым требованиям, значит для данного оборудования невозможно подобрать подходящий орган управления. В этом случае необходимо пересмотреть требования, связанные с выполнением конкретных задач, предъявляемые к органам управления. Требования необходимо пересматривать до тех пор, пока на рисунках 5 и 6 не обнаружится как минимум одна строка с параметрами, соответствующими предъявляемым требованиям.

7 Выбор типа органов управления

Дальнейший выбор органов управления осуществляется путем сравнения специфических требований, связанных с выполнением конкретных задач, и видов захвата в каждой из серии защитных устройств, выделенной на предыдущем этапе (см. раздел 6). При этом необходимо принять во внимание задачи, стоящие перед органом управления и зафиксированные в формуляре (см. рисунок 2).

На рисунке 7 приведены данные о характеристиках различных типов органов управления. Они разделены на 4 группы:

-    поступательные органы управления - дискретное установочное перемещение;

-    поступательные органы управления - непрерывное установочное перемещение;

-    вращающиеся органы управления - дискретное установочное перемещение;

-    вращающиеся органы управления - непрерывное установочное перемещение.

Номер в первом столбце каждого раздела указывает на группу сходных органов управления, он используется в качестве перекрестной ссылки на рисунки 5 и 6.

Во втором столбце приведены характеристики захвата для данного типа органа управления. Указан вид захвата (о), часть руки, производящая перестановочное усилие (р) и вид перестановочного усилия (q). В третьем столбце описаны отдельные типы органов управления, принадлежащие к данной серии органов управления. В следующем столбце показан типичный пример данного типа органов управления. Следующие шесть столбцов показывают характеристики данного типа органа управления, касающиеся специфических требований, связанных с выполнением конкретных задач d, е, f, g, h, i. В последнем столбце приведены примечания.

15

Серия органов управления Тип органов управления Типич ный пример Характеристики (специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач) Примечание № Характеристики взаимодействия o)    вид взаимодействия p)    часть руки q)    вид усилия d) визуальный контроль е) обозначение положения f) случайное срабатывание д) трение h) работа в перчатках i) легкость очистки 1 Контакт Палец Вертикальное Парная кнопка ~0. 3 3 а ш Одиночная кнопка © О О • 3 3 3 Перекидной выключатель (2 положения) з з 3 3 3 3 Например, выключатель света 2 Контакт Палец Касательное Дисковый выключатель о о 3 о 3 3 Утопленный дисковый выключатель • з • о о о Оформленный дисковый выключатель • т • о о о 3 Контакт Рука Вертикальное Кнопочный выключатель в форме грибка • * т о * 3 • 3 Например, устройство аварийного выключения Кнопочный выключатель с опорной поверхностью для ладони • * т * о 3 • ш Кнопочный выключатель заподлицо с опорной поверхностью для ладони Г о о о * 3 • т 4 Захват несколькими пальцами Палец Вертикальное Перекидной рычаг % • ш о * 3 т ш При установке определенным образом случайное срабатывание маловероятно Плоский перекидной рычаг Щ, • з о * 3 3 3 При установке определенным образом случайное срабатывание маловероятно Утопленный перекидной рычаг ш * ш т • о о

* Характеристика зависит от месторасположения. Рисунок 7, лист 1 - Выбор типа органов управления

Серия органов управления Тип органов управления Типич ный пример Характеристики (специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач) Примечание № Характеристики взаимодействия o)    вид взаимодействия p)    часть руки q)    вид усилия d) визуальный контроль е) обозначение положения f) случайное срабатывание д) трение h)работа в перчатках i) легкость очистки 5 Захват несколькими пальцами Палец Касательное Нажимная дисковая кнопка т * О О * 0 0 4 Визуальный контроль в основном зависит от оси. Вероятность случайного срабатывания зависит от месторасположения Перекидная дисковая кнопка То № * О о * О 0 4 Ударно-тяговая кнопка, рифленая * О о * О 0 0 6 Захват несколькими пальцами Рука Вертикальное Оттягиваемая рукоятка для нескольких пальцев 1© э * О о * 141 4 О Например, рукоятка Утопленная оттягиваемая рукоятка о О • • 0 О Например, выдвижная рукоятка Ручка, двигающаяся в двух направлениях э О о * О 4 • 7 Захват всей кистью Палец Вертикальное Тяговый хомут <? ш * О 0 • 4 4 Толкающая штанга э * О о 41 • 4 Ручка в форме буквы Т * О о • • 4 8 Захват всей кистью Рука Вертикальное Гладкая изогнутая рукоятка J э * О о • • • Рифленая изогнутая рукоятка J * О о • • • Гладкая рукоятка =0 * о 4 • 4 Э 9 Захват всей кистью Рука Касательное Гладкая коническая рукоятка э О о зН 0 • • Вероятность случайного срабатывания зависит от месторасположения Рифленая рукоятка а О О ЗН а • • Рукоятка со скобой та э о о ЭИ 4 4 О

Рисунок 7, лист 2

17

СТБ EH 894-3-2003

Содержание

1    Область применения..............................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки.............................................................................................................................1

3    Определения..........................................................................................................................................2

3.1    Орган управления................................................................................................................................2

3.2    Ручной орган управления...................................................................................................................2

3.3    Тип органов управления.....................................................................................................................2

3.4    Серия органов управления.................................................................................................................2

3.5    Оператор..............................................................................................................................................2

3.6    Задача...................................................................................................................................................2

3.7    Управляющая задача..........................................................................................................................2

4    Метод подбора........................................................................................................................................3

5    Определение задач и сбор информации.............................................................................................3

5.1 Требования и характеристики............................................................................................................3

5.2    Определение общих требований, связанных с выполнением конкретных задач а) - с)..............5

5.3    Определение специфических требований, связанных с выполнением

конкретных задач d) - i).......................................................................................................................7

5.4    Определение характеристик перемещения......................................................................................8

5.5    Характеристики захвата....................................................................................................................10

5.6    Описание задач.................................................................................................................................11

6    Выбор серии органов управления.......................................................................................................11

7 Выбор типа органов управления.........................................................................................................15

8    Дополнительные требования к проектированию органов управления...........................................25

8.1    Размеры..............................................................................................................................................25

8.2    Перестановочное усилие/перестановочный момент.....................................................................25

8.3    Расположение органов управления относительно оператора......................................................26

8.4    Расположение органов управления с визуальными указателями................................................26

8.5    Совместимость установочного перемещения и показаний устройств индикации......................26

Приложение А Пример применения данного стандарта......................................................................27

Приложение ZA Директивы Европейского Союза, относящиеся к данному стандарту....................31

Приложение В Сведения о соответствии европейских стандартов, на которые даны ссылки, государственным стандартам, принятым в качестве идентичных и модифицированных государственных стандартов.....................................................32

III

Серия органов управления Тип органов управления Типич ный пример Характеристики (специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач) Примечание № Характеристики взаимодействия o)    вид взаимодействия p)    часть руки q)    вид усилия d) визуальный контроль е) обозначение положения f) случайное срабатывание д) трение h) работа в перчатках i) легкость очистки 10 Контакт Палец Вертикальное Ползунок с окантовкой 3 * О О * 3 0 0 Визуальный контроль зависит от месторасположения Ползунок с указателем ♦-W • * о О зН 31 0 0 Визуальный контроль зависит от месторасположения Вытяжное ушко О О О ЗН • 0 0 11 Контакт Палец Касательное Плоский рифленый ползунок 3 * О 3 о О О Визуальный контроль зависит от месторасположения Выпуклый или вогну-тый рифленый ползунок 131 * О • 0 О О Визуальный контроль зависит от месторасположения 12 Захват несколькими пальцами Палец Вертикальное Ползунок с профилем 31 * о о * 31 0 0 Визуальный контроль и вероятность случайного срабатывания зависят от месторасположения Утопленный ползунок 423? .........1 • * № • • 0 О Визуальный контроль зависит от месторасположения 13 Захват несколькими пальцами Палец Касательное Шаровидная кнопка о о о * о О 3 Вероятность случайного срабатывания зависит от ме-сторасположен ия Кнопка с углублением 3 * о о * 0 О 3 14 Захват несколькими пальцами Рука Вертикальное Ползунок с шаровидной кнопкой 3 * о о * 3 3 3 Ползунок с овальной рукояткой в форме буквы Т 3 * о о эИ 0 3 а

Рисунок 7, лист 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Безопасность машин ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ИНДИКАТОРОВ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ Часть 3. Органы управления

Бяспека машын ЭРГАНАМ1ЧНЫЯ ПАТРАБАВАНН1 ДА АФАРМЛЕННЯ 1НДЫКАТАРАУ I ОРГАНАУ К1РАВАННЯ Частка 3. Органы мравання

Safety of machinery ERGONOMICS REQUIREMENTS FOR THE DESIGN OF DISPLAYS AND CONTROL ACTUATORS Part 3. Control actuators

Дата введения 2004-07-01

1    Область применения

В настоящем стандарте содержатся рекомендации по выбору, проектированию, установке и расположению органов управления. Данные органы должны способствовать выполнению оператором своих обязанностей, а также должны соответствовать условиям эксплуатации и отвечать всем предъявляемым к ним требованиям.

Настоящий стандарт может быть применен к ручным органам управления, устанавливаемым на технологическое оборудование, используемое в промышленных и частных целях. Особое внимание на рекомендации данного стандарта необходимо обратить в том случае, если использование органа управления может прямо или косвенно (при его неверном использовании) привести к получению травмы или нанесению вреда здоровью.

2    Нормативные ссылки

Настоящий стандарт содержит требования из других публикаций посредством датированных и недатированных ссылок, приведенных в соответствующих местах в тексте. Перечень публикаций приведен ниже. При датированных ссылках на публикации последующие изменения или последующие редакции этих публикаций действительны для настоящего стандарта только в том случае, если они введены в действие путем изменения или путем подготовки новой редакции. При недатированных ссылках на публикации действительно последнее издание приведенной публикации.

ЕН 292-1* Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 1. Основные термины, методика

ЕН 292-2** Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 2. Технические правила и технические требования

ЕН 574 Безопасность машин. Устройства управления двумя руками. Функциональные аспекты. Принципы конструирования

ЕН 614-1 Безопасность машин. Эргономические принципы проектирования. Часть 1. Термины, определения и общие принципы

ЕН 894-1 Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 1. Общие руководящие принципы при взаимодействии оператора с индикаторами и органами управления

* Действует ЕН ИСО 12100-1:2003. ** Действует ЕН ИСО 12100-2:2003.

Издание официальное

EH 894-2 Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 2. Индикаторы

ЕН 1005-3 Безопасность машин. Физические характеристики человека. Часть 3. Рекомендуемые предельные усилия для управления машинами

ЕН 1050 Безопасность машин. Принципы оценки риска ИСО 447 Станки. Направление действия органов управления

МЭК 60447 Согласующие устройства «человек - машина». Основные требования к обслуживанию.

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    Орган управления (Stellteil) - элемент системы управления, непосредственно приводимый в действие оператором и предназначенный для передачи управляющих воздействий от оператора к машине (объекту управления) (ЕН 894-1).

3.2    Ручной орган управления (Handbetatiges Stellteil) - орган управления, который приводится в действие при помощи руки и вызывает изменение в функционировании системы (например, кнопка, грибок или штурвальное колесо). Сенсорные органы управления не относятся к ручным органам управления.

3.3    Тип органов управления (Stellteiltyp) - определенное количество органов управления с одинаковыми характеристиками движения и характеристиками взаимодействия с рукой, выполняющие сходные функции.

3.4    Серия органов управления (Stellteilfamille) - группа типов органов управления.

3.5    Оператор (Operator) - лицо (или лица), выполняющее обязанности по монтажу, эксплуатации, наладке, поддержанию в исправном состоянии, обслуживанию, ремонту и транспортированию машин (ЕН 292-1).

3.6    Задача (Aufgabe (Arbeitsaugabe) - деятельность или деятельности, необходимая (необходимые) для получения желаемых результатов работы технологического оборудования (ЕН 614-1).

3.7    Управляющая задача (Stellaufgabe) - деятельность, при которой используется управляющее устройство для решения поставленной задачи.

1 Круг задач и сбор данных

3 Выбор подходящего типа органов управления

2

СТБ EH 894-3-2003

4 Метод подбора

Существуют различные типы органов управления - от нажимных кнопок до штурвалов. Каждый из типов органов управления подходит для решения определенных задач и должен соответствовать определенным требованиям.

Кроме того, необходимо принять во внимание факторы окружающей среды, такие как освещение и вибрация, а также организационные факторы (например, работа в группе, на рабочем месте).

Правильный выбор органов управления способствует надежному и эффективному функционированию оборудования. Ниже приведены систематизированные рекомендации для конструкторов и производителей технологического оборудования по выбору соответствующего типа органов управления в зависимости от назначения оборудования.

Выбор типа органов управления проходит в три этапа:

-    определение задач и сбор информации;

-    предварительный выбор серии органов управления;

-    определение подходящего типа органов управления.

Основные этапы выбора органов управления показаны на рисунке 1. Пример формуляра для регистрации результатов приведен на рисунке 2. В разделе 5 приведена информация, необходимая для правильного выбора органов управления. В разделах 6 и 7 описано, как использовать данную информацию на практике.

5 Определение задач и сбор информации

5.1 Требования и характеристики

Разделение задач между оператором и оборудованием должно проводиться при конструировании оборудования в соответствии с ЕН 614-1 и ЕН 894-1.

Задача подразумевает наличие общих и специфических требований, которые нельзя изменить обычным образом. В случае если невозможно установить подходящий орган управления для решения специфической задачи, необходимо пересмотреть задачу или полностью ее изменить.

Приведенные ниже требования, связанные с решением конкретных задач, рассматриваемые в данном стандарте, являются, как показал опыт, наиболее важными для выбора ручного органа управления:

-    общие требования, связанные с выполнением конкретных задач:

a)    необходимая точность позиционирования ручного органа управления (точность);

b)    необходимая скорость позиционирования (скорость);

c)    требования к усилию, прикладываемому оператором (перестановочное усилие/перестановочный момент);

-    специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач:

d)    визуальная различимость положения ручного органа управления (визуальный контроль);

e)    обозначение положения органа управления (маркировка);

f)    вероятность случайного срабатывания (случайное срабатывание);

д) предотвращение соскальзывания руки с органа управления (трение);

h)    возможность работать в перчатках;

i)    легкость чистки (возможность чистки).

Общие требования, связанные с выполнением конкретных задач, используются для того, чтобы определить уровень органов управления, которые могут быть использованы для решения данных задач. Специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач, используются для того, чтобы выбрать конкретный орган управления из данного уровня. Для анализа требований, связанных с выполнением конкретных задач, необходимо использовать классификационную схему, приведенную в таблице 1. В данной схеме выделяются пять различных уровней - от 0 до 4:

3

Таблица 1 - Классификационная схема для анализа требований, связанных с выполнением конкретных задач

Уровень Символ Уровень требований 0 О Очень низкий 1 3 Низкий 2 3 Средний 3 3 Высокий 4 • Очень высокий

Нет необходимости точно определять специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач, так как точность подробного анализа, описанного в 5.2 и 5.3, и классификационная система были признаны достаточными.

Необходимо учитывать характеристики различных типов органов управления, чтобы определить имеющиеся альтернативы в выборе органов управления. В данном стандарте также приведены требования к характеристикам перемещения и характеристики захвата. Во многих случаях могут быть выделены несколько характеристик:

-характеристики перемещения:

j)    Вид перемещения;

k)    Ось перемещения;

l)    Направление перемещения;

т) Непрерывность перемещения;

п)    Непрерывность перемещения и угла вращения > 180°;

-характеристики захвата:

о) Вид захвата;

р)    Часть руки, производящая перестановочное усилие;

q) Вид перестановочного усилия.

Перечисленные выше характеристики от а) до q) применяются во всех разделах настоящего стандарта. Приведенные в скобках краткие описания данных характеристик сгруппированы в таблицу.

Описание характеристики Пункт Уровень требований (Классификация) Примечания 0 1 2 3 4 О (Я 3 3 • Общие требования, связанные с выполнением конкретных задач 5.2 а)точность 5.2.1 Ь) скорость 5.2.2 с) перестановочное усилие 5.2.3 Специфические требования, связанные с 5.3 выполнением конкретных задач d) визуальный контроль 5.3.1 е) маркировка 5.3.2 f) случайное срабатывание 5.3.3 д)трение 5.3.4 h) возможность работать в перчатках 5.3.5 i) легкость очистки 5.3.6

Рисунок 2, лист 1 - Пример формуляра для записи данных, полученных при выборе ручного управляющего устройства

ваний «очень низкий», а органы управления с 24 и более возможными положениями - к классу требований «высокий».

Точность органов управления может быть повышена при помощи постоянного точного и легко воспринимаемого информирования оператора о положении, в котором находятся органы управления, а также при помощи расположения элементов оборудования таким образом, чтобы они не препятствовали информированию оператора.

При использовании ручных органов управления должны иметься в наличии индикаторы, позволяющие контролировать использование органов управления.

Положения органа управления, соответствующие его функциям, не должны обозначаться цифрами или буквами, так как в этом случае оператор вынужден вспоминать, какая цифра или буква соответствует той или иной функции, что может привести к ошибкам. Обозначения 1, 2, ... могут использоваться только в том случае, если значение изменяемых переменных различается как минимум на одно порядковое число. Это становится особенно важным при увеличении количества дискретных перемещений.

Все обозначения и маркировка должны соответствовать требованиям ЕН 894-2.

Соблюдения данных требований является особенно важным для органов управления, используемых для предотвращения или снижения вероятности получения травм или причинения вреда здоровью.

5.2.1.2    Непрерывное установочное перемещение ручного органа управления

Поскольку положение ручного органа управления постоянно изменяется в соответствии с изменением переменной, контролируемой данным органом управления, величина отклонения от данной переменной является критерием для определения величины погрешности. Вероятность возникновения погрешности зависит, в первую очередь, от времени, в течение которого необходимо выполнить задачу (скорость), от наличия у оператора необходимой информации и от перестановочного усилия.

При непрерывном установочном перемещении оператор должен постоянно получать всю необходимую информацию о функционировании оборудования, например скорости и направления вращения вращающихся компонентов. Это может быть реализовано, например, при помощи специального индикатора, либо при помощи относительного движения другого объекта, хорошо видного оператору (например, вращение токарного резца, соответствующее вращению шпинделя), либо при помощи других средств.

При выполнении заданий, для которых установлена скорость их выполнения, например при непрерывном сопровождении цели, высокой скорости функционирования органов управления можно добиться только в том случае, если трудоемкость перестановочного усилия является незначительной и предусмотрена высокая информативность органа на основе оптической информации. Требования к перестановочному усилию при непрерывном сопровождении ведут к тому, что требования к ручным органам управления классифицируются как «очень высокие».

Направление установочного перемещения ручного органа управления и его компонентов должно соответствовать требованиям ИСО 447 (для инструментов), МЭК 60447 (для электрического оборудования) и ЕН 894-2.

5.2.2    Требования, связанные с выполнением конкретной задачи Ь): Классификация скорости позиционирования (скорости)

Необходимая скорость позиционирования должна определяться в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 1.

Продолжительность установочного перемещения ручного органа управления состоит из двух компонентов: времени, необходимого для того, чтобы дотянуться и взяться рукой за орган управления, и продолжительности самого установочного перемещения. Первый компонент зависит от расположения ручного органа управления относительно оператора и от вида захвата. В целом, быстрее всего приводятся в действие органы управления с контактной рукояткой. Далее следуют органы с захватом несколькими пальцами, и наиболее медленными являются органы с захватом кистью. В экстренных случаях очень важным является максимально быстрое срабатывание органов управления. Поэтому для органов аварийного выключения рекомендуется использовать кнопку в виде грибка.

Высокая скорость позиционирования несовместима с высоким перестановочным усилием; наиболее высокой скорости позиционирования можно добиться только при очень низком перестановочном усилии. Следовательно, если органы управления предназначены для выполнения на них непрерывных операций, требующих высокой скорости (например, работа с клавиатурой), управляющее усилие должно быть незначительным. Выбор органов управления считается неудовлетворительным, если на технологическом оборудовании, требующем высокой скорости позиционирования, установлен орган управления с высоким управляющим усилием.

СТБ EH 894-3-2003

5.2.3 Требования, связанные с выполнением конкретной задачи с): Классификация перестановочных усилий и перестановочных моментов (сила)

Органы управления могут применяться для приведения в действие оборудования или отдельных его узлов. В некоторых случаях для приведения в действие данных узлов рекомендуется использовать органы управления с большим перестановочным усилием. Некоторые виды оборудования снабжены механическими или другими видами вспомогательных устройств, снижающих нагрузку на оператора при работе с органами управления. Если это невозможно, то величина рекомендуемой силы или рекомендуемого момента для приведения в действие органов управления должна соответствовать одному из классов, приведенных в таблице 2. Приведенные в данной таблице символы будут использоваться ниже для характеристики органов управления, поэтому рекомендуется обратить на них особое внимание.

Таблица 2 - Классификация управляющих сил/управляющих моментов при выборе ручных органов управления

Уровень Символ Управляющее усилие N или управляющий момент Nm Уровень требований 0 0 < 10 N > 0,5 Nm Очень низкий 1 <э >    10 до < 25 N >    0,5 Nm до < 1,5 Nm Низкий 2 3 >    25 до < 50 N >    1,50 Nm до < 3,0 Nm Средний 3 3 >    50 до < 80 N >    3,0 Nm до < 5,0 Nm Высокий 4 • >    80 до < 120 N >    5,0 Nm до < 50 Nm Очень высокий

5.3 Определение специфических требований, связанных с выполнением конкретных задач d) - i)

В следующих разделах будет описана методика заполнения формуляра в соответствии с рисунком 2.

Методика присвоения определенного класса каждому из требований, связанных с выполнением конкретных задач, приведена в таблице 1.

Некоторые из данных характеристик могут быть определены уже на начальной фазе конструирования устройства. Выявленные характеристики должны быть занесены конструктором в формуляр. Все характеристики, выявленные при конструировании устройства, должны быть занесены в формуляр.

Присвоение высокого уровня требований одним параметрам не означает, что всем остальным параметрам также должны присваиваться высокие уровни требований. Например, присвоение уровня требований «очень высокий» параметру «предотвращение соскальзывания руки с управляющего устройства» означает, что параметру «легкость чистки» не может быть присвоен уровень требований «очень высокий». Поэтому необходимо в первую очередь присваивать максимально высокий уровень требований параметрам, обеспечивающим безопасность работы, и только после этого рассматривать менее важные параметры. Если некоторым параметрам присваиваются требования, несовместимые между собой, то в этом случае необходимо пересмотреть поставленные перед устройством задачи или, если первое невозможно, необходимо снизить требования к менее важным параметрам.

Уровни требований ко всем без исключения параметрам должны быть занесены в формуляр.

5.3.1 Требование, связанное с выполнением конкретной задачи d): Визуальная различимость положения ручного органа управления (визуальный контроль)

При использовании ручных органов управления очень важным является наличие у оператора точной информации об установочном перемещении органа управления. Этого можно добиться, например, при помощи индикатора, показывающего изменение того или иного параметра, либо при помощи любого другого звукового или визуального индикаторного устройства. Во многих случаях это является единственным способом обеспечить визуальный контроль за положением ручного органа управления, в особенности при дискретном перемещении органа управления. Визуальной различимости положения ручного органа управления должен быть присвоен уровень требований в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 1.

7