当前位置:
文档之家› 精品课件-安全人机工程学-第4章 人的作业疲劳与可靠性
精品课件-安全人机工程学-第4章 人的作业疲劳与可靠性
大强度的挖掘、搬运,快到极限节律的极强活动
1 2020/11/16 1
4.2 作业疲劳及其测定
(一)疲劳定义:
定义一:所谓疲劳就是人在持续一段时间的劳动后,人体
发生机理变化、自觉劳累和效率(能力)下降的现象,即产
生心理上和生理上的一种不适感,是劳动生理的一种正常表
现。
定义二:所谓疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢平衡
阈限。
应用:人体疲劳后频闪融合阈限降低,说明视觉神经出现钝化。
全身性疲劳也会在视觉方面有所表现。
实验目的:了解人的疲劳程度。
2 2020/11/16 0
一般以频闪融合阈限的日间变化率(dR)和周间变化率。 (wR)来表示疲劳的程度。
式中,Fd1——作业前的频闪融合阈限; Fd2——休息日后第一天作业后的频闪融合阈限; Fw1——休息日后第一天作业前的频闪融合阈限; Fw2——周末作业前的频闪融合阈限。
人的极限工作能力参数
氧耗量 ( L/min )
0.18 0.22 0.99 1.32 1.44 1.58 1.76 2.03 2.43 2.54 2.64 2.80 3.06
能量消耗 (kJ/(min * m2 )
2.23 2.72 12.35 16.32 17.85 19.55 21.73 25.02 30.59 31.49 32.60 34.58 37.79
1 2020/11/16 7
1)疲劳问卷调查
劳动者一旦产生了疲劳,就会以各种形式表现出来,以提醒 人们注意。日本产业卫生学会疲劳研究委员会2002制定了一 套疲劳自觉症状调查表[3](该表还有1954年版、和1970年 版)。该表由 25个项目构成,各项目按程度从“1.一点都没 有”至“5.非常有”分5阶段,调查对象在相应项目和程度上 划圈,以此计算得分。分析时可将此 25个项目分为 5群。项 目群和各群包含的项目如表4-5所示。
男 女
9090~ 10840 14650 ~16330 全身快速用力作业 呼吸急促、困难,
7450 ~ 8920 12480 ~13940 2 ~ 5min 即需休息
2020/11/16 8
3)我国分级标准
《体力劳动强度分级标准》(GB3896--1
Ⅰ
≤ 15
Ⅱ
~ 20
不能维持(或高、低位的代谢反应平衡不正常)。
疲劳既有生理和心理因素,也和环境、社会因素及生产设
备的技术系统因素等有关。疲劳程度的轻重决定于劳动速度、
强度的大小和持续劳动时间的长短。
1 2020/11/16 2
(二)疲劳的特点和分类 ( 1)疲劳的特点 疲劳是一系列生理和心理现象的综合体。
• 生理反应(作业机能降低、或厌倦不愿意继续工作、劳动效 率降低、质量下降等)伴随疲劳,对应生理的可测指标会的变 化;进行特定作业时的作业能力下降; • 心理反应(经过努力,可一时掩盖疲劳、或提前、或加速 出现等)把疲劳看成是特殊的、独特感受的心理状态-疲劳的 自我体验。 • 环境反应(照明水平、背景、温度、噪声、不合理的工作节 奏都会使疲劳加速出现)。
作业的强度、性质和持续时间;
身体素质;
作业的速度;
精神因素;
工作单调;
环境的因素。
1
2020/11/16 4
(三)疲劳机理 1)短时大强度发生的局部肌肉疲劳-乳酸在肌肉和血液中
大量积累引起,谓之“疲劳物质积累机理”。 2)较长时间轻或中等强度引起疲劳-既有局部又有全身。主
要因肌糖元储备耗竭之故,称“力源耗竭机理”。 3)静态作业引起的疲劳-由局部血流阻断引起(氧债下,生
2020/11/16 5
1)国际劳工局分级标准
按氧耗量划分为3级:中等强度作业、大强度作业及极大强度 作业。
中等强度作业,氧需不超过氧上限。中等强度又分为6级。中 等强度又分为6级:很轻、轻、中等、重、很重和极重6级。
大强度作业,指氧需超过氧上限,即在氧债大量积累的情况 下作业,如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10 余分钟,不会更长。
1 2020/11/16 8
I群 困倦感 犯困
想躺下来
II群 不安定感 III群 不快 感
感到不安
头痛
心情忧郁
头重
IV群 乏力 感
手臂没力
腰痛
V群 模糊感
眼睛有些睁不 开
眼睛很累
打哈欠
没有干劲 全身无力
感觉静不下心 来
脾气暴躁
思路混乱
感觉心情不 好
头脑发呆
头昏
手或手指痛
腿酸乏力 肩酸
眼睛痛
眼睛干 视线模糊
限相对应。
生理负荷极限回归方程式: Y1=42.88-11.39lgX Y2=201.0-32.75lgX
式中: X——负荷时间(min); Y1——能量消耗允许值; Y2——心率负荷允许值。
2 2020/11/16 3
负荷W
基础 安静 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
2
4.1.1 劳动强度 劳动强度可以理解为,作业中人在单位时间内作功和机体代
谢能力之比。表示人劳动的紧张程度。 劳动强度的影响因素: 劳动对象因素(工作性质+工作量密度) 劳动工具因素 劳动环境因素 劳动者因素(生理+心理+精神状态特征) 劳动时间
2020/11/16 3
4.1.2 作业分类 1)静力作业:主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位, 即身体和四肢关节保持不动时所进行的作业。 F/Fmax=1,几秒钟,无氧状态;F/Fmax=50%, Tmax=1min ; F/Fmax=30%,Tmax=2.5min ;F/Fmax=15%, Tmax=15min ; F/Fmax<15%,血液循环基本正常。 原因:局部肌肉缺氧、乳酸堆积并引起疼痛。 2)动力作业: 动力作业是靠肌肉有节奏地收缩与舒张,对物 体交替进行施力与放松,从而完成作业动作的,即经常说的体 力劳动。
1 2020/11/16 0
表4-4 常见职业体力劳动强度分级表
体力劳动分级 I(轻劳动)
II(中等劳动)
III(重劳动) IV(极重劳动)
职业描述 坐姿:手工作业或腿的轻度活动(正常情况下, 如打字、缝纫、脚踏开关等);立姿:操作仪器, 控制、查看设备,上臂用力为主的装配工作 手和臂持续动作(如锯木头等);臂和腿的工作 (如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作);臂 和躯干的工作(如锻造、风动工具操作、粉刷、 间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜 等) 臂和躯干负荷工作(如搬重物、铲、锤锻、锯刨 或凿硬木、割草、挖掘等)
作业特点
手指作业,脑力劳 动,坐位姿势多 变,立位重心不动
B级 轻劳动
1.0~ 男 3850 ~ 5230 9290 ~ 10670 长时间连续上肢作 2.0 女 3015 ~ 4270 8040 ~ 9300 业
C级
2.0~
男 5230 ~ 7330 10670 ~12770 立位工作,身体水 平移动,步行速度,
极大强度作业,指完全在无氧条件下的作业,氧债可能等于 氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况,持续时间不超 过2分钟。
2020/11/16 6
2020/11/16 7
2)日本劳动研究所分级标准
劳动强度 分级
R.M.R
性别
耗能量( KJ )
8 小时
全天
A级 极轻劳动
0 ~ 1.0
男 女
2300 ~ 3850 7750 ~ 9200 1925 ~ 3015 6900 ~ 8040
1 2020/11/16 3
(2)疲劳的分类
按疲劳的原因:生理性和心理性疲劳
按疲劳所发生的部位:精神、肌肉和神经疲劳;
按疲劳的程度:一般疲劳,过度疲劳、重度疲劳;
按疲劳产生时间的长短:急性疲劳和慢性疲劳;
按作业方式:动态作业疲劳和静态作业疲劳;
按功能变化的器官:中心性疲劳和外周性疲劳
(3)引起疲劳的原因
1 2020/11/16 9
2) 频闪融合阈限检查法
受试者观看一个频率可调的闪烁光源,记录工作前、后受试者
可分辨出闪烁的频率数。
具体做法:先从低频闪烁做起,这时视觉可见仪器内光点不断
闪光。当增大频率,视觉刚刚出现闪光消失时的频率值叫融合
度;光点从融合阈值以上降低闪光频率,当视觉刚刚开始感到
光点闪烁的频率值叫闪变度。它和融合度的平均值叫频闪融合
2 2020/11/16 1
2 2020/11/16 2
3)能量代谢率测定
这一方法实际上是测定劳动强度。如果有完善的仪器设备可同 时测得心跳次数、肺通气量等多项指标,对于判定疲劳更为有利。
RMR=作业中增加氧气消耗量/基础代谢时氧气消耗量
不同的劳动负荷具有不同的劳动代谢率和心率,不同的劳动代
谢率和心率对应的连续劳动时间各不相同。与一定的生理负荷极
RMR
4.32 6.10 6.78 7.55 8.52 10.0 12.50 12.90 13.40 14.29 15.73
心率
极限负荷时间
(次 /min ) ( min )
64.1
-
75.0
-
113
-
124
215
128
158
133
112
140
72
149
37
166
12
168
10
171
8
177
52
187 2020/11/136 4
乳酸),谓之“局部血流阻断机理”。
1 2020/11/16 5
4)全身或中枢性疲劳- 苏联学者认为,强烈或单调劳动刺激引起大脑皮质细胞贮存
的能源迅速消耗,消耗占优势时,出现保护性抑制,以免进一 步消耗,加速恢复,称“中枢变化机理”。