Материал: 4540

11

женщин составляли 50500 Н и 63700 Н.

Риск возникновения перелома при ударе зависит (по крайней мере, у мужчин) от степени мышечной активности во время удара. Напряжение мышц приводило к двукратному увеличению рассчитанной средней величины макси-

мальной силы удара. Выявленная зависимость объясняется двумя феноменами, возникающими при сокращении мышц туловища во время удара: увеличением «эффективной массы» в том случае, если удар приходится преимущественно на область таза и нижних конечностей, и увеличением жесткости соединения мышц с туловищем, тазом и нижними конечностями. Следовательно, несмотря на то, что произвольное сокращение мышц во время фазы ускорения может снижать скорость удара и позволяет пострадавшему придать своему телу конфигурацию, обеспечивающую безопасное столкновение, сила удара в скованном состоянии повышается. Эти данные подтверждают хорошо известное наблюдение о снижении вероятности повреждения в случае удара в расслабленном состоянии (рис. 2).

Рис. 2. Сила удара в зависимости от напряжения мышц человека

В ходе этого исследования были получены также данные о величине энергии, связанной с ударом. Из закона сохранения энергии следует, что энергия, существующая непосредственно перед моментом удара, может быть рас-

где величины (М) и (V) являются, соответственно, «эффективной движущейся массой» тела и вертикальной составляющей скорости удара бедренных костей.

Для человека с массой тела 66 кг и «эффективной движущейся массой» тела,

равной половине этой величины, среднее значение энергии непосредственно перед ударом о препятствие составляло 168 Дж. Хотя данный расчет показывает, что во время фазы ускорения, растрачивается более чем две трети всей потенциальной энергии, т.е. на фазу удара и период движений тела, следующих за ударом, приходилась только одна треть от первоначального количества энергии. Рассеяние энергии во время фазы ускорения, скорее всего, объясняется в основном сокращением крупных мышц нижней конечности. Второстепенное значение имеют жесткость и поглощающие свойства тканей бедра и коленного сустава. Таким образом, реальная энергия, высвобождающаяся в момент удара, достигает только примерно одной трети от этой величины.

Как уже говорилось, чтобы вычислить коэффициент риска перелома

(Ф), нужно разделить рассчитанную силу удара на измеренную прочность кости. Данные о прочности могут быть взяты из результатов исследований, в которых на кости, полученные от трупов, оказывалось механическое воздействие, аналогичное при ударе. Такие данные были получены ранее J. Lotz и W. Нayеs в статических условиях, имитирующих удар, и были сопоставлены с денситометрическими показателями, оценивавшимися с помощью количественной компьютерной томографии (ККТ). Средние величины нагрузок, вызывавших перелом, составляли примерно 21000 Н, а средние величины энергии, необходимой для возникновения перелома, около 26,5 Дж. Была выявлена также тесная корреляционная связь между величиной нагрузки, вызывавшей перелом, и плотностью поперечного среза кости, определявшейся с помощью ККТ.

Следует отметить, что высокая скорость воздействия (4000 cм/с), использовавшаяся авторами этого исследования, по всей видимости, превышает скорость удара при ДТП. Кроме того, не учитывалось снижение скорости воздействия нагрузки вследствие ее «поглощения» тазом и мягкими тканями. Объясняя слабую корреляционную связь между показателями плотности костной ткани и величиной силы, вызывающей перелом при высоких скоростях приложения нагрузки, учёные выдвинули предположение о том, что при наивысшей

13

скорости возникает иной тип перелома кости и увеличивается ее раздробление. По их мнению, учет этих обстоятельств мог бы также помочь объяснить наблюдавшееся в условиях наибольшей скорости воздействия повышение способности к поглощению энергии. Однако в проведённых исследованиях достоверного увеличения способности к поглощению энергии не наблюдалось даже при 50 – кратном повышении скорости воздействия, при более высокой скорости не отмечалось и возникновения других типов переломов или увеличения раздробления костей.

Вариант заданий представлен в таблице 2.

Практическая работа № 3

14

Проведение исследования влияния эргономики рабочего места водителя на безопасность движения

Цель работы: исследовать особенности рабочего места водителя транспортного средства и оценить степень его влияния на безопасность человека

Впрограмме «Развитие автомобильной промышленности России на период до 2005 года», представленный Минэкономики РФ, дан прогноз развития автомобильного парка России.

По расчетам экспертов в 2008 году в эксплуатации будет находиться не менее 920 тысяч автобусов, 7,5 млн. грузовых автомобилей и около 29 млн. легковых автомобилей. Грубо говоря, для каждого седьмого россиянина рабочим местом будет водительское кресло.

Водителям транспортных средств знакомы ощущения после длительной поездки: боли в пояснице, голеностопном суставе правой ноги, ноющая боль в затекших предплечьях.

Вавтомобиле, даже самом современном, человек испытывая, мягко говоря, неблагоприятное воздействие множества внешних факторов (вибрация, шум), несет ответственность за эффективную и безопасную работу. Основным фактором, вызывающим утомление, является нагрузка на позвоночник (статическая физическая нагрузка). Вследствие чего снижается восприятие количественной информации человеком через зрительный и слуховой каналы. Ошибка, допущенная водителем, может привести в некоторых случаях к очень тяжелым последствиям.

Как сделать автомобиль удобным для маленьких и высоких, полных и худых, мужчин и женщин? Что необходимо учитывать при проектировании, чтобы водители не стали жертвами профессиональных заболеваний? Как повысить безопасность на дорогах?

Изучение этих проблем создали предпосылки для объединения технических дисциплин и наук о человеке и его трудовой деятельности; обусловили появление новых исследовательских задач. Эти задачи связаны с описанием характеристик человека как компонента автоматизированной системы. Речь идет

опроцессах восприятия информации, памяти, принятия решений, исследования движений, стресса. А с точки зрения обеспечения безопасности деятельности

15

человека важное значение имеет изучение таких факторов, как утомление, монотонность операций, условия работы. Поставленные задачи решаются путем улучшения организации рабочего места водителя, базируясь на результатах эргономических исследований.

Термин «эргономика» был принят в Англии в 1949 году, когда группа английских ученых положила начало организации эргономического исследовательского общества. Эта наука занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности. Она использует методы исследований, сложившиеся в психологии, физиологии и гигиене труда. Эргономика, так или иначе, связана со всеми науками, предметом ее исследования является человек как субъект труда. Эта наука разрабатывает санитарно-гигиенические мероприятия по созданию здоровых условий труда, занимается профилактикой охраны труда, направленных на обеспечение безопасности и сохранения здоровья работающих.

Внаше время компоновка автомобиля регламентирована целым рядом зарубежных и отечественных стандартов (ИСО, Правила ЕЭК ООН, ГОСТы, ОСТы, РТМ).

Краткие выдержки из Постановления Главного государственного санитарного врача РФ от 26.05.2003 №100, раздел X (физиолого-эргономические требования к проектированию рабочих мест):

10.7 Снижение напряженности трудового процесса рекомендуется осуществлять путем рациональной организации рабочего места.

10.8 Рабочее место должно обеспечивать безопасность трудовых действий в нормальных и аварийных условиях и соответствовать требованиям, касающихся эргономической оценки для выполнения работ сидя.

10.15 Конструкция рабочего кресла должна обеспечивать поддержание основной рабочей позы и соответствовать физиолого-гигиеническим требованиям: регулироваться по высоте, иметь подлокотники и подголовники, иметь надежную фиксацию.

10.23 Технологические процессы не должны вызывать утомление и перенапряжение физиологических функций организма работающих.

Воснове этих документов тщательный научный анализ исследований в области физиологии и биомеханики.

Требования к посадке и рабочей позе водителя серьезны и многомерны,