【摘要】：便攜式風(fēng)力滅火機是我國森林滅火的重要裝備之一,其作業(yè)環(huán)境惡劣,同時,不合理的操作方式、振動和噪聲等因素會造成作業(yè)疲勞。從人機工程學(xué)角度對便攜式風(fēng)力滅火機進行評價,從而提出合理的操作規(guī)程和優(yōu)化建議是很有必要的。本研究主要研究便攜式風(fēng)力滅火機的靜態(tài)操作特性,振動噪聲測試及振動噪聲對人的影響規(guī)律。本文的研究內(nèi)容及結(jié)果如下：1、通過實驗對6MF-30的攜帶姿勢和作業(yè)動作在靜態(tài)下從心率、表面肌電、反應(yīng)時間和主觀評價進行了研究。姿勢選擇三種：左肩斜挎、右肩直挎及無背帶；作業(yè)動作選擇兩種：方向固定和方向擺動。結(jié)果表明,背負姿勢對心率增加比IR(p0.001)、掌長肌PL%MVC (p=0.001)、肱二頭肌BB%MVC (p=0.015)、動作時間比RMT (p=0.026)、左臂的舒適度(p0.001)和右臂的舒適度(p0.001)有顯著影響,作業(yè)動作對反應(yīng)知覺時間比RPRT(p=0.017)有顯著影響,其他都不顯著。經(jīng)過比較可知,最佳背負姿勢為左肩斜挎,最差為無背帶。2、在不同轉(zhuǎn)速下對6MF-30和HB2302不同位置的振動進行了測試,對振動沿把手-手-前臂-上臂的傳遞規(guī)律進行了實驗研究。結(jié)果表明,振動加速度隨著轉(zhuǎn)速增加線性增大,6MF-30的前把手的振動大于后把手,7000 r/min時前把手和后把手的振動加速度分別為75.3 m·s-2和46.3 m·s-2；隨著轉(zhuǎn)速的增加,傳遞率減小,手臂會吸收更多的振動能量。3、在不同轉(zhuǎn)速對6MF-30和HB2302不同位置的噪聲進行了測試,通過實驗從心率和反應(yīng)時間方面對噪聲進行了評價。結(jié)果表明,風(fēng)力滅火機的噪聲偏大,呈現(xiàn)高頻穩(wěn)態(tài)噪聲特點；噪聲對心率增加比(p=0.863)和反應(yīng)時間(p=0.995)影響不顯著,心率沒有隨著轉(zhuǎn)速的增加而線性增加。4、通過實驗從振動、噪聲及對人的影響方面對6MF-30和HB2302進行了對比。最大功率轉(zhuǎn)速下,6MF-30 (7000 r/min)和HB2302 (7200 r/min)從把手傳遞到手的振動傳遞率分別為20.1%和27.5%,左耳耳旁噪聲分別為96.5dB(A)和94.5 dB(A),6MF-30的低頻噪聲比HB2302高。經(jīng)過多方面對比可知,HB2302在振動噪聲方面的設(shè)計要優(yōu)于6MF-30,需要對6MF-30進行減振降噪優(yōu)化。5、通過實驗對6MF-30和HB2302在不同轉(zhuǎn)速下對心率和反應(yīng)時間的影響進行了評價,此時振動、噪聲和重量同時作用于被試人員,結(jié)果表明,振動和噪聲的綜合作用可以看成一個因素,重量對心率和反應(yīng)時間的影響大于振動和噪聲的綜合作用,重量是風(fēng)力滅火機優(yōu)化設(shè)計的首要考慮因素。6、對操作規(guī)程提出以下建議：操作6MF-30時要求佩戴背帶,背負姿勢選擇左肩斜挎,滅火時不要進行過多擺動,6MF-30的終身振動暴露時限為3343小時；對6MF-30進行減振降噪優(yōu)化,要避開峰值頻率40 Hz和160 Hz,降低前把手的振動及發(fā)動機的噪聲；對6MF-30進行減重優(yōu)化,選擇重量輕的材料,及功率適中重量輕的發(fā)動機。
【圖文】：

特性評價逡逑關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沒有對便攜式風(fēng)力滅火機的背負姿勢和作業(yè)動作做出明背負姿勢和作業(yè)動作進行人機工程學(xué)評價，以提出合理有效的姿勢和操作規(guī)程。逡逑便攜式風(fēng)力滅火機逡逑裝備具有便攜性的特點，可有效地撲滅低強度的地表火，我國為滅火手粟和便攜式風(fēng)力滅火機（魏茂洲等，２００６）。目前在單風(fēng)力滅火機是我國森林消防部門配備的重要滅火機具，滿足了便攜式風(fēng)力滅火機能夠迅速有效地撲滅地表火、打防火道，并控制作用（張紹全等，２０１２）。便攜式風(fēng)力滅火機為我國所獨創(chuàng)，踐證明是可行的，１９７９年第一臺風(fēng)力滅火機由高把油據(jù)改裝級，確立了其在我國森林滅火裝備中不可或缺的地位，在１９８７火災(zāi)的撲救中便攜式風(fēng)力滅火機發(fā)揮了重大的作用（張公民，２０

測試儀器包括筆記本電腦和外接鍵盤，，測量示意圖如圖２－１所示，軟件截圖為圖逡逑被試人員用左手按住筆記本電腦自帶的鍵盤上的Ｆ１鍵，左臂伸直，當(dāng)軟件的背逡逑紅時抬起左手，迅速敲擊外接鍵盤的空格鍵，手的移動距離為３２邋ｃｍ，移動方向逡逑為由前至后，與胺二頭肌的作用方向保持一致。反應(yīng)知覺時間ＰＲＴ為軟件背景逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S776.294

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本文編號：2691097