体力工作负荷换算标准.ppt
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1、第八章 体力工作负荷,1 人体活动力量和耐力 2 体力工作负荷及其测定 3 能量消耗及氧耗 4 劳动强度 5 体力疲劳及其消除,主要内容,一、人体活动力量,人体力量在人体活动中起到重要的作用,人体用力有一定的限度,力的大小决定于人体的姿势、着力部位以及力的作用方向。这些为人机系统设计提供依据。人体力量分为手部力量、脚部力量、背部力量和颈部力量。,8.1 人体活动力量与耐力,人体活动的最基本特征有三个:力量、耐力和能量代谢,三者联系密切。,1、手部力量(1)握力 握力的大小反映手的用力大小,常用握力大小的测量来挑选操 作者或对操作者的用力状况加 以评定。握力大小平均值见表1。,8.1 人体活动力
2、量与耐力,图1 自行车的刹车,8.1 人体活动力量与耐力,(2)手的操纵力坐姿手操纵力规律:右手力量大于左手;拉力大于推力;向下的力略大于向上的力;向内的力略大于向外的力。,8.1 人体活动力量与耐力,图2 坐姿工作时不同角度的臂力测定,立姿手操纵力规律:手臂的最大拉力产生在肩的下方180的方位上,手臂的最大推力则产生在肩的上方0方向上。,8.1 人体活动力量与耐力,图3 立姿操纵时手的拉力与推力 a、最大拉力 b、最大推力,8.1 人体活动力量与耐力,图4 立姿弯臂时的力量分布,卧姿手操纵力 下图不同肘角伸臂的臂力测定及最大臂力值如表1。,8.1 人体活动力量与耐力,图5 卧姿时不同肘角伸臂
3、的臂力测定,常见手部操纵动作及其力量极限,8.1 人体活动力量与耐力,图6 常见手部操作动作及其力量极限推荐值(单位 9.8N),2、脚部力量 一般坐姿时,右脚最大蹬力平均可达2568N,左脚为2362N;膝部伸展角度在130150或160180之间时,脚蹬力最大。脚力控制器的操纵力最大不应超过264N。操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。,8.1 人体活动力量与耐力,图7 蹬力较大的脚操纵器作业,8.1 人体活动力量与耐力,图8 坐姿的蹬力及在各个角度时的压力比值,二、人体活动的耐力 耐力是人体能够较长时间保持特定工作水平的能力。人体力量与持续时间之间存在一种非线性的反比关系。,8.1 人体活
4、动力量与耐力,图9 肌肉力量与持续时间的关系,一、体力工作负荷定义,体力工作负荷是人体单位时间内承受的体力工作量的大小。对操作者的体力工作负荷的状况进行准确评定,既能保证工作量,又能防止超负荷工作,是人机系统设计的一项重要任务。,8.2 体力工作负荷及其测定,二、体力工作负荷的测定1、生理变化测定通过测定吸氧量、肺通气量、心率、血压和肌电图等生理变化来测定体力工作负荷。2、生化变化测定通过测定人体内乳酸和糖原的变化来测定。3、主观感受测定通过自认劳累分级量表(RPE)进行评价。,8.2 体力工作负荷及其测定,一、能量代谢基础代谢人在基础条件下(清醒、静卧、空腹、室温20)所必须的能量代谢。基础
5、代谢率是以单位时间、单位体表面积消耗的能量来表示B,KJ/(m2.h)。基础代谢的计算公式基础代谢量基础代谢率平均值(B)体表面积(S)持续时间(t)BSt其中:体表面积(m2)S0.0061身高(cm)0.0128体重(kg)0.1529,8.3 能量消耗及氧耗,安静代谢作业或劳动前,仅仅为了保持身体各部分的平衡及某一姿势条件下的能量代谢。安静代谢率记为R,R1.2B。安静代谢量=1.2BSt能量代谢量人体作业或运动时消耗的总能量,它与劳动强度直接有关。能量代谢量安静代谢量作业代谢量,8.3 能量消耗及氧耗,二、能量代谢率 1、相对能量代谢率RMR“相对代谢率”来消除个体间的差异,记为RMR
6、 RMR作业代谢率/基础代谢率(能量代谢率安静代谢率)/基础代谢率 用RMR衡量劳动强度比较准确。能量代谢率安静代谢率作业代谢率 1.2基础代谢率 RMR基础代谢率 基础代谢率(1.2RMR)M=(RMR+1.2)B 2、相对能量代谢率资料如表,8.3 能量消耗及氧耗,三、氧耗(1)氧债及其补偿人体作业开始时,呼吸和循环系统不能马上工作,肌肉处于缺氧状态。这种氧需与供氧之差为氧债。,8.3 能量消耗及氧耗,图10 氧债及其补偿,(2)氧耗量的测定与计算人体的能耗与氧耗成正比。可以从人体消耗的氧量上反映能量代谢。“相对代谢率”RMR可以通过氧耗计算:RMR(作业耗氧量安静耗氧量)/基础代谢耗氧量
7、作业时耗氧量可以在作业中直接测定。通过呼出的气体的化学成分分析。基础代谢耗氧量可以通过体重、身高计算的体表面积查表8-7得。,8.3 能量消耗及氧耗,一、劳动强度 劳动强度:作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。强度不同,能量消耗不同。用能量消耗(相对代谢率)或劳动强度指数作为劳动强度分级的指标。二、国外的劳动强度分级 国外常用标准以能量消耗(相对代谢率)为分级标准。以相对代谢率为分级标准,典型代表是日本能率协会的标准。,8.4 劳动强度,日本劳动强度分级,8.4 劳动强度,8.4 劳动强度,以氧耗量、心率等为分级标准,典型代表是国际劳工局1983划分的标准。,三、我国的劳动强度分级 1997
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