УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЗОРНОСТИ ОПЕРАТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1999 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции рабочего места, в котором сочетаются сиденье оператора и объекты визуального наблюдения, находящиеся как внутри кабины, так и за ее пределами.

Известны устройства, которые применяются для компоновки рабочего места расположения объекта визуального наблюдения, а также смотровых окон кабины, в которых используются плоские шаблоны в виде частей тела, имитирующие оператора, в том числе и в компьютерном варианте, позволяющем моделировать в плоскости чертежа углы обзора (Федорович С.А. и др. Новые возможности проектирования с использованием средств машинной графики. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1990, N 2).

Известно устройство для определения основных параметров рабочего места тракториста (Дерябин С.К. Информационный листок ЦНТИ N 4-81 Саранск, 1981, 4 с. ), где при помощи цепей устанавливается на рабочем месте визир с вертикальным и горизонтальным угломерами, а также отвес для определения направленности на объект.

К недостаткам этой устройств можно отнести
1) невозможность их использования в трехмерных измерениях;
2) невозможность их использования при проведении оценки рабочих мест по критерию обзорности в естественных условиях;
3) в устройствах для определения основных параметров рабочего места тракториста отсутствует удобный способ фиксации прибора и, чтобы его зафиксировать необходимо осуществить установку проушин, размещенных на полу кабины и служащих для крепления цепей;
4) ввиду ненадежного крепления, в устройствах присутствуют значительные погрешности в измерениях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству относится устройство, представляющее вид трехмерного посадочного манекена (а. с. N 508711, кл. B 60 M 17/00), имитирующего водителя мобильной машины, снабженное приспособлением для выявления точек нанесения повреждения при авариях в области головы, установленной на вертикальной стойке, и конечностей, соединенных на шарнирах с седалищем, выдвигающихся и снабженных мерными шкалами, которое может использоваться в качестве макета для определения основных параметров рабочего места оператора мобильной машины.

Но и это устройство не лишено недостатков, главным из которых является низкая точность измерений, обусловленная следующим:
1. Конструкция трехмерного посадочного элемента не имеет жесткой фиксации на сиденье.

2. Кроме того, устройство лишено оптического прицела с отметкой углов ориентации взора оператора.

3. Визирующее устройство лишено призмы, позволяющей вести наблюдение сбоку, что, как следствие, осложняет работу ввиду ограниченного пространства кабины.

Решаемой задачей является повышение точности и удобства измерений расположения объектов наблюдения по отношению к сиденью оператора, его органам зрения и оконным проемам кабины транспортного средства, что, как следствие, приводит к улучшению условий труда и повышает безопасность эксплуатации мобильных транспортных средств.

Решение задачи достигается за счет того, что устройство содержит опорный элемент, выполненный в виде согнутого по дуге седалища, имитирующего тазобедренный сустав нижних конечностей, которое размещено вместе с нивелиром на сиденье транспортного средства и жестко соединено с концом вертикально установленной по нивелиру первой трубы штатива, а в другой развальцованный конец штатива с возможностью поворота относительно вертикальной оси установлен поворотный кронштейн, снабженный стрелкой, на горизонтальной оси которого в предлагаемой точке расположения головы оператора /точка "К"/ размещен оптический прицел с закрепленной на нем стрелкой с возможностью его поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей, при этом на конце первой трубы штатива горизонтально под поворотным кронштейном неподвижно размещен диск с нанесенной на нем градуированной в градусах шкалой, снабженной отверстием в центре с размещенным в нем вертикальным диском, градуированным также в градусах, причем в окуляре оптического дальномерного прицела установлена призма с возможностью ее вращения и светочувствительная трубка с индикатором, расположенным в конце полой трубки со шкалой количества световых лучей, поступающих к чувствительному элементу через трубку, кроме того, к вертикально размещенной первой трубе штатива жестко закреплена вторая труба штатива, изогнутая в виде буквы "П", на другом конце которой жестко размещен квадратный корпус динамометрического устройства, внутри которого размещена пружина, охватываемая стаканом, снабженным стрелкой, выделенной в предусмотренную вертикальную щель квадратного корпуса с закрепленной на нем динамометрической шкалой, при этом над стаканом размещена плавающая квадратная гайка с возможностью ее взаимодействия с винтом, на одном конце которого установлен маховик, а другой конец винта выполнен со сферической головкой и завальцован в опорную шайбу, закрепленную на потолке кабины транспортного средства.

Тем самым осуществляется установка штатива в вертикальное положение, для чего установлен нивелир на седалище, и осуществляется дозированная нагрузка на сиденье за счет наличия динамометрического устройства таким образом, чтобы ось оптического дальномерного прицела была размещена в точке "К" согласно ГОСТ 12.2.019-86 при нагрузке 65 кг.

Таким образом, конструкция предлагаемого устройства с целью повышения точности и удобства измерений выполнена в виде трубчатого штатива с опорным полуцилиндрическим элементом с нивелиром и динамометрического устройства, создающего надежную фиксацию штатива в вертикальном положении с дозированной нагрузкой на сиденье оператора. Имеющийся в области расположения органов зрения оператора прицел, снабженный дальномером и призмой, а также светочувствительная трубка могут перемещаться по вертикальной и горизонтальной осям и отметкой направления в градусах шкалы, что позволяет осуществлять проведение оценки доступности визуальной информации оператору по объектам их удаления, а также оценивать количество светопритоков внешней среды. Это способствует улучшению условий труда и повышает безопасность эксплуатации мобильных транспортных средств.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, на котором представлен его общий вид.

Устройство содержит опорный элемент, выполненный в виде согнутого по дуге седалища 3, имитирующего тазобедренный сустав нижних конечностей, которое размещено вместе с нивелиром 2 на сиденье 1 транспортного средства и жестко соединено с концом вертикально установленной по нивелиру 2 первой трубы 4 штатива. В другой, развальцованный, конец первой трубы 4 штатива с возможностью поворота относительно вертикальной оси установлен поворотный кронштейн 23, снабженный стрелкой 21, на горизонтальной оси которого в предполагаемой точке расположения головы оператора /точка "К"/ размещен оптический дальномерный прицел 17 с закрепленной на нем стрелкой 20 с возможностью его поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей. На конце первой трубы 4 горизонтально под поворотным кронштейном 23 неподвижно размещен диск 19 с нанесенной на нем градуированной в градусах шкалой, снабженной калиброванным отверстием в центре с размещенным в нем вертикальным диском 18, градуированным также в градусах. В окуляре оптического дальномерного прицела 17 установлены призма 16 с возможностью ее вращения и светочувствительная трубка 22 с индикатором, расположенным в конце полой трубки со шкалой количества световых лучей, поступающих к чувствительному элементу через трубку. К вертикально размещенной первой трубе штатива 4 жестко закреплена вторая труба штатива 5, изогнутая в виде буквы "П", на другом конце которой жестко размещен квадратный корпус 6 динанометрического устройства, внутри которого размещена пружина 7, охватываемая стаканом 8, снабженным стрелкой 14, выведенной в предусмотренную вертикальную щель корпуса 6 с закрепленной на нем динамометрической шкалой 13. Над стаканом 8 размещена плавающая квадратная гайка 9 с возможностью ее взаимодействия с винтом 10, на одном конце которого установлен маховик 15, а другой конец винта 10 выполнен со сферической головкой и завальцован в опорную шайбу 11, закрепленную на потолке 12 кабины транспортного средства.

Устройство работает следующим образом.

На сиденье 1 устанавливается штатив 4, 5 по нивелиру 2 полуцилиндрическим опорным элементом 3, имитирующим контакт оператора с сиденьем 1 в области тазобедренных суставов нижних конечностей /седалище/. Прямая 4 и изогнутая 5 трубы штатива вместе с корпусом 6 через пружину 7, стакан 8 со стрелкой 14, выведенной на динамометрическую шкалу 13 через прорезь в квадратном корпусе, квадратную, плавающую в корпусе 6 гайку 9, винт 10, вращаемый маховиком 15, а также через сферическую головку, завальцованную в опорную шайбу 11, упираются в потолок 12. Это позволяет обеспечить вертикальность и дозированную нагрузку на сиденье 1 оператора /65 кг/ с тем, чтобы разместить дальномерный прицел 17 со светочувствительной трубкой 22 в точке "К" /месторасположение органов зрения по требованиям ГОСТ 12.2.019-86/.

Измерение проводится путем наведения прицела 17 на объект наблюдения. Для удобства предусмотрена призма 16. После наведения отмечаются углы по стрелке 21 на горизонтальном диске 19 при перемещении поворотного кронштейна 23 в отверстии диска 19 и на вертикальном диске 18 по стрелке 20, что позволяет определить направление расположения объекта наблюдения относительно органов зрения /точка "К"/. При необходимости по дальномерной шкале прицела 17 и мерной линейке, устанавливаемой непосредственно на объекте наблюдения, можно определить расстояние между ними (объектом и точкой "К"). При необходимости оценки величины воздействия светом на органы зрения в различных направлениях определяют значения индикатора светочувствительной трубки 22, установленной параллельно прицелу 17.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет оценить параметры рабочего места оператора транспортного средства, а также степень доступности визуальной информации и световую нагрузку на органы зрения.

Перечень позиций на чертеже:
1 - сиденье;
2 - нивелир;
3 - седалище;
4 - первая труба штатива;
5 - вторая труба штатива;
6 - квадратный корпус;
7 - пружина;
8 - стакан;
9 - квадратная плавающая гайка;
10 - винт;
11 - опорная шайба;
12 - потолок кабины;
13 - шкала;
14 - стрелка;
15 - маховик;
16 - призма;
17 - дальномерный прицел (визир);
18 - вертикальный угломер (диск);
19 - горизонтальный угломер (диск);
20 - стрелка вертикального угломера;
21 - стрелка горизонтального угломера;
22 - светочувствительная трубка;
23 - поворотный кронштейн.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для использования при создании рабочего места, когда должны учитываться как сиденье оператора, так и объекты визуального наблюдения, находящиеся внутри кабины и за ее пределами. Устройство имеет штатив, в нижней части которого предусмотрен полуцилиндрический элемент, имитирующий контакт оператора с сиденьем в области тазобедренных суставов нижних конечностей (седалище). В верхней части штатив через квадратный корпус, стакан с выведенной на динамометрический шкалу стрелкой, квадратную гайку, приводимый от маховика винт со сферической головкой и опорную шайбу опирается в потолок кабины с усилием, соразмерным массе оператора. В середине штатива, а именно в точке расположения головы оператора, установлен дальномерный прицел с измерительными дисками и стрелками, позволяющими определять направление в трехмерном пространстве. Устройство обеспечивает оценку параметров визуальной информативности оператора и световой нагрузки на органы зрения с повышенной точностью, что позволяет выявить недостатки в организации рабочего места, улучшить условия труда и повысить безопасность при управлении мобильной машиной. 1 ил.

Устройство для измерения обзорности оператора транспортного средства, содержащее седалище, размещенное на сиденье транспортного средства под нагрузкой, соответствующей массе тела оператора с элементами, имитирующими его конечности и расположение головы, отличающееся тем, что оно содержит опорный элемент, выполненный в виде согнутого по дуге седалища, имитирующего тазобедренный сустав нижних конечностей, которое жестко соединено с концом вертикально установленной по нивелиру первой трубы штатива, а другой - развальцованный - конец штатива с возможностью поворота относительно вертикальной оси установлен поворотный кронштейн, снабженный стрелкой, на горизонтальной оси которого в предлагаемой точке расположения головы оператора (точка К) размещен оптический дальномерный прицел с закрепленной на нем стрелкой с возможностью его поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей, при этом на конце первой трубы штатива горизонтально под поворотным кронштейном неподвижно размещен диск с нанесенной на нем градуированной в градусах шкалой, снабженной отверстием в центре с размещенным в нем вертикальным диском, градуированным также в градусах, причем в окуляре оптического дальномерного прицепа установлены призма с возможностью ее вращения и светочувствительная трубка с индикатором, расположенным в конце полой трубки со шкалой количества световых лучей, поступающих к чувствительному элементу через трубку, к вертикально размещенной первой трубе штатива жестко закреплена вторая труба штатива, изогнутая в виде буквы П, на другом конце которой жестко размещен квадратный корпус динамометрического устройства, внутри которого размещена пружина, охватываемая стаканом, снабженным стрелкой, выведенной в предусмотренную вертикальную щель квадратного корпуса с закрепленной на нем динамометрической шкалой, при этом над стаканом размещена плавающая квадратная гайка с возможностью ее взаимодействия с винтом, на одном конце которого установлен маховик, а другой конец винта выполнен со сферической головкой и завальцован в опорную шайбу, закрепленную на потолке кабины транспортного средства.