Эргономика в приборостроении

p> Пропорція ( пропорційність. Пропорція визначає співвідношення окремих частин, предмет(в ( явищ пом(ж собою. Пропорція – один (з головних засобів, який застосовують в мистецтв(, архітектурі, техніці, художньому конструюванні. Правильне встановлення пропорцій в своїй єдності складає пропорційно-гармонічний лад. Порушення його знижу( художню виразність.

(снують різні види пропорційності. Так, наприклад, для утворення звичайно( математично( пропорції потрібно чотири члена: a : b = c : d.
Геометрична пропорція складається (з трьох елемент(в (a : b = b : c).
Загальний член b називають середнім пропорційним.

Крім арифметично( ( геометрично( пропорцій, (снують також пропорційні залежності, що об’єднані загальною назвою гармонічні пропорції.

На в(дм(ну від арифметично(, геометрично( та гармонічної пропорції золотий перетин утворюється при комбінації тільки двох величин a i b. Поділ цілого на дві нерівні пропорційні частини в математиці називають золотим перетином. Математичний вираз має вигляд a : b = b : (a + b).

Ця рівність створюється при комбінації лише двох величин, до того ж відношення пом(ж ними постійне, де більший відрізок дорівнює 0,618, менший
– 0,382.

[pic]

Рисунок 3.1- Графічна побудова золотого перетину

Золотий перетин також виражається геометричним шляхом. Один (з геометричних способів – це поділ відрізка в золотому перетин(. Він здійснюється за допомогою прямокутного трикутника з відношенням катет(в 1:2
(рис.3.1):

М0 = а = 1,0;

М1 = x = 0,61803398;

М2 = a – x = 0,381966.

Потім в золотому перетин( М2 ділиться на М3 = 0,236; М4 = 0,146; М5 =
0,09 ( т. д.

[pic]

[pic]

Рисунок 3.2- Система прямокутник(в від квадрата до прямокутника

На рис. 3.2. приведена побудова прямокутник(в. (х отримують геометричним методом, взявши за вихідну точку квадрат.

Ряд золотого перетину виражається такими цифрами: 0,09; 0,146; 0,236;
0,382; 0,618; 1,000; 1,618; 2,618 ( т. д.

Масштаб ( масштабність. (сну( два поняття – масштаб ( масштабність.

Масштаб – це відношення лінійних розмірів на кресленні, карт( об’єкта до його розміру в натур( (1: 2, 1 : 5, 1 : 10 ( т. д.).

Масштабність – більш складне поняття. В архітектурі це одне (з композиційних засобів, яке виражає розмірність чи відносну відповідність розмірів форм архітектурного витвору, що сприймаються людиною, до розмірів людини.

Ритмічність ( метр. В художньому конструюванні, як ( в архітектурі, використовується специфічний засіб композиції – закономірне повторення ( чергування елемент(в. (сну( два види повторності – метрична ( ритмічна
(метр ( ритм).

Метричний ряд ( простим видом повторності, якщо він заснований з одного елемента, складним, якщо в композиції одночасно приймає участь декілька ряд(в ( елемент(в метричної повторності.

Ритм – більш складний вид повторності, це чергування елемент(в споруди, предмет(в, виробничого обладнання, що характеризує наростання чи спадання
(х кількості, форми, розмірів. Ритмічні ряди створюються чергуванням більш виразних елемент(в, що називаються акцентами, ( менш виразними (пасивних), що називаються інтервалами. Ритмічні ряди можуть бути спадаючими чи зростаючими контрастно чи нюансно.

Ритм – це послідовне чергування різноманітних сумірних елемент(в. Він співдіє ясності, чіткості ( стрункості художнього виробу, робить його більш цільним ( виразним.

Симетрія ( асиметрія. Симетричною називається фігура, яка складена (з геометрично ( фізично рівних частин, як( певним чином розташовані відносно один одного. Симетрія – особливий рід геометрично( закономірності красоти форм предмет(в, як( створюють гармонії. (сну( три основних види симетрії: дзеркальна, осьова, гвинтова. Дзеркальна симетрія заснована на рівності двох частин фігури, розташованих одна відносно іншої, як предмет ( його відображення в дзеркал(. Осьова симетрія обумовлена рівністю геометричних фігур в осьових перетинах ( досягається обертанням фігури відносно ос( симетрії. Гвинтова симетрія досягається в результат( обертального руху лінії чи площини навколо нерухомо( ос( з постійною кутовою швидкістю ( одночасно поступальним рухом вздовж ос(.

В сучасних умовах особливе значення набуває поняття асиметрично( композиції. Вона дозволяє органічно пов’язувати окремі елементи пом(ж собою, поєднуючи (х в цілісні, гармонійно-функціональні організми.
Симетрична побудова не завжди узгоджується з суперечливими вимогами при компоновці того чи іншого приладу, споруди ( т. д.

Статичність ( динамічність. Окрім симетрії ( асиметрії (сну( також статична ( динамічна композиції. Будь-яка фігура, що має центр чи ось симетрії, завжди статична відносно них. Шар, куб чи паралелепіпед статичні у всіх напрямках. Конус статичний відносно ос( симетрії, а вздовж не( він динамічний, бо по ній відбувається зміна форми. Найбільш характерну динамічну композицію мають предмети, що рухаються, засоби транспорту, як( можна поділити на три основні групи в залежності від різного середовища: т(, що рухаються по поверхні землі (автомобілі, потяги), в вод( (пароплави, підводні човни) ( в повітрі (л(таки, планери).

Звіт по лабораторній робот(

1. Представити аналіз композиції діючого приладу за всіма вищезазначеними категоріями.

2. Виконати креслення створеного вар(анту приладу.

3. Дати обгрунтування вибраним рішенням.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

ВИБІР КОЛЬОРОВИХ РІШЕНЬ

В КОМПОЗИЦІЇ ПРИЛАДУ І ЇХ АНАЛІЗ

Мета роботи: Створити кольорове рішення в заданому спектр( композиції приладу.
Задача роботи: 1. Провести аналіз психофізіологічного впливу вибраного кольорового фону.

2. Охарактеризувати вплив тонового (кольорового) нюансу чи контрасту.

3. Аналіз вираження кольору ( функціональне призначення приладу.

4. Вибрати тип поверхні, обгрунтувати вибір.

5. Обгрунтувати вибір покриття, матеріалу, технологію

(засіб) виготовлення.

Загальні відомості

Колір – це властивість т(л викликати певні зорові відчуття у відповідності з( спектральним складом ( інтенсивністю відбитого чи випускаючого видимого випромінювання. Встановлено, що людським оком сприймаються коливання з довжиною хвилі від 380 до 760 нм.

Всі кольори розподіляють на дві групи: ахроматичні ( хроматичні. До першої групи (ахроматичної) відносяться б(л(, чорні ( всі сірі кольори, починаючи з найсвітлішого ( закінчуючи найтемнішим. До другої (хроматичної) групи відносяться всі спектральні кольори – червоні, жовті, зелені, блакитні, син(, фіолетові, пурпурні з усіма переходами ( відтінками м(ж ними.

Психофізіологічний вплив кольору на людину в емоційному відношенні великий. Колір має здатність викликати різні емоційні реакції та думки: він може заспокоювати ( хвилювати, приносити рад(сть ( смуток, пригнічувати ( веселити. Колір може викликати почуття теплоти та холоду, бадьорості та втоми, легкості та тяжкості, розширювати ( звужувати простір, стимулювати зір, мозок, нерви; він може сприяти ( допомагати л(куванню хворих. В естетиці колір серед інших естетичних фактор(в займає одне з важливих місць.

Сучасні вислови та судження вчених, художник(в про психофізіологічний вплив кольору на людину зводиться до наступного.

Червоний колір – збуджуючий, гарячий, енергійний ( життєрадісний. Він має найдовшу хвилю, стимулюючи впливає на мозок ( викликає емоційні реакції; сприяє збільшенню м’язової напруги, підвищенню кров’яного тиску ( ритму дихання; дуже впливає на настрій людини.

Оранжевий колір – яскравий, викликає рад(сть, в різних випадках заспокою( чи роздратовує. В фізіологічному відношенні він сприяє покращанню травлення ( прискоренню теч( кров(.

Жовтий колір – стимулює зір, мозок ( нерви, заспокою( деякий нервовий стан, звеселяє, сприяє до спілкування.

Зелений колір – колір природи, спокою ( свіжості, заспокійливо діє на нервову систему. Він сприяє зниженню кров’яного тиску за рахунок розширення капілярів.

Блакитний колір – світлий, свіжий ( прозорий. Він діє приблизно також, як ( зелений – заспокійливо, створю( враження небесної далі. В фізіологічному відношенні він відноситься до лікарських кольорів, полегшуючи стан хворого в більшій мірі, ніж зелений.

Фіолетовий колір – пишний ( благородний; він позитивно впливає на серце
( легені, збільшуючи (х витривалість. Колір втоми та нудьги.

Коричневий колір – теплий, він створю( спокійний настрій, виражає міць
( стійкість предметів. Коричневий колір з сірим відтінком з пригніченням діє на психіку.

С(рий колір – холодний, діловий ( похмурий. Він викликає апатію ( нудьгу. У виробничій обстановці його необхідно застосовувати якомога менше.

Б(лий колір – легкий, холодний ( благородний, але у великій кількості викликає блиск. Він – символ чистоти, дуже добре поєднується з іншими кольорами.

Чорний колір – похмурий, важкий, різко знижу( настрій. Він дуже красивий, в невеликій кількості застосовується для контрасту.

Узагальнюючи облік психологічного впливу кольору на організм людини, видимі частини спектру розподіляють на три частини: довгохвильову –
760...580 нм (червоний, оранжевий), середньохвильову – 580...510 нм
(жовтий, зелений ( частково блакитний), короткохвильову – 510...380 нм
(блакитний, син(й, фіолетовий).

На сучасному етап( встановлено, що кольори довгохвильової частини спектру справляють збуджуючий ( стимулюючий вплив, а кольори короткохвильової частини – заспокійливий чи пригнічуючий вплив. Найбільш сприятливо впливають кольори середньо( частини спектру. Група фіолетових ( пурпурних кольорів справляють хвилюючий ( подразнюючий вплив.

Узагальнюючи відомості про кольори можна зробити наступні висновки:

1. Найкращі поєднання дають кольори в рамках великих ( малих інтервалів по кольоровому колу, гірші – в рамках середніх інтервалів.

2. Малі інтервали сприймаються скоріш як відтінки одного ( того ж кольору, а не як поєднання кольорів.

3. При поєднанні кольорів необхідно брати однакові співвідношення світлості.

4. Більш інтенсивні кольори при поєднаннях з менш інтенсивними слід підбирати в менш(й кількості.

5. Хроматичні кольори можна поєднувати з ахроматичними, причому теплі кольори поєднувати з темними, а холодні з світлими.

В дизайні колір розглядається перш за все як засіб функціональної організації предметного середовища. У виробах промислового виробництва колір вибирають з урахуванням: а) функціонального призначення виробу і умов його експлуатації; б) функціонально-конструкторської структури виробу; в) особливості композиції форми виробу; г) умов того середовища, в якому виріб буде використовуватися.

Форма і колір виявляють особливості та функціональні призначення промислового виробу, водночас полегшуючи зорове сприйняття і взаємодію між виробом і людиною з урахуванням процесу користування.

Колір сприяє розпізнанню сфери використання виробу і його експлуатаційної специфіки. Він обумовлюється вимогами безпеки, примітивності і легкості розпізнавання предметів або їх окремих елементів на різних кольорових фонах.

Колір фону повинен бути доповнюючим (контрастним) до кольору деталі: світло-коричневий до сталі, чавуна та алюмінію; світло-голубий до бронзи, дерева та інших деталей теплих кольорів; ахроматичний для різнокольорових деталей і т.д.

Особливе значення має колір при конструюванні кнопок, перемикачів, важелів управління приладів та пультів управління, мнемосхем та інших елементів для безпеки і надійності роботи. Недостатній контраст між кнопкою та фоном пульту може призвести до браку або аварії. Деякі вироби потребують контрастних і яскравих тонів (планера, спортивні атрибути, дитячі іграшки, туристичне обладнання і т.ін.), а інші – світлих і м’яких тонів (медичне обладнання, прилади, верстати).

Забарвлення виробів повинне бути пов’язане з їх функціонально- конструкторською структурою.

Пульти та прилади, в яких більшість конструктивних елементів приховано, відносять до виробів із прихованою структурою. Щити пульту або приладу складають їх структуру і колір грає для них дуже важливу візуальну роль. Лицьова панель виділяється особливим кольором, відмінним від того, що обрамовує, і при великих розмірах пульту або лицьової панелі приладу може бути поділена на окремі ділянки, щоб підкреслити різне їх різне функціональне призначення.

Вироби, що вирішені в стриманій темі з використанням мінімуму кольорів, сприймаються в більш великому масштабі і, навпаки, використання збільшеної кількості кольорів з підвищеною контрастністю між ними, створює відчуття зменшеного масштабу.

Для естетичної виразності зовнішнього вигляду виробу важливе значення має фактурне оздоблення. Поверхні, що обрамовуються можуть бути глянцевими
(дзеркальне відбиття), матовими або шорсткими (дифузне відбиття), напівматовими або напівглянцевими. Найбільш повно і гарно колір проявляється на матовій фактурі, а глянець якоюсь мірою маскує колір.
Матова фактура та різні фактурні візерунки (муаровий, рифлення, пухирчатий та ін.) широко використовується в оздобленні сучасного обладнання, приладів.

Для отримання в дизайні приладу чи пульту потрібного кольору та фактури поверхні використовуються різні способи обробки, тобто різні технології виготовлення і матеріали (лиття, штампування, шліфування, полірування, пресування), а також різні види покриття – лакофарбові, гальванічні, склоемалеві, вакуумні.

Вибір лакофарбових покрить за декоративними властивостями (колір, блиск, фактура і клас у відповідності з ГОСТ 9.032.-74) проводять на стадії проектування і призначають у відповідності з ГОСТ 23852-79 за таблицею 4.1.

Існує багато видів гальванічних покрить, що широко застосовуються в приладобудуванні в якості захисту металевих деталей, від корозії та як декоративно-оздоблювальні засоби.

Для цього застосовують покриття нікелем, хромом, цинком, свинцем, оксидними плівками, бронзою, сріблом. В таблиці 4.2 наведені деякі фізико- хімічні характеристики металів, що часто використовуються для оздоблення деталей приладів та виробів культурно-побутового призначення.

Нікелеве покриття розрізняють таких видів: напівблискуче
(одношарове), блискуче (двошарове), чорне та безелектролізне (хімічне).

Хромування є: захисно-декоративне, тверде, рівномірно-чорне, агатове, холодне, пористе.

Таблиця 4.1
|Найменування груп |Вимоги до кольорів і кольорових |Вимоги до |
|виробів |сполучень лакофарбових покрить |фактури та |
| | |блиску |
|Вироби, що |Сполучення кольорів – споріднені, |Гладкі, |
|функціонують у |споріднено-контрастні. Кольори |глянцеві, |
|виробничих |червоної, оранжевої, жовтої, |напівглянце|
|приміщеннях в |зеленої, голубої, синьої зон і |ві, |
|контакті з людиною –|ахроматичні; складні; світлі, |напівматові|
|прилади, верстати, |середні, темні за яскравістю; малої |. |
|машини, обладнання, |та середньої насиченості. |Допускаютьс|
|організаційна, |Число основних кольорів в схемі |я гладкі з |
|обчислювальна |кольорового рішення не більше 3. |малюнками |
|техніка та ін. |Сполучення кольорів еквівалентне, |(молоткові,|
| |наприклад, сіро-зелений(352), |рельєфні) |
| |споріднено-контрастні, наприклад, | |
| |“слонова кістка”(229) і | |
| |сіро-зелений(365). | |
|Вироби |Кольори червоної, оранжевої, жовтої,|Гладкі, |
|культурно-побутового|зеленої, голубої, синьої зон і |рельєфні, |
|призначення, що |ахроматичні; складні; світлі, |глянцеві і |
|функціонують в |середні, темні за яскравістю; малої,|напівглянце|
|житловому інтер’єрі |середньої і максимальної |ві. |
|в контакті з |насиченості. | |
|людиною, наприклад, |Число основних кольорів в схемі | |
|пилососи, пральні |кольорового рішення не більше 2. | |
|машини, |Сполучення кольорів споріднені, | |
|холодильники, |споріднено-контрастні, контрастні та| |
|побутова |еквівалентні. | |
|радіоелектронна | | |
|апаратура, | | |
|вентилятори, | | |
|кондиціонери, ручний| | |
|механізований | | |
|інструмент та ін. | | |

Склоемалеві неорганічні покриття знаходять широке застосування в захисно-декоративній і спеціальній поверхневій обробці основних конструкційних матеріалів і кераміки. Успішно застосовується емалювання алюмінію та сплавів його основі.

Для забарвлення емалей застосовують кольорові оксиди кобальту, заліза, міді, хрому, марганцю.

Таблиця 4.2
|Метал |Щільніс|Тверді|Питомий |Темп. |Власна стійкість** |Візуальна оцінка кольору |
|покриття |ть, |сть*, |елекрич-|Плав- |(+стійкі; – нестійкі) |матових поверхонь |
| | | |ний |лення, |в атмосфері |в розчинах |покриття |
| | | |опір, | | | | |
| |кг/м3 |кН/м2 |10-8 | (К |Сухий |Вологий |Слабо-к|Слабо-л| |
| | | |Ом(м | | | |ислий |ужний | |
|Алюміній |2,700 |0,25 |2,70 |933 |+ |+ |+ |– |Світло-сірий з голубим |
| | | | | | | | | |відтінком (холодний) |
|Цинк |7,140 |0,35 |5,75 |892 |+ |– |– |– | |
|Хром |6,920 |2,20 |15,25 |2073 |+ |+ |+ |+ | |
|Залізо |7,860 |0,50 |10,60 |1770 |– |– |– |– |Світло-сірий(нейтральний) |
|Кадмій |8,650 |0,20 |10,66 |594 |+ |+ |– |– |Біло-сірий (нейтральний) |
|Нікель |8,900 |0,70 |7,24 |1728 |+ |+ |+ |+ |Світло-сірий з жовтим |
| | | | | | | | | |відтінком (теплий) |
|Олово |7,300 |0,05 |11,50 |505 |+ |+ |+ |– |Біло-сірий (теплий) |
|Свинець |11,340 |0,04 |18,8 |700 |+ |+ |+ |– |Світло-сірий з голубим |
| | | | | | | | | |відтінком (холодний) |
|Латунь |Фізичні та хімічні властивості залежать від складу сплаву |Золотисто-жовтий(холод.) |
|Бронза |і змінюються в порівняно широких межах |Від біло-сірого до |
| | |червоно-жовтого (теплий) |
|Мідь |8,950 |0,35 |1,65 |1356 |+ |– |– |– |Рожевий (теплий) |
|Срібло |10,530 |0,25 |1,50 |1234 |+ |+ |+ |+ |Білий (теплий) |
|Золото |19,280 |0,18 |2,00 |1326 |+ |+ |+ |+ |Яскраво-жовтий(теплий) |
|Платина |21,450 |0,25 | |2046 |+ |+ |+ |+ |Світло-сірий (нейтральн.) |

* Твердість покривних плівок відповідних металів залежить від способу та умов їх нанесення.
** Під терміном “власна стійкість” розуміється хімічна інертність або активність покривних плівок без урахування матеріалу основи.

Порядок виконання роботи

Враховуючи всі функціонально-конструктивні особливості та умови експлуатації приладу (пульту, стенду), вибрати для розробленого за формою варіанту дизайн-проекту всі матеріали, види поверхонь, покриття, фактуру, малюнок.

Окремо приділити увагу вибору матеріалу і кольору елементів ЗВІ та
ОУ.

Заповнити таблицю 4.3.
Таблиця 4.3
|Назва елементу |Колір |Фактура поверхні |Вид покриття та спосіб |
| | |елементу |його отримання |
| | | | |
| | | | |
| | | | |

Звіт по лабораторній роботі

1. Представити аналіз кольорової композиції приладу, вибрати матеріал, фактуру, колір, малюнок поверхонь приладу – фонових, шкал, табло, органів управління, мнемосхем, піктограм і представити їх у вигляді таблиці 4.3.

2. Виконати креслення індивідуального вар(анту кольорової композиції приладу.

3. Дати обгрунтування прийнятим рішенням.

ПЕРЕЛІК НОРМАТИВНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ

ГОСТ 20.39.108-85 Комплексная система общих технических требований.

Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике. Номенклатура и порядок выбора.
ГОСТ 29.05.002-82 Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения. Индикаторы цифровые знакосинтезирующие. Общие эргономические требования.
ГОСТ 30.001-83 Система стандартов эргономики и технической эстетики.

Основные положения.
ГОСТ 21753 -76 Система (человек-машина(. Рычаги управления. Общие эргономические требования.
ГОСТ 21829-76 Система (человек-машина(. Кодирование зрительной информации. Общие эргономические требования.
ГОСТ 21889-76 Система (человек-машина(. Кресло человека-оператора. Общие эргономические требования.
ГОСТ 22269-76 Система (человек-машина(. Рабочее место оператора.

Взаимное расположение элементов рабочего места.
ГОСТ 23000-78 Система (человек-машина(. Пульт управления. Общие эргономические требования.
ГОСТ 23852-79 Покрытия лакокрасочные. Общие требования к выбору по декоративным свойствам.
ГОСТ 26387-84 Система (человек-машина(. Термины и определения.

ЛІТЕРАТУРА

1. Борисовский Т. Б. Эстетика и стандарт. – М.: Издательство стандартов,

1983.

2. Борисюк А. А. Эргономика в приборостроении. – К.: Техника, 1985.

3. Волкотруб И. Т. Основы художественного конструирования. – К.: Вища школа, 1988.

4. Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников конструкторов, – М.: Мир, 1968.

5. Даниляк В. И., Муников М. В., Федоров М. В. Эргодизайн, качество, конкурентноспособность. – М.: Издательство стандартов, 1990.

6. Дж. К. Джонс. Инженерное и художественное конструирование.

Современные методы проектирования. – М.: Издательство стандартов,

1991.

7. Шпара П. Е., Шпара И. П. Техническая эстетика и основы художественного конструирования. К.: Вища школа, 1989.

8. Эргономика. Лабораторные работы. Под ред. проф. Т. В. Дуганова.- К.:

Высшая школа, 1976.

9. Altai. Katalog (bersicht. GmbH Rosenheimer strasse 10 28219 Bremen

Germany.

10. Cole-Parmer 97-98. Serving the Research and Technical Communities

Worldwide. Cole-Parmer Instrument Company 625 East Bunker Court

Vernon Hills, Illinois 60061-1844 U.S.A.

11. RS Components. Der Katalog das Original. M(rz/August’95. RS

Components Limited, PO Box 99, Corby, Northants NN17 9RS United

Kingdom, An Electrocomponents Company.

Страницы: 1, 2