Ergo Seminarski Rad I

8/13/2019 Ergo Seminarski Rad I

1/16


2/16

Uvod

Biomehanika analiza

Biomehanika analiza odreuje biomehanike podatke o radniku koji senalazi u datom poloaju. Biomehanika analiza aktivnosti podrazumijeva

proraun odreenih veliina, kao to su npr. abdominalna snaga,

abdominalni pritisak, pokreti tijela itd. i sile i momenti u zglobovima

manekena. Svi rezultati se zasnivaju na algoritmima objavljenim u

naunoj javnosti. Sile (tereti) u akama manekena se uzimaju u obzir pri

vrenju biomehanikih analiza. Ove sile predstavljaju teret prenoenja,

guranja, podizanja, sputanja ili vue.

Push/pull analiza

Analiza guranja i vue, su izveli Snook i Ciriello u kompaniji za zajedniko

slobodno osiguranje. Ova analiza omoguava poreenje stvarnih podataka

za zahvat "guranje / vua" sa onim to se smatra za vrijednost sile koja

je bezbijedna za izvoenje zahvata. Postoje tri koraka koja su definisana

za vertikalnu visinu aka i est unaprijed definisanih rastojanja za

guranje / vuu.

Specifikacije su:

frekvencija aktivnosti, rastojanje na kome se vri guranje ili vua radnog

predmeta, procenat radnika koji su u stanju da izvre bezbijedno dati

zadatak.

Rezulat analize:

- Maksimalna dozvoljena inicijalna sila,- Maksimalna prihvatljiva sila odravanja.

Inicijalna sila je potrebna da bi pokrenula objekat, a sila odravanja je

potrebna da odri njegovo kretanje. Sila odravanja je konstantna i

vrjednosti manje od inicijalne sile.


3/16

Zadatak

Radnik iz uspravnog stojeeg poloaja vue ue pod uglom od 60 uodnosu na vertikalnu ravan, pomou kojeg podie teret mase 55kg navisinu od 12m i za to mu je potrebno 55s. Ako je visina radnika 180cm

odrediti biomehanicka opterecenja.

Isti postupak ponoviti i za ugao od 30u odnosu na vertikalnu ravan.Komentarisati dobijene rezultate.

*Analize je potrebno sprovesti nad procesom (poetni poloaj, krajnjipoloaj).

Postupak rjeavanja

Zadatak rjeavamo u softveru CATIA. Manekena stvaramo opcijomErgonomics design and analysis Human builder, gdje definiemo pol ipopulaciju. Visinu i teinu zadajemo na opciji Human measurementworkbench. Na slici 1. je prikazano zadavanje visine koja je datazadatkom.

Slika 1. Zadavanje visine.


4/16

Na slici 2.je prikazano zadavanje mase a poto masa nije data zadatkom,uzet emo da je masa ovjeka 85 kg.

Slika 2. Zadavanje mase.

Poloaj se definise opcijama Forward kinematics i Standard pose, pomoukojih se definie poloaj segmenata manekena.

Zadatkom se trai analiza poetnog i krajnjeg poloaja. Na slici 3. jeprikazan poetni poloaj, pri kojem radnik dri ue pod uglom od 60.


5/16

Slika 3. Poetni poloaj kada je ue pod 60.

Nakon to smo zadali visinu i masu radnika i definisali poloaj koji je datzadatkom, vrimo biomehaniku analizu.

Da bi izvrili biomehaniku analizu potrebno je uzeti modul Human

activity analysis. Na slici 4. su prikazani rezultati biomehanike analize zapoetni poloaj.

Slika 4. Biomehanika analiza.


6/16

Vidimo da lumbalni moment, za poetni poloaj koji se vidi na slici 3.,ima

vrijednost 10 Nm. Kompresija L4/L5 prljena je 754 N to je

zadovoljavajue jer dozvoljena iznosi 3400 N. Abdomenalna sila je 0 N.

Abdomenalni pritisak je 0 N/m.

Pored biomehanike analize uradit emo i push/pull analizu, tj. analizu

guranja/vue. Na slici 5. su prikazani rezultati push/pull analize.

Slika 5. Push/pull analiza.

Maksimalna dozvoljena inicijalna sila potrebna za vuenje (pull) je

268,114 N, a maksimalna prihvatljiva sila odravanja je 169,726 N.


7/16

Drugi poloaj, tj. krajnji poloaj je kada se teret teine 55 kg podigne navisinu od 12 m. Na slici 6.je prikazan krajnji poloaj.

Slika 6. Krajnji poloaj.

Opcijom Load definition zadajemo optereenje u rukama, tj. teinu teretakoji radnik podie. Optereenje je podjednako podijeljeno u desnoj ilijevoj ruci , to se vidi na slici 7.

Slika 7. Load definition(definisanje optereenja).


8/16

Nakon to smo definisali poloaj i optereenje u rukama, vrimo

biomehaniku analizu za krajnji poloaj. Na slici 8.su prikazani rezultati

biomehanike analize.


Vidimo da lumbalni moment, za krajnji poloaj koji se vidi na slici 6.,ima

vrijednost 250 Nm. Kompresija L4/L5 prljena je 6359 N to nije

zadovoljavajue jer dozvoljena iznosi 3400 N. Abdomenalna sila je

0 N. Abdomenalni pritisak je 0 N/m.


9/16

Na slici 9.su prikazani rezultati push/pull analize.


Maksimalna dozvoljena inicijalna sila potrebna za vuenje (pull) je

267,075 N, a maksimalna prihvatljiva sila odravanja je 169,169 N.


10/16

Zadatkom se takoer trai analiza poetnog i krajnjeg poloaja, pri kojemradnik dri ue pod uglom od 30. Na slici 10.je prikazan poetni poloaj.

Slika 10. Poetni poloaj kada je ue pod 30.


11/16

Na slici 11.dati su rezultati biomehanike analize za poetni poloaj.


Vidimo da lumbalni moment, za poetni poloaj koji se vidi na slici 10.,

ima vrijednost 14 Nm. Kompresija L4/L5 prljena je 765 N to je

zadovoljavajue jer dozvoljena iznosi 3400 N. Abdomenalna sila je 0 N.

Abdomenalni pritisak je 0 N/m. Na slici 5.su prikazani rezultati push/pullanalize.



12/16

Maksimalna dozvoljena inicijalna sila potrebna za vuenje (pull) je268,114 N, a maksimalna prihvatljiva sila odravanja je 169,726 N.

Drugi poloaj, tj. krajnji poloaj je kada se teret teine 55 kg podigne na

visinu od 12 m. Na slici 13.je prikazan krajnji poloaj.

Slika 13. Krajnji poloaj.

Opcijom Load definition zadajemo optereenje u rukama, tj. teinu teretakoji radnik podie. Optereenje je podjednako podijeljeno u desnoj ilijevoj ruci, to se vidi iz priloenog na slici 14 .


13/16

Slika 14. Load definition(definisanje optereenja)

.

Nakon to smo definisali poloaj i optereenje u rukama, vrimo

biomehaniku analizu za krajnji poloaj. Na slici 15.su prikazani rezultati

biomehanike analize.

Slika 15. Biomehanicka analiza.

Vidimo da lumbalni moment, za krajnji poloaj koji se vidi na slici 15.,

ima vrijednost 266 Nm. Kompresija L4/L5 prljena je 6694 N to nije

zadovoljavajue jer dozvoljena iznosi 3400 N. Abdomenalna sila je

0 N. Abdomenalni pritisak je 0 N/m.


14/16

Na slici 16.su prikazani rezultati push/pull analize.


Maksimalna dozvoljena inicijalna sila potrebna za vuenje (pull) je 318,45

N a maksimalna prihvatljiva sila odravanja je 241,893 N.

Zakljucak

Za poetni poloaj:

Ue pod 60 Ue pod 30

Lumbalni moment (Nm) 10 14

L4/L5 kompresija (N) 754 765

Max.doz.inercijalna sila(N)

268,114 268,114

Max.prihvatljiva silaodrzavanja (N)

169,726 169,726


15/16

Za poetni poloaj vidimo da je razlika u rezultatima mala. Rezultati serazlikuju zbog ugla pod kojem se nalazi ue.

Za krajnji poloaj (teret na visini):

Ue pod 60 Ue pod 30

Lumbalni moment (Nm) 250 266L4/L5 kompresija (N) 6359 6694

Max.doz.inercijalna sila(N)

267,075 241,893

Max.prihvatljiva silaodrzavanja (N)

169,167 155,597

U ovom sluaju razlika u rezultatima nije puno velika, ali je u oba sluajaL4/L5 kompresija puno vea u odnosu na dozvoljenu koja iznosi 3400 N.Moemo zakljuiti da je L4/L5 kompresija manja ako je ue pod veimuglom. Na slici 17.je dat primjer kako da se smanji L4/L5 kompresija ijise rezulteti mogu vidjeti na slici 18.

Slika 17. Primjer rjeenja za smanjivanje optereenje na L4/L5 prljen.


16/16


Vidimo da se je L4/L5 kompresija smanjila, ali ipak nije dovoljno jer je

opet puno vea od dozvoljene. Poto ni ovo rjeenje nije ergonomski

korektno, a da bi optimizirali rad ljudskih resursa jedino rjeenje je da

radnik ne treba vui teret velike mase, zbog toga je bolje da se uvedeneka vrsta automatizacije. Pozicija raka koju obavlja ovjek nije pogodna

za njegovo zdravlje time uvoenjem automatizacije skratit e se vrijeme

rada a i time poboljati produktivnost.

Ergo Seminarski Rad I

Documents

Transcript of Ergo Seminarski Rad I