Требования к отдельным видам органов управления

Вращающиеся селекторные переключатели (ВСП). Их следует исполь­зовать для дискретного переключения, когда нужно получить три или более фиксированных положения; не рекомендуется их при­менять для двухпозиционного переключения (кроме случаев, когда визуальная идентификация положения имеет первостепенное зна­чение, а быстрота переключения не критична). Переключатели, постоянно находящиеся в поле зрения оператора, не должны иметь более 24 фиксированных положений.

ВСП снабжаются движу­щейся стрелкой и неподвижной шкалой. Движущаяся стрелка должна иметь форму полоски с параллельными сторонами и заост­ренным указательным концом. Кодирование стрелок формой можно использовать при ограниченном пространстве и небольшом враща­ющем моменте, а также в тех случаях, когда несколько ВСП, выполняющих разл. функции, расположено на одной и той же панели, что может при­вести к путанице при манипуляциях. Необходимо также учитывать след. условия:

– там, где это возможно, позиции ВСП не следует располагать непосредственно друг против друга;

– в начале и конце диапазона изменения позиций необходимо предусмотреть стопоры;

– мех. сопротивление переключателя должно быть плав­ным, сначала нарастающим, затем уменьшающимся по мере при­ближения к фиксированному положению, чтобы переключатель переводился в очередное положение скачком без промежуточных остановок. Влияние трения и инерции должно быть сведено к ми­нимуму.

На ВСП проводится ори­ентирная опорная линия. Контраст этой линии с цветом самого переключателя должен составлять не менее 50%. Стрелку пере­ключателя помещают достаточно близко к шкале, чтобы свести к минимуму параллакс между стрелкой и отметками шкалы. При наблюдении из нормального для оператора положения ошибка за счет параллакса не должна превышать 25% расстояния между от­метками шкалы.

При манипулировании переключателем оператор должен хоро­шо видеть шкалу и стрелку переключателя, причем деления на шкале не должны закрываться рукой. Если ручки переключателей находятся слева от оператора и управляются левой рукой, деле­ния на шкале и надписи размещаются сверху и справа от пере­ключателя; если ручки находятся справа от оператора и управляются правой рукой, деления на шкале и надписи располагаются сверху и слева от переключателя. Отметки часто используемых режимов включения на шкале переключателей должны быть рас­положены в наиболее удобной для обзора части шкалы. ВСП следует размещать в оптималь­ной рабочей зоне.

В случае групповой установки нескольких одинаковых переклю­чателей они лучше различаются при увеличении расстояния между группами, при введении обозначений выполняемых с их помощью функций при установке между ними др. органов управления.

Торцевые переключатели (ТП). ТП рекоменду­ется использовать в качестве компактного устройства цифрового ввода-переключения при одновременном считывании вводимых цифр для проверки. Использование таких переключателей для ка­ких-либо иных целей нежелательно.

ТП могут быть как дискретного, так и плавного действия в зависимости от конкретного применения. Каж­дой позиции ТП на его окружности соответ­ствуют слегка вогнутая поверхность либо участок накатки, не­сколько выступающий по сравнению с остальной поверхностью. ТП-колесики плавного действия должны иметь накатку по всей наружной поверхности.

ТП можно кодировать положением, по­метками и цветом (н-р использованием для колесика с наи­менее значащей цифрой др. цвета, как в обычных спидомет­рах). В случае их использования в качестве устройства ввода они должны иметь цветовое кодирование положения «Включено» и «Нормально» для облегчения проверки и контроля.

Конструкция ТП должна позволять ви­деть цифровой отсчет в строку из всех рабочих положений опера­тора. ТП с дискретным положением снабжа­ются фиксаторами. Сопротивление этих фиксаторов должно быть плавным, сначала нарастающим, а затем уменьшающимся по мере приближения к фиксированному положению, чтобы переключатель западал в очередное фиксированное положение без задержки.

Расстояние между соседними краями ТП должно быть достаточным для того, чтобы предотвратить случай­ное переключение соседнего переключателя во время нормальной работы.

Поворотные ручки. Они используются тогда, когда требуется прилагать незначительные усилия и когда нужно осуществлять точную регулировку плавно изменяющихся переменных. Если нуж­но различать положения немногооборотной ручки, на ней преду­сматривают указатель или метку.

При крайней ограниченности размеров панели размеры ручек должны приближаться к минимальным и сопротивление ручек вра­щения должно быть как можно меньше, однако случайное прикос­новение к «им не должно изменять их положение.

Рукоятки и маховички. Под рукояткой обычно понимается как часть любого органа управления, которую человек непосредствен­но захватывает рукой (рукоятка тумблера, рычага, кривошипа и т.д.), так и самостоятельный орган управления (собственно руко­ятка). Форма собственно рукоятки весьма разнообразна. Они мо­гут быть плоскими, удлиненными, в форме «клювика» и т.д. Ха­рактерной особенностью этих рукояток является то, что для вра­щения их захватывают пальцами с обеих сторон оси.

Собственно рукоятки чаще всего используются для плавной или ступенчатой регулировки параметра, для включения или выключе­ния, а также в качестве многопозиционных переключателей.

Для повышения точности управления сопротивление рукояток усилию оператора должно составлять 0,7–1,2 кг. При их переклю­чении оператор должен ощущать переход через фиксационную точку (точки), но доп. усилие в момент перехода долж­но быть не более 10% основного.

Величина рукояток зависит от прилагаемого усилия. Так, для усилий, равных 0,13–0,19 кг/м, диаметр рукоятки составляет 75мм, а для усилий от 0,19 до 0,25 кг/м –100мм.

Максимальный диаметр рукоятки – не более 140мм, минималь­ный – не менее 12мм. Рекомендуемый диаметр рукояток, захва­тываемых тремя пальцами – 10–16 мм. Эти рукоятки позволяют за один перехват произвести поворот на 100–120°.

В случае использования стержневых рукояток для ступенчатого переключения минимальный интервал между позициями должен быть не менее 45°, а каждая из позиций иметь фиксатор. Сопро­тивление фиксаторов при переводе переключателей из одного по­ложения в другое следует постепенно изменять в пределах от 0,06 до 0,01 кг/м.

Рукоятки для операций регулирования и настройки, не требую­щих большой точности, могут выполняться в форме ключей, рабо­тающих по принципу «больше – меньше», если средняя часто­та управляющих действий не превышает одного действия за 20–30 с.

Рукоятки ключей окрашиваются в такой же цвет, как и соот­ветствующие им МЗ. Рукоятки следует монтировать на па­нелях пульта так, чтобы рука при этом не закрывала надписей и индикаторов. Поэтому все обозначения и надписи при расположе­нии рукояток слева и управляемых левой рукой должны разме­щаться сверху и справа от рукоятки, а при размещении рукояток справа и управляемых правой рукой – сверху и слева.

Кривошипные рукоятки применяются гл. образом в тех случаях, когда операции управления требуют выполнения многих оборотов, в особенности с высокой скоростью или с приложением большого усилия. При необходимости кривошипные рукоятки мож­но устанавливать на ручки или маховички: кривошипная ручка служит для быстрого проворачивания, а ручка или маховичок – для точной регулировки. Если кривошипные ручки используются для настройки или других целей, требующих выбора цифр, каждый оборот ручки должен соответствовать значениям, кратным 1; 10; 100 и т.д. Рукоятка кривошипа должна свободно вращаться во­круг своей оси.

Маховички, предназначенные для работы двумя руками, исполь­зуются, когда вращательное усилие или момент сдвига велики для работы одной рукой, маховичок в этом случае должен быть снаб­жен двумя ручками. Для увеличения сцепления с рукой оператора маховичок имеет накатку или рифление.

Маховички должны вращаться по часовой стрелке для выполне­ния операций «Включено» или «Увеличить» и против часовой стрелки для операций «Выключено» или «Уменьшить». Направле­ние движения указывается на самом маховичке или в непосредст­венной близости от него стрелкой с соответствующей надписью.

Кнопки и клавиши. Кнопки применяют для быстрого включения и выключения аппаратуры, для ввода цифровой или логической И и команд, в особенности при частом выполнении этих действий.

Поверхность кнопки должна иметь вогнутую форму, соответст­вующую строению пальца, и рифление для предотвращения со­скальзывания. Для часто используемых кнопок наиболее удобна четырехугольная форма с закругленными углами или закруглен­ной верхней кромкой. Редко применяемые кнопки могут иметь круглую форму. Конструкция кнопки должна обеспечивать опера­тору ощущение щелчка, слышимый щелчок или и то и другое. Если случайное включение или выключение кнопки может создать аварийную ситуацию, кнопку следует углубить или снабдить за­щитной крышкой.

Нормальным положением для кнопок клавиш является разме­щение их на уровне локтя сидящего оператора (локоть согнут под углом 90°, предплечье расположено горизонтально).

Кнопки целесообразно размещать на панели, наклонной к по­верхности стола. Оптимальный угол наклона клавиатуры кнопоч­ного пульта составляет 15° к горизонтальной плоскости.

Расстояние между соседними краями кнопок, за исключением кнопок, используемых в клавиатуре, должно быть не менее 12мм (при работе одним пальцем последовательно не менее 6мм). Ми­нимальный диаметр кнопок под указательный палец – 9мм, под, большой – 18мм.

Усилие нажатия для часто используемых кнопок равно 280–1100 г, для редко используемых – до 1500г.

Цвет кнопок должен контрастировать с цветом панели: на па­нели темного цвета кнопки делают светлыми (белого, серого или бежевого цвета). Светлый фон панели требует окраски кнопок в более темные или яркие насыщенные цвета.

Для ввода цифровой И часто используются десяти­местные кнопочники, каждая кнопка которого служит для ввода в канал связи (ЭВМ) одной цифры. На кнопочнике имеется также спец. кнопка «Сброс» для отмены неверно набранной И. Если цифровая И, предназначенная для пере­дачи, укладывается в пределы одного десятка, кнопочник устанав­ливается горизонтально, а кнопка сброса размещается справа. Если же требуется передавать многозначные числа, кнопочники устанавливаются вертикально в виде параллельных столбцов так, чтобы одинаковые цифры располагались в одном горизонтальном ряду. Это позволяет набирать цифры по разрядам десятичной (или иной принятой) системы счисления. Нумеровать кнопки следует сверху вниз. Кнопка «Сброс» находится внизу кнопочника. Рас­стояние между двумя столбцами д.б. не меньше диамет­ра кнопки.

Для ввода логической или командной И рекоменду­ется горизонтальная установка кнопочника с последовательным расположением команд слева направо.

Связь между командами следует кодировать, как правило, фор­мой или цветом кнопок. Для кодирования не рекомендуется ис­пользовать более четырех цветов. На всех кнопках должно быть краткое обозначение вводимой И или команды. Особо важные и аварийные команды вводятся минимальным числом кно­пок. Такие кнопки выделяются размером, формой и цветом. Раз­мещаются они в верхней части оптимальной рабочей зоны изоли­рованно от остальных кнопок во избежание случайного их включения.

Для включения и выключения аппаратуры, а также для ввода набранной на кнопочниках И в канал связи или в ЭВМ (кнопка «Ввод») и для отмены ошибочно введенной И или команды (кнопка «Отмена») можно использовать как кнопки, так и клавиши.

Клавиша (кнопка) «Ввод» располагается в оптимальной рабо­чей зоне правее или ниже кнопочников, на которых набирается передаваемая И. Клавиша (кнопка) «Отмена» имеет тот же размер и форму, что и клавиша «Ввод», но отличается от нее цветом.

Кнопки (клавиши) включения и выключения аппаратуры раз­мещаются на пульте в соответствии с частотой их использования в процессе оперативной работы. Если включения и выключения производятся только до работы и после нее, соответствующие кноп­ки (клавиши) могут располагаться вне рабочей зоны.

При наличии на панели или пульте большого числа кнопок их рекомендуется группировать. Количество кнопок в группах как по горизонтали, так и по вертикали следует выбирать кратным.

При логическом группировании кнопок и клавиш кнопки реко­мендуется размещать под горизонтально расположенной клавишей или справа от клавиши, расположенной вертикально.

Ножные кнопки должны нажиматься подушечками пальцев ног, а не пяткой. Если позволяет место, ножные кнопки следует заме­нять или дополнять педалями, помогающими определять местоположение органа управления. Рабочие поверхности ножных кнопок снабжаются насечкой для увеличения трения. Конструкция кнопки должна обеспечивать оператору ощущение щелчка, слышимый щелчок, световой или звуковой сигнал. Для выполнения операции «Включение» могут использоваться ножная нажимная кнопка или ножной рычаг-выключатель.

Рекомендуются след. размеры ножных кнопок: оптималь­ный размер – 50–80 мм, величина утапливания – 30–50 мм.

Необходимое усилие должно находиться в пределах 2–9 кг. На одном РМ не должно использоваться более двух ножных кнопок.

Выключатели и переключатели типа «Тумблер» (ВиПТ). Указанные ОУ представляют устройство для коммутации элект­рических цепей, приводимых в действие переведением приводного элемента из одного фиксированного положения в другое пальцами руки человека-оператора.

ВиПТ применяются для осуществления операций быстрого включения и выключения, выбора диапазонов в случаях, когда необходим зрительный конт­роль положения переключателя.

Форма и размеры приводного элемента ВиПТ должны соответствовать антроп. данным пальцев человека и физиол. свой­ствам, а также обеспечивать максимальное удобство захвата при­водного элемента в процессе управления. Форма приводного элемента ВиПТ должна быть конусообразной или цилиндрической (цилиндрическую часть на конце приводного элемента допускается выполнять в виде «шарика» или «лопатки»). Для случаев, когда необходимо кодирование, форма приводного элемента может быть любой, но удовлетворяющей требованиям в плане прилагаемых усилий. Допускается также кодирование цветной меткой на торце приводного элемента.

В ВиПТ при перево­де приводного элемента в другую позицию должна быть обратная связь, ощущаемая в виде «щелчка».

Положение приводного элемента ВиПТ «Вверх» или «Вправо» должно соответствовать функциональному состоянию «Включено», а положение приводного элемента «Влево» или «Вниз» – состоянию «Выключено». При рас­положении ВиПТ в ряд не допускается расположение такого ряда «по вертикали» или «в глубь» панели от оператора.

Для обозначения функции приводных элементов ВиПТ необходимо применять надписи и символы. Располагать надписи и символы следует на панели управления в непосредственной близости от приводных элементов с любой его стороны при условии, что сами приводные элементы, а также рука человека-оператора не будут перекрывать обозначе­ние во время манипулирования приводными элементами.

По прилагаемым усилиям ВиПТ делятся на два типа: «легкие» – усилия до 0,7кг и «тяжелые» – усилия выше 0,7кг. Размеры приводного элемента зависят от величины прилагаемого усилия и должны соответство­вать размерам, приведенным в табл.14.

В двухпозиционном ВиПТ угол пере­мещения приводного элемента (по средней линии) из одного поло­жения в другое должен составлять 40/60°, в трехпозиционном – 30/50°. Для усилий, превышающих 2,5кг, следует применять

выключа­тели и переключатели типа «Рычаг». На рабочей поверхности при­водных элементов (участок его поверхности, непо­средственно соприкасающийся с пальцами руки человека-оператора в момент приведения в действие подвижной системы выключателя или переключателя) не должно быть острых кромок и граней.

При размещении тумблеров на панели управления минималь­ное расстояние между осевыми линиями приводных элементов должно быть 12мм, при работе в перчатках – 25мм. Если привод­ные элементы перекидываются в противоположных направлениях, их концы должны быть удалены друг от друга на расстояние не менее чем на 19мм.

Клавиши с надписями. К этим ОУ предъявля­ются след. требования:

– для надежного указания о срабатывании клавиши с надписями должны иметь фиксатор или защелку;

– надпись на клавише должна хорошо читаться при освещении только одной лампой;

– должна предусматриваться проверка подсвета нажимом; лампы подсвета или нити накаливания должны быть резерви­рованы;

– лампы подсвета клавиши с надписями должны заменяться с передней стороны панели;

– крышки с надписями должны снабжаться направляющими для предотвращения возможности их неправильной установки;

– на пластинке с надписями допускается не более трех строк.

Рычаги. Рассматриваются ОУ, предназначен­ные для выполнения ступенчатых переключений и плавного дина­мического регулирования одной или двумя руками.

Минимальная длина свободной части рычага управления (вместе с рукояткой) в любом его положении должна быть не менее 50мм для захвата пальцами и 150мм для захвата всей кистью.

Форма, размер рукояток рычагов должны обеспечивать макси­мальное удобство их захвата и надежного удержания в процессе управления. При этом предпочитают рукоятки с плавными округ­лыми формами (близкими к шаровидной и удлиненно-цилиндриче­ской), тщательно обработанной гладкой или рифленой поверх­ностью без острых углов и заусенцев. Рукоятки рычагов, исполь­зуемых в условиях низкой температуры окружающей среды, должны изготовляться из материалов или покрываться материа­лами, которые обладают низкой теплопроводностью.

Для одновременного выполнения нескольких управляющих дей­ствий (более чем в двух измерениях) допускается применять ры­чаги управления в комбинации и едином конструктивном исполне­нии с другими типами органов управления (штурвалом, кнопкой, защелкой и др.). Каждый из них должен отвечать своим специфи­ческим ЭТ.

Рычаги управления необходимо устанавливать на РМ так, чтобы их рукоятки при любом положении рычага находи­лись в пределах зоны досягаемости моторного поля оператора с учетом требований безопасности. Рукоятки рычагов, перемещае­мых одной рукой, необходимо размещать на стороне соответству­ющей действующей правой или левой руке в пределах досягаемос­ти при сгибе ее в локтевом суставе под углом 90–135° и приложе­нии усилия по направлению прямо «на себя – от себя». Рукоятки рычагов, перемещаемых двумя руками, размещают в плоскости симметрии сиденья с отклонениями не более 50мм. Направление перемещения рукоятки рычага должно определяться в зависимо­сти от характера и особенностей управления при соблюдении соот­ветствия с направлением движения управляемого объекта и соот­ветствующего указателя индикатора.

Для использования рычагов точного и непрерывного регулиро­вания в отд. случаях (при наличии сотрясений, вибраций, ускорений и др.) должна быть обеспечена опора:

– локтю – при больших (широких) движениях кистью с пред­плечьем;

– предплечью – при движениях кистью;

– запястью – при движениях пальцами.

Кодирование рукояток рычагов управления, в т.ч. и ры­чагов спец. назначения (аварийных, противопожарных и др.), а также рычагов, объединенных в функциональные группы, необходимо проводить выбором соответствующей формы, размера и цвета, а также расположением. Рычаги управления должны иметь хорошо видимые надписи, обозначающие их назначение, а также указатели положения, направления перемещения и его следствия, помещаемые как непосредственно на рычагах, так и рядом с ними.

Рычаги, применяемые для дискретных (ступенчатых) переклю­чений, должны иметь надежную фиксацию промежуточных и ко­нечных положений. В необходимых случаях конечные положения рычага должны быть ограничены спец. стопором (упором). Рычаги управления должны быть установлены так, чтобы при их перемещении исключалась возможность случайного включения (вы­ключения) смежного рычага.

Осн. размеры рукояток рычагов управления в зависимости от их форм и способа захвата должны находиться в пределах, указанных в табл.15. Значения усилий, прилагаемых к рукояткам рычагов управле­ния, в зависимости от способа их перемещения и частоты исполь­зования должны соответствовать приведенным в табл.16.

При перемещении рычага чаще 2 раз в 1 мин прикладываемое к рукоятке усилие должно быть не более 50% от указанного в табл.16. Усилие, прикладываемое к рукоятке рычага ручного привода в момент запирания заторного органа или сдвиге (пере­мещении), не должно превышать 45 кГс.

 

Интервалы между рукоятками смежных рычагов управления, расположенных в одной плоскости, должны быть не менее: 50мм – при перемещениях одной рукой последовательно или в случайном порядке; 100мм – при перемещении одновременно двумя руками; 130мм – при работе в рукавицах или перчатках; 150мм – при отсутствии визуального контроля за рычагами.

Педали. Эти ОУ часто используются в конструк­ции РМ транспортных средств, когда руки оператора за­няты. Педаль служит как для ввода дискретных сигналов, так и для непрерывного регулирования параметров. При небольшой точ­ности действий с помощью педалей могут быть получены значи­тельные усилия.

Педали конструируются т.о., чтобы они возвраща­лись в нулевое положение после прекращения действия на них силы.

Когда угол педали с горизонтальной плоскостью составляет бо­лее 20°, следует использовать опору для пятки. Педали должны быть покрыты нескользким материалом. Их длина и ширина долж­ны быть примерно равны максимальным размерам стопы (в соот­ветствующей обуви).

Учет факторов среды при оптимизации системы «человек–машина»