Разработка методики оптимизации параметров специальной теплозащитной одежды для астрономов, работающих в условиях гиподинамии

• Автор: Герасименко, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЛАВА 1 Принципы проектирования специальной теплозащитной одежды

1.1 Анализ производственной деятельности человека в условиях гиподинамии.

1.2 Анализ особенностей теплообмена организма с

окружающей средой в условиях гиподинамии.

1.3 Анализ эргономических особенностей проектирования специальной теплозащитной одежды.

1.4 Анализ материалов, применяющихся для изготовления теплозащитной спецодежды.

1.5 Анализ влияния вида и конструктивного решения на теплозащитные свойства специальной одежды
2. ГЛАВА 2 Разработка геометрической модели системы локальная зона человека теплозащитная одежда окружающая среда

2.1 Анализ производственных факторов, определяющих

характер физической активности человека

2.2 Обсуждение вариантов идеализированного представления
модели коленного сустава.
2.3 Определение геометрических параметров модели
коленного сустава
2.3.2 Экспериментальное определение площади участка
коленного сустава
2.4 Создание анимационной модели.
2.5 Создание анимированной геометрической модели коленного сустава
2.6 Проверка адекватности созданной анимированной модели коленного сустава соответствующему участку тела человека.
Выводы.
3. ГЛАВА 3 Разработка математической модели теплообмена системы локальная зона человека теплозащитная одежда окружающая среда
3.1 Аналитическое обоснование причины возникновения зон локального дискомфорта в области коленных суставов
3.2 Экспериментальное исследование температуры кожи в области суставов при динамических деформациях
3.3 Разработка математической модели локальная зона
человека теплозащитная одежда окружающая среда
3.4 Исходные данные для исследования на математической модели
3.4.1 Климатические условия деятельности научных работников
3.4.2 Параметры геометрического приближения модели.
3.4.3 Расчт средневзвешенной толщины спецодежды.
3.5 Исследования на математической модели теплообмена
коленного сустава с окружающей средой
3.6 Проверка адекватности математической модели реальным
условиям
4. ГЛАВА 4 Разработка комплекта специальной теплозащитной одежды
4.1 Выбор величин размерных признаков для проектирования специальной одежды астрономов.
4.2 Формулировка условий оптимизации теплового сопротивления специальной одежды с учтом е
антропометрического соответствия
4.3 Разработка конструкции спецодежды.
4.3.1 Выбор вида спецодежды.
4.3.2 Разработка варианта конструктивного решения полукомбинезона.
4.4 Разработка принципа расчта раствора вытачек
4.4.1 Разработка конструктивного элемента для
обеспечения локальной тепловой защиты
4.5 Выбор рациональных величин припусков.
4.6 Обоснование выбора материалов для изготовления
специальной одежды.
4.7 Описание комплекта специальной теплозащитной одежды
4.8 Проведение натурных испытаний специальной
теплозащитной одежды для астрономов.
4.9 Производственная апробация и внедрение комплекта
специальной теплозащитной одежды.
Выводы.
ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д.
Приложение Е
Приложение Ж
ВВЕДЕНИЕ
Современная жизнедеятельность человека повсеместно связана с множеством работ, характеризующихся собственным комплексом производственных условий. Такие комплексы целесообразно рассматривать в рамках системы человек одежда среда, учитывая взаимодействие всех входящих в не компонентов. Состояние человека в рассматриваемых системах ЧОС является предметом исследований, направленных на совершенствование средств индивидуальной защиты. Отдельное внимание уделяется проблеме пребывания человека в условиях холода. Среди средств обеспечения эффективной защиты человека от холода и создания комфортных условий трудовой деятельности одежда занимает одно из ведущих мест. Рационально созданная одежда позволяет расширить зону теплового комфорта человека, сохраняет его трудоспособность, предотвращает возникновение профессиональных заболеваний 1.
Актуальность


Исследования, проведнные в зоне Специальной астрофизической обсерватории РАН, расположенной в районе станицы Зеленчукской на Северном Кавказе, показали, что условия работы астронома связаны с длительным нахождением человека в подкупольном пространстве телескопа, где поддерживается температура окружающей среды . Особенно эффективна деятельность астрономов зимой, когда в атмосфере отсутствуют термические колебания воздуха и наиболее продолжительная ночь. Подкупольное пространство телескопа должно иметь температуру окружающей среды для того, чтобы основные оптические элементы телескопа не имели температурных перенапряжений. Деятельность астрономов отличается повышенным напряжением зрения, постоянной концентрацией внимания и большой плотностью потока воспринимаемой и перерабатываемой информации. Преобладание зрительного и центрального нервного, информационного компонентов трудовых нагрузок происходит в условиях гиподинамии. Важным фактом, вызывающим напряжение нервной системы является то, что режим работы обсерватории круглосуточный, непрерывное время работы исследовательского персонала составляет от до часов время длительности зимней ночи. Высокая степень ответственности и большой объм воспринимаемой информации оказывают негативное воздействие на психику человека. Кроме того, следует отметить и особенности мотивации ученых, наблюдающих интересующие их объекты. Увлеченность работой подчас притупляет их самоконтроль над Холодовыми ощущениями. В ряде работ , посвящнных исследованию теплового состояния человека в условиях охлаждающего климата указывается, что даже при кратковременном влиянии холода в организме человека происходит сложная перестройка регулятивных и гомеостатических систем, изменяется иммунный статус организма. Охлаждение как общее, так и локальное, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, способствует изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнять точные операции. Падение температуры тела, температуры мышц и кожи приводит к снижению возможности выполнять физическую работу вследствие уменьшения аэробного обмена веществ. Сочетание фактора охлаждения организма в целом или его части с фактором физической усталости и последующем отдыхе в охлаждающей среде может стать причиной холодового стресса. Причины холодового стресса исследовала Р. Ф.Афанасьева в работе 6. Исследования проведены на основании длительных наблюдений за трудовой деятельностью человека в условиях охлаждающей среды. Зависимость между возникновением холодового стресса и общей работоспособностью представлена в табл. Таблица 1. Сохранить эффективную работоспособность возможно, повысив комфортность пребывания человека в производственных условиях. Соответственно, актуальна задача создания специальной теплозащитной одежды для астрономов при отсутствии возможности использования других средств обеспечения теплового комфорта. В гигиене труда санитарными нормами микроклимата для производственных помещений устанавливаются оптимальные и допустимые величины показателей температуры . Однако их соблюдение не всегда возможно. Имеется ряд ограничений, связанных с особенностями проведения научно исследовательских работ. Во внутренних помещениях телескопов должна поддерживаться температура, соответствующая температуре окружающей среды, то есть температуре вне помещения телескопа, так как основные оптические элементы телескопа не должны иметь температурных перенапряжений. Это связано как с сохранностью этих элементов массивных зеркал, линз громадного диаметра, комплекса сложной светопримной аппаратуры, так и с необходимостью избежать появления температурных деформаций оптических элементов, которые приводят к искажению изображения. При этом основные наблюдения осуществляются зимой, так как в это время года наиболее ясные и длинные ночи. Специальной астрофизической обсерватории РАН в период с января по декабрь года 7. Обобщая вс сказанное выше, можно сказать, что негативное воздействие производственной среды является комплексным проявлением гиподинамии в условиях холода и напряжения нервной системы человека. Комплекс негативных факторов, характерных для условий работы астрономов, представлен на рис.