FİZİKSEL ERGONOMİ

1

Fiziksel Ergonomi (Physical Ergonomics)

• Fziksel çevrenin tasarımı (gürültü,aydınlatma,havalandırma vs.)

• -Sağlık ve güvenlik tasarımı (yaralanma riski,kontrolü,elle taşıma ve koruyucu araç-gereç)

• -Performans modelleme

• -Vücut konumunun incelenmesi

• -Uzanma mesafesi

• -Mühendislik antropometrisi

• -Robotlu sistemlerde insan

• -Ekran önü çalışmasının tasarımı 2

GÜRÜLTÜ- Sesin Oluşumu

• SES: Genel olarak maddenin titreşimi ve bu titreşimin hava, su gibi bir ortam aracılığı ile kulağa iletilmesi.

• GÜRÜLTÜ: hoşa gitmeyen ve rahatsız edici sesler

• Sağlıklı bir insan kulağı frekansı 16 ile 16 000 (20 000) Hz arasında olan değişiklikleri ses olarak algılayabilir.

• Bu aralığın altındaki titreşimler infarasound; üstündeki titreşimler ise ultrasound olarak tanımlanır.

3

GÜRÜLTÜ-Ses Şiddeti

• Kulağa gelen 1 kHz frekansa sahip ses dalgalarının, kulak tarafından algılanabilmesi için basıncı en az 0,00002 N/m2 olmalıdır. Bu sınır po duyma eşiği olarak tanımlanır.Basınç arttıkça algılanan ses şiddeti de artar.

• 0,00002 N/m 2 =2.10-5 Pa =2.10-10 bar = 2.10 -4 ubar

• Ses şiddeti Lp =10 log (p/po )dB

• Ses yoğunluğu ( I ), bir sesin duyma eşiğindeki sese göre kaç kat “yüksek” olduğunu gösterir

4

5

GÜRÜLTÜ-Ses ve Frekans Kulağın duyduğu frekans bölgesi,en küçük frekans 16 Hz ‘den başlayarak birbirinin iki katı olan bölgelere bölünürse on bölge elde edilir

16;32;64;125;250;500;1000;2000;4000;8000;16000 Hz.

• Her bir bölgeye 1 oktav denilir.

• Duyulabilen ses aralığı da 10 oktavdır.

• Frekans iki katına çıkınca ses de iki kat incelir.

• Kadın sesi erkek sesinden ortalama bir oktav daha incedir.

• Makine sesleri makinenin cinsine bağlıdır, genelde makine gürültüleri çok alçak frekanslardan başlayıp 500 Hz civarında sona erer.

• Fren sesi, jet motoru veya kereste işlerken kullanılan dairesel testerenin sesleri bu sınırın üstündedir.

6

Ses düzeyi L ve ses basıncı arasındaki ilişki

7

Ses düzeyi ve ses yoğunluğu I arasındaki ilişki

8

GÜRÜLTÜ-Ses ve Frekans

• Bir dizi deneyler sonucunda,1000 Hz frekansta duyma eşiği po’dan daha büyük ses basınç düzeylerine ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir.

• Ses duyma eşiğinin frekansa bağlı bir değer olduğu, bir tek dB değeri vermekle eşiğin ifade edilemeyeceği anlaşılır.

• Örneğin 1000 Hz’ de sesin duyma eşiği 0,00002 Pa iken 125 Hz ‘de 0,0002 Pa’dır; yani 125 Hz’deki sesi duyabilmek için 1000 Hz’deki sesi duymak için gerekli olan basıncın çok daha fazlasına, 10 katına gereksinim vardır

9

GÜRÜLTÜ-Ölçme ve Değerlendirme

• Ses ölçer – Sonometre

• Sesölçerlerde genellikle A, B ve C olmak üzere 3 filtre mevcut olup sesin şiddetinin frekans, yoğunluk, basınç gibi parametreleri baz alarak ölçüm yaparlar.

• Kulak duyarlılığının frekansa göre değişkenlik göstermesi nedeniyle, desibel değeri gürültünün insan kulağına olan etkisini ölçmekte yeterli olmamaktadır.

• Ergonomide kulağın duyarlılığını esas alarak frekansa göre ölçüm yapan dB(A) değerleri kullanılır.

10

Birden Fazla Ses Etkisi

• Eşit düzeyde iki ses kaynağından aynı anda ses geldiğinde toplam ses düzeyi

• Örnek: Bir atölyedeki torna tezgahının ses düzeyi 70 dB’dir.Bu tezgahın hemen yanına aynı tezgahtan bir tane daha yerleştirilip,ikisi birlikte çalıştırılınca toplam ses düzeyi ne kadar olur?

11

Örnekler • Biri 80 db(A), diğeri 70 db(A) ses çıkaran iki makinanın

çalıştığı ortamda ne kadar ses şiddeti olur?

• 114 dB düzeyinde gürültülü çalışan makine, atölyeden pleksi-cam bir duvar ile ayrılmıştır. Pleksicam ses basıncının sadece %10’unu atölye tarafına geçirecek özelliğe sahiptir. Atölyedeki ses düzeyi ne kadardır?

• Eğer makine 80 dB ile çalışıyor olsaydı,aynı pleksicam duvar ses kaç dB azaltırdı?

12

GÜRÜLTÜ-Korunma Gürültünün zararlı etkisinden kişileri koruma üç şekilde olabilir:

1. Gürültünün oluşmaması ve azaltılması. Birincil önlemler (sessiz çalışan makine konstrüksiyonu,gürültüsüz iş yöntemlerini seçme…)

2. Gürültünün yayılmasını önlemek, gürültüyü olduğu yere hapsetmek. İkincil önlemler.

3. Kişisel koruyucularla gürültünün etkilerinden korunma. Üçüncü gurup önlemler.

Gürültüyü kaynağında, yolda ve alıcıda olmak üzere üç şekilde kontrol etmek mümkündür. En iyi yaklaşım, şüphesiz ki gürültüyü kaynağında yok etmektir. Bunun mümkün olmadığı durumlarda, gürültüyü yolda ve alıcıya ulaştığı noktada önleme yolları denenmelidir. 13

AYDINLATMA Optik algılamamız akustik algılamamızdan çok daha fazla bilgi akışını sağlayacak düzeydedir. Çevremizde olup bitenlerin;

• %80’ini gözümüzle,

• %10’unu kulağımızla,

• %5’ini ise dokunarak algılarız.

İnsan gözünün görebildiği ışık, dalga boyu 380-780 nm arasında olan, frekansı 1015 Hz dolayındaki elektromanyetik dalgalardır.

• frekansı 50 Hz olan alternatif akımdan başlayıp radyo, televizyon dalgaları, röntgen ışınları ve frekansı 1024 Hz olan kozmik ışınlara kadar geniş bir yelpazeye yayılırlar

14

AYDINLATMA- Terimler • Işık akımı : Işık kaynağından yayılan ve bir alana gelen ışık

miktarına ışık akımı denir. Işık kaynağından göze gelen ve göz tarafından değerlendirilen ışık miktarı da ışık akımı olarak tanımlanır. Işık akımının birimi lümendir.

• Bir aydınlatma sisteminde, aydınlatan lambanın gücü P (Watt) değil, aydınlatılan alana gelen ışık akımı önemlidir. Işık Kaynağı verimi: Kullanılan lambanın cinsine göre (akkor lamba, radyum lambası, flüoresan lamba….) aldığı elektrik enerjisinin belirli bir kısmını ışık akımı olarak yayması.

• η= / P [Lümen /Watt] tır.

• Işık Şiddeti I: Işık akımının, incelenen yöndeki hacimsel açıya bölünmesiyle ışık şiddeti elde edilir, birimi candela’dır :

I= /

15

AYDINLATMA- Terimler Aydınlatma şiddeti E : Pratikte bizim için önemli olan alanlar vardır, o alanların özellikle iyi aydınlatılmasını isteriz. Birim alana düşen ışık akımı aydınlatma şiddetidir, birim lükstür.

• E = / A (lm/m²=lüks)

Işık incelenen alan dikey gelmiyorsa aydınlatma şiddeti:

• E = .cos / A ( ışığın geliş yönü ile düzlem arasındaki açıdır)

Bir noktadaki aydınlatma şiddeti kaynağın ışık şiddeti I ile noktanın kaynağa olan mesafesi r’nin yardımıyla

• E= I / r² (cd/m2=lüks)

denkleminden hesaplanır. Işık eğik geliyorsa

• E = I cos / r²

Işık kaynağı tarafından aydınlatılan alan, ışık kaynağına olan mesafenin karesiyle doğru orantılı olduğundan, lambaya olan mesafenin iki katına çıkması aydınlatma şiddetinin dörtte bir

değerine inmesi demektir.

16

AYDINLATMA

17

Önerilen aydınlatma şiddeti değerleri

AYDINLATMA- Terimler Işık (aydınlatma) yoğunluğu: Bir yüzeyin aydınlığı, gözümüze parlak veya loş gelmesi, yaydığı veya yansıttığı ışığa bağlıdır ve ışık yoğunluğu ile tanımlanır. Işık yoğunluğunun birim cd/m² dir.

Işık yoğunluğu L birim alanının yaydığı ışık şiddetidir:

• L = I / A (cd / m²)

Söz konusu alana bakan kişinin bakış doğrultusu ile alanın normali arasında açısı varsa :

• L= I / A . Cos

Aydınlatılan hacmin duvarlarının refleksiyon (ışığı yansıtma) derecesi, odanın , iş alanının ışık yoğunluğunu etkiler.

Kontrast: Bir cismi iyi görebilmek, doğru algılayabilmek o cismin aydınlatılmasındaki kontrasta, yani ışık yoğunluğu farklılıklarına bağlıdır. Gözün kontrast hassasiyeti, adaptasyonu, ışık yoğunluğu diyebileceğimiz ortamın temel aydınlığına bağlıdır. 18

İKLİMLENDİRME

• İklim, bir yerde uzun bir süre boyunca gözlemlenen sıcaklık, nem, hava basıncı, rüzgar, yağış, yağış şekli gibi meteorolojik olayların ortalamasına verilen addır.

• İklimlendirme: Kapalı bir ortamın sıcaklık, nem, temizlik ve hava hareketini insan sağlık ve konforuna veya yapılan endüstriyel işleme en uygun seviyelerde tutmak üzere bu kapalı ortamdaki havanın şartlandırılmasıdır.

• İklimlendirme terimi İngilizce'deki air condition (hava şartlandırılması) ve Almanca'daki klima terimine karşılık gelir.

• İşyerlerinde ortamın iklimlendirme koşullarını etkileyen faktörler;

1. Hava ısısı

2. Isı kaynaklarından yayılan ısı

3. Ortam nemliliği

4. Hava hareketleri 19