PPT《第四章 体力工作负荷》

第四章 体力工作负荷 1.

人体活动力量与耐力 1.1 人体活动力量 人体活动的最基本特征有三个:力量、耐力和能量代谢,三者联系密切. 静态力量: posture/angle of the joints /motivation/manner 动态力量: speed of movement/ 影响力量的个体因素: 性别 年龄 最大蹬力一般在膝部屈曲160.时产生. 脚产生的蹬力也与体位有关,蹬力的大小与下肢离开人体中心对称线向外偏转的角度有关,下肢向外偏转约10.时的蹬力最大. 1.2 耐力

2 体力工作负荷与能量消耗 2.1 工作效率 2.2 能量消耗 能量代谢基础代谢-维持生命所必须的安静代谢-安静时维持某一自然姿势时活动代谢-作业时增加的能量代谢量三者的关系图 基础代谢量 维持体位所增加的代谢量 作业所增加的代谢量 安静代谢量能量代谢量活动代谢量 基础代谢量 由于人体的能量代谢速度受机体极其状态和环境条件诸因素的影响,同一个人随其所处的条件的变化,能量代谢速度不会相同.生理学上规定:在室温20度,被测者处于清醒、空腹(食后10小时以上)、安静卧床时的能量消耗.基础代谢率符号记为:B;

计量:单位时间、单位体表面积的耗能量记为KJ/(m2 h)下表说明不同年龄、性别下的基础代谢率平均值 138.6 142.3 146.9 146.5 154.1 181.7 172.5 女性

149 154.1 158.7 157.8 164.9 193.4 195.5 男性 51以上 41-50 31-40 20-30 18-19 16-17 11-15 年龄性别 安静代谢量 安静代谢量是指机体为了保持其各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量.测试是要求被测者听处于相对安静的状态,也就是被测者的呼吸、心率等维持在正常水平.通常以常温下基础代谢率的120%作为安静代谢率符号记为R:R=120%B 能量代谢量 人体进行作业或运动时所消耗的总能量.符号记为:M对于确定的作业个体,能量代谢量的大小与劳动强度密切相关.计算作业者一天的能量消耗量和需要补给热量的依据.评价作业负荷的重要依据. 相对能量代谢率 体力劳动强度不同,则所消耗的能量也不同.由于作业者机体的体质差异,既便是劳动强度相同,不同的作业者能量代谢也不同.常用"相对代谢率"来消除个体间的差异.RMR=活动代谢率/基础代谢率=(作业实际代谢率M-安静代谢率)/基础代谢率B=(M-1.2B)/B一日总代谢率近似算法:M=(RMR+1.2)*B总能耗(J)=(RMR+1.2)*B *体表面积*活动时间其中,体表面积=0.061*身高(mm)+0.0128*体重(kg)-0.1529 (m2) 例 某男工身高1.7m,体重70kg,体表面积1.8m2,基础代谢率平均值约为37.7KJ/(m2h),连续工作2h,当RMR=3时,求能量消耗为多少?作业时增加代谢量为多少? 解:能量消耗量M=(3+1.2)* 37.7*1.8 *2=570.02KJ 作业时增加代谢量=3* 37.7*1.8 *2=407.16KJ 推倒物料为17.0 屏住呼吸作业,急喘,有明显的疲劳感 用全力只能忍耐lmin,实在没有力气了 12.0以上 极繁重作业 用全力推车为10.0挖坑为12.4 急喘、脸变色、流汗 工作不能持续5min以上 10.0~12.0 繁重作业 用尖镐劳动为8.5 推200kg三轮车为9.5 作业者呼吸急促、流汗、脸色难看、不爱说话 工作5~6min后,什么工作也不能做了 8.0~9.5 短时间内集中全身力量 锯硬木为7.5 作业者呼吸急促.脸变色,出汗 连续工作20min感到胸中难受,但再干轻的工作能继续做 6.5~8.0 动作较大,用力均匀 拉锯为5.8 和泥为6.0 作业者呼吸急促 要求工作30~40min后休息 5.5~6.5 一般动作方式 全身动作 装汽车轮胎为4.5 粗锯木料为5.0 使用整个上肢,用力明显 局部疲劳,不能长时间连续动作 4.0~5.5 稍用力动作方式 轻筛为3.0 电焊为3.0 摆动虽大些,但用力不大 开始不习惯时劳累习惯后不太困难 3.0~4.0 一般动作方式 上肢动作 抹光混凝土为2.0 有明显工作感,是较小的体力劳动 常想休息 2.0~3.0 手指动作连带大臂 连带上肢 电脑操作为1.3 电钻(静作业)为1.8 看不出有疲劳感 认为工作很轻.不太疲劳 1.0~2.0 手指动作连带到小臂 手指动作 拨电话号码为0.7 盖章为0.9 看不出有疲劳感 工作时间长后有疲劳感 0.5~1 有意识的动作 手指动作 拍电报为0.3 记录为为0.5 完全看不出疲劳感 手腕感到疲劳,但习惯后不感到疲劳 0~0.5 非意识的机械性动作 工作举例 调查者观察 被检查者感觉 RMR 动作细分 动作部位 影响能量消耗的因素 工作方法 作业姿势 作业速度 工具设计 3.劳动强度 劳动强度:作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度.强度不同,能量消耗不同.用能量消耗划分劳动强度:能量消耗指标有两个:相对指标(相对代谢率RMR)和绝对指标(劳动强度指数I),同时:以能量消耗为指标划分劳动强度时,耗氧量、心率、直肠温度、乳酸浓度和相对代谢率具有相同的意义. 国外劳动强度分级按能耗和氧耗分级的劳动强度指标 日本能率协会劳动强度分级标准 土建工、炼钢工 全身劳动为主,并需全力进行 4-7 重劳动 采煤工、伐木工 车工、铣工 机械工具的修理工 制图员、话务员 例如 短时间内要求全身全力高速动作 立位,但身体移动以重心的水平位移为主,身体移动速度为普通步行速度加以中间适当休息可持续劳动数小时. 主要为手指及手动作,以一定速度工作长时间后呈现局部疲劳 手指动作、脑力劳动、坐姿或重心不动的立姿,其疲劳呈现为精神疲劳 工作特点 >7 2-4 1-2 0-1 RMR 极重劳动 中劳动 轻劳动 极轻劳动 劳动强度等级 我国的劳动强度分级体力劳动强度分级见表.劳动强度指数:I=3T+7MI:劳动强度指数T:净作业时间比率=工作日内净作业时间/工作日总工时M:8小时工作日能量代谢率(KJ/min・m2 ) 最大能量消耗界限 能量消耗界限:一工作日(8h)的总能量消耗应在5580~6300kJ之间,最多不超过8400kJ.E.A米勒(德国人German):一般人可以连续劳动480分钟,中间不休息的最大能量消耗界限是16.75kJ/min,如果作业时的能量消耗超出此界限,就要用肌体的能量储备.作业后也必须通过休息来补充能量储备.米勒假定标准能量储备为:100.47kJ,如果要避免疲劳积累,则工作加上休息时间的平均能量消耗不能超出16.75kJ/min.称16.75kJ/min为能量消耗的耐力水平.如下图 能量消耗水平与作业持续时间的关系 能量消耗 持续时间 16.75 33.49 50.23 66.98 83.27 117.21