Zeitschrift für Ergonomie
Offener Zugang

Abstrakt

Steigerung des Komforts der Arbeitsumgebung von Bodentransport- und Technologiemaschinen durch Optimierung der thermischen Energiebilanz des Mikroklimas

Konstantin V. Glemba, Yuri I. Averyanov und Alexander V. Gritsenko

Die bestehenden Kabinen von Bodentransport- und technologischen Maschinen verfügen über große Glasflächen, um eine bessere Sicht zu erreichen. In den warmen Jahreszeiten führt dies zu einer erhöhten Wärmedurchdringung durch die Sonneneinstrahlung. Dies führt zu einigen Problemen, da die Bediener einerseits eine bessere Sicht in ihren Kabinen benötigen, andererseits aber der thermische Einfluss der Sonneneinstrahlung auf den Körper des Bedieners reduziert werden muss. Daher ist es wichtig, die thermische Energiebilanz des Mikroklimas in den Kabinen von Bodentransport- und technologischen Maschinen durch lokale Wärmeregulierungssysteme zu optimieren. Um das bestehende Problem zu lösen, haben wir uns zum Ziel gesetzt, den Komfort der Arbeitsumgebung von Bodentransport- und technologischen Maschinen durch Optimierung der thermischen Energiebilanz des Mikroklimas zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir im Bereich der theoretischen und experimentellen Forschung mehrere Aufgaben gestellt, um das Design und die Betriebsparameter eines lokalen Wärmeregulierungsgeräts für Kabinen von Bodentransport- und technologischen
Maschinen zu begründen. Wir haben die funktionale Abhängigkeit zwischen den Design- und Betriebsparametern des vorgeschlagenen Geräts theoretisch bestimmt und Designbeschränkungen identifiziert. Wir haben das Verfahren unserer experimentellen Forschung zum Prozess der Bildung eines komfortablen thermischen Zustands für Bediener transporttechnischer Maschinen sowohl unter Standardbedingungen als auch unter dem Einfluss des entwickelten thermoregulierenden Geräts beschrieben. Experimentell wurde die Beziehung zwischen den wichtigen Konstruktionsparametern dieses Geräts (zwischen dem Abstand und dem Durchmesser der Rohre) für verschiedene eingestellte Werte des Prozesses der Wärmemessung, der Flüssigkeitstemperatur, der Dicke des Kleiderpakets und der Oberflächentemperatur des menschlichen Bedieners bestätigt. Die Abhängigkeiten zwischen den Indikatoren des thermischen Zustands eines menschlichen Bedieners und den Parametern des vorgeschlagenen thermostatischen Geräts ergeben sich in Form von Änderungen des spezifischen Wärmeinhalts einer Person, was eine Optimierung der Konstruktionsparameter ermöglichte. Als Ergebnis der Forschung wurden optimale Werte der Wärmestromdichte (268 W/m²) der leitfähigen Platte des Geräts unter Berücksichtigung des normativen Wertes des Temperaturanstiegs der Körpertemperatur eines menschlichen Bedieners (2 °C pro Stunde) bestimmt, was komfortable Arbeitsbedingungen in der Kabine der mobilen Maschine gewährleistet. Der Einfluss des Körpergewichts und der Körpergröße einer Person auf die Änderung des Parameters der Leistungsdichte des Wärmestroms nimmt mit der Zunahme der Körpertemperatur des menschlichen Bedieners zu. Unter den gegebenen Einschränkungen des Experiments wurde die optimale Wärmestromrate von der Oberfläche des vorgeschlagenen Geräts zur gesamten Körperoberfläche eines menschlichen Bedieners ermittelt, die bei durchschnittlichen Werten für Körpergewicht und Körpergröße (70 kg bzw. 1,7 m) 486 W betrug.