人因工程学---工作疲劳测定实验--实验报告版本

广东石油化工学院实验报告姓名：学号：09024090250班级：工业09-2课程：《人因工程学》机电工程学院2012年3月《人因工程学》实验报告一实验名称体力工作负荷测定实验实验地点工业工程实验室实验时间2012年3月21日3,4节指导教师同组者一、实验目的及要求实验目的：掌握劳动强度测定原理和简单方法。实验要点：1.运用心率一耗氧相互关系确定劳动强度等级。2.依据得出的劳动强度等级，制定劳动疲劳的宽放标准和劳动休息时间。3.根据实验时的切身感受加深理解劳动强度等级的具体概念。二、实验原理、设备、方法和手段实验设备：血压计、脉博表、普通秒表、健身哑铃、仰卧起坐板、身高体重秤等。实验原理：人体在维持自身生命和进行作业过程中都需要进行能量的消耗。能耗的测定有直接和间接两种方法。直接法是通过热量计测定在绝热室内流过人体周围冷却水升温情况，换算成代谢率。间接法是通过测定人体消耗的氧量，再以氧热价求出能量代谢率。能量代谢过程中，年龄、性别、种族以及生产作业环境和心理因素等不同会影响能量消耗的变化。它们各有其优缺点，直接法准确，但实施难、成本高，且代谢过程又受心情和环境变化而变化；间接法简单易行，但误差大，难于提高精确度。本实验的指导思想旨在通过体力劳动时人体的调节与适应规律，在人体劳动氧消耗量的基础上进而间接推算出能量代谢率，确定劳动强度等级，其特点是简便经济。方法是让被测者在不同的体力负荷下作业,测定被测者作业前（前安静期）、作业中（即负荷期）和作业后（后安静期）三个阶段的心率变化,判断作业负担及疲劳恢复的规律。当然在实际工作疲劳研究中,还要结合其它的检查法如理化检查、生化检查和心理检查等来综合地判断疲劳程度。三、实验内容与步骤1.预习与本实验相关的内容，做出供实验记录用的表格，记录实验原始数据（如，身高、体重等）。2.测定心率静态心率测量。被测者工作前静坐2min后，观测者每隔几分钟时间读取一次心率数值，直到相邻两次心率之差小于5/min次为止，取平均值，即为静态心率。作业状态下心率的测定。实验者手持哑铃舞动或坐仰卧起坐若干次，直致被测者感觉疲劳时，被测者停止作业并马上测取一次心率数值，重复上述作业，直到误差值小于5次/min时为止，取平均值即为被测者在该种负荷下的作业心率。作业完成后适当进行休息，测取一次心率数值，重复上述作业，直到误差值小于5次/min时为止，取平均值即为被测者的后安静期心率值。3.求劳动等级根据“心率——劳动强度”（见教材P164）可确定不同心率下的劳动等级。表1劳动强度等级劳动强度等级很轻轻中等重很重极重耗氧量/(l/min)～0．50.5～1.01.0～1.51.5～2.02.0～2.52.5～能量消耗率/(kJ/min)～l0.510.5～20.920.9～31.431.4～41.941.9～52.352.3～心率/(beats/min)75～100100～125125～150150～175175～4.确定疲劳宽放率计算能量代谢率M。能量代谢率M＝耗氧量(L/min)×氧热价(kcal/L)/身体表面积(m2)式中：耗氧量可根据心率求得：耗氧量=0.5+0.02（b-75），b——心率（次/min）。氧热价＝4.825kcal／L，（注：1cal=4.1868J）。体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）－0.1529。为清除个体差异，计算相对能量代谢率RMR值：BB　MRMR2.1式中：M——能量代谢率；B——基础代谢率；我国正常人基础代谢率的平均值见表2（或教材表8-4）。表2我国正常人基础代谢率的平均值。（kcal/h/m2）根据RMR值，确定本次作业的疲劳宽放率(表3)。表3劳动疲劳宽放率5.计算本次作业的合理作业时间、休息时间及劳动率。劳动时间：100.47min16.75TM=-劳休息时间：1min16.75MTT骣琪=-琪桫劳休劳动率：%w休劳劳TTTT四、实验结果记录与数据整理1.记录实验原始数据（如，身高、体重等）。身高为166cm，体重为55kg，其余数据均在下表4。2.测定心率经过三次测量，计算出平均值。表4作业前心率作业中心率作业后心率第一次8411286第二次8211284第三次8010982平均值82112833.求劳动等级根据表1，作业前跟作业后劳动等级是轻，作业中等级是中等。4.确定疲劳宽放率耗氧量可根据心率求得：耗氧量=0.5+0.02（b-75），b——心率（次/min）。氧热价＝4.825kcal／L，（注：1cal=4.1868J）。体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）－0.1529。能量代谢率M＝耗氧量(L/min)×氧热价(kcal/L)/身体表面积(m2)[]2220.50.0211275)4.825M=3.82618kcal/m/min(0.00611660.0128550.1529)=229.8kcal/m/h=kJ/m/min+*-*=*+*-（（）（）16.04（）表5根据表5，举哑铃的能量代谢率近似于打排球。为清除个体差异，计算相对能量代谢率RMR值：根据表2，得出2B37.7kcal/h/m=1.2229.81.237.7==4.89537.7MBRMRB--*=根据表3，利用插值法得出：劳动疲劳宽放率=47.17.5.计算本次作业的合理作业时间、休息时间及劳动率。课本P176M为总的能力消耗率，22M16.04kJ/min/mm=1.5637=25.08=*kJ/min*（）体表面积（）16.04（）劳动时间：100.47100.47==12.06min16.7525.0816.75TM=--劳休息时间：25.081=5.998min16.75TT骣琪=-琪桫劳休劳动率：w12.06100%=100%=66.81%12.065.99TTTT=**++劳劳休表4实验数据记录表五、实验结果的分析研究与问题讨论思考题:1.通过劳动强度与体力疲劳关系讨论作业制度安排时应考虑的因素？答：要考虑相对代谢率RMR、作业的特点以及人的地域因素。2.实验获得的相对能量代谢率RMR值和能量代谢率M有什么不同？它们在实际应用时有什么意义？答：能量代谢率M是对一个工作者每天能量消耗的评价，但具有局限性，不能反映整体情况；相对能量代谢率RMR则消除了个体差异，反映个人相对整体的情况。3.前安静期与后安静期的心率值是否相等？说明结果产生的原因？答：不相等，后者会大一些，因为作业后虽然进行休息，但身体各项机能还处于由兴奋到平静的退变过程，所以心率还是有不一样。班级工业09-2学号37姓名吴铭臻身高cm166体重kg55室温Co24动作项目名称举哑铃动作姿势的选择坐姿负荷重量(Kg)16动作次数（个）92动作周期(min)3休息恢复时间(min)2作业前心率平均值A82作业后心率平均值B83增加值C＝B－A1增加率D＝C/A0.012劳动等级轻作业中心率平均值112劳动等级中等能量代谢率M（kcal/h/m2）299.8相对能量代谢率（RMR）4.895疲劳宽放率%47.17合理的劳动时间T（min）12.06休息时间T（min）5.99劳动率66.81%