Диагностические и физиологические характеристики органов чувств человека

Высококвалифицированный диагност на базе своего опыта и знаний может за 15 мин установить причины типовой неисправности в 9 из 10 случаев. Однако таких специалистов мало. Человек по визуальному контролю графического материала проявления сложных процессов на экране многоканальной системы может быстро определить техническое состояние объекта, не ожидая решения автоматизированной системы контроля.

Для успешной диагностики объекта машины необходим личный опыт, знание объекта и инженерная интуиция. Необходимы хорошие знания конструкции (системы), средств и методов устранения дефектов, неисправностей и отказов, рабочих процессов и нормативных параметров объектов диагностирования.

Трудоемкость и достоверность оценки технического состояния органами чувств человека зависит от проектного и эксплуатационного диагностического обеспечения конкретной транспортной машины. Здесь, как и при инструментальных методах диагностического обеспечения, необходим комплекс взаимосвязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования.

При разработке эксплуатационно-технической документации диагностирования органами чувств и мышления человека составляют контрольно-регулировочные и маршрутно-настроечные карты, таблицы (например, табл. 2.2) и схемы поиска неисправностей (например, рис. 2.5) всех систем машины с указанием диагностических структурных и функциональных признаков и параметров, каталоги видов износа и повреждений с фотографиями и описанием их отличительных особенностей. Разрабатываются подробные карты смазки, контроля смазочной системы, качества смазки, периодичности ее замены и др.

С назначением диагностического параметра одновременно определяют и использование конкретного метода и алгоритма диагностирования, совокупность

Таблица 2.2

Номинальные допустимые значения параметров соединения деталей главной передачи

Номер детали

Наименование деталей и соединений

Размер, мм

номинальный

допустимый

предельный

807713

Роликовый подшипник — внутренний диаметр

65-0,015

-

-

200-24020 17Б

Вал ведущей конической шестерни — диаметр шейки

^С+0,23 о: + 0,003

64,990

64,960

210-2402049

Картер подшипников вала ведущей шестерни — диаметр гнезда

150-0,040

150,020

150,080

807713

Роликовый подшипник — внешний диаметр

•50-0,018

-

-

7712

Роликовый подшипник — внутренний диаметр

60-0,015

-

-

Окончание табл. 2.2

Номер детали

Наименование деталей и соединений

Размер, мм

номинальный

допустимый

предельный

200-24020 17Б

Шестерня заднего моста ведущая — диаметр шейки

6°-0,020

59,960

59,840

210-2409049

Вал ведущей конической шестерни — диаметр гнезда

120-0,035

120,020

120,080

7712

Роликовый подшипник — внешний диаметр

120-0,015

-

-

807713

Роликовый подшипник — внутренний диаметр

05-0,015

-

-

200-2402110Б

Вал ведущей цилиндровой шестерни — диаметр шейки

^с+0,23 о:>+ 0,003

64,990

64,960

  • 222-2402015
  • 222-2502015

Картер редуктора заднего и среднего мостов с крышками подшипников дифференциала в сборе — диаметр отверстия

16П+0,027 100_ о,014

160,050

160,200

950218

Шариковый подшипник — внешний диаметр

ЮО-0 025

-

-

200-2402112А

Правое гнездо подшипника вала ведущей цилиндрической шестерни — диаметр гнезда

150-0,040

150,020

150,060

200-2402113

Левое гнездо подшипника вала ведущей цилиндрической шестерни — диаметр гнезда

150-0,040

150,020

150,060

807713

Роликовый подшипник — внешний диаметр

150_0040

-

-

200-2403018Б

Чашка дифференциала заднего моста — диаметр отверстия

30

30,120

30,480

200-2403060

Крестовина дифференциала — диаметр шейки

30-о,о21

-

-

200-2403055А

Сателлит дифференциала — диаметр отверстия

30,08+°’039

30,200

30,560

200-2403060

Крестовина дифференциала — диаметр шейки

50-0,021

29,920

29,680

200-2403060

Крестовина дифференциала — диаметр отверстия

32+0,054

82,100

82,400

200-2403050А

Шестерня полуоси — диаметр шейки

ол-0,080

6 -0,125

81,800

81,200

70218

Шариковый подшипник — внутренний диаметр

90-0,020

-

-

200-2403018Б

Чашка дифференциала — диаметр шейки

qa+0,026

'и+0,003

89,990

89,960

Неисправности гидравлической тормозной системы

Рис. 2.5. Неисправности гидравлической тормозной системы

признаков, физических процессов, способов и приемов, обеспечивающих их оценку (или измерение).

В перечень этапов контроля входит решение следующих задач:

  • • определение работоспособности (исправности, правильности функционирования);
  • • поиск дефектов;
  • • прогнозирования изменение состояния;
  • • прогнозирование работоспособности.

При поиске дефектов необходимо выполнять операции сравнения реакций объекта диагностирования на тестовые воздействия или оценивать выходные сигналы. Диагноз должен содержать указания о неисправном элементе и рекомендации по способу устранения неисправности.

В таблицах диагностирования объектов указываются нормы на исходные, допустимые и предельные ресурсные и функциональные параметры всех узлов и агрегатов конкретных транспортных машин. Пример разработанных диагностических структурных параметров на главную передачу грузового автомобиля КрАЗ представлен в табл. 2.2.

Основными средствами диагностирования органами чувств являются зрительный, слуховой, вестибуляторный, нюховой и вкусовой анализаторы, ощущения (показания) которых обрабатываются в мозге. Физиологические характеристики этих анализаторов человека приведены в табл. 2.3...2.6. Физиологические и психофизические характеристики нейронной системы и мозга человека приведены в табл. 2.7.

Средства, требующие интенсивного участия человека-диагноста для обслуживания приспособлений, приборов и аппаратных средств, относятся к классу «ручных работ».

Методы диагностирования органами чувств человека также включают возможность применения технических средств, которые не рассчитаны на проведение измерений, но повышают восприимчивость и разрешающую способность органов чувств человека. Такими средствами могут быть: лупа, микроскоп, микрофон, слуховая трубка, эндоскоп, масштабная линейка, щуп, манометр, ваку-

Таблица 2.3

Физиологические характеристики зрительного анализатора человека

Характеристика зрительного анализатора

Параметры

1. Восприятие общей информации

70...80 %

2. Время восприятия объекта (предмета) человеком

1,2 с

3. Скорость восприятия образа сетчаткой

100 мс

4. Скорость перемещения глаза в положение наилучшего наблюдения

60 мс

5. Распознавание образа

1,0 с

6. Пропускная способность зрительного тракта

20...70 бит/с

7. Зона наиболее четкого выделения

8. Зона ясного выделения:

• по вертикали

22°

• по горизонтали

30°

9. Динамическая световая чувствительность

200 дБ

10. Преломляющая сила глаза:

• при рассматривании далеких предметов

50 диоптрий

• при рассматривании близких предметов

70,5 диоптрии

Таблица 2.4

Физиологические характеристики слухового анализатора человека

Характеристика слухового анализатора

Параметры

1. Восприятие общей информации через слуховой канал человека

15%

  • 2. Восприятие звукового давления в дБ:
    • • от исходного уровня
    • • силой звука от уровня

0,0002 дин/см 10-9 эрг/см • с

3. Выделение отдельных сигналов (разборчивой речи) над уровнями шума

Более чем в 6 раз

4. Разрешающая способность изменяется в зависимости от частоты: полоса пропускания слухового аппарата определяется на уровне 3 дБ (то есть 0,707 от максимума). На частоте 300 Гц составляет 50 Гц, на 1000 Гц — 60 Гц, на 3000 Гц — 150 Гц

Критические полосы слуха

5. Воспринимаемый слухом частотный диапазон ограничен частотой около

Снизу 16 Гц Сверху 20 000 Гц

  • 6. Восприятие звука по частоте:
    • • разница в частотах, если она превышает
    • • при сопоставлении замечаемая разница снижается
    • • по биениям

4%

До 0,3%

До десятых долей

  • 7. Порог слышимости
  • • минимальный порог слышимости на частоте порядка 3000 Гц равен примерно

7 • 10-5 Па или 10-14 Вт/м2

8. Динамический диапазон слуха составляет

Около 130 дБ

  • 9. Предел восприятия звуков:
    • • верхний предел, определяемый болевым порогом

Около 1 Вт/м2

  • 10. Временные характеристики слухового восприятия:
    • • очень слабо реагирует на взаимные фазовые сдвиги;
    • • звуковое ощущение при исчезновении сигнала исчезает не сразу, а через
    • • звуки воспринимаются слитно при длительности
    • • тональные импульсы с большой частотой повторения (длительностью менее 50 мс) воспринимаются как непрерывный шум
    • • громкость импульсов длительностью более 100 мс определяется только их интенсивностью
    • • тональные импульсы длительностью более 200 мс (порог слышимости тот же, что и для тона)

Не реагирует на форму кривой 150... 200 мс

Менее 50 мс

  • 11. Нелинейные свойства слуха:
    • • при воздействии тонального звука человек слышит тон второй гармоники (на 12 дБ ниже), третьей (на 24 дБ ниже) и т.д.;
    • • при прослушивании двух тонов отчетливо прослушивается тон разностной частоты (при уровнях составляющих с разностью 80 дБ уровень слышимого разностного тона тоже равен 80 дБ);
    • • при воздействии на барабанную перепонку синусоидальных сигналов с частотой/и интенсивностью более 40 дБ в слуховом аппарате возникают гармоники с частотой 2f 3/и т.д.

Субъективные

гармоники

Окончание табл. 2.4

Характеристика слухового анализатора

Параметры

12. Бинаурный эффект:

• выражается в виде стереоакустического действия, заключающе-

Эффект слушания

гося в выявлении направления прихода звуковых волн;

двумя ушами

• разрешающая способность:

- в горизонтальной плоскости

3...4°

- в вертикальной плоскости

20°

• влияние бинаурных временных и амплитудных факторов

Зависит от частоты

весьма дифференцированно

и вида звуковых сигналов

• амплитудное различие бинаурных факторов сказывается в ос-

При частотах

новном при малых громкостях

выше 1,6 кГц

• существенные фазовые различия

На частотах ниже 1,6 кГц

• угол отклонения источника звука от линии симметрии пропор-

-

ционален разности времени прихода звуковых волн к обоим ушам

Таблица 2.5

Физиологические характеристики вестибулярного аппарата человека

Характеристика вестибулярного аппарата человека

Параметры

  • 1. Вестибулярная сенсорная система вместе со зрительным анализатором анализирует информацию:
    • • об ускорении или замедлении;
    • • о процессах прямолинейного или вращательного движения;
    • • об изменении положения головы в пространстве;
    • • обеспечивает сохранение равновесия тела путем перераспределения тонуса костной мускулатуры

Анализ пространственной информации

  • 2. Нейронная вестибулярная система осуществляет синтез информации из разных источников и способна реагировать:
    • • на смену положения конечностей;
    • • на повороты тела;
    • • на сигналы от внутренних органов

Синтез информации положения и болевых ощущений

  • 3. Контроль и управление разными двигательными реакциями, важнейшими из которых являются:
    • • вестибулоспинальные;
    • • вестибуловегетативные;
    • • вестибулоглазодвижущие

Контроль и управление двигательными реакциями

умметр, указатели уровня, расходомеры, штангенциркуль, нутромер, микронная головка, компрессометр, стетоскоп и другие средства «малой» диагностики. При таком широком использовании средств «малой» диагностики применяемые методы можно назвать визуально-измерительными.

Оптические приборы значительно расширяют пределы возможностей глаза, что позволяет видеть дефекты, размеры которых находятся за пределами разрешающей способности невооруженного глаза. Считается, что для визуально-опТаблица 2.6

Физиологические характеристики нюхового и вкусового анализаторов человека

Характеристика анализаторов

Характеристики

параметров

Нюховой анализатор

1. Адаптация в обонятельном аппарате происходит медленно

Десятки секунд или минуты

2. Скорость адаптации обонятельного анализатора зависит от скорости потока воздуха над обонятельными эпителиями и концентрации ароматного вещества

Концентрация ароматного вещества

3. Одновременная реакция обонятельных рецепторов на множество ароматных веществ, отдавая преимущество некоторым из них

Высокая

избирательность

4. Чувствительность обонятельного анализатора может быть возбуждена одной молекулой обонятельного вещества

Высокая

чувствительность

Вкусовой анализатор

5. Вкусовые рецепторы несут информацию о характере и концентрации вещества, поступившего в рот

Оценка концентрации вещества

6. Рецепторы вкуса расположены на языке, задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах и надгортаннике

-

7. Чувствительность вкуса больше всего на кончике языка, его краях и задней части

-

  • 8. Порог вкусовой чувствительности к разным веществам существенным образом отличается:
    • • зависит от состояния организма;
    • • концентрации вещества

9. При действии вкусовых веществ наблюдается адаптация (снижение интенсивности вкусового ощущения)

Проявление

адаптации

10. Продолжительность адаптации

Пропорционально концентрации раствора

11. В естественных условиях вкусовые ощущения комбинируются с обонятельными, тактильными и термическими

-

Таблица 2.7

Физиологические и психофизические характеристики нейронной системы мозга человека

Характеристики системы

Характеристики

параметров

1. Каждый нейрон клеток нервной системы мозга является устройством обработки информации, а мозг выполняет функции управления в организме в стратегическом и тактическом плане при разных поведенческих актах

Обработка информации и управленческие функции

2. Скорость передачи сигналов в нейронах

100 м/с

  • 3. Основной принцип кодирования информации — частотный:
    • • изменение электрического потенциала на мембране;
    • • адресный, то есть кодирование номером канала (зрительного нерва, слухового нерва)

Изменение частоты потенциала действия

Окончание табл. 2.7

Характеристики системы

Характеристики

параметров

4. Преобразование нейродинамики мозга основана на системе индетерминированного поведения, которое определяется свободой воли

'

  • 5. Мозг функционирует только во взаимодействии обоих его полушарий:
    • • левое полушарие моделирует предмет, явление; несет в себе активность, восторженность, ориентировано на будущее, интуицию, анализ положительного прошлого, самоанализ, классификация
    • • правое полушарие схватывает физическую сторону предмета или явления, обрабатывает информацию одновременно, синтетически, формируя полный образ из фрагментов, превосходит левое в восприятии и построении объемных связей и узнавании сложных конфигураций

и построений

Аналитический характер, дискретная обработка информации

Восприятие связей между компонентами и всей конфигурацией, ориентация на прошлые ошибки, самобичевание, отвечает за отрицательные эмоции

6. Пропускная способность непосредственной памяти (при емкости 150 бит)

13...15 бит/с

7. Время хранения информации в процессе работы

10.. ,15с

8. Время перехода данных в кратковременную память (до 48 часов)

100 с

9. Скорость перехода данных из долговременной памяти в длительную в объеме 1/3 полученной информации

0,05 бит/с

  • 10. Управление мозга в организме разделяется на системы:
    • • макроуправление — системы управления физиологическими процессами, системы связи с внешней средой

и т. п.;

• микроуправление — системы управления на уровне органа, клетки (биосинтез)

Решение задач определяется критерием оптимальности, внешними условиями для нахождения оптимального режима внутренней среды, поддержание оптимального режима

11. Рост мозга подростка происходит не вследствие увеличения числа нейронов, а путем увеличения количества связей между ними. При повторении с подходящим интервалом изменение синапса (информации) сохраняется на долгое время

Мобилизация, тренировки правополушарного мышления

12. Процесс решения сложной задачи носит полуциклический характер. Новая сенсорная информация оценивается как образ правым полушарием, затем логически обрабатывается левым. После этого она опять переносится в правое, соотносится с чувственной реальностью, вновь переходит в левое и т.д., пока задача не будет решена

Неразрывное сочетание работы подсознательного, образного мышления и контролируемых сознанием логических методов

  • 13. Основные функции анализаторов мозга:
    • • выявление сигналов;
    • • различение сигналов;
    • • передача и превращение информации в рецепторах;
    • • кодировка поступающей информации;
    • • детектирование сигналов;
    • • распознавание образов

Выявление и распознавание сигналов

тического контроля деталей целесообразно применять приборы с кратностью увеличения не более 20...30, так как с возрастанием кратности увеличения уменьшаются поле зрения, глубина резкости, производительность и надежность контроля.

В последнее время в арсенал средств, используемых человеком при диагностировании транспортных машин, значительно расширен за счет появления бортовых средств визуального контроля реакции объекта диагностирования на тестовые воздействия. Бортовые средства значительно повышают информативность восприятия объекта органами чувств человека и качество логического контроля при поиске места и причины неисправности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >