Univezitet u Novom SaduTehnički fakultet ,,Mihajlo Pupin“

Zrenjanin

SEMINARSKI RAD

Predmet: INDUSTRIJSKA ERGONOMIJA

Tema: Ergonomija automobilskih sedišta

PREDMETNI NASTAVNIK STUDENT Đuro Kovačević dipl.ing.

Zrenjanin, 2015. godine

SADRŽAJ

UVOD.........................................................................................................................................31. AUTOMOBILSKA SEDIŠTA...............................................................................................42. KONSTRUKCIJA I DIZAJN SEDIŠTA................................................................................63. PREDNJA SEDIŠTA..............................................................................................................7

3.1. Naslon za glavu................................................................................................................8

3.2. Sigurnosni pojasevi..........................................................................................................9

3.3 Ispuna i elastično oslanjanje...........................................................................................10

4. ZADNJA SEDIŠTA..............................................................................................................125. DEČJA SEDIŠTA.................................................................................................................14

5.1. Vrste dečjih sedišta........................................................................................................14

6. ZAKLJUČAK.......................................................................................................................177. LITERATURA.....................................................................................................................18

2

UVOD

Pri projektovanju vozila prvi zadatak je definisanje položaja vozača i putnika kako bi se zadovolјili zahtevi po pitanju:

udobnost u odnosu na položaj u toku vožnje, lak pristup komandama (pedala, ručica menjača, točak upravlјača), smanjenje napora pri ulasku i izlasku iz vozila, obezbeđivanje vidlјivosti.

Osećaj udobnosti u vozilu zavisi od niza faktora vezanih za osećaj sigurnosti, zdravlјa, psihofizičkog zadovolјstva. Posebnu pažnju treba obratiti na položaj vozača koji je u procesu vožnje fiksiran, i pored toga mora da deluje na komande i prati okruženje.

Sedište je glavna fizička potpora i nosi najveći deo težine tela. Opterećenje koje deluje na gornji deo tela prenosi se na kičmu, koja ima najveću ulogu na udobnost položaja.

Kako bi vozač svoju funkciju obavlјao u sedećem položaju, njegovo radno mesto treba projektovati tako da može u dužem vremenskom periodu upravlјati automobilom uz minimalnu potrošnju energije. Dosadašnja istraživanja su pokazala da postoji optimalan sedeći položaj, pri kome se vozač ne zamara, a definisan je anatomskim uglovima sedenja

Vibracije koje se prenose sa vozila na telo čoveka treba izolovati i smanjiti na najmanju moguću meru, kako bi se minimizirali štetni efekti dinamičkih opterećenja. Sedišta mora da obezbede korisniku određene stepene slobode kretanja, tako da dozvoli adekvatno opuštanje od stresa pojedinih delova tela i da se u isto vreme spreče pomeranja i zauzimanja položaja, koje bi u dužem periodu oštetili zglobove i lumbalni deo kičme. Dinamičke performanse sedišta najčešće se ocenjuju merenjem ubrzanja koja se prenose preko sedišta na korisnike.

1. AUTOMOBILSKA SEDIŠTA

3

Sedište je integralni deo sistema za zadržavanje putnika, pa je jako važno kako će se sile koje se sa karoserije prenose na sedište, dalјe preneti na putnika.

Sedište mora da zadovolјi niz zahteva kao što su:

podešen anatomski oblik, podešen položaj u odnosu na komande, odgovarajuća veza sa podom vozila, krutost rama, elastičnost ispune.

Posmatrano sa aspekta bezbednosti, opredelјenje za tvrđe ili mekše sedište zavisi i od izbora vrste pojasa.

Slika 1. Šema dejstva spolјašnjih sila na posadu vozila

Karakteristike sedišta se analiziraju u različitim radnim uslovima: statičkim,

o oslanjanje tela kako bi se održao optimalan položaj u vožnji,o opažanje kontakta krutosti na različitim kontaktnim površinama,o bočno oslanjanje tela u sedištu,o mogućnost regulisanja i efikasnost delovanja na komande,o kvalitet tekstilnih površina,o stil rešenja.

4

dinamičkim.o mogućnost prigušenja vibracija prenetih na čoveka,o sloboda kretanja,o sposobnost održavanja pravilnog položaja kičme i sprečavanje prekomernog stresa

u dužem periodu vožnje,o raspodela kontaktnog pritiska

2. KONSTRUKCIJA I DIZAJN SEDIŠTA

5

Sedišta zajedno sa klimom predstavlјaju najvažnije komponente udobnosti. Sadrže elastični sistem vešanja, obično nisu linearni (zbog prisustva pene sa oprugama) i sa kompleksnim prigušenjima. Kapacitet ovog sistema za filtriranje vibracijamože biti relativno nizak, posebno za teška vozila gde sedište mogu da se podešavaju u zavisnosti od težine putnika. Funkcija sedišta je da umanji vibracije kako bi se sprečila nelagodnost pri vožnji.

Karakteristično je da kod sportskih automobila vozači traže direktnu vezu sa telom vozila pa se i takva sedišta prave kako bi im obezbedili dobar osećaj, i praćenje svakog pokreta koje može biti izazvano povećanjem brzine, manevrisanjem, kočenjem.

Slika 2. Izgled sedišta u putničkom prostoru

Dizajn standardnog sedišta često predstavlјa kompromis. Nјegova punjenja i sistem opruga moraju da obezbede krutu vezu sa vozilom, ispravan sedeći položaj za putnike, posebno kada je u pitanju vozač sa aspekta vidlјivosti, kontrole rada.

Estetika sedišta takođe predstavlјa jedan od najznačajnijih aspekta po pitanju enterijera i bolјeg izgleda kabine tj. putničkog prostora. Automatizacija se stalno menja i unapređuje. Sedišta postaju složeni sistemi po pitanju tehnologije, i sa dalјim mogućnostima i izmenama. Razmatra se mogućnost kretanja sedišta u različitim pozicijama unutar vozila.

3. PREDNJA SEDIŠTA

6

U zavisnosti od tipa vozila i namene u koje ih klijenti koriste prednja sedišta se prilagođavaju svim mogućnostima i različitim zahtevima. Sedišta vozača se razlikuju od suvozačevih, zadnjih, dečijih sedišta u smislu njegovih funkcija. Putnik mora biti u stanju da ulazi, izlazi iz vozila lako čak i kada su u pitanju invalidi gde se zahteva rotacija sedišta, rad na računaru, komunikacija. Nekada su prednja sedišta primala po tri putnika, sada su oni praktično nestali sa tržišta i danas već predstavlјaju jedinstvenu strukturu koja se sastoji od niza komponenti.

Montaža prednjeg sedišta se vrši pakovanjem komponenti:

metalna struktura tela, mehanizam za prilagođavanje, pena, poklopac, naslon za glavu, vazdušni jastuk za bočne udare, naslon za ruke

Slika 3. Komponente sedišta1-presvlaka, 2-pena, 3-naslon za glavu, 4-struktura, 5-nehanizam za

prilagođavanje, 6-struktura koja predstavlјa vezu između poda i mehanizma

3.1. Naslon za glavu

7

Ovaj mehanizam je danas instaliran na svim vozilima novije generacije kako bi doprineo bolјoj bezbednosti i udobnosti. Naslon ima tu mogućnost da bude nagnut i prilagodlјiv uz vozačevu glavu. Naslon za glavu treba da obezbedi:

čvrstu naslonu strukturu sa deblјinom pene od 3cm, specifičnu konstrukciju pene i naslona koja će se prilagoditi lobanji i vratu, treba da bude dovolјno blizu glave.

U slučaju sudara sistem se povlači i istovremeno rotira naslon glave, takođe je bitna i visina podešavanja. Visina mora biti tačno fiksirana da pri sudaru automobila ne dolazi do povrede vrata i kičme (slika 4.)

Slika 4. Idealna konfiguracija položaja glave prilikom sudara (ubrzanja a)

Naslon obuhvata iste komponente kao i sedište i istom proizvodnom tehnologijom. Komponente naslona su struktura naslona i ispuna (slika 5.)

8

Slika 5. Naslon za glavu

3.2. Sigurnosni pojasevi

Veliku ulogu sa aspekta bezbednosti igraju i pojasevi koji se ugrađuju zajedno sa naslonima za glavu i predstavlјaju konturu pre pakovanja ostalih komponenti.

Postoje više vrsta sigurnosnih pojaseva koji se ugrađuju uvozila što se može videti na slici 6.

Slika 6. Vrste sigurnosnih pojaseva 1) trbušni, 2) dijagonalni, 3) pojas u tri tačke, 4) pojas u četiri tačke,5) dijagonalni +pojas za kolena 6) dijagonalni + zaštitnik za kolena,

7) zaštitnik za kolena + vazdušni jastuk, 8) vazdušni jastuk

9

Појасеви са четири тачке (слика 7) најчешће се уграђују на спортским аутомобилима где преовлађују велике брзине, нагла кочења, где су возачи изложени повећаним саобраћајним незгодама, док појасеви у три тачке користе се на стандардним возилима.

Slika 7. Sistem vezivanja pojasa u tri tačke

Brojna ispitivanja na simulatorima, ali i analize realnih saobraćajnih nezgoda pokazala su da je osiguravanje putnikapričvršćivanjem za sedišta pojasevima sigurnosti u slučaju udesa značajan faktor smanjenju povreda. Time se sprečava da putnici, dejstvom inercijalne sile, udare u neki od tvrdih delova karoserije. Isto tako je utvrđeno da se u slučaju prevrtanja vozila, najčešće dešava da otvaranjem vrata, kao posledica deformacije karoserije, putnici ispadnu iz vozila, kao posledica toga nastupaju teške povrede ili čak i tragične posledice, dok putnici koji ostaju u vozilu "prođu"sa značajno manjim posledicama. Stoga je, kao zakonska obaveza u svim zemlјama uvedena obavezna primena pojaseva sigurnosti. Dalјa nadgradnja pojaseva sigurnosti u vozilima više klase previđa ugradnju dvoslojnih pojaseva, koji se naduvavaju kada senzori detektuju neizbežan sudar. Povećanje širine pojasa u stvari povećava površinu naleganja na telo putnika smanjujući rizik od povrede

3.3 Ispuna i elastično oslanjanje

Улога испуне и еластичног ослањања је да са једне стране изолују тело човека од вибрација а са друге стране да равномерно распореди притисак. До 1950.године за изолацију вибрације користиле су се опруге. Дебљина испуне мора бити довољна како би распоредила притисак. Ако би смањили дебљину испуне пригушење би такође опало, то спречавамо прављењем паукове мреже која се састоји од челичних шипки (слика 8) где належе поменута ипуна. Недостатак ових испуна је непропустљивост ваздуха. Како би се ово решило неки произвођачи стављају биљна или кокосовавлакна између пене и поклопца, и овим се добија добар компромис по питању удобности(мекоће) и вентилације.

10

Slika 8. Paukova mreža

11

4. ZADNJA SEDIŠTA

Generalno zadnja sedišta dobijaju se montažom istih vrsta komponenti kao i prednja ali sa različitim geometrijama. Struktura i mehanizmi čine jedino različite komponente u odnosu na prednja sedišta. Struktura obuhvata jednostavan ram od metala koji je fiksiran pomoću navrtki i zavrtnja. Naslon zadnjeg sedišta mora biti krut kako bi nosio opterećenje izazvano težinom koje se postavlјa na njega. Zadnja sedišta moraju biti ojačana inercijalnim opterećenjima u slučaju sudara.

Slika 9. Žičana struktura zadnjeg sedišta,levo, presovana čeličnaoplata sedišta

Tipična konstrukcija zadnjih sedišta kod savremenih vozila je prikazana na slici 10. Zbog različitog opterećenja u slučaju sudara zadnja klupa je asimetrično delјiva. Sedišta su izložena savojnim i torzionim deformacijama. Kako bi se sprečile ove deformacije i samim tim ublažili posledice do kojih može doći, strukture se prave od čelika velike jačine ponekad ojačane limenim gredama ili zavarenim limovima.

Slika 10. Struktura zadnjeg sedišta na modernijim automobilima

12

Nasloni za glavu na zadnjim sedištima su integrisani sa naslonom za leđa ali kao za posledicu ograničavaju vidlјivost vozača pozadi. Naslon za leđa je povezan sa podom i predstavlјaju jednu celinu. Pri projektovanju zadnjih sedišta treba obratiti pažnju na prtlјažnik, jer korisnicima automobila nekada nije dovolјan taj prostor pa će se uvećavati obaranjem zadnjih sedišta ka prednjim (slika 11).

Slika 10.Prtljažni prostor

13

5. DEČJA SEDIŠTA

Svrha dečjih sedišta nije da budu lepa na izgled, pa čak ni udobnost nije osnovni kriterijum kvaliteta, njihova funkcija jeste zaštita odnosno da u slučaju sudara smanje rizik od povređivanja odnosno smrti deteta.

5.1. Vrste dečjih sedišta

Odgovarajuće dečije sedište je ono koje je:

u skladu sa ECE, pogodno za težinu deteta i njegovu veličinu.

Dečija sedišta su podelјena u različite kategorije, prema težini dece za koju su namenjena. Odgovaraju različitim uzrastima, gde je težina deteta najvažnija pri donošenju odluke koju vrstu dečijeg sedišta upotrebiti.

Postoji pet klasa dečijih sedišta ѕavisno od težine deteta:

0 klasa, težina deteta manja od 10 kg (kolevka) 0+ klasa, težina deteta manja od 13 kg (kolevka) 1 klasa, težina deteta od 9 do 18 kg (dečije sedište) 2 klasa, težina deteta od 15 do 25 kg (dečije sedište) 3 klasa, težina deteta u rasponu od 25 do 36 kg (adapter).

Termin dečijeg sedišta se odnosi na sediše koje može pravilno da drži dečije telo i ima tri ili pet priklјučaka za pričvršćivnje sedišta (ISO FIX). Da bi smanjili rizik od povreda, sedišta za decu se postavlјaju na zadnje sedište, izuzev za u slučaju gde automobili nemaju zadnja sedišta. U slučajevima da se sedište za bebe nalazi napred onda ona se okreću u smeru suprotnom od smera kretanja vozila. U tom slučaju vazdušni jastuk na suvozačevom sedištu se mora isklјučiti.

Klasa 0 i 0+

Za decu do 13 kg mogu se koristiti na prednjem i zadnjem delu automobila. Sigurnije je staviti ih na zadnjem sedištu. Ova sedišta pružaju veću zaštitu bebine glave, vrata, kičme.

Slika 11. Kolevka (klase 0 i 0+)

14

Klasa 1

Ova sedišta se preporučuju za decu težine od 9 do 18 kg ili od devet meseci do četiri godine. Mogu se koristiti na prednjem i zadnjem delu automobila, ali je sigurnije da stoje na zadnjem. Uglavnom isti postupak kao u slučaju kolevke 0 i 0+, dečija glava ne sme da prelazi visinu sedišta.

Slika 12. Dečije sedište klase 1

Klasa 2

Za decu od 15 do 25 kg.

Slika 13. Dečije sedište klase 2

15

Klasa 3

Za decu od 25 do 36 kg.Osnovne tačke pravilnog držanja su:

pojas se treba nositi čvrsto, krila pojaseva samo preko karlice a ne stomaka, dijagonalna traka se pokriva preko ramena a ne vrata.

Slika 13. Adapter klase 3

Sedišta se na tržištu obično nalaze za uzraste od 3 do 12 godina, tj za decu čija visina ne prelazi 1.5 m. Iznad ovih starosnih grnica i visine deca mogu da koriste standardna sedišta na automobilu i sigurnosne pojaseve.

16

6. ZAKLJUČAK

Iz izloženog može se viditi da je sama konstrukcija sedišta složena posebno ako u sebi poseduje uređaj za klimatizaciju, masažu i ako ima ugrađene vazdušne jastuke sa bočnih strana. U poslednje vreme posebna pažnja se posvećuje dečijim sedištima i njihovoj bezbednosti tokom vožnje. Činjenica je da se razvoj vozila, u opštem smislu reči vezuje direktno sa razvojem lјudske populacije, dakle bez tačno definisanog vremena nastanka ili početka njegovog korišćenja.

Pod opštim imenom "udobnost putnika" podrazumeva se kvalitet unutrašnjosti vozila, koji putnicima putovanje čini udobnijim, vozaču pored udobnosti omogućava nesmetanu koncentrisanost na upravlјanje vozilom.

17

7. LITERATURA

1. LUKIĆ, J., “Kompleksna udobnost vozila, Mašinski fakultet u Kragujevcu, Kragujevac 2011.2. JANKOVIĆ, A., SIMIĆ, D., “Bezbednost automobila”, Mašinski fakuletet u Kragujevcu,

Kragujevac 1996.3. NESTORSKI, M., “Princip rada i servisiranje automobilskih klima uređaja”, International

ariazone, Makedonija.

18