修井机司钻工操纵作业疲劳特性研究

发布时间：2020-03-20 21:00

【摘要】：随着石油行业现场作业HSE管理体系的不断完善,修井机司钻工的作业疲劳问题日益受到人们的关注。为探索司钻作业过程中的人体疲劳特性,论文从生物力学角度出发,通过联合应用仿真分析和肌电信号测试方法,分析司钻工刹把操纵作业过程中的肌肉负荷变化,建立了基于肌电信号的作业疲劳程度量化模型。为筛选出特定司钻作业下人体施力的关键肌肉,分析修井机司钻作业和疲劳致因,选定作业负荷大、频率高的刹把操纵作业为研究对象,考虑时间的累积作用,引入肌肉负荷强度函数,并以此为作业疲劳的评价指标。从整体到局部对人体进行肌肉划群处理,通过逆向动力学仿真分析,逐级对比分析所得肌肉负荷变化趋势,计算一定时间内各肌肉的疲劳程度,最终筛选出三角肌、肱二头肌和肱三头肌3块关键肌肉。然后,利用XJ70修井机实验台进行刹把操纵作业的肌电信号测试实验,采集各关键肌肉的s EMG,分别进行时域和频域分析,观察各特征参数指标的变化情况,对比分析,提取出能较好表征作业疲劳的特征参数指标RMS。在此基础上,计算肌肉负荷强度,探索作业姿势影响因素靠背倾角对作业疲劳的影响,建立基于肌电信号的上肢作业疲劳程度量化模型。研究结果可用于指导作业姿势选取和座椅参数优化设计,对延缓作业疲劳和提高作业的高效性、安全性具有一定的现实意义。
【图文】：

1-前方观察窗；2-左侧观察窗；3-前部作业平台；4-左部作业平台；5-上肢操纵元件；6-下肢操纵元件图 2-1 坐姿下修井机司钻作业表 2-1 司钻作业类型及特点司钻作业作业作业

操纵舒适性备注：（1）多项式拟合函数的形式包括4种：
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE935

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