3-5. Projektowanie wskaźników i elementów sterowniczych

3-5.5. Projektowanie elementów sterowniczych

Czym jest ręczny element sterowniczy?

To ta część systemu sterowania, z którą bezpośrednio oddziałuje operator (najczęściej ręką). Może być aktywowany przez:

nacisk,
zaciśnięcie,
objęcie.

Sposoby chwytu – definicje

Nacisk – siła jednokierunkowa wywierana palcem, kciukiem lub całą dłonią.
Zaciśnięcie – chwyt palcami lub kciukiem (bez zaciskania pięści).
Objęcie – palce lub ręka całkowicie otaczają element.

Minimalne wymiary elementów sterowniczych (wg EN 894-3+A1:2010)

Aktywacja	Część ręki	Średnica/szerokość (r)	Długość (l)
Nacisk	Palec	≥ 7 mm	≥ 7 mm
Nacisk	Kciuk	≥ 20 mm	≥ 20 mm
Nacisk	Ręka	≥ 40 mm	≥ 40 mm
Zaciśnięcie	Palec	7–80 mm	7–80 mm
Zaciśnięcie	Ręka	15–60 mm	60–100 mm
Objęcie	Palce/Ręka	15–35 mm	≥ 100 mm

Siły i momenty aktywacji – zalecenia (wg EN 894-3+A1:2010)

Przykład maksymalnych sił i momentów:

Aktywacja (część ciała)	Siła (N)	Moment (Nm)
Nacisk (palec/kciuk)	7 N	0.3–0.5 Nm
Nacisk (ręka)	17 N	0.5 Nm
Zaciśnięcie (palce/ręka)	7–17 N	1–2 Nm
Objęcie (jedna ręka)	33 N	do 20 Nm
Objęcie (obie ręce)	52 N	do 30 Nm

Min. siła aktywacji: ≥ 5 N – zapobiega przypadkowej aktywacji.

(3-5. slajd 14)

3-5. slajd 7

Ocena wymagań – Klasyfikacja wg PN-EN 894-3+A1:2010

Klasy ogólne i szczegółowe:

Stopień	Symbol	Znaczenie
0		nieznaczący
1		niski
2		przeciętny
3		wysoki
4		bardzo wysoki

Klasyfikacja sił/momentów sił:

Kod	Siła (N) / Moment (Nm)	Stopień wymagań
1	< 10 N / < 0.5 Nm	nieznaczący
2	≥10 <25 N / ≥0.5 <1.5 Nm	niski
3	≥25 <50 N / ≥1.5 <3.0 Nm	przeciętny
4	≥50 <80 N / ≥3.0 <5.0 Nm	wysoki
5	≥80 <120 N / ≥5 <50 Nm	bardzo wysoki

Cechy ruchu elementów sterowniczych

Zgodnie z PN-EN 894-3+A1:2010 (punkty j–n):

Ruch: liniowy / obrotowy
Oś: x, y, z
Kierunek: dodatni / ujemny względem osi
Ciągłość: ciągły / nieciągły
Kąt obrotu: > 180° (jeśli ciągły)

(3-5. slajd 13)

3-5. slajd 8

Cechy chwytu (punkty o–q)

Rodzaj chwytu: nacisk, zaciśnięcie, objęcie
Część ręki zaangażowana: palec, kciuk, cała ręka
Kierunek siły: prostopadły / styczny do powierzchni elementu

Etapy doboru ręcznych elementów sterowniczych (wg slajdów 9–15)

Etap I – Rejestracja wymagań:

Ogólne: dokładność, prędkość, siła (a–c)
Szczegółowe: potrzeba wzrokowego/dotykowego potwierdzenia, unikanie przypadkowej aktywacji, możliwość użycia w rękawicach, łatwe czyszczenie (d–i)
Cechy ruchu (j–n) i chwytu (o–q)

(3-5. slajd 13)

3-5. slajd 9

(3-5. slajd 16)

3-5. slajd 10

(3-5. slajd 17)

3-5. slajd 11

Etap II – Wybór rodzin elementów sterowniczych:

Na podstawie:

Wymagań ogólnych
Cech ruchu
Zgodnie z tabelami z normy (slajdy 12–13).

(3-5. slajd 18)

3-5. slajd 12

(3-5. slajd 19)

3-5. slajd 13

Etap III – Wybór konkretnego typu elementu:

Na podstawie:

Cech chwytu
Szczegółowych wymagań
Zgodnie z tabelami PN-EN 894-3+A1:2010 (slajdy 14–15).

(3-5. slajd 20)

3-5. slajd 14

(3-5. slajd 21)

3-5. slajd 15

Przykład praktyczny:

Jeśli chcesz dobrać element sterowniczy do awaryjnego wyłączania:

Preferowany grzybkowy przycisk, aktywowany naciskiem dłoni, ponieważ:
- Działa szybko (krótki czas aktywacji),
- Ma odpowiednią siłę aktywacji (ok. 17 N),
- Jest trudny do przypadkowego uruchomienia (wymaga konkretnego ruchu i siły),
- Może być stosowany w rękawicach.