時間:2017年10月24日 分類:科學技術論文 次數:
隨著科學技術的不斷更新,人機工程學漸漸開始在工程機械設計中廣泛應用。以人為本的人機工程學的應用,提高了工程機械的可靠性和安全性,為工程機械的發展奠定了有效基礎。在工程機械設計中充分使用人機工程學可以提高機械的可靠性和安全性,本文通過分析人機工程學在工程機械設計中的應用,可知在工程機械外形、操縱、駕駛室以及整機的設計當中,人機工程學應用廣泛,同時,分析了其應用特點。
關鍵詞:人機工程學,工程機械,機械設計
一、人機工程學概述
人機工程學作為一門新興學科,已經開始廣泛的應用在各行各業中。人機工程學的本質是研究人、機器、環境之間的相互關系,通過分析機器和環境的變化對人的影響,以人為本,達到三者之間和諧共存,實現系統的性能最優。以人為本的設計理念已經開始深入整個機械設計行業,機械的設計就是為人類提供更方便高效的服務,通過機械來減輕勞動力,提高工作效率,為人類帶來便利。人機工程學的提出,也展現了社會發展的本質,通過調整機械設計的方案,分析其工作環境,為人類創造更為舒適、方便的工作條件,方方面面做到以人為本,讓使用者感受到人文關懷的氛圍。
二、人機工程學在工程機械中的應用
工程機械主要是工程建筑中施工機械的一個總成,在工程機械的設計過程中為使用者提供一個安全、舒適的環境具有重大意義。人機工程學的應用則可以充分考慮使用者的自身差異、需求、特點,在工程機械設計中注重考慮人體的感受和反應。工程機械設計中人機工程學的具體應用如下。
(一)外形主體設計
工程機械一般用于工程建筑施工,在建筑工地行駛,且工作時會造成一定危險性,所在外觀設計的時候,要考慮顏色的搭配,盡量使用較為鮮亮可起到警覺性的顏色。在機械整體設計中,充分考慮使用者的感受,比如合理設計進入操作室的臺階,保證不同身高、體重的使用者都可以進入操作室,在機械工作時,保證使用者能清晰的看到工作部件的運作,出現問題時,也可以及時調整。
(二)機械操縱設計
工程機械主要作用就是在建筑施工中,通過控制運動機構完成施工內容。操縱機械的過程是使用者將主觀信息傳遞給機械,由機械完成指定動作。機械操縱完成的作業類別很多,都是通過不同作業需求進行設計的,主要設計的內容有運動方向、運動軌跡、速度等,其中尤為注意的是要注意機械的安全性,行駛安全和人身安全。進行機械操縱的流程化設計,讓使用者更快的學習和適應機械,較少地發生安全事故。在機械操縱設計的過程中充分結合人機工程學的內容,使操作過程適應于人的反應習慣和生理特性,使大多數的人都適應其操作過程,操縱的內容也要淺顯易懂,標識好注意事項,各操作設備也要有明顯標志,適應于使用者的觀看和識別。
(三)駕駛室設計
工程機械中較為重要的地方就是駕駛室,機械在工作時,使用者是在駕駛室完成機械的一系列動作,駕駛室對整個機械起到控制作用,所以駕駛室的設計是尤為重要的。駕駛室也是工程機械中與人接觸最為頻繁的地方,人機工程學在駕駛室設計中也體現的十分明顯。在駕駛室中,使用者主要進行機械的操作和對反饋信息的分析判斷,所以在此過程中,要根據人體使用習慣,合理設計操作動作,做到方便、快捷、協調,在進行使用者和機械信息的交換時,要做到信息表達的完整性和簡潔性,做到各項儀表能清晰反應現狀,有序地放置在使用者正常視線范圍內。
駕駛室的設計當中尤為要注意的一點就是保證使用者在操作駕駛過程中的舒適性,這在設計時需要充分考慮使用者的身高和部分人體數據。在設定操作裝置及方向盤的時候要充分考慮人體手肘自然放置時最舒適的位置,在這個過程中需要考慮到肘部高度,相關研究顯示,人體肘部高度在7.6cm以下時,會達到最舒適的狀態。使用者在駕駛室中基本是處于坐姿,要在大腿及大腿上方物體間留有一定間隙,才能使使用者身體處于一種放松、自然的狀態,也方便起身和落座。在操作機械的過程中,要考慮到人體在處于坐姿時,前后左右能夠到達的極限,各項操作動作盡量在這個極限范圍之內,讓各項操作處于可控制狀態,避免發生意外或故障時,由于動作距離過大,難以及時控制,造成機械故障或者人身安全。
(四)整體設計的安全性
工程機械除了需要完成指定作業外,最重要的就是保證使用者及他人的安全。工程機械的作業一般是在建筑工地上進行,工地上地勢不平,有時會有碎石和坑洼,除了要保證機械在地勢不平的地方行駛平穩外,還要保證使用者在駕駛室的平穩,不能產生太大的顛簸,影響使用者正常操作。在進行整機設計的安全性評估是,要充分考慮使用的心理承受水平,從而進行機械整機的適應,并且,當機械發生故障的時候,最主要的是保證使用者的安全,而不是擔心機械的損傷問題。
三、人機工程學在工程機械設計中的特點
在工程機械設計的過程,充分考慮人機工程學的內容,可以在保證機械完整性的同時,加強機械的操作可靠性,提高機械工作效率,有效的實現機械作業的高水準作業。人機工程學的特點就是以人為本,設計過程時刻從人的角度出發,進行機械的構想和模擬,由此提高了工程機械設計的可靠性,也為工程機械的發展奠定穩定基礎。人機工程學的應用保證了機械設計的合理性,提高了操作機械的安全性,為施工作業樹立可靠的安全屏障。
四、結語
工程機械設計自然是離不開人機工程學,設計中要綜合考慮人為因素、機械運作因素、環境因素,保證使用者方便、快捷、安全的操作機械。以人為本的思想在工程機械中的應用會越來越廣泛,隨著時代的變化,其理念的實施也會跟著變化,人機工程學的研究也會越來越深入,從而為人類提供更為可靠和安全的服務。
參考文獻
[1] 盧小菊,劉英林. 淺談人機工程學在機械設計中的應用[J]. 機械工程與自動化, 2013, (3): 165-166.
[2] 李俊. 人機工程學在機械設計中的應用[J]. 硅谷, 2011, (19): 164-165.
[3] 楊麗艷. 淺談人機工程在機械設計中的應用[J]. 機械研究與應用, 2010, (5): 95-97.
[4] 茹方婷. 工業設計中人機工程學的應用[J]. 現代裝飾(理論), 2013, (3): 89.
相關閱讀:機械工程師職稱論文范文投稿(兩篇)