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 建筑论文
工程机械设计中人机工程学的应用
发布时间:2016-10-27 点击: 发布:中国论文期刊网
工程机械设计中人机工程学的应用
刘忠圣
广西元德机电工程有限公司
    摘要:在工程机械设计中应用人机工程学可以提高机械的可靠性和安全性,本文通过分析人机工程学在工程机械设计中的应用,可知在工程机械外形、操纵、驾驶室以及整机的设计当中,人机工程学应用广泛,同时,分析了其应用特点。
    关键词:人机工程学;工程机械;机械设计
    随着科学技术的不断更新,人机工程学渐渐开始在工程机械设计中广泛应用。以人为本的人机工程学的应用,提高了工程机械的可靠性和安全性,为工程机械的发展奠定了有效基础。
一、人机工程学概述
   人机工程学作为一门新兴学科,已经开始广泛的应用在各行各业中。人机工程学的本质是研究人、机器、环境之间的相互关系,通过分析机器和环境的变化对人的影响,以人为本,达到三者之间和谐共存,实现系统的性能最优。以人为本的设计理念已经开始深入整个机械设计行业,机械的设计就是为人类提供更方便高效的服务,通过机械来减轻劳动力,提高工作效率,为人类带来便利。人机工程学的提出,也展现了社会发展的本质,通过调整机械设计的方案,分析其工作环境,为人类创造更为舒适、方便的工作条件,方方面面做到以人为本,让使用者感受到人文关怀的氛围。
二、人机工程学在工程机械中的应用
   工程机械主要是工程建筑中施工机械的一个总成,在工程机械的设计过程中为使用者提供一个安全、舒适的环境具有重大意义。人机工程学的应用则可以充分考虑使用者的自身差异、需求、特点,在工程机械设计中注重考虑人体的感受和反应。工程机械设计中人机工程学的具体应用如下。
(一)外形主体设计
   工程机械一般用于工程建筑施工,在建筑工地行驶,且工作时会造成一定危险性,所在外观设计的时候,要考虑颜色的搭配,尽量使用较为鲜亮可起到警觉性的颜色。在机械整体设计中,充分考虑使用者的感受,比如合理设计进入操作室的台阶,保证不同身高、体重的使用者都可以进入操作室,在机械工作时,保证使用者能清晰的看到工作部件的运作,出现问题时,也可以及时调整。
(二)机械操纵设计
   工程机械主要作用就是在建筑施工中,通过控制运动机构完成施工内容。操纵机械的过程是使用者将主观信息传递给机械,由机械完成指定动作。机械操纵完成的作业类别很多,都是通过不同作业需求进行设计的,主要设计的内容有运动方向、运动轨迹、速度等,其中尤为注意的是要注意机械的安全性,行驶安全和人身安全。进行机械操纵的流程化设计,让使用者更快的学习和适应机械,较少地发生安全事故。在机械操纵设计的过程中充分结合人机工程学的内容,使操作过程适应于人的反应习惯和生理特性,使大多数的人都适应其操作过程,操纵的内容也要浅显易懂,标识好注意事项,各操作设备也要有明显标志,适应于使用者的观看和识别。
(三)驾驶室设计 
   工程机械中较为重要的地方就是驾驶室,机械在工作时,使用者是在驾驶室完成机械的一系列动作,驾驶室对整个机械起到控制作用,所以驾驶室的设计是尤为重要的。驾驶室也是工程机械中与人接触最为频繁的地方,人机工程学在驾驶室设计中也体现的十分明显。在驾驶室中,使用者主要进行机械的操作和对反馈信息的分析判断,所以在此过程中,要根据人体使用习惯,合理设计操作动作,做到方便、快捷、协调,在进行使用者和机械信息的交换时,要做到信息表达的完整性和简洁性,做到各项仪表能清晰反应现状,有序地放置在使用者正常视线范围内。
   驾驶室的设计当中尤为要注意的一点就是保证使用者在操作驾驶过程中的舒适性,这在设计时需要充分考虑使用者的身高和部分人体数据。在设定操作装置及方向盘的时候要充分考虑人体手肘自然放置时最舒适的位置,在这个过程中需要考虑到肘部高度,相关研究显示,人体肘部高度在7.6cm以下时,会达到最舒适的状态。使用者在驾驶室中基本是处于坐姿,要在大腿及大腿上方物体间留有一定间隙,才能使使用者身体处于一种放松、自然的状态,也方便起身和落座。在操作机械的过程中,要考虑到人体在处于坐姿时,前后左右能够到达的极限,各项操作动作尽量在这个极限范围之内,让各项操作处于可控制状态,避免发生意外或故障时,由于动作距离过大,难以及时控制,造成机械故障或者人身安全。
(四)整体设计的安全性
    工程机械除了需要完成指定作业外,最重要的就是保证使用者及他人的安全。工程机械的作业一般是在建筑工地上进行,工地上地势不平,有时会有碎石和坑洼,除了要保证机械在地势不平的地方行驶平稳外,还要保证使用者在驾驶室的平稳,不能产生太大的颠簸,影响使用者正常操作。在进行整机设计的安全性评估是,要充分考虑使用的心理承受水平,从而进行机械整机的适应,并且,当机械发生故障的时候,最主要的是保证使用者的安全,而不是担心机械的损伤问题。
三、人机工程学在工程机械设计中的特点
   在工程机械设计的过程,充分考虑人机工程学的内容,可以在保证机械完整性的同时,加强机械的操作可靠性,提高机械工作效率,有效的实现机械作业的高水准作业。人机工程学的特点就是以人为本,设计过程时刻从人的角度出发,进行机械的构想和模拟,由此提高了工程机械设计的可靠性,也为工程机械的发展奠定稳定基础。人机工程学的应用保证了机械设计的合理性,提高了操作机械的安全性,为施工作业树立可靠的安全屏障。
四、结语
    工程机械设计自然是离不开人机工程学,设计中要综合考虑人为因素、机械运作因素、环境因素,保证使用者方便、快捷、安全的操作机械。以人为本的思想在工程机械中的应用会越来越广泛,随着时代的变化,其理念的实施也会跟着变化,人机工程学的研究也会越来越深入,从而为人类提供更为可靠和安全的服务。
参考文献
[1] 卢小菊,刘英林. 浅谈人机工程学在机械设计中的应用[J]. 机械工程与自动化, 2013, (3): 165-166.
[2] 李俊. 人机工程学在机械设计中的应用[J]. 硅谷, 2011, (19): 164-165.
[3] 杨丽艳. 浅谈人机工程在机械设计中的应用[J]. 机械研究与应用, 2010, (5): 95-97.
[4] 茹方婷. 工业设计中人机工程学的应用[J]. 现代装饰(理论), 2013, (3): 89.

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