人机工程学在机械设计中的应用研究

　　【第二篇】论文题目：人机工程学在机械设计中的应用研究

　　摘要：目前社会与经济正在快速发展阶段, 人机工程学主要是研究人与机器与环境的一门课程, 同时, 在工程领域设计中的应用越来越普遍, 本文具体探究人机工程学在机械设计中的有效应用以及其发展趋势。

　　关键词：人机工程学; 机械设计; 应用;

　　1 引言

　　人机工程学主要的出发点是依靠人的心理特征, 深入研究人、机器与环境之间的关系与作用, 从而不断优化人、机、环境系统。人机工程学研究的主要对象是操作者。因为工程机械的种类正在不断的增加, 所以人机工程学的用途也将不断扩大, 其工作的效率和工作速度也将日益提升。同时因为施工现场的复杂性, 施工操作者要提升工作效率, 就要面临巨大的挑战。以此为背景, 不断改善工程机械操作者的工作环境, 为其提供安全、高效的工作环境迫在眉睫, 因此, 人力工程在工程机械中的作用越来越突出。

　　2 人机工程学在工程机械设计中的应用

　　2.1 人体尺寸数据与机械协调

　　要使得设计出来的工程机械产品符合人体的生理及心理特点, 最大程度确保操作者处于舒适的工作环境中, 以消耗能量最少, 工作疲劳感降低, 取得最大工作效率为目标, 工作人员就应该合理地结合人体各部分尺寸, 研究清楚机械使用的具体范围。不同种族, 不同地区的人体尺寸范围不同, 所以, 在设计机械工程产品时, 必须提前调查收集数据, 了解具体某地人体尺寸范围, 选则最恰当的结构参数。先进国家在测量人体尺寸方面有具体的国家标准, 我国也制定了《中国成人人体尺寸》的标准, 也就为我国引进国外先进的技术设备提供了一些可靠的数据, 在开发新产品时应有效结合我国人体标准尺寸。

　　2.2 方便驾驶操作

　　在工程机械操作中, 驾驶操作是比较重要同时也是最基本的操作, 不管是手动或者是脚动装置, 实现工作主要依靠于人所施加的恰当合理的力, 操作装置的设计直接影响操作性的质量。所以, 在设计操作装置时, 一定要注意科学结合人体工程学, 也就说, 制作出来的操作装置, 不管是从形状大小方面来说, 还是从运动状态等方面来讲, 都要符合人体生理特征。也就是说, 操作装置要为人体操作提供舒适以及便利, 要确保操作装置位于人体最有利于操作以及最灵活的区域内。再设计操作装置运动方向是, 要保证符合多数人的操作习惯, 比如, 操作手柄向右移动时, 那么, 操作机构也应向右移动, 反之就会加大操作的难度, 影响装置的整体美观及实用的效果。

　　2.3 保证操作的安全可靠性

　　如果工程机械在使用过程中, 安全性与可靠性不高的话, 那么就会直接影响到操作人员的生命健康, 尤其是在比较恶劣复杂的环境中工作, 该问题尤为明显。所以, 工程设计中, 一定要注意采用安全设计的选择, 有效结合人体工程学, 保证操作人员的安全。比如说在设计防翻滚保护装置时, 要对其制动系统进行科学的完善, 要结合实际情况, 设置自动监控装置、紧急出口、安全标示等, 为了解决操作人员视野小的情况, 可以在驾驶室顶部安装照明灯, 加大前窗、侧窗的视野, 从而最大程度提高操作人员的驾驶安全性。

　　2.4 提高作业舒适性

　　在工程机械施工过程中, 操作人员多多少少会受到震动的影响, 如果长时间受不同强度震动的影响, 会导致操作人员产生头晕、恶心、心烦意乱等状况, 严重的话会影响操作人员的身体健康, 甚至影响工作的效率。所以针对现有的问题, 应用好的减震材料, 增驾操作人工工作环境的舒适性。在工程机械施工过程中, 产生的噪声会直接影响工作人员的生理及心理健康, 长期在噪音环境下工作, 会使工作人员听力下降、反应迟钝, 工作效率低下, 除此之外, 噪音还会覆盖机器的报警声, 产生严重的事故。工程机械所产生的噪音来源于发动机与底盘, 降低噪音的方法有:减少噪声源的噪音, 另外, 控制噪音的传播途径, 可以利用吸音棉、隔音板等。在驾驶室与发动机、车架之间安装阻尼原件, 可以降低噪音, 为操作者提供舒适的环境。

　　2.5 外观与功能相结合

　　有效结合人机工程学对工程机械的外观、色彩进行合理的设计, 保障机械不仅在性能方面突出其优越性及先进性, 还能够突出其完美的精神功能, 使外观艺术与实用功能完美的结合。目前在工程机械产品中, 多常见圆角曲线设计, 这种设计就符合了人体工程学的设计理念, 加强了机械产品的舒适程度, 同时, 外观也得到了进一步美化。色彩的合理应用, 也能给人的心理带来一定的舒适感, 好的色彩应用, 能够加强工作人员的工作效率, 能够减轻工作疲劳感, 对工作人员的情绪也有一定的安抚作用。一般来说, 工程机械产品都会采用较为明亮, 低纯度的色彩, 根据操作人员的工作特点, 想要起到视觉缓和的效果, 就要采用比较温和、安静、明亮的色彩。比如可以采用黄色或者橙色, 再用深色作为小小的搭配, 确保颜色能够互相呼应, 给工作人员一种清亮、明快、和谐、稳重的感觉。在采用颜色设计时, 还要注意结合名族特色, 国家对颜色的喜好程度等方面内容, 只有合理的设计, 才能促使机械的广泛应用。

　　3 结语

　　我国的工程机械产品设计比较曲折, 刚开始采用技术的仿制, 具有一定的局限性, 后来, 随着计算机技术不断发展, 促使工程机械产品不断走向创新、先进的道路, 人机工程学得到了企业的重视, 迎来了新的发展机遇, 结合操作者的生理与心理的特点, 巧妙设计, 最大程度的为操作人员提供舒适的工作环境。人力工程学在工程机械设计中的有效应用, 给企业带来了较大的竞争力, 同时, 还能增强企业经济效益。

　　参考文献

　　[1]谭志.人机工程学在机械设计制造中应用研究[J].科技展望, 2015, 25 (34) :50.

　　[2]孟达, 刘宏.人机工程学在机械设计中的应用管窥[J].科技展望, 2016, 26 (06) :67.

　　[3]孟庆强.人机工程学在机械设计、制造中应用的必然性[J].起重运输机械, 2007, (10) :5-6+9.

　　[4]席志强.人机工程学在机械设计、制造中应用的必然性[J].科技创新与应用, 2017, (03) :124.
 

点击查看更多：机械设计基础论文