论校园公共垃圾桶的设计

1、人因工程学课程大作业设计题目：论校园垃圾桶设计学生姓名： 杨骐畅 学 号： 201121135 专 业： 工业工程 班 级： 工业工程121 指导教师： 马银忠 成 绩： 南京工程学院2014年11月08日目录前言1人因工程学大作业任务书2一、设计题目：2二、主要内容2三、设计任务及要求2四、设计方法及骤2五、编写大作业说明书2第一章 大作业内容简介31大作业的意义32大作业设计内容33大作业设计思路4第二章 大作业设计过程51校园垃圾桶的现状分析51.1食堂旁的垃圾桶现状分析51.2一食堂旁公共垃圾箱的平面示意图62垃圾桶的人因评析72.1尺寸分析72.2垃圾桶的CAD制图8 2.3垃圾桶的

2、解析8第三章 小结123.1 课题内容小结123.2 大作业小结12参考文献13前言人因工程学(Human Factors Engineering)又称工效学、人机工程学、人类工效学、人体工学、人因学等各种名称，是一门重要的工程技术学科，也是一门应用人性绩效(如生理、心理和工业工程)，改善工作系统(包括人、工作、工具、设备、工作场所、工作责任和周边环境)使得人员能在安全、卫生和舒适的情况下，发挥其最大工作效率、及提高生活品质的科学。亦即，人因工程学是研究人与工作场所、人与生活及工作环境、人与使用器为其间接口之互动关系，且包含相关之设备、工作场所、工做方法、生活环境和器具的一门实用性科学。人性因

3、素(Human Factors)是美加地区对人因工程学的称呼。在欧洲则广范地使用具有“工作研究”含义的Ergonomics来称呼它。人性因素、人因工程学、生物力学(Bio-mechanics)、生物工程学(bio-engineering)、人体工程学(Human Engineering)和工程心理学(Engineering Psychology)在文献上常常被互相交换使用。在美国空军系统管制中心(AFSC)的教本中，人性因素并不与人体工程学同义，人性因素的内容包罗万象，它涵盖了全部有关运用到系统中人员的生理学和心理学上的所有考查。它不只包含人体工程学，而且也包含了生命的支持(life supp

4、ort)、人员的选择、训练设备、工作绩效辅助选员(job performance aids)，绩效的测量和评估。人因工程学的原则是设计出适合于人的特性的系统。为了设计和改善人-机-环境系统，必须知道系统中进行作业的人体各部分的大小、形状、移动范围等形态特性、并根据这些特性来设计显示装置和操作器具。人体测量的资料在现代工业化生产中是一切产品的基础，它不仅与工作人员的健康、安全和效率等方面有关，并且不像在手工业生产时代的生产者和使用者个人之间直接接触一般是可能的，但是在今天，制造者与使用者是互不相识的。因此更有必要收集各种不同代表性的身体尺寸，按年龄、性别以及其他特征进行分类和整理。有了完善的人体

5、尺寸数据，还只是达到了第一步，而学会正确的使用这些数据才能说真正达到了人体工程学的目的。人因工程学大作业任务书 班级: 工业工程121 设计者: 杨骐畅 学号: 201121135一、设计题目： 论校园垃圾桶设计2、 主要内容 本次大作业的内容是校园垃圾桶的设计，我首先对校园垃圾桶的形状，大小，以及拉圾种类进行了调查，其次对比较有缺点的垃圾桶即一食堂旁边的垃圾桶进行了改造与设计，使得它方便学生随手扔垃圾，并符合人因工程学的标准，服务于大众。 三、设计任务及要求完成大作业课题任务分析及资料消化（至少查询5份参考资料）完成大作业课题设计完成大作业说明书 四、设计方法及步骤（1） 对题目进行分析校园

6、垃圾桶有其不规范的地方需要分析改进，尽管已经形成现状，本着人因工程服务于大众，与环境，人的行为活动方式，找到校园垃圾桶的不合理之处，并一一分析改造，使其有利于人的生理，心理活动，与环境融洽。（2）对一食堂旁的垃圾桶进行分析，改造。（3）收集资料，为改进寻求可靠的依据。（4）全面以各思路为分析对象，完善细节。 （5）利用画图工具形成平面示意图，方便阅读与查看。五、编写大作业说明书大作业说明书要求：文字叙述清楚，使用统一规定的格式，分析问题透彻、简洁明了，理论正确，设计内容正确、数据来源可靠、正确。大作业设计说明书正文要求10页以上。附参考资料名称说明。设计期限：2014年9月12日 至 2014

7、年11月08日颁发日期：2014年9月12日第一章 大作业内容简介1大作业的意义本次大作业是考验我们研究问题的方法，同学们之间的作业都不一样，这样就锻炼了大家独立思考，独立完成作业的能力。同时，还让我们上网查阅资料或寻找相关书籍查阅知识点，有的是关于水杯设计与改进，计算机的人因学因素研究，自行车设计中的人因分析与研究等，可谓包括了生活中的方方面面，在生活中有许多地方存在不合理的之处，这就需要我们用人因工程的知识解决并提出改善意见使事物更符合人的活动需求。2大作业设计内容 人因工程作为应用型学科，就要求我们能应用到生活中而不是“纸上谈兵”，只有我们从中学习到知识并应用到生活实际中，这样人因工程学

8、才能发挥其应有的效应。我的大作业的内容是校园公共垃圾桶设计，利用人因工程中学到的知识，我对校园公共垃圾桶进行了一些调查与分析，并发现在一食堂旁的垃圾桶有需要改善的地方。作为学生每天早晨起来吃早餐，经过长期观察发现有相当一部分学生是在路上吃早餐，这就形成了早餐类的垃圾，譬如白色塑料袋，一次性的豆浆杯子等垃圾。这些体型一般大小但质量轻，如果垃圾桶摆放不合理或不易投掷垃圾，学生便会放置他认为自己方便放置的地方。一食堂旁的垃圾桶是四面道路都有，并早上人流量很大，学校安排在那里的是统一的垃圾桶，容量小，这就导致了垃圾溢出来了；单方面偏置，对于其他方向的同学投掷垃圾很不方便，在垃圾桶的上方就有很多垃圾，有

9、的就直接扔在了垃圾桶旁，这不仅仅影响了同学们的心情，还影响了学校的整洁。西馆的一层有快递店，晚上同学们会去领取快递，快递包装是可回收的，但垃圾桶的可回收与不可回收标识不清晰，随便投掷且垃圾投掷口还有待改善。以上问题需要用到人因工程的理论来进行分析设计，尽可能的达到同学们的使用习惯标准，方便同学，改善环境。3大作业设计思路 根据分析，本次大作业主要从以下四方面进行研究。第一，垃圾桶的形状是否符合同学的审美，与环境是否融洽；第二，垃圾桶的大小是否足够支持早上的垃圾； 第三，垃圾桶的可回收与不可回收标识要清晰可见，有利于投掷；第四，垃圾不可溢出并保持中等储存状态（以最大人流量来计算）第二章 大作业设

10、计过程大作业涉及到人因工程学的人体参数、垃圾桶式样、大小，利用CAD制图分析垃圾桶等1校园公共垃圾桶的现状分析1.1一食堂旁的垃圾桶现状分析 如上面的照片显示，在垃圾桶的背后是一食堂。早晨同学去上课时一般带着早餐或在食堂吃完后会把垃圾带到这个垃圾桶的旁边，而垃圾桶的倾斜朝向是面对着道路，这就给从后面的同学投掷垃圾带来了不方便，而且垃圾桶的放置是在道路的旁边，这就需要考虑经过道路的同学也是要扔垃圾的。所以朝向不能更改（为方便同学，垃圾桶的倾斜不更改，不会放正。）在早上时同学所带来的东西都是一些早餐类的垃圾，没有回收的必要不需要进行分类处理。在道路的另一边有一家快递店，中午或晚上时收发快递。学生一

11、般拿到快递时都会拆掉包装盒。包装盒是可回收的，所以需要进行分类处理。包装盒的一般大小如上图所示，垃圾箱的投掷口上限需要大于等于包装盒并有足够容量容纳包装盒（不考虑包装盒是否压扁）。 1.2一食堂旁公共垃圾箱的平面示意图 如上图所示，经过观察，在同学经过垃圾桶的投掷行走路线，这就需要垃圾桶在同一时间需要服务来自不同方向的同学，早上的人流量很大，垃圾桶的容量也需要扩容。1.3改进分析根据上述分析，需要改进的是（1）垃圾桶投掷口的朝向，（2）桶的容量能够容纳更多的垃圾，包装盒也能够容纳。 以顺丰快递的包装尺寸为例。（3）垃圾箱的分类不合理，标志不明确 2垃圾桶的人因评析 2.1尺寸分析A. 与垃圾箱

12、有关的人体尺寸人类工程学研究的目的是优化产品与用户间的界面。要使垃圾箱与人之间达到最优化的配合，使人不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾箱。与垃圾箱有关的人体尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿双手功能上举高，手长、手宽。 表一 与垃圾箱有关的人体尺寸尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿双手功能上举高186920032138174118601976手长165180197150165180手宽708090607080B. 垃圾箱的尺寸a) 垃圾箱的高度：优秀的垃圾箱不仅要便于将垃圾投

13、入，也要便于将箱体取出和清理。垃圾箱的高度一般，足够同学手及可达。现有垃圾箱的高度一般在8001100mm之间，基本都满足要求b) 垃圾箱的垃圾投入口：垃圾箱的垃圾投入口因该满足绝大多数人的使用需求：上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高与5%人的肘高。这样才可使高个的人不需下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。只有便于使用，同学才不会随手把垃圾扔在地上。因为是在校园，每个一段时间都会有清洁阿姨来把垃圾清理干净，所以可以将开口开大一点以便于包装盒能够投掷进去。根据上图分析与实地考察，按二号纸箱计算，垃圾箱投掷口的高度一般宜大于180mm 经过上述分析，利用CAD制图绘出垃圾桶。2

14、.2垃圾桶的CAD制图以上是我设计的平面示意图。2.3垃圾桶的解析该位置的垃圾桶的方位位于四个方向，所以要接纳来自四个投掷。而垃圾桶有一定的倾斜角度所以只能方便来自它正前方的垃圾，而不方便来自后面的垃圾，所以在该地方放置两个垃圾桶并排放置。一个向前倾斜，另一个向后倾斜，这样就照顾到了后面的人，也解决了来自四个方位的垃圾。 第三章 小结3.1 课题内容小结本次大作业我就校园一食堂旁边的垃圾桶进行了改进，还是以前的式样没有太多的变化，我把垃圾桶的投掷口的高度调高，以便于包装盒能够很轻松的投掷进去，而不是扔在地上。垃圾桶的容量也进行了增大，早上时由于在这个路叉口只有这一个垃圾桶，所以人流量比较大有必

15、要进行增加容量，对于可回收与不可回收，标识也要醒目，让同学们有垃圾分类处理的意识，对保护环境也起到一定的保护作用。3.2 大作业小结这次的课程学习让我充分认识到人因工程的重要性，它能够让我们发现生活中不符合人的习惯，不方便人们使用与娱乐的地方，人因工程注重人，应用广泛，涉及很多领域。我们班级的大作业有水杯改进，售货摊位的研究与改进，同时也有涉及到私家车的车内座位，公交车等。 我对垃圾桶的设计与改造还不很完善，我只是在原来的基础上进行改造，为了完成这次的大作业我对学校的垃圾桶进行统计分析。发现有的垃圾桶人流量不多垃圾也少，没有必要改进。而有的地方就不一样了，人很多垃圾也多，地理位置也很不合理，我就选择比较典型的一处进行改进。当然，校园里也有要改进的垃圾桶，根据观察与查资料，也是可以改进使其变得更好。大作业对我的帮助很大，让我重新审视身边的事物，看看有什么需要改