人机工程学在工程机械设计中的应用

人机工程学在工程机械设计中的应人机工程学在工程机械设计中的应 用用 人机工程学是一门研究人 机和环境的新兴学科 它与人 体科学 劳动科学和工程技术等科学相互交叉 人机工程学充 分运用人的行动方式 活动能力等特征 科学合理地设计机器 工具 任务和系统等 它能促进生产率的提高 提高舒适性 随着近年来经济社会的快速发展和科学技术的不断进步 人机 工程学也得到迅速发展 并广泛应用于工程机械领域中 本文 主要论述了人机工程学的运用 人机工程在机械设计中的运用 人体机能对机械设计的作用以及环境对机械设计的影响 随着社会不断发展进步 人机工程学已作为新兴的学科被 广泛用于工程机械设计中 在环境 操作者 工程机械的整个系统 中 操作者可以说是研究的核心对象 伴随工程机械的种类不断 增多 工程机械的用途也渐渐扩大 作业的效率也不断得到提高 因为施工现场和工作场地都很复杂 现场施工难度也越来越高 使得机械操作工作变得更加复杂 所以 有必要改善机械操纵 者的劳动条件 构建安全舒适的工作环境 进而使人机工程学在 机械设计领域的作用更加突出 人机工程学的运用人机工程学的运用 人体工程学从人的心理特点与生理特点角度出发 探索研 究人 机和环境三者之间的关系和互相作用规律 它运用人体 力学 测量学 劳动生理学等学科的研究方式 分析研究人体 基本结构特点及机能特征 给出人体各个身体部分重量 尺寸 比重以及各部分在运动时的相互作用关系 提供各部分活动范 围 出力范围 动作速度及重心变化等机能特征的参数 分析 人听觉 视觉和触觉等感官特性 研究人在进行不同活动时的 不同能量消耗 生理变化及疲劳机理 探讨影响人心理的各种因 素 人机工程在机械设计领域的应用人机工程在机械设计领域的应用 机械设计工程很复杂 设计人员在设计时不但要考虑力学 知识 机械材料 周围温度等 还要参照人一机一环境的关系 所以 人机工程学对机械工程来说非常重要 设计的机械产品 会根据设计空间的不同 从不同的角度考虑颜色 亮度 因为 对作业效率的要求不同 就促使同一机械产品在不同的工作环 境中有不同的作用效果 要充分考虑人 机 环境三者的关系 注重工作效率 作业人员特征及周围环境 2 1 设计的操纵性 人通过操纵把信息传递给机器 操作机 构要根据人输出信息的部位不同 制定不同的操作需要 设计 中要充分考虑机器运作方向 安全和阻力等因素 操纵机构要 和控制对象保持同步 才能使人的操作流程更加准确 才能更 简化培训过程 进而不断提高速度与精度 减少事故的发生 因为操纵方向的改变直接影响机械的操纵性能 操纵器形状和 尺寸要与安装位置相匹配 考虑人机工程角度 机械设备与人 的生理特征相适应 器件的操作方向需要和机器运行方向相一 致 所有操作标识醒目简单 符合自然操纵的各项要求 2 2 操作的舒适度 人机工程学重视以人为本 注意人机有 效结合原则 它充分考虑人和机器两方面的因素 改变了以往 只顾及机械性能的陈旧思想 力争把技术效果融进机械设计 人体动作具有协调对称的特点 操作动作应尽可能简单 协调 机械操作设计与设备的人机界面有效结合到一起 共同控制装 置是否方便管理 人机信息的交换是否迅速等 通过人机的有 效结合 进一步提高人机工作的效率 2 3 设计的安全性 机械设计可以直接影响操作者与周围人 员人身安全 机械的安全系数与很多因素都有关 应该充分运 用人机工程学原理 强化操作性 不断提高机械的安全系数 机械整体结构的参数影响操作时是否会出现翻倾等动作 设备 制动系统的完善情况可影响机械能否安全作业 特别要注意机 组制动性及制动器的联动情况 与此同时 应该重视安全报警 装置的设计方案 不断探索操作员心理素质和安全作业的关系 进而制定选拔操作员的标准和相关的安全规范 减少事故的发 生 人体机能对机械设计的作用人体机能对机械设计的作用 人体的神经系统 感觉系统 运动系统直接与外界接触 人体各个部位必须协调好 系统才能有效运行 3 1 人体神经系统 大脑中枢负责处理复杂的信息 较快 的处理速度对有效记忆信息具有重要意义 设计机械产品时 要注意产品的反应速度不能快于人脑反应速度 另外 有效利 用人脑的记忆 设计较为复杂的行为 进而提高工作效率 3 2 人体感觉系统 人体有很多不同感觉通道 它们分别适 用不同场合 比如视觉适合传达复杂的信息 听觉使用传递速 度极快的信息 从视觉角度讲 机械装置的设计需要考虑人的 视力和视角 色觉和色视野等方面 从听觉角度讲 设计要考 虑声音频率和动态范围等 3 3 人体运动系统 运动系统负责完成各类动作和劳动 设 计机械时要充分考虑骨关节 肌肉强度等 例如进行肢体运动 要结合肢体的运动范围和出力范围 动作速度等 结合操作者 的肢体和操作对象间的距离 让操作者方便灵活地完成动作 环境影响机械设计环境影响机械设计 环境因素一直对人系统工作效率有着较大影响 人作为系 统的主体 为了确保系统的可靠性 高效性以及持久性 对工 作的环境必须要求苛刻 必须考虑机械操作人员在工作中的安 全性和舒适性 机械的操作设计一定要根据固有的工作环境展 开 很好的规避操纵的过程中产生的震动 噪声 光照以及温 度等问题 实际生活中 很多工作环境不在舒适的正常值范围 内 使人在较长的时间工作会产生疲劳 必须采取保护措施 创造对人体舒适而且有利的工作环境 只有这样人才能既感觉 舒适 又能提高工作的效率 所以 操作的界面环境设计反映 到机械设计中就变得相当重要 对机械界面的设计工作就提出 了个极其重要的要求 机床界面的设计应该主要包括屏幕显示 布局设计 操控等相关内容 设计现代机械工程时要紧密联系人机工程学的原理 推进 人性化设计 有效结合周围环境和人的因素 保证操作者能方 便 舒