人机工程学在工程机械设计中的应用 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/18 21:36:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

人机工程学在工程机械设计中的应用

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

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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

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

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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

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