人機工程學在機械設計中的應用研究

喬冬陽

（河南省商丘市第一高級中學 河南 商丘 476000）

人機工程學在機械設計中的應用研究

喬冬陽

（河南省商丘市第一高級中學 河南 商丘 476000）

目前社會與經濟正在快速發展階段，人機工程學主要是研究人與機器與環境的一門課程，同時，在工程領域設計中的應用越來越普遍，本文具體探究人機工程學在機械設計中的有效應用以及其發展趨勢。

人機工程學；機械設計；應用

1 引言

人機工程學主要的出發點是依靠人的心理特征，深入研究人、機器與環境之間的關系與作用，從而不斷優化人、機、環境系統。人機工程學研究的主要對象是操作者。因為工程機械的種類正在不斷的增加，所以人機工程學的用途也將不斷擴大，其工作的效率和工作速度也將日益提升。同時因為施工現場的復雜性，施工操作者要提升工作效率，就要面臨巨大的挑戰。以此為背景，不斷改善工程機械操作者的工作環境，為其提供安全、高效的工作環境迫在眉睫，因此，人力工程在工程機械中的作用越來越突出。

2 人機工程學在工程機械設計中的應用

2.1 人體尺寸數據與機械協調

要使得設計出來的工程機械產品符合人體的生理及心理特點，最大程度確保操作者處于舒適的工作環境中，以消耗能量最少，工作疲勞感降低，取得最大工作效率為目標，工作人員就應該合理地結合人體各部分尺寸，研究清楚機械使用的具體范圍。不同種族，不同地區的人體尺寸范圍不同，所以，在設計機械工程產品時，必須提前調查收集數據，了解具體某地人體尺寸范圍，選則最恰當的結構參數。先進國家在測量人體尺寸方面有具體的國家標準，我國也制定了《中國成人人體尺寸》的標準，也就為我國引進國外先進的技術設備提供了一些可靠的數據，在開發新產品時應有效結合我國人體標準尺寸。

2.2 方便駕駛操作

在工程機械操作中，駕駛操作是比較重要同時也是最基本的操作，不管是手動或者是腳動裝置，實現工作主要依靠于人所施加的恰當合理的力，操作裝置的設計直接影響操作性的質量。所以，在設計操作裝置時，一定要注意科學結合人體工程學，也就說，制作出來的操作裝置，不管是從形狀大小方面來說，還是從運動狀態等方面來講，都要符合人體生理特征。也就是說，操作裝置要為人體操作提供舒適以及便利，要確保操作裝置位于人體最有利于操作以及最靈活的區域內。再設計操作裝置運動方向是，要保證符合多數人的操作習慣，比如，操作手柄向右移動時，那么，操作機構也應向右移動，反之就會加大操作的難度，影響裝置的整體美觀及實用的效果。

2.3 保證操作的安全可靠性

如果工程機械在使用過程中，安全性與可靠性不高的話，那么就會直接影響到操作人員的生命健康，尤其是在比較惡劣復雜的環境中工作，該問題尤為明顯。所以，工程設計中，一定要注意采用安全設計的選擇，有效結合人體工程學，保證操作人員的安全。比如說在設計防翻滾保護裝置時，要對其制動系統進行科學的完善，要結合實際情況，設置自動監控裝置、緊急出口、安全標示等，為了解決操作人員視野小的情況，可以在駕駛室頂部安裝照明燈，加大前窗、側窗的視野，從而最大程度提高操作人員的駕駛安全性。

2.4 提高作業舒適性

在工程機械施工過程中，操作人員多多少少會受到震動的影響，如果長時間受不同強度震動的影響，會導致操作人員產生頭暈、惡心、心煩意亂等狀況，嚴重的話會影響操作人員的身體健康，甚至影響工作的效率。所以針對現有的問題，應用好的減震材料，增駕操作人工工作環境的舒適性。在工程機械施工過程中，產生的噪聲會直接影響工作人員的生理及心理健康，長期在噪音環境下工作，會使工作人員聽力下降、反應遲鈍，工作效率低下，除此之外，噪音還會覆蓋機器的報警聲，產生嚴重的事故。工程機械所產生的噪音來源于發動機與底盤，降低噪音的方法有：減少噪聲源的噪音，另外，控制噪音的傳播途徑，可以利用吸音棉、隔音板等。在駕駛室與發動機、車架之間安裝阻尼原件，可以降低噪音，為操作者提供舒適的環境。

2.5 外觀與功能相結合

有效結合人機工程學對工程機械的外觀、色彩進行合理的設計，保障機械不僅在性能方面突出其優越性及先進性，還能夠突出其完美的精神功能，使外觀藝術與實用功能完美的結合。目前在工程機械產品中，多常見圓角曲線設計，這種設計就符合了人體工程學的設計理念，加強了機械產品的舒適程度，同時，外觀也得到了進一步美化。色彩的合理應用，也能給人的心理帶來一定的舒適感，好的色彩應用，能夠加強工作人員的工作效率，能夠減輕工作疲勞感，對工作人員的情緒也有一定的安撫作用。一般來說，工程機械產品都會采用較為明亮，低純度的色彩，根據操作人員的工作特點，想要起到視覺緩和的效果，就要采用比較溫和、安靜、明亮的色彩。比如可以采用黃色或者橙色，再用深色作為小小的搭配，確保顏色能夠互相呼應，給工作人員一種清亮、明快、和諧、穩重的感覺。在采用顏色設計時，還要注意結合名族特色，國家對顏色的喜好程度等方面內容，只有合理的設計，才能促使機械的廣泛應用。

3 結語

我國的工程機械產品設計比較曲折，剛開始采用技術的仿制，具有一定的局限性，后來，隨著計算機技術不斷發展，促使工程機械產品不斷走向創新、先進的道路，人機工程學得到了企業的重視，迎來了新的發展機遇，結合操作者的生理與心理的特點，巧妙設計，最大程度的為操作人員提供舒適的工作環境。人力工程學在工程機械設計中的有效應用，給企業帶來了較大的競爭力，同時，還能增強企業經濟效益。

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TH122;TB18 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）02-0048-02