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《人機(jī)工程學(xué)椅子論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、1緒論1.1課題研究的目的和意義拖拉機(jī)座椅是影響駕駛與乘坐舒適程度的重要設(shè)施。舒適而操作方便的駕駛座椅,可以減少駕駛員疲勞程度,降低故障的發(fā)生率,拖拉機(jī)駕駛員座椅設(shè)計(jì)優(yōu)劣與否直接關(guān)系到駕駛質(zhì)量。拖拉機(jī)駕駛座椅人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)目的,就是使設(shè)計(jì)出來(lái)的座椅能夠滿足人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn),這樣一來(lái),所謂拖拉機(jī)駕駛座椅人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)也就轉(zhuǎn)化為針對(duì)駕駛員舒適性的設(shè)計(jì),當(dāng)然對(duì)于座椅設(shè)計(jì)來(lái)講,對(duì)其安全性的設(shè)計(jì)也是不容忽視的。從人機(jī)工程學(xué)原理出發(fā)考慮,一個(gè)性能優(yōu)良的駕駛座椅應(yīng)當(dāng)符合的基本要求如下:(1)為駕駛員提供一個(gè)舒適而穩(wěn)定的坐姿,符合人體舒適坐姿的生理特性;減輕傳給駕駛員身體
2、的機(jī)械振動(dòng)和沖擊負(fù)荷,滿足振動(dòng)舒適性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的要求;(2)將駕駛員置于良好視野的位置,保證他能安全而有效地完成各項(xiàng)操縱作業(yè);為駕駛員提供一個(gè)相對(duì)于各種操縱機(jī)構(gòu)的合適位置,使他能方便地進(jìn)行操作;(3)考慮提高駕駛員的人身安全性,當(dāng)發(fā)生翻車(chē)或撞車(chē)事故時(shí),將駕駛員約束在駕駛座椅上且處于一定的容身空間以內(nèi)。駕駛座椅設(shè)計(jì)的良好與否直接影響著駕乘者的健康。長(zhǎng)時(shí)間坐在拖拉機(jī)座椅中,若是脊椎得不到應(yīng)有的支持,則腰部就會(huì)因弓彎而造成椎骨、椎盤(pán)、肌腿的負(fù)荷,進(jìn)而導(dǎo)致慢性肌肉疲勞并產(chǎn)生酸痛;再加上長(zhǎng)時(shí)間維持相同坐姿,還會(huì)造成脊椎壓力過(guò)大而導(dǎo)致椎間盤(pán)突出,若是壓迫到神經(jīng),容易發(fā)
3、生麻痹的想象。然而,在駕乘拖拉機(jī)的過(guò)程中,脊椎除了不一定保持停滯狀態(tài)為,也會(huì)跟著路況的變化而改變,這些情況下,脊椎的變化也就更加復(fù)雜,其所導(dǎo)致坐姿不良的狀況,會(huì)引起腰酸背疼或慢性的肌肉發(fā)炎。由于拖拉機(jī)工作環(huán)境比較惡劣,對(duì)人體健康影響很大。隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展及對(duì)勞動(dòng)者健康、生命關(guān)注的提高,應(yīng)當(dāng)從人機(jī)工程學(xué)的角度對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于座椅的研究比較多,有從整體研究的,也有從座椅的各個(gè)側(cè)面作單項(xiàng)研究,各單項(xiàng)包括座高,靠背角,座面傾角,座寬,座深,靠背高度等。有些因家己經(jīng)制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)化研究方
4、面雖然比較晚,但是也推出了不少標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。其中主要有:GB10000一88《中國(guó)成年人人體尺寸》;GB/T12552一90《載貨拖拉機(jī)駕駛員操作位置尺寸》;GB/T4012985一91《在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體百分位數(shù)的通則》;GB/T13055一54一91《客車(chē)駕駛區(qū)尺寸及術(shù)語(yǔ)》;GB/T13055一56一91《客車(chē)乘客區(qū)尺寸及術(shù)語(yǔ)》:GBT/13057~58一91《客車(chē)駕駛員座椅尺寸規(guī)格和技術(shù)條件》:GB/T13059一6任一91《客車(chē)乘客座椅尺寸規(guī)格和技術(shù)條件》;GB/T14774一93《工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求》;GB/T59n一86《轉(zhuǎn)向盤(pán)尺
5、寸》;GB4094一94《拖拉機(jī)澡縱件、指示器及信號(hào)裝置的標(biāo)志》;GB15082一94《拖拉機(jī)用車(chē)速表》等等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)多是通過(guò)大量統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)得出的,具有很高的實(shí)用性和權(quán)威性,它的制定為設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)提供了依據(jù),是設(shè)計(jì)人機(jī)界面不可缺少的資料和數(shù)據(jù)來(lái)源。1人體坐姿生理特性分析(1)坐姿時(shí)脊柱的形態(tài)。人坐著時(shí),身體主要由脊柱、骨盆、腿和腳支承。脊柱位于人體的背部中央,是構(gòu)成人體的中軸。人處于不同的坐姿時(shí),脊柱形態(tài)不同,只有座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)使駕駛員的脊柱形態(tài)接近于正常自然狀態(tài),才會(huì)減少腰椎的負(fù)荷以及腰背部肌肉的負(fù)荷,防止駕駛疲勞發(fā)生。(2)坐姿體壓分布。
6、當(dāng)座椅上的人處于坐姿狀態(tài)時(shí),人的身體重量作用于座墊和靠背上的壓力分布稱(chēng)作坐姿的體壓分布。可見(jiàn),坐姿體壓分布包括座墊上的體壓分布和靠背上的體壓分布兩部分。(3)座墊上的體壓分布。根據(jù)人體組織的解剖學(xué)特性可知,坐骨結(jié)節(jié)處是人體最能耐受壓力的部位,適合于承重,而大腿下靠近表面處因有下肢主動(dòng)脈分布,故不宜承受重壓。據(jù)此座墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來(lái)分布,即在坐骨處壓力最大,向四周逐漸減少,自大腿部位時(shí)壓力降至最低值,這是座墊設(shè)計(jì)的壓力分布不均勻原則。(3)靠背上的體壓分布??勘成系捏w壓分布也以不均勻分布,壓力相對(duì)集中在肩胛骨和腰椎兩個(gè)部位。從
7、這兩個(gè)部位向外,壓力應(yīng)逐步降低。2環(huán)境分析把駕駛員和座椅組成的系統(tǒng)看作一個(gè)典型人機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)所處的環(huán)境對(duì)系統(tǒng)中的駕駛員的影響主要體現(xiàn)在振動(dòng)及溫濕度上,具體分析如下:(1)振動(dòng)。駕駛員坐在行使中的拖拉機(jī)上所承受的振動(dòng)屬于全身振動(dòng)的范疇。有關(guān)研究表明,人體最敏感的頻率范圍為縱向振動(dòng)4-8hz,橫向振動(dòng)1-2hz。當(dāng)外界振動(dòng)接近器官的共振頻率時(shí),即產(chǎn)生共振,振幅迅速增大,此時(shí)引起器官的生理反應(yīng)最大。振動(dòng)對(duì)駕駛員操作的影響主要表現(xiàn)為視覺(jué)作業(yè)效率的下降和操作動(dòng)作準(zhǔn)確性變差。當(dāng)達(dá)到一定限度時(shí),皮質(zhì)細(xì)胞的工作強(qiáng)度將減弱,人就會(huì)感到疲勞,工作效率明顯下降。(2)溫濕度
8、。人置身于高濕度、高溫度的條件下,往往會(huì)感到渾身不適、四肢乏力,工作不能持久。研