導語：人機工程學在機械設計制造的運用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】隨著我國機械設計制造水平的不斷提高，要求更注重將自動化、智能化以及人性化理念融入其中。以其中工程機械制造為典型代表，需在設計中充分考慮如何做到人、機、環(huán)境間的協(xié)調性，通過人機工程學理論使機械設計更具指導參考。本文主要對人機工程學的相關概述、機械設計制造中人機工程學的具體應用進行探析。

【關鍵詞】人機工程學;機械設計制造;應用

1前言

作為現(xiàn)代工程設計中用于工效提升的重要學科，人機工程學充分將心理、生理以及其他學科內容結合起來，要求機械設計中注重為人創(chuàng)造更為高效、安全、舒適的環(huán)境，確保機械設計達到最佳效益?，F(xiàn)代很多機械產品在流通中很難占據一定的市場優(yōu)勢，究其原因在于未將人、機器與環(huán)境等融入產品中。對此如何融入人機工程學成為現(xiàn)代機械設計制造中需考慮的重要內容。

2人機工程學的相關概述

關于人機工程學，其旨在結合心理學、生理學等，使機器制造中可與人保持適應，使創(chuàng)造的環(huán)境更為安全舒適的，是實現(xiàn)人、機、環(huán)境高度統(tǒng)一的重要學科?，F(xiàn)代機械設計制造本身作為系統(tǒng)復雜工程，要求對相關工作強度、環(huán)境以及機械材料等進行充分考慮，在實現(xiàn)智能化、自動化的基礎上的堅持以人為中心完成整個設計過程?，F(xiàn)階段工程機械設計由于需滿足各行業(yè)領域的實際需求，所以在使用條件、用途等方面有所差異，這樣人機關系匹配、相關參數(shù)指標等都有所不同。因此，如何通過人機工程理論指導機械設計制造尤為重要[1]。

3機械設計制造中人機工程學的具體應用分析

3.1從人體尺寸數(shù)據出發(fā)的設計制造思路

人機工程理論融入機械產品機械產品制造中，要求立足于人的身心特征，確保為作業(yè)人員提供安全舒適的環(huán)境，這樣才可使工作效率得以提高且疲勞程度、人體能量消耗得以減少。產品設計過程中設計人員需對機械的實際用途、人體尺寸相關數(shù)據進行充分考慮。但需注意關于人體尺寸測量，設計人員應注重對不同區(qū)域人群進行分析，避免完全依托于的借鑒國外成功產品設計經驗而而導致產品最終難以符合目標人群人體尺寸數(shù)據，確保實現(xiàn)人、機協(xié)調的目標。

3.2從機械操作安全可靠角度

作為基本且較為頻繁的操作，很多機械產品都要求通過的相應的動作以使操作裝置的作用得以發(fā)揮。所以在設計操縱裝置過程中應從人機工程學角度出發(fā)，將裝置在操縱力、位置以及整體運動狀態(tài)等各方面都需符合人體力學。在追尋操作裝置布置美觀、簡潔的基礎上應防止出現(xiàn)操作困難或影響效率的情況。通常大多機械產品在投入使用后極易引發(fā)一定的安全事故，對駕駛員帶來安全威脅，特別作業(yè)環(huán)境較為復雜時，安全事故發(fā)生的頻率將更高。因此在實際過程中應遵循安全設計的基本原則，可將相關如防落物、防翻滾以及監(jiān)控保護裝置設置其中，或通過安全警示標志的設計使安全性得以提高。近年來許多機械產品也從車窗設計方面著手，分別在車前、車后以及側面引用全視野窗戶，并在駕駛室內安裝照明系統(tǒng)，這樣促進操作安全性的進一步提高。關于安全設計工作，國外許多基于人機工程學的機械設計也開始從操作條件與視野條件方面著手，以卡特彼勒企業(yè)為例，其在駕駛室設計方面要求在原有設計基礎上對操作者視野條件擴大21%，對安全程度的提高可起到突出的作用。

3.3從駕駛環(huán)境角度的設計思路

以駕駛室設計為例，大多機械產品應用中多處于較為惡劣的環(huán)境下，相關如發(fā)動機廢氣、現(xiàn)場塵埃物質等會對駕駛室空氣質量帶來一定危害，機械操作人員在反應能力上將受到嚴重影響。因此從人際工程學角度出發(fā)，為使操作環(huán)境更為舒適健康，除保證具備基本視野條件外，還需將冷暖空調設置其中，確保密封的駕駛室內空氣保持較高質量。同時考慮到座椅設計部分，應以人體生理結構為依據，使座椅保持寬大且能夠進行座高與座深的調節(jié)，確保操作者在操作姿勢上保持自由。而且設計中也可將防振裝置引入其中，其目的在于使操作人員脊柱所受沖擊負荷得以減少。以REXROTH公司為例，其在設計過程中保證具有較高性能的基礎上，在座椅后安裝貯藏箱使食品、飲料等可在其中貯存，完全符合人機工程學的基本理論[2]。

3.4從作業(yè)舒適性角度

在作業(yè)舒適度方面，首先考慮機械產品在使用過程中存在的全身振動問題，操作恩怨在振動情況下極易出現(xiàn)的身體上的腰酸背痛以及心理上的煩躁等問題，因過于疲勞而使整體工作效率進一步降低。因此在設計過程中應充分考慮引入性能較高的減震材料，或直接在產品設計中引入加減振器，以此使作業(yè)舒適性得以提高，如典型的的懸浮式座椅，其主要由GRMMERAG企業(yè)進行設計，保證座椅可進行調節(jié)的同時將液壓減振器設置中，取得較為明顯的效果。另外需注意大多機械產品在投入使用后可能存在噪聲問題，操作人員長期在噪聲環(huán)境下便可能出現(xiàn)疲勞或反應遲鈍等問題，因操作失誤而引發(fā)安全隱患問題。尤其機器因異常情況而發(fā)出聲響時，噪音過大將使其完全湮沒。因此，在實際設計過程中應注重對噪聲來源進行分析，一般集中在底盤、發(fā)動機等方面。因此對噪聲進行控制首先應從從聲源方面著手，對振動、發(fā)動機燃燒、風扇等各部件產生的噪聲進行降低。同時應在傳播噪聲途徑方面著手，可通過吸聲材料的引入使隔音效果進行提高，或將阻尼元件在發(fā)動機、車身、駕駛室間進行設置，可使減震隔振效果得以提升，并解決二次噪聲問題。只有通過合理設計才可使作業(yè)環(huán)境得以改善，實現(xiàn)人、機、環(huán)境協(xié)調的目標。

3.5從外觀設計角度

根據人機工程理論，機械在外觀設計方面應更注重體現(xiàn)出高性能與美觀性等特征，其也是使機械展現(xiàn)物質與精神功能的重要途徑。目前常見的外觀設計多從大圓角曲線形式方面著手，使其為人帶來耳目一新的感覺。以叉車外形設計為例，其在造型設計中以曲面為主，并使腳踏板保持圓弧型，這樣可避免操作中出現(xiàn)碰撞機身等問題，增強整體舒適性與安全性。此外，外觀設計中結合人機工程理論還需在色彩方面著手，盡量將低純度、高明度色彩設置于機身方面，其他部分設計也需達到簡簡潔、協(xié)調等效果，有利于緩解操作者視覺疲勞[3]。

4結語

機械設計制造中人機工程學的應用是使工作效率得以提高的重要保障。實際設計過程中應正視人機工程學的基本內涵，從人體尺寸、機械操作安全、駕駛環(huán)境以及外觀設計等角度出發(fā)，堅持人、機、環(huán)境結合的原則，使機械設計制造水平進一步提高。

作者:譚志 單位:成都理工大學

參考文獻：

[1]徐向陽.基于人機工程學的工業(yè)車輛駕駛室設計研究[D].南京:南京航空航天大學,2012.

[2]王旭輝.人機工程學在叉車內外設計及安全設計中的應用研究[D].太原:太原理工大學,2011.

[3]王建軍.人機工程學在人性化煤礦機械設計中的應用研究[J].機械管理開發(fā),2010,02:60~61.