人機(jī)工程學(xué)作業(yè)

1、人機(jī)工程設(shè)計報告書設(shè)計題目：我校學(xué)生餐后餐椅人機(jī)分析及改良設(shè)計姓 名：學(xué) 號：班 級：工業(yè)設(shè)計一、調(diào)研報告1）對食堂現(xiàn)狀進(jìn)行分析調(diào)查淮海工學(xué)院第一食堂是目前我院最大的學(xué)生食堂，每次就餐人數(shù)可以達(dá)到將 近千人，食堂的窗口也比較多，食堂內(nèi)部的設(shè)施與條件也在不斷的完善，為了更 好的滿足廣大同學(xué)的日常需求，提倡以人為本的觀念，其人機(jī)學(xué)的設(shè)計尤為重要。 本文對其人機(jī)學(xué)進(jìn)行評析，指出優(yōu)缺點(diǎn)，并為進(jìn)一步完善其功能提出改進(jìn)設(shè)計方 案。對于學(xué)生來說，每天三點(diǎn)一線的生活，教室 -宿舍-食堂，所以，食堂在生活 中占有重要的位置。對于學(xué)生而言，在食堂里面，不僅僅是為了吃飯，會在里面 加入一些感情的成分在，譬如跟同學(xué)聊

2、天，三兩好友一起談笑風(fēng)生，亦或者可以 認(rèn)識很多同學(xué)的地方，因為平時忙于上課，這個時候可以聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)感情而且因為食堂是很多人一起用餐的地方，認(rèn)識的，不認(rèn)識的，可能有時候還會碰見老 師，因此，就需要恰到好處的距離。食堂的人口流動性強(qiáng)，集中性強(qiáng)，需要合理 的利用空間，以便于在人流集中的那個時間段里，讓更多的學(xué)生可以及時的吃到 熱乎乎的飯菜，及時的趕去做別的事情，所以，我們應(yīng)該從人機(jī)學(xué)角度來對食堂 進(jìn)行調(diào)查，改良設(shè)計，給廣大的師生一個優(yōu)良的用餐環(huán)境。2）實物調(diào)查.個人觀察和文獻(xiàn)資料二、人機(jī)分析 及改良設(shè)計食堂人機(jī)問題涉及到諸多方面，針對各方面的調(diào)查對以下方面進(jìn)行解析。一、桌子的相關(guān)設(shè)計桌子的寬度：580

3、mm 桌子的長度：1100mm桌子的高度（全高）：750mm 桌子的厚度：50mm1）桌寬桌寬：桌子的寬度是由兩個人面對面的吃飯所需要的活動尺度 58-65mm之間, 以及人們面對面所需要的心理尺度決定的，接近態(tài)一般在350-750mm之間，這樣就可以滿足人們正常交往的需要。坐姿作業(yè)通常在作業(yè)面以上進(jìn)行，隨作業(yè)面高 度，手偏離身體中線的距離及手舉高度的不同，其舒適的作業(yè)范圍也在發(fā)生變化。 若以手處于身體中線處考慮，直臂作業(yè)區(qū)域由兩個因素決定：肩關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸高度及 該轉(zhuǎn)軸到手心（抓握）距離（若為接觸式操作，則到指尖）。第五百分位的人體坐 姿抓握尺度范圍，以肩關(guān)節(jié)為圓心的直臂抓握空間半徑。由于座椅設(shè)計

4、原則中的：對于休閑用椅，整體要求腿能向前伸展，有利于肌肉放松，同時有利于身體的穩(wěn) 定。因此，臀膝長-最大容臀空間=容腿進(jìn)深330mm容腳空間550mm所以桌 子的寬度715mm.桌寬：最合理的桌寬應(yīng)該大于等于715mm,學(xué)校食堂的桌寬580mm,相比而 言，是不合理的，所以，應(yīng)該適當(dāng)?shù)募訉?，讓同學(xué)坐的時候腿部有足夠的活動空 間，避免尷尬。2）桌長桌長：桌長通常是由肩寬加上人們相處必要的心理尺寸決定的，學(xué)生的年齡 階段比較固定，跨度小，肩寬的范圍差距比較小。一般人們的肩寬在320-340mm之間，再加上公共空間的心理修正量，加上吃飯所必須的胳膊的活動范圍，就是 一般情況下的桌面的寬度。學(xué)校食堂的

5、桌子都是兩個人并排的，所以桌長應(yīng)該在 990-1410mm 之間。桌高：坐姿肘高為男P95+女P95/2=291mm桌高是有小腿的高度400mm加上大腿 的厚度男性P95+女Tt P95/2=151mm,再加上褲厚3mm,腿的活動范圍三340mm, 以及鞋高的修正值25-38mm,就是正常的桌高，大概在919-932mm之間。桌長：合理的桌長在990-1410mm之間，學(xué)校食堂的桌長為1100mm,較為 合理。桌高：合理的桌高在919-932mm之間，學(xué)校食堂的桌高為700mm,不太合理，有 點(diǎn)低了，不過就餐的時間很短，所以，不算是特別不合理。3）桌厚桌厚：一般情況 100mm.桌厚：合理的桌

6、厚主要是可以承受桌面施加的壓力的前提下，盡量的節(jié)省材 料，因為學(xué)校食堂用餐桌椅屬于實用型，而不是觀賞型的。所以，不算是特別不 合理。4）桌子的斜杠桌子的斜杠：它主要起的是支撐的作用，一般情況跟它的材料有比較大的關(guān) 系，我們學(xué)校的食堂用餐桌椅用的是金屬材料，支撐能力較強(qiáng)，較為合理。二、食堂椅子的相關(guān)設(shè)計座椅的直徑：305mm座椅的厚度：40mm座椅中間下陷的尺度：7.5mm座椅的高度（不加座厚）：370mm座椅設(shè)計的要點(diǎn)：座椅的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)盡可能與桌子工作的各種操作活動要求 相適應(yīng)，應(yīng)能使操作者在使用過程中保持身體舒適，穩(wěn)定并能進(jìn)行準(zhǔn)確的控制和 操作；座椅的座高和腰靠高必須是可調(diào)節(jié)的，座高調(diào)節(jié)范圍

7、在GB10000中 小腿加足高”，即360-480mm之間；工作座椅坐面高度的調(diào)節(jié)方式可以是無級的或問 隔20mm為一擋的有級調(diào)節(jié)，工作座椅腰靠高度的調(diào)節(jié)方式為165-210mm間的無 級調(diào)節(jié)；座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)改造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證在椅子使用過程 中不會改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動；座椅各零部件的外露部分不得有易傷人 的尖角銳邊，各部分結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓，剪鉗傷人的部位；無論操作者 坐在座椅前部，中部還是往后靠，座椅坐面和腰靠結(jié)構(gòu)均應(yīng)使其感到安全， 舒適; 座椅腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性，在座椅固定不動的情況下，腰靠 承受250N的水平方向作用力時，腰靠傾角不得超過1

8、15°座椅的結(jié)構(gòu)材料和裝飾 材料應(yīng)耐用，阻燃，無毒，坐墊，腰靠，扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟，防滑，透氣 性好，吸汗的不導(dǎo)電材料制造。如下圖所示。圖桌椅尺寸圖1）座椅的直徑座椅的直徑：因為人體生理原因，一般坐寬在 370-420mm之間。與利用腰部 尋找支撐點(diǎn)，膝窩來決定坐深。坐寬是在條件允許的范圍內(nèi)，以寬為好，以便坐 姿更換。坐姿臀寬一般為370-450mm之間。座椅的直徑：坐間寬的合理范圍在370-450mm之間，學(xué)校食堂用餐座椅的直 徑為305mm,稍有偏窄，同學(xué)們坐的時候可能會稍有不適， 所以應(yīng)該適當(dāng)?shù)募訉挕?）座椅的厚度座椅的厚度：一般與所用材料以及所要承受的重量有關(guān)系，一般不予

9、限定。座厚：座厚與所要承受的壓力以及使用的材料有關(guān)，學(xué)校的座椅用的是ABS材料，硬度以及抗壓能力是合理的。3）座椅下陷的尺度座椅下陷的尺度：由人體解剖學(xué)可知，人體坐骨粗壯，與其周圍的肌肉相比， 能承受更大的壓力。而大腿底部有大量血管和神經(jīng)系統(tǒng)，壓力過大會影響血液循 環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。所以座墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力 的原則來設(shè)計，即在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時壓力降至 最低值，這是坐墊設(shè)計的壓力分布不均勻原則。即使不能滿足，也要滿足股骨的 受力，人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)，坐姿時這兩塊面積很小 的坐骨結(jié)節(jié)能支承上身的大部分重量。坐骨結(jié)節(jié)下面

10、的坐面呈近似水平時，可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，因而人體感到舒適。在座椅設(shè)計時，斗形坐面是應(yīng)該避免的，一般應(yīng)該在坐面下陷的同時，座面的中心微凸。一般休閑座椅的坐骨支撐點(diǎn)在 180-200mm之間。座椅下陷的尺度：學(xué)校食堂用餐桌椅的座面呈近似水平，相對比較合理。4）座椅的高度座椅的高度：坐高二小腿高+腳高+鞋高修正值，一般在360-480mm左右。座 椅設(shè)計尺寸原則之中：小腿垂直于地面，大腿平行于地面，雙腳平行于地面，過 高則容易對大腿產(chǎn)生壓迫感；當(dāng)桌面高度固定的時候，作高一般使用身材較小的人 的尺寸P5,同時，最合理的狀態(tài)為座面高度可調(diào)。座椅的高度：合理尺寸在360

11、-480mm之間，學(xué)校的為370mm,在合理范圍之內(nèi)。三、座椅其他距離尺寸值1）座椅與桌面的邊緣的距離座椅與桌面的邊緣的距離（前后）：110mm座椅與桌面邊緣的距離（前后）：座平面與桌平面下點(diǎn)的間距在 170-280mm 之間。座椅與桌面邊緣的距離（前后）：合理范圍為170-280mm之間，學(xué)校的為 110mm,稍微偏近。2）座椅與桌面的距離座椅與桌面的距離（上下）：340mm座椅與桌面的距離（上下）：掌握座面與桌面的高度差一般在200-300mm之 問。座椅與桌面的距離（上下）：一般在200-300mm之間，學(xué)校的為340mm,接 近合理狀態(tài)。3）座椅與座椅之間的間距座椅與座椅之間的間距（同

12、一桌左右）：350mm座椅與座椅之間的間距（同一桌左右）：座椅與座椅之間的間距是由人的肩寬， 肘的活動范圍還有人們的心理距離所組成的。雖然一般情況下跟自己坐在一起的 是自己的好友，不過，在人多的時候，有位子可以吃飯就行了，所以，我們也要 考慮到這點(diǎn)，接近態(tài)一般在350-750mm之間，肘間寬一般在500mm左右。 座椅與座椅之間的間距（同一桌左右）：一般在350-750mm之間，學(xué)校的為350mm, 接近合理，應(yīng)該稍微加寬，方便同學(xué)們交換坐姿。4）排列中相鄰的桌子座椅之間的間距排列中相鄰的桌子座椅之間的間距（不同桌）：150mm排列中相鄰的桌子座椅之間的間距（不同桌）：與上一條相似，不同的是一

13、般朋友們會坐在同一桌，不同桌的一般都是陌生人了，所以應(yīng)該是個人距離的接近排列中相鄰的桌子座椅之間的間距（不同桌）：合理范圍同上，學(xué)校的為150mm, 不合理，會特別擁擠。5）支撐桌子的長方體斜杠支撐桌子的長方體斜杠的長度：485mm支撐桌子的長方體斜杠的邊長：35mm座支撐的直徑：32.5mm座支撐的直徑： 座支撐的主要功能是可以支撐住人坐上去之后所施加的壓 力，可以有很多種的形式，有單腿支撐的，也有多腿支撐的，最普遍的應(yīng)該是單 腿和四腿支撐。座支撐的直徑：與所要承受的壓力有關(guān)，學(xué)校的較為合理。6）面對面的座椅間距面對面的座椅間距（同一桌前后）：800mm面對面的座椅間距（同一桌前后）：一個人

14、的容腳空間550mm面對面坐的時候， 是兩個人，而且，還要加上兩個人腿的活動范圍修正量，一般在 1200mm左右。 面對面的座椅間距（同一桌前后）：合理的應(yīng)在1200mm左右，學(xué)校的為800mm, 不太合理，容腿空間不夠，容易造成尷尬。7）相鄰的兩排桌子的座椅距離相鄰的兩排桌子的座椅距離：410mm相鄰的兩排桌子的座椅距離：一般采用女性 P95的臀寬346mm。圖5相鄰兩排桌子相鄰的兩排桌子的座椅距離：僅容一個人通過，沒辦法讓兩個人同時通過， 造成麻煩。綜上所述，我們學(xué)校食堂用餐桌椅存在著一定的不合理之處，需要進(jìn)行改良。如圖5所示。坐姿是人體較自然的姿勢，它有很多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)站立時，人體的足踝，膝

15、部,臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)，而坐著時，可免除這 些肌力，減少人體能耗，消除疲勞。坐姿比站立更有利于血液循環(huán)，站立時，血 液和體液會向下肢積蓄；而坐著時，肌肉組織松弛，使腿部血管內(nèi)血流靜壓降低， 血液流回心臟的阻力減少，坐姿還有利于保持身體的穩(wěn)定，這對精細(xì)作業(yè)更合適。 在腳操作場合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢，有利于作業(yè)。四、桌椅材料與顏色、排列的相關(guān)問題從材料來看，食堂的用餐桌椅全部都是 ABS塑料制品，支撐用的是金屬材 料，經(jīng)濟(jì)實惠，經(jīng)久耐用，適合于學(xué)校這樣一個非盈利性質(zhì)的餐廳的要求。ABS是由丙烯月青、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。 每種單體都具有不同特性：丙

16、 烯月青有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙 烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚 物，一個是苯乙烯-丙烯月青的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。 這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具 有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔 度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和 優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度，很適合大規(guī)模大批量生產(chǎn)。在色彩來看，一般都采用白色的桌面彩色的凳子， 顯示出衛(wèi)生的形象。一排 排的整整齊齊，氣勢龐大，整潔干凈，卻容易讓人覺得單調(diào)，千篇一律，沒有特 色，沒有食欲，所以應(yīng)該在顏色上面加以改變，尤其是乳白色的桌面，由于油污 還有時間，紫外線等原因的影響，乳白色容易發(fā)黃，變成令人提不起食欲的顏色。 在市場上，有的企業(yè)為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，就在桌子外面加了一層金屬的覆 蓋物，里面是木板，加金