人因工程課程設(shè)計(jì)-垃圾桶設(shè)計(jì)

1、人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 順楓公寓與教學(xué)樓之間垃圾桶的分析與改進(jìn)學(xué)生姓名： 黃路俊 專 業(yè)： 物流工程 班 級(jí)： 物流1302班 學(xué) 號(hào)： 1350940221 指導(dǎo)教師： 胡鴻 職稱 副教授 完成時(shí)間： 2015年6 月 11 / 18湖南工學(xué)院人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院：安全與環(huán)境工程學(xué)院 專業(yè)：物流工程學(xué) 指導(dǎo)教師胡鴻學(xué)生姓名唐倩 黃路俊 周澤宇課題名稱順豐公寓與教學(xué)樓垃圾桶的分析與改進(jìn)內(nèi)容及任務(wù)1、 目標(biāo)：該課程設(shè)計(jì)是在完成人因工程學(xué)課程理論教學(xué)以后所進(jìn)行的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的有效途徑。人因工程課程設(shè)計(jì)是針對(duì)于人因工程專業(yè)

2、課的特點(diǎn)而開展的一門課程，是其專業(yè)課的不可或缺的良好補(bǔ)充和深化。其主旨是加深學(xué)生對(duì)人因工程知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)廣泛拓展學(xué)生對(duì)人因工程思想在生活、工作和管理中的應(yīng)用，掌握一定的實(shí)踐技能，能夠應(yīng)用人因工程基本理論解決現(xiàn)實(shí)問題。通過本次課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能更加系統(tǒng)掌握人因工程學(xué)的原理、方法和內(nèi)容，通過對(duì)某一具體的人機(jī)環(huán)系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)和改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高人因工程學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人機(jī)環(huán)中的人因?qū)嶋H問題的獨(dú)立思考和解決的能力，形成較為系統(tǒng)和科學(xué)的思維體系，為以后專業(yè)工作和設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。2、 內(nèi)容：本文主要是通過調(diào)查、實(shí)際測(cè)量等對(duì)湖南工學(xué)院新校區(qū)順楓公寓與教學(xué)樓之間的垃圾桶進(jìn)行一個(gè)人因工程學(xué)分

3、析，對(duì)一些不符合人因工程學(xué)的設(shè)計(jì)，提出相應(yīng)的改善方案，使之更符合人因工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理。 3、 要求：提交一份湖南工學(xué)院新校區(qū)順楓公寓與教學(xué)樓之間的垃圾桶分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)說明書。要求語句通順、層次清楚、推理邏輯性強(qiáng)，設(shè)計(jì)改進(jìn)明確、可實(shí)施性強(qiáng)。報(bào)告要求用小四號(hào)宋體、A4紙型打??；圖紙部分要求嚴(yán)格按照作圖規(guī)范繪制（可出Auto CAD圖，也可出手工圖），采用國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)和單位制，并打印。主要參考資料1 郭伏，楊學(xué)涵.人因工程學(xué)M.沈陽：東北大學(xué)出版社，20012 張力，廖可兵.安全人機(jī)工程學(xué)M.湖南：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，20073 阮寶湘，邵祥華.工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程M.上海：機(jī)械工業(yè)出版社，20

4、054 丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)M.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002 教研室意見 教研室主任：（簽字）年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)主要針對(duì)湖南工學(xué)院垃圾桶的不合理布局和不合理的垃圾桶設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，結(jié)合本學(xué)期所學(xué)的人因工程學(xué)進(jìn)行湖南工學(xué)院垃圾桶設(shè)計(jì)與布局改進(jìn)。對(duì)湖工的垃圾箱現(xiàn)狀評(píng)價(jià)包括垃圾箱大小，設(shè)置位置，容量分析。通過分析得到不符合設(shè)計(jì)規(guī)范之處，根據(jù)人體尺寸分析等進(jìn)行改進(jìn)，最終設(shè)計(jì)出一種垃圾桶，使其符合人因?qū)W并能夠改善現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：校園；垃圾箱；人；環(huán)境；人因?qū)W；改進(jìn)設(shè)計(jì) ABSTRACTThisdesignismainlyaimedathunaninstituteoftechnologysunreaso

5、nablelayoutandunreasonablebindesigncharacteristics,combinedwiththepeoplewehavelearnedthissemesterforengineeringdesignandlayoutofhunaninstituteoftechnologytrashcanimprove.Forevaluationoflakeofthebinstatusincludingthebinsize,setposition,capacityanalysis.Doesnotconformtothedesignspecificationisobtained

6、byanalysis,basedontheanalysisofhumanbodysize,etcwasimproved,thefinaldesignatrashcan,makeitaccordwithpeopletolearnandbeabletoimprovethesituation. Keywords:hunaninstituteoftechnologythebin;analysisofthestatusquo;improveddesign;humanfactorsengineering目 錄1 前言11.1 研究的意義11.2 研究內(nèi)容12 現(xiàn)狀調(diào)研33 現(xiàn)狀分析43.1 垃圾桶分析43

7、.2 垃圾桶尺寸的分析53.3 校園垃圾桶布局分析64 人機(jī)分析74.1 尺寸與外形設(shè)計(jì)84.1.1 垃圾桶的高度:84.1.2 垃圾桶的垃圾投入口:84.1.3 垃圾入口大小:84.1.4 垃圾箱的容量與外形:84.1.5 垃圾箱的功能與人性化設(shè)計(jì):84.2 布局設(shè)計(jì)95 總結(jié)11參考文獻(xiàn)121 前言1.1 研究的意義 校園作為一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的地方，是很多學(xué)子心中理念的搖籃，是很多新式文明的發(fā)源地。而只有擁有一個(gè)好的生態(tài)環(huán)境才能讓學(xué)子受到良好氛圍的熏陶。現(xiàn)在在各個(gè)校園的競(jìng)爭和計(jì)比中“和諧社會(huì)，綠色校園”己經(jīng)成了一件重要的致勝法寶。如今，更多的學(xué)校正在為們?cè)焐鷳B(tài)校園而努力，把校園生態(tài)環(huán)境建

8、設(shè)與文化建設(shè)放在同等地位。努力為每一位莘莘學(xué)子提供一個(gè)清潔、優(yōu)美的學(xué)習(xí)生活環(huán)境已經(jīng)成為了一個(gè)承諾，一個(gè)學(xué)校給社會(huì)，給廣大師生的承諾。在2007年10月一2008年5月期間，中國環(huán)境管理干部學(xué)院對(duì)于學(xué)校垃圾進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示教學(xué)區(qū)垃圾中可回收垃圾占75%以上，宿舍垃圾中可回收垃圾超過50%而湖南工學(xué)院新校區(qū)在校師生大約1.7萬，學(xué)生人口約占1.5萬人，如此大規(guī)模的人群每天的生活垃圾的處理將會(huì)是個(gè)很大的問題。如果做好垃圾的分類處理、資源的再刊用，將會(huì)大大減少垃圾處理的費(fèi)用，同時(shí)提高校園的生態(tài)水平，為廣大學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境。為了貫徹綠色校園的構(gòu)想，學(xué)校也采取了各種各樣的舉措，如加

9、強(qiáng)環(huán)保教育、舉辦環(huán)保低碳講座、資源化，無害化政策、循環(huán)思路處理垃圾等。通過各種措施努力的建設(shè)垃圾分類收集處理系統(tǒng)，完善廢舊物品回收體系。1.2 研究內(nèi)容 (1)對(duì)校園垃圾箱進(jìn)行實(shí)地考察，充分考慮人一機(jī)一環(huán)境的因素，對(duì)垃圾箱的種類及擺放進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一方面，這將是對(duì)校園現(xiàn)有的校園垃圾箱的擺放和種類進(jìn)行分析，使之與校園環(huán)境更好的相結(jié)合，另一方而，我們將采用人因工程學(xué)的相關(guān)知識(shí)和原理進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化，力求建立一個(gè)人一垃圾箱一環(huán)境和諧、女全、舒適的美麗校園。 (2)我們?cè)诳紤]垃圾箱的擺放及擺放點(diǎn)所須的種類時(shí)，我們會(huì)運(yùn)用我們所學(xué)的人因工程學(xué)充分的考慮是否能方便的解決人們?nèi)永膯栴}，也會(huì)考慮人流量問題，對(duì)于

10、人口流量大的地方我們會(huì)考慮用不同類型的垃圾箱，以便不占用太多而積、又能解決人們的實(shí)際問題。即對(duì)于人口密度較大的地方（如：順楓公寓、潤澤公寓）我們會(huì)建議用垃圾房的形式讓人們當(dāng)做丟垃圾的地方，那些人口居住相對(duì)較少的地方，我們會(huì)考慮用擺放垃圾箱讓人們方便的丟垃圾。垃圾箱的擺放也是因地制宜的，我們只有充分考慮到人一機(jī)一環(huán)境的相結(jié)合，我們才一可能更好的優(yōu)化我們的校園垃圾箱擺放，從而建立一個(gè)安全、舒適、清潔的大學(xué)校園。(3) 在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，我們會(huì)充分考慮垃圾的種類，對(duì)于可回收和不可回收的垃圾，我們要采用不同的垃圾箱對(duì)其分類處理，對(duì)于液體和一些特殊的垃圾，我們會(huì)考慮用能滿足需求的垃圾箱來裝置。2 現(xiàn)狀調(diào)

11、研 學(xué)校的垃圾箱隨處可見，很方便學(xué)生日常丟棄垃圾，從而使我的研究也更加的方便。通過觀察我發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)的垃圾箱有鋼制噴塑垃圾桶、不銹鋼垃圾桶、大紅桶垃圾桶，這些桶式的垃圾桶有些擴(kuò)大了垃圾桶的容量，然而這些設(shè)計(jì)中仍然存在一些問題，比如沒有垃圾分類的標(biāo)識(shí)和分類處理垃圾桶。不明顯，加上學(xué)生環(huán)保意識(shí)有待加強(qiáng)，可回收與不可回收的垃圾都是混放在一起的;垃圾箱的布局也存在一些不合理的地方，有的路段垃圾為患，而有的垃圾桶卻受到冷落。通過實(shí)踐調(diào)查，同學(xué)們反應(yīng)當(dāng)走在路上時(shí)，一些垃圾不能隨手在路邊的垃圾桶丟棄，還要跑較遠(yuǎn)的地方才有垃圾桶，如此不免很多同學(xué)會(huì)覺得不方便，而且有些較大的垃圾不好塞進(jìn)垃圾箱中，這些影都響垃圾的

12、回收。另外我們還考慮到，垃圾桶不僅要方便同學(xué)丟棄垃圾還要方便環(huán)衛(wèi)工人將內(nèi)腔取出和清理。對(duì)于以上方面我們將在下面內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)的分析和改善。3 現(xiàn)狀分析3.1 垃圾桶分析 塑料垃圾桶如圖1，該垃圾桶的優(yōu)點(diǎn)為垃圾桶里有個(gè)塑料桶方便清潔工清理，顏色鮮明（目標(biāo)明顯），上面設(shè)有煙灰缸，還可以遮雨減少垃圾異味。而缺點(diǎn)是體積較小，可以存放的垃圾少，不可以把垃圾進(jìn)行分類處理，丟垃圾時(shí)要彎腰。針對(duì)這種現(xiàn)象改善措施為增高垃圾箱的投入口，增大垃圾箱的體積，增加垃圾分類處理功能。 這款垃圾桶不是很符合人因工程學(xué)的尺寸，最主要的是它的垃圾開口的下邊緣到底面的距離為500mm,還小于最低的650mm,所以對(duì)大多數(shù)人來說開

13、口偏低。當(dāng)人們?nèi)死鴷r(shí)感覺別扭有些吃力。并且它的開口大小為231mm左右，其實(shí)偏大了，由人因工程學(xué)分析最佳的大小是120mm到160mm之間。從外表看顏色也過于單調(diào)，但結(jié)構(gòu)材質(zhì)還是較好，不易損壞，可以防雨防曬，耐用性較高。圖1 塑料垃圾桶 分類垃圾桶如圖2，這款垃圾桶應(yīng)該是我們學(xué)校最高大上的一款了，這款垃圾桶設(shè)計(jì)還是比較合理的，垃圾開口的下邊緣到底而的趾離為715mm左右，開口高度為245mm，根據(jù)人因工程學(xué)數(shù)據(jù)開口最佳為160mm到263mm，它能滿足絕大部分的需求。且垃圾有可回收與不可回收的分類、廢電池回收和滅煙孔，總體來說符合人因工程標(biāo)準(zhǔn)。圖2 分類垃圾桶 塑料桶垃圾桶如圖3 極為簡單，

14、多用于人流量小的地方，根本沒有分類，垃圾異味比較重，尺寸也太不合理，垃圾桶開口到底的趾離為480mm,小于最低的650mm,所以對(duì)大多數(shù)人來說開口偏低,且口徑偏大,若布局不合理的話有些人就會(huì)把垃圾遠(yuǎn)距離投射,由于是桶所以不能避雨遮日，這樣很不利于垃圾桶且極大的簡短了垃圾桶的使用壽命。圖3 塑料桶垃圾桶3.2 垃圾桶尺寸的分析 一個(gè)好的垃圾桶應(yīng)該既要方便人們投入垃圾，又要方便環(huán)衛(wèi)工人的清理，所以他的高度一般應(yīng)該小于正常人立姿雙手功能上舉高度的一半。所以根據(jù)人因工程學(xué)人體尺寸的數(shù)據(jù)，垃圾桶的高度應(yīng)在950-1080mm之間。 對(duì)于一個(gè)垃圾桶的垃圾投入口也要有一定的高度要求，首先垃圾桶投入垃圾口的上

15、邊緣高度應(yīng)高于多數(shù)人的手功能高度，因?yàn)槿绻度肜诘纳线吘壐叨冗^低的話會(huì)導(dǎo)致高個(gè)子的人投垃圾時(shí)需彎腰。其次垃圾桶投入垃圾口的下邊緣高度應(yīng)低于少數(shù)人的肘高，從而使個(gè)子偏矮的人不至于抬起手來丟垃圾。 對(duì)于垃圾桶的投入口本身也有一定的要求，首先投入垃圾口必須夠高，可以使學(xué)生能夠順利的將垃圾投入到垃圾桶中。其次，垃圾桶投入垃圾口的高度不應(yīng)過高過大，否則當(dāng)學(xué)生投放垃圾時(shí)容易看到垃圾桶的里邊，從而使人感到不舒服。且夏天時(shí)垃圾桶里邊的垃圾容易變質(zhì)，垃圾投入口偏大的話容易使桶內(nèi)氣味擴(kuò)散。最后垃圾桶的開口不應(yīng)過大，因?yàn)楹系貐^(qū)降雨量普遍偏多，投入口過大容易被雨水侵入損壞垃圾桶內(nèi)桶并加重垃圾桶內(nèi)垃圾的清潔難度。

16、在學(xué)校中的垃圾一般為生活垃圾偏多而普通的食物垃圾對(duì)于垃圾桶投入口的要求不是太高，我們要考慮的主要是飲料瓶的投放。在學(xué)校的生活中尤其是夏天，很大一部分同學(xué)有買純凈水、買飲料的習(xí)慣，而裝飲料的瓶子的投放就對(duì)垃圾桶的投放口有一定要求了。垃圾桶的開口高度需大于校園廢棄飲料瓶的直徑。據(jù)調(diào)查校園廢棄飲料瓶的直徑一般小于120mm,所以垃圾桶的開口高度可選為120mm，而垃圾桶投入口的開口寬度也應(yīng)大于垃圾的投放尺寸，校園主要垃圾中廢棄飲料瓶的高度最為突出，根據(jù)調(diào)查飲料瓶的高度一般小于300mm，所以可將垃圾桶垃圾投入口的寬度定位300mm。3.3 校園垃圾桶布局分析 作為大學(xué)生普遍其有良好的公民意識(shí)，有對(duì)垃

17、圾進(jìn)行分類的意識(shí)，從分利用垃圾桶，維護(hù)校園環(huán)境。也存在少部分同學(xué)距離投擲，部分垃圾沒有準(zhǔn)確投入垃圾桶以及亂丟現(xiàn)象嚴(yán)重影響校園環(huán)境所以垃圾箱的布局也需要進(jìn)行必要的調(diào)整如圖4。 考慮到不同的路段人流量不同，垃圾箱的數(shù)量也需要據(jù)此進(jìn)行必要的增減，防止有些垃圾箱因容量不夠一而是垃圾溢出外面，破壞周圍環(huán)境。另外垃圾箱的擺放位置也應(yīng)使同學(xué)們?cè)诼飞戏奖阋粊G棄，如果距離太長，也影響了垃圾的回收。圖4垃圾亂丟現(xiàn)象4 人機(jī)分析 人因工程學(xué)研究的目的是優(yōu)化產(chǎn)品與用戶間的界面，要使垃圾桶與人之間達(dá)到最優(yōu)化的配合，使人不需要有大幅度的改變姿勢(shì)就可以順利地將垃圾投入垃圾箱。與垃圾桶有關(guān)的人體尺寸有:肘高、立姿手功能高、立

18、姿雙手功能上舉高、手長、手寬，如下表1-表2和圖5，考慮到工院男生比例偏重，所以在設(shè)計(jì)時(shí)以考慮男生尺寸為主。表1 人體尺寸表 單位/mm尺寸 男 女 5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976手長165180197150165180手寬708090607080圖5 人體結(jié)構(gòu)尺寸圖 表2 與設(shè)計(jì)有關(guān)的數(shù)據(jù)字母色調(diào)顏色數(shù)R紅5YR黃紅7Y黃13GY綠黃11G綠10BG藍(lán)綠5B藍(lán)15PG紫藍(lán)11P紫2RP紅紫4合計(jì)10834.1 尺寸與外形設(shè)計(jì)4.

19、1.1 垃圾桶的高度 垃圾箱的高度一般應(yīng)小于正常人立姿雙手上舉功能高度的一半。所以垃圾箱的高度應(yīng)在900mm-1080mm之間，我們?nèi)?080mm。4.1.2 垃圾桶的垃圾投入口 垃圾箱的垃圾投入口也主要以滿足男生需求為主:上邊緣不低于95%的手功能高(我們?nèi)?00mm)，下邊緣不高于5%的人肘高度（我們?nèi)?80mm)。這樣既可以使身材高的人不需蹲下，同時(shí)身材矮的人也不需要費(fèi)力上舉就可以投擲垃圾。4.1.3 垃圾入口大小 垃圾入口的開口高度要足夠的大才能使學(xué)生順利地投擲垃圾;同時(shí)也要避免開口過大，以免箱內(nèi)垃圾太顯露影響人的心情;另外開口過大垃圾箱口上方的擋板就不能有效遮擋雨水。學(xué)生日常丟棄的垃

20、圾主要為垃圾袋，飲料瓶等。根據(jù)調(diào)查飲料瓶的高度一般小于300mm，直徑一般小于120mm，所以可將垃圾桶垃圾投入口的寬度定位300mm，高度可選為120mm。 4.1.4 垃圾箱的容量與外形 考慮到垃圾桶的容量問題，為了保證垃圾桶可容納40-50L,所以可以將垃圾桶的直徑設(shè)定為400mm。4.1.5 垃圾箱的功能與人性化設(shè)計(jì) 為了滿足煙頭的回收，可在垃圾桶的上邊設(shè)計(jì)一個(gè)有蓋的煙灰缸，保證煙頭收集的同時(shí)防止雨水的浸入。根據(jù)人因工程學(xué)色彩對(duì)人的影響原理，垃圾箱體應(yīng)為綠色。為了方便垃圾的回收，可以選用掀蓋式，在垃圾桶桶蓋的一側(cè)設(shè)計(jì)，一個(gè)轉(zhuǎn)軸，另一側(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)卡鎖，回收垃圾時(shí)打開卡鎖掀起桶蓋可以很方便環(huán)

21、衛(wèi)工人對(duì)于桶內(nèi)垃圾的回收。所以總體上垃圾桶的設(shè)計(jì)如圖6所示。如圖6 設(shè)計(jì)后的垃圾桶結(jié)構(gòu)尺寸三視圖4.2 布局設(shè)計(jì) 每一路段的垃圾總量等于其日人流量與人均垃圾數(shù)量的乘積。不同路段的人流量與人均垃圾數(shù)量均不同，所以垃圾箱的數(shù)量分布也要針對(duì)不同道路情況考慮。 垃圾桶的位置擺放不僅要滿足日垃圾總量的要求，同時(shí)也要方便學(xué)生棄垃圾，盡量與實(shí)際環(huán)境相適應(yīng)。一般來講，在各道路的路口都要設(shè)一只垃圾箱，從而讓方便路口各方向的行人丟棄垃圾，提高了垃圾箱的利用率。 這次，我們主要對(duì)順楓公寓與教學(xué)樓之間的區(qū)域的垃圾箱布局進(jìn)行分析設(shè)計(jì)見圖7中，箭頭痕跡的大小代表平時(shí)校園人流量的多少，根據(jù)人流量和校園建筑布局，我在一些關(guān)鍵的地方標(biāo)注了紅色的小圓點(diǎn)，代表垃圾桶現(xiàn)在的擺放位置,黃色小圓圈代表改善后增加的垃圾桶位置。圖7 改善后垃圾桶的布局圖5 總結(jié) 至此已完成大作業(yè)的課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)垃圾箱也有了更多的了解。學(xué)習(xí)了人因工