打气筒人机分析实验报告文档格式.docx
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打气筒人机分析实验报告文档格式.docx
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(1)手柄长度,横截面直径
(2)打气筒高度上下限
(3)抓握处两手之间的距离
(4)使用过程中头部与车的最小距离
(5)抽杆与气筒的摇摆角度
(6)全过程中手腕角度变化范围值
(7)全过程中弯腰范围值
(8)上臂与下臂的弯曲角度
(9)打满一次的打气次数
(10)每次打气时间(弯腰大于30°
时重点记录)
3、摄影重点
(1)手指是否有重复动作
(2)整个动作流程
(3)打气过程中腿部作业空间
(4)多方位摄影
三、分析结果
1、打气筒高度分析。
在使用的过程中,人的身体各部分是否舒适很多地方都取决于打气筒高度的上下限。
作为本实验的重点,进行详细的分析。
(1)肘高分析。
本处测试,肘高取男性的95%=109.6cm为上限,取女士的5%=89.9cm为下限。
测得打气筒最大高度为104cm,最小高度为60cm。
如图所示。
109.6cm大于104cm,这就说明了,较高的人在使用打气筒时,抽杆和皮腕会被经常拉出或者碰撞到打气筒的上盖。
(2)腰部分析。
在使用打气筒过程中腰部最大前弯角度为+56°
。
由课本查表可得躯干部位舒适调节范围为0,也就是说应尽量不弯腰。
这一点,打气筒的高度高度明显不合适。
(3)腿部分析。
在现有打气筒尺寸不变的情况下,人们往往会屈膝来减小腰部前弯角度。
如图所示,整个过程中小腿对大腿的最大后摆角度为-49°
由课本查表可知,在站姿情况下,小腿对大腿的后摆舒适范围为0。
这表明,气筒高度不符合人机关系。
(4)手腕分析。
在使用的过程中手腕会不停地活动,对于这个重复动作进行分析。
测在最高和最低处分别测得弯曲极值。
背侧屈63°
,掌侧屈为5°
由解剖学可知,在使用手工具时,手腕顺直操作时,腕关节处于正中的放松状态,这时是人最舒服的状态,而在实验中背侧屈达到了63°
,在重复操作的情况下,腕部产生了酸痛,腕力减小的情况。
所以应给与改良。
2、踏板、气管分析。
气管的长短直接影响着脚部的活动空间。
踏板宽度为4cm,长度为7cm,脚踏面满足固定功能。
经测量,支撑脚距离车32cm,打气筒底部距车47cm,全过程中头部与车的最小距离为21cm。
所以脚部活动空间满足人机关系。
打气过程中头不会碰到自行车。
3、手柄分析。
手柄的大小、形状与人手有着重要的关系,由课本中可查,使用手握工具应避免掌部组织受压力,否则就会妨碍血液在尺动脉的循环,引起局部缺血,导致麻木、刺痛感等。
经测量,手柄为圆柱形,长15cm,横截面直径为3cm,正常使用时两手之间的距离为4cm。
抓握面如图所示。
手柄宽度符合人机工程学,但长度不够,在端部形成了局部集中应力。
因此,手柄长度应继续改良。
4、施力角度分析。
根据人机工程学原理,在工作的过程中应避免静态施力。
如图所示,现测得数据如下,上臂至躯干最大外摆+36°
,最大内摆-12°
,而舒适调节范围为0°
最大上摆+60°
,最大下摆+72°
其舒适调节范围为(+15——+35),皆超过舒适范围。
5、意外分析。
由于打气筒内部结构需要润滑,所以,抽杆上会有大量机油,使用时应避免抽杆触碰衣物。
经测量,抽杆距离腹部最小距离为13cm,筒身距离腿部2cm。
因此,当使用者穿着比较宽松的衣物时很容易沾上油污,而且对于孕妇,特别肥胖者等特殊人群,这种打气筒无法使用。
6、筒身分析。
在平时的拿取放回过程中主要考虑筒身尺寸。
如图所示:
宽3.5cm,最大宽度5cm,类似于长轴为5,短轴为3.5的椭圆,由课本数据可知,着力抓握适宜直径为3——4cm。
所以打气筒筒身符合人机关系。
7、意外情况分析。
打气筒在使用时会出现摇摆问题。
当抽杆被抬起过高时就会出现偏移角度太大(如图所示),最大角度为9°
这时在向下压气的时候就会出现卡住问题。
经过测试提取高度低于35cm时就避免了这种情况的发生。
8、时间、次数分析。
一个自行车车胎打满气用时34s,共21下。
整个动作过程示意图如下:
对于这个重复过程,身高越高的人弯曲角度越大,打气过程就越困难。
本实验对本组身高最高者进行了简单测量对比,角度如图所示:
4、改进意见。
1、适当增加手柄长度。
2、应当增加打气筒长度,可是会增加打气筒的占地空间,我的设想是将抽杆设计成折叠式。
当使用时可以增加抽杆高度,以男性肘高50%为标准,102.4cm。
下臂至上臂弯曲取45°
,计算得,现有打气筒抽杆应该增加42cm。
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