小型挖掘機駕駛室外部造型與頂蓋前窗總成設(shè)計

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1、小型挖掘機駕駛室外部造型與頂蓋前窗總成設(shè)計第一章緒論1.1人機工程學(xué)概述人機工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學(xué)科。人機工程學(xué)是本世紀(jì)五十年代迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。它主要研究工程技術(shù)設(shè)計如何與人體尺寸、生理和心理特性相適應(yīng)的問題。人機工程學(xué)的最大特點是把人看成是系統(tǒng)中的一個組成元素，以人為主體詳細分析人一機器一環(huán)境之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，使機器或者設(shè)備適合人的生理和心理要

2、求，以及其他因素，從而達到工作環(huán)境舒適安全，操作準(zhǔn)確、省力、簡便，減輕操作疲勞和提高工作效率。1.1.1人機工程學(xué)的發(fā)展人機工程學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷以下幾個階段：(一)機械發(fā)展初期。機械設(shè)計只考慮物理原理而忽視操作者的因素，造成許多差錯和事故。因此對機械改進和重新設(shè)計成為工程技術(shù)人員、生理學(xué)家和心理學(xué)者共同研究的課題。其特點是選擇人和訓(xùn)練人，使它適應(yīng)于機器。(二)隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的需要，機械種類不斷增多，對機械的性能要求也越來越高，機械的操作也相應(yīng)復(fù)雜起來，人們往往難以掌握，這迫使工程技術(shù)人員在設(shè)計機械時考

3、慮人的生理、心理特性與機器的關(guān)系，使機械系統(tǒng)適應(yīng)人的操作，形成人機工程學(xué)。(三)工業(yè)技術(shù)特別是電子計算機的出現(xiàn)和發(fā)展、各種高科技領(lǐng)域的突破以及自動化技術(shù)的發(fā)展，促進工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了一系列變革。人與機器、環(huán)境之間的關(guān)系愈來愈復(fù)雜。系統(tǒng)研究人一機器一環(huán)境的關(guān)系，以創(chuàng)造出最適合人工作的條件和環(huán)境，使人機系統(tǒng)綜合效能達到最高。這形成了現(xiàn)代人機工程學(xué)。36小型挖掘機駕駛室外部造型與頂蓋前窗總成設(shè)計我國人機工程學(xué)的研究在三十年代開始即有少量的開展，但系統(tǒng)和深入的開展則在八十年代以后。1980年全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員

4、會和1984年國家軍用人一機一環(huán)境系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的建立，有力地推動了我國人機工程學(xué)研究的發(fā)展。1.1.2人機工程學(xué)的應(yīng)用通過多年的研究和應(yīng)用，人機工程已發(fā)展成為一項獨特的應(yīng)用技術(shù)，即“人一系統(tǒng)接口技術(shù)”，以增強安全性、健康性和舒適性，提高工作效率，改善工作質(zhì)量?！叭艘幌到y(tǒng)接口技術(shù)”己逐漸形成以下四個分支：①人-機器接口技術(shù)。研究人的生理和知覺特性，并將其相關(guān)成果應(yīng)用到操作、顯示與工作空間布局的分析、設(shè)計和評價等過程中。②人一環(huán)境接口技術(shù)。研究處于各種環(huán)境狀態(tài)(光、熱、噪聲和振動等)下人的能力及其極

5、限，同時加強人的能力建模方面的生態(tài)學(xué)研究。③人一軟件接口技術(shù)。研究人們獲取和加工信息的方式，該技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計或完善系統(tǒng)軟件，從而提高可使用性。④人一組織接口技術(shù)。前述三種接口技術(shù)的研究重心都是單個的操作者和操作小組(子系統(tǒng))?？梢哉f是處在“微觀”人機工程層次上。與此相反，人一系統(tǒng)接口中的人一組織接口技術(shù)更顯“宏觀”。它在與系統(tǒng)中的人和技術(shù)相互作用時，解決工作系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)問題。從概念上講，它是一種自上而下的社會一技術(shù)系統(tǒng)方法。著重研究組織系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的設(shè)計及與此相關(guān)的人一機器、人一環(huán)境和人一軟件等多個接口

6、的設(shè)計。隨著人們對人一機器一環(huán)境之間關(guān)系的進一步認(rèn)識，以及對人體潛力和局限的研究，人機工程學(xué)的應(yīng)用逐步走向了實用階段，特別是在航天飛行器安全設(shè)計、汽車設(shè)計、家居環(huán)境設(shè)計、辦公室空間設(shè)計等方面，人機工程已經(jīng)成為設(shè)計是否成功的決定因素。1.2人機工程學(xué)在挖掘機駕駛室設(shè)計中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀二十世紀(jì)八九十年代以來，小型工程機械在市政工程、交通等施工中發(fā)揮了較大優(yōu)勢并得以迅速發(fā)展。小型挖掘機在這些工程中為節(jié)省人力、物力做出了較大貢獻，滿足了城市各種作業(yè)要求，在城市狹窄的工作空間內(nèi)能夠最大限度地發(fā)揮其生產(chǎn)能力，逐步成為

7、城市施工中具有代表性的施工機械。伴隨著小型挖掘機市場的不斷擴大和客戶需求，國內(nèi)外對小型挖掘機技術(shù)的研究也與日俱增。經(jīng)過三十年的不斷改進和完善，小型挖掘機在技術(shù)性能、作業(yè)功能、作業(yè)效率、安全、環(huán)保、節(jié)能和維護保養(yǎng)等方面有了大幅度的提高。36小型挖掘機駕駛室外部造型與頂蓋前窗總成設(shè)計本文主要針對小型挖掘機駕駛室的外部造型及前窗與頂窗總成設(shè)計進行研究。其所研究的內(nèi)容包括駕駛室采光范圍、安全性舒適、坐姿舒適、動態(tài)舒適、溫度舒適、接觸舒適、操作舒適、視野良好等等，這些都屬于人機工程學(xué)的研究范疇。1.2.1國外研究現(xiàn)狀

8、小型挖掘機（國外一般指整機質(zhì)量在)6t以下的液壓挖掘機，國內(nèi)把10t以下的液壓挖掘機都稱為小型挖掘機，以下簡稱小挖）的生產(chǎn)始于上世紀(jì)70年代。1985年以后，由于技術(shù)的進步，這種產(chǎn)品得到了迅速的發(fā)展，技術(shù)上日臻成熟、完善。目前，世界上專業(yè)批量生產(chǎn)小挖的著名企業(yè)有20多家，主要分布在日本、美國、歐洲等地。處于前列的有日本的小松、久保田JCB等公司。日本一個國家在上世紀(jì)90年代初小挖的產(chǎn)量曾達到創(chuàng)紀(jì)錄的7萬多臺，目前