第一篇：大幅面印刷技術及其制版設備的創(chuàng)新設計論文

摘 要：文章對當前流行的大幅面印刷技術進行了介紹，重點對與之相關的大幅面制版技術進行了分析，其中CTP制版方式作為其首選，對其優(yōu)勢、制版輸出的網(wǎng)點、效率、版材選擇等問題進行了總結，以期為企業(yè)提供參考。

關鍵詞：大幅面制版；CTP；制版質量；版材

中圖分類號：TS805.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0005-01

近年來，全球包裝印刷產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，并不斷向高品質、彩色化的方向發(fā)展，一方面，印刷過程的數(shù)字化、自動化水平不斷進步，另一方面，新設備、新材料的不斷發(fā)展提高了行業(yè)產(chǎn)能，降低了產(chǎn)品利潤，加劇了市場競爭。在這樣的大環(huán)境下，引發(fā)了印刷設備與材料大幅面化的潮流，使得大幅面印刷技術成為提高市場競爭力的新興技術體系。在包裝紙箱企業(yè)中，紙箱的生產(chǎn)雖然越來越多的采用了柔性版印刷方式，但由于柔版印刷的特點，不能較好的還原階調層次豐富的精美原稿，高質量的紙箱產(chǎn)品仍然較多的采用膠印面紙后復合的方式進行生產(chǎn)，使得膠印方式在精美紙箱生產(chǎn)中一直占據(jù)主要地位并不斷發(fā)展，而大幅面技術的引入無疑為膠印紙箱生產(chǎn)帶來了新的進步。大幅面技術介紹

大幅面印刷技術是指采用大幅面印刷機、大幅面數(shù)字成像設備、CTP技術、連線加工技術、數(shù)字化色彩管理與生產(chǎn)流程的新技術工藝體系。

大幅面沒有統(tǒng)一定義，一般來講，740 mm×1 050 mm以上的幅面可稱為大幅面印刷。近年來，大幅面印刷技術在膠印和噴墨印刷技術領域發(fā)展迅速，國內外各生產(chǎn)商都有不同的解決方案出現(xiàn)。這些大幅面設備自動化水平高，速度快，并在逐步集成各種數(shù)字控制與連線加工裝置，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)化的高效生產(chǎn)模式。在紙箱紙盒等包裝生產(chǎn)企業(yè)中，用戶對產(chǎn)品色彩質量要求越來越高，瓦楞的微型化，膠印直接印刷技術的進步，也都促進了大幅面印刷技術的引進和應用。

但在國內印刷市場中，企業(yè)對大幅面技術還認識不全，面對這種快速變化還缺乏準備，沒有一套完整的應對策略。企業(yè)面臨幅面增大所帶來的設備配套、操作維護、工藝改進、生產(chǎn)管理和質量控制等方面的問題?？梢哉f大幅面印刷技術仍然面臨著諸多問題，機遇與挑戰(zhàn)并存。

總的來說，大幅面技術除了大幅面印刷設備以外，更是一個印刷系統(tǒng)，還包括與之相關的配套設備，如印前、印刷、燙金、模切、包裝各個環(huán)節(jié)設備的配套。只有前后形成完整的技術體系，大幅面技術的應用才不會出現(xiàn)瓶頸問題，從而促進企業(yè)的生產(chǎn)。在這一大幅面化的過程中，首先是印前制版與印刷的銜接問題。如何在保證印版質量的前提下提高生產(chǎn)效率，選擇匹配的印前制版設備至關重要。制版設備的配套

印前設備的匹配作為整個印刷生產(chǎn)流程的首要環(huán)節(jié)，對后序工藝影響很大。一方面，印版幅面的加大給傳統(tǒng)菲林曬版光源的穩(wěn)定性提出了更高的要求，曬版點光源照度的穩(wěn)定性、均勻性直接影響大幅面印刷的邊緣效果。另一方面，幅面的加大勢必加大了拼大版的難度，文件錯誤所帶來的改版（拼、曬版）周期將直接影響大幅面印刷設備的產(chǎn)能效率和機器的利用率。

目前，隨著大幅面印刷機的應用深入，印前制版的瓶頸問題日益明顯，越來越多的企業(yè)開始傾向于選擇大幅面CTP制版設備。

選擇專業(yè)的CTP供應商，配套適合的CTP系統(tǒng)，再加上專業(yè)的應用培訓，就能更充分發(fā)揮大幅面印刷機的技術特點，更充分地挖掘和實現(xiàn)大幅面印刷在品質、效率和成本競爭上的優(yōu)勢。網(wǎng)點輸出的質量問題

CTP設備與傳統(tǒng)的采用菲林曬版相比，可輸出多種類型的網(wǎng)點，同時可以輸出特殊的網(wǎng)點。這一特點，可以使印刷產(chǎn)品具有一定的防偽性能，而且針對同種電子文檔，在多次輸出的情況下，可以保證印版的質量穩(wěn)定性。

針對大幅面的彩箱彩盒產(chǎn)品，其包裝的視覺效果和促銷功能越來越重要，客戶為了真實的再現(xiàn)產(chǎn)品原貌，從側面反映產(chǎn)品特性，并且達到吸引消費者的目的。除了傳統(tǒng)的營銷手段以外，具有沖擊性的精美印刷效果至關重要。這就要求包裝印刷品要有更細膩的層次和更真實的色彩過渡。針對客戶的這種需求，大幅面印刷設備印刷的各環(huán)節(jié)更多的是提高印版的制作水平。CTP直接制版設備可以針對以上問題，在保證版材統(tǒng)一的情況下，根據(jù)圖像的層次和過渡要求，通過調頻調幅網(wǎng)的自由轉換以及不同網(wǎng)點的自由選擇來提高色彩飽和度，防止色彩跳階，從而滿足客戶的綜合需求。

當然，在大幅面印刷的過程中，CTP的優(yōu)點如果利用不當同樣會成為致命的缺點，如大幅面CTP相比傳統(tǒng)的菲林曬版方面，能很好地避免傳統(tǒng)菲林曬大幅面印版時易出現(xiàn)的“邊緣效應”，從而保證高的印版質量；但另一方面，大幅面CTP設備輸出調頻網(wǎng)已非常容易，但調頻網(wǎng)在網(wǎng)點擴大方面將更不容易控制，尤其在大幅面印刷上，機器的調整要求也更高，由此在色彩控制方面將要投入更多的精力。

CTP流程中的針對產(chǎn)品的版面控制功能模塊，可以靈活自由地處理預飛檢查、疊印、包裝陷印、盒形嵌套拼版等功能，極大地提高復雜盒形的拼版效率和精確度，提高承印材料的利用率和成品率。CTP選擇的考慮因素

4.1 輸出效率問題

大幅面的印版所包含的圖文信息也更多，在選擇配套CTP時，要考慮設備的輸出功率問題。對于熱敏CTP設備，除了考慮幅面的硬件因素以及處理流程外，更多的要關注熱敏成像頭的最大激光輸出能量；對于紫激光CTP設備，更多的關注是設備激光頭的輸出功率。企業(yè)在CTP設備利用率飽和的情況下，可對客戶訂單進行分類，針對多次不定期翻印的產(chǎn)品，為保證前后批次產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性，要優(yōu)先考慮CTP，同時考慮增加中等幅面CTP設備；如果CTP設備的利用率沒有飽和，則要選擇合適的CTP出版速率，保證機器的穩(wěn)定性和壽命。

4.2 設備價格問題

隨著技術的進步，CTP設備的價格不斷下降，早在Drupa 2004展覽會上，各CTP設備生產(chǎn)企業(yè)就打出了“降低CTP技術應用門檻”的宣傳口號。現(xiàn)在，CTP設備的主要制造企業(yè)都有低端產(chǎn)品推出。雖然是低端產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品的核心技術并未改變，只是在上版方式、幅面等方面與高價位機型有所區(qū)別，制版質量可完全滿足紙箱紙盒印刷的需要。各企業(yè)可根據(jù)自身產(chǎn)品的幅面特點、企業(yè)狀況等進行購買。

4.3 CTP版材問題

版材價格是企業(yè)比較關注的問題之一，目 前來說，CTP版材的價格比傳統(tǒng)版材要高，但相信這種局面會在幾年內得到改變。首先，從國際市場方面看，CTP生產(chǎn)商越來越多，逐漸打破了幾大供應商的壟斷局面，隨著越來越多的國際企業(yè)介入版材市場，原有的市場格局將被打破。其次，從國內生產(chǎn)來看，國際幾大版材供應商在國內的投資設廠，國內企業(yè)如樂凱集團第二膠片廠等也推出了自有知識產(chǎn)權的CTP版材。

國內CTP設備和版材的新進展將打破國外廠商一統(tǒng)天下的局面，隨著其技術的不斷成熟，可以預見，今后國內CTP版材的價格仍會繼續(xù)下降。結 語

由上述分析可見，大幅面技術的引入并不僅僅是印刷設備的更新，作為一個系統(tǒng)，必須從印前到印后加工，到生產(chǎn)管理都要與之配套，只有這樣才能提高大幅面所帶來的效率。制版作為印刷生產(chǎn)的第一個環(huán)節(jié)，起著關鍵的作用，CTP設備的使用會解決產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率等諸多問題，才能在快速發(fā)展的市場中占領一席之地。

參考文獻：

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第二篇：設備保養(yǎng)巡回檢查制

設備保養(yǎng)巡回檢查制

檢查項目::水位 水質 水色 氣味 PH值 電機 水泵 板框壓濾機 刮泥機 風機

(離心風機.羅茨風機)閥門 室內外衛(wèi)生.檢查方法: 聽 摸 看 聞

檢查內容: 聽電機水泵運轉聲音是否正常(有無雜音,聲音是否偏大);摸電機溫度

是否在正常范圍;看設備各項指數(shù)(壓力、溫度、電流、流量)是否正常,水泵機封處是否漏水,設備加注潤滑油處是否漏油,設備旁有無雜物,環(huán)境衛(wèi)生是否整潔;聞進水是否夾雜有異味,電機周圍是否有焦糊味等 其他要求:.a.常用設備上的儀表、接線盒、截門、螺絲、管道要經(jīng)常擦拭,特別是

容易發(fā)生松動部分要定期進行檢查;

b．定期對各個設備的潤滑部位加注潤滑油(機油或黃油),對儀表部分定

期進行校準;

c.對于泵房內的水泵(一用幾備)要經(jīng)常進行搭配或輪替開車.檢查要求:法蘭、截門等配件不能有漏點,水泵機封處原則上只允許有微漏(國家標

準3滴/分鐘),電機溫度不能過高;壓力、電流必須在額定范圍內,一旦超過額定范圍操作崗位應立即通知相關部門(電工或維修)等進行故障的排除,并作好記錄.崗位責任制

一、接班人員必須提前15分鐘到崗,班組長必須半點到崗.接班后按規(guī)定著裝被佩帶好相關護具后方可進行巡檢;

二、交接班時,交班方必須就水質、各構筑物內水位及設備運轉情況進行介紹.要求交接班雙方班組長一起進行巡檢,及時發(fā)現(xiàn)并解決隱患,待接班人員確認無誤后方可交班;

三、當班人員必須堅守崗位,不得串崗、脫崗,按操作規(guī)程在規(guī)定時間進行巡檢,及時發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的各種問題,并作好巡檢記錄;

四、當班人員必須保持操作室內的衛(wèi)生,做到接班時和交班時個清掃一次,保持一個清潔衛(wèi)生的環(huán)境;

五、若班上發(fā)生重大問題且超過當班人員處理范圍的,應上報直接領導并記錄在案通知接班人員后方可交班;

六、如在當班過程中操作人員有急事必須去處理的,必須向直接領導請假獲得批準后方可離去;直接領導下班后必須經(jīng)由分廠值班人員同意后才可離廠.班組長無批準操作人員請假的權力;

七、當班人員必須嚴格遵守本崗位各項規(guī)章制度.若違反而造成重大事故的報經(jīng)上級領導視情節(jié)予以處罰;

八、交接班人員嚴禁遲到|、早退、曠工等.班前班上不許喝酒、抽煙;班上不許做與本職工作無關的事情.交接班制度

交工藝指標: 各構筑物內水位高低、進出口PH值、顏色、氣味、COD、氯根、電導率等指標;

交設備運轉: 設備有無不正常情況,處理情況及解決結果;

設備有無跑、冒、滴、漏:;

設備溫度、壓力、電流、聲音、振動情況;

設備有無隱患.交巡檢記錄:記錄要用仿宋體謄寫清楚,詳細記錄本班各設備運轉情況、工藝情況;

有突發(fā)事件必須寫清楚起因、經(jīng)過及處理結果和領導處理意見.記錄不允許有折痕、污漬.交衛(wèi)生狀況:衛(wèi)生包括室內和室外衛(wèi)生.室內衛(wèi)生包括操作室地面、桌面物品擺放、更衣室衣物及鞋子；室外衛(wèi)生包括各個泵房內地面及設備表面衛(wèi)生和室外巡檢路線上衛(wèi)生.要求做到不能有明顯的果皮、紙屑、塑料袋等。

污水站巡檢路線:

原有沉淀池→格柵井→酸堿儲罐→調節(jié)池→提升泵房→鼓風機房→水解酸化→→接觸氧化池→加藥間→混凝池→沉淀池→中間水池→浮渣井→污泥井→污泥濃縮池→板框壓濾機房

污水站工藝操作指標:

PH值:6.5-8堿度:≤8.5mmol/LSS:≤70mg電導率:≤5500μs/cm2 COD:≤100mg/L水溫:≤35℃BOD:≤30mg/L氯離子:≤1500-2000mg/L 污水站巡檢異常情況:

水泵(含電機)聲音,電流,溫度過高;

水泵流量低于額定數(shù)值;

鼓風機壓力過高或者過低,鼓風機電流異常;

進水PH值呈強酸性或者強堿性;

事故池進水:

調節(jié)池水位過高;

水泵(含電機)軸承溫度過高,機封處漏水;

水解酸化池1水位降低.

第三篇：機械創(chuàng)新設計論文

法蘭盤4-φ9透孔雙圓弧導軌的專用夾具創(chuàng)新設計

The flange 4Phi 9 through holes fixture compared to parts，flanges 4Phi 9 through holes for fixture--two half circular guide rail flange 4-Phi 9 through hole clamp。

一． 前言：

本文是通過對一般結構的法蘭盤4-φ9透孔專用夾具的機構進行思考和了解，綜合比較一般類型結構的法蘭盤4-φ9透孔專用夾具，在滿足夾具的精度要求和自由度保證情況下，提出了本人自己的定位方式，既能實現(xiàn)迅速進行精確的定位，同時保證夾緊的可靠性。雙圓弧導軌的結構設計，區(qū)別與一般結構的法蘭盤4-φ9透孔專用夾具的機構，活動空間減小了，而且可操作性增強了。當然，我相信還有細節(jié)需要改進，比如公差的分配和配合的選用。最后就是要感謝任課老師的指導和建議。

二．原理方案設計：

1，定位方式和自由度分析

法蘭盤4-φ9透孔加工序需要限制的自由度為6個自由度，基座限制3個自由度，定位心軸限制2個自由度，旋轉手柄限制1個自由度，沒有過定位，也沒有欠定位問題，用鎖緊螺母和旋轉手柄進行夾緊。2，定位基準的選擇

由零件圖可知，4-φ9透孔沒有形位公差的要求，它的設計基準是φ200+0.045的孔中心線，所以選擇內孔側面作為主要定位基面，與中心軸線距離34mm的面作為輔助定位面。3，切削力及夾緊力計算

刀具：φ9高速鋼錐柄標準麻花鉆

根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.2-16鉆削切削力的計算公式，切削扭矩計算公式為：

T=0.21d2f0.8 KF

得 T=0.21*92*0.40.8*0.902=7.37(N.m)其中： d=9mm； f=0.4mm/r；

KF=（160/190）0.6=0.902；

切削力（軸向切削力）計算公式為： Fx=419d f0.8 KF=419*9*0.40.8*0.902=1634.2N 因為在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)計算公式為：

K=K0K1K2K3K4 其中：基本安全系數(shù)K0=1.5；

加工性質系數(shù)K1=1.2； 刀具鈍化系數(shù)K2=1.0； 切削特點系數(shù)K3=1.2； 夾緊穩(wěn)定性系數(shù)K4=1.3；

所以

K=1.5*1.2*1.2*1.0*1.3=2.8 故

F切=4.212*1634.2=4588.8N

而水平夾緊力是由扭矩引起的，根據(jù)所選用的定位和夾緊方式可知：

按最大摩擦系數(shù)f=1考慮：

F夾=T*2.8*2/1*d=7.37*2.8*2/0.011=3752N 其中d是接觸圓周直徑，d=11mm 4，定位誤差分析

（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為定心軸，因為該加工孔φ9與定位孔φ200+0.045沒有形位公差的要求，而且為了裝夾的方便，定心軸與零件采用間隙配合，但為了保證其精度的更準確性，定心軸的制造精度等級應在可行的條件下足夠夠，現(xiàn)在采用φ20h6的定心軸。

（2）定位誤差的計算。由于本工序的定位基準和工序基準的重合，因此它的定位誤差為：

△ jw=TD+T軸+△s=0.045+0.013+0=0.058mm 其中：TD為孔的公差； T軸為軸的公差； △s為最小配合間隙。此即為定位心軸引起的定位誤差。

以上是夾具的相關力和定位誤差的粗略計算，有關的數(shù)據(jù)參考各種書籍和設計手冊。

三．機構設計

以下是結構的三維設計圖和3D爆炸圖：

三維設計圖

3D爆炸圖

四．創(chuàng)新點

雙圓弧導軌的設計是該夾具的最大的創(chuàng)新所在，利用三點確定一個圓的原則，而且鉆模板也相應的采取圓弧外形設計，可以相應地減少空間，同時由于鉆模板不再是橫向的裝卸，而是縱向的裝卸，可以減少空間的操作性。結論：

科技是第一生產(chǎn)力，而科技的靈魂是創(chuàng)新，在科技的道路上，即使前進一小

步，也有新高度。一個民族和一個國家在現(xiàn)代社會里，如果要屹立不倒于世界強手之列，除了民族氣節(jié)外，更需要科技上的積極突破和創(chuàng)新，更需要大眾的創(chuàng)新和靈感，更需要有知識文化修養(yǎng)的人從天馬行空的幻想到孜孜不倦的攻關。既然身為當代的大學生，就應該做當代大學生應該做的事，我們在好好學習課堂那點知識之外，更應該著眼于社會和各行業(yè)的新動態(tài)。從哲學唯物主義的一種觀點看，意識是來源于客觀事物的，而意識卻又是能反作用于客觀事物的，我們必須寬闊自己的視野，讓自己的意識更多存儲各式各樣的客觀事物。而從哲學唯物主義的另一個正確觀點看，事物之間是具有聯(lián)系的，對立和統(tǒng)一是不矛盾的。創(chuàng)新就是用自己的天馬行空的想法加上自己的專業(yè)修為糅合和統(tǒng)一出來的，作為現(xiàn)如今普及為大眾教育的大學生，自己學到的專業(yè)知識畢竟是很有限的，就像上面本人設計的雙圓弧導軌的法蘭盤4-φ9透孔專用夾具，細究起來，肯定問題不少，因為知道的和懂得的相關知識有限，可至少能自己動手做了，能自己動腦想了。這關乎到態(tài)度問題，一種對老師和自己負責的態(tài)度，一種專業(yè)態(tài)度。如果非要追求一種程序化的流程，那還不如不做。縱然冠冕堂皇，可也不是你自己的思想，畢竟這是自己專業(yè)的問題上，不是社會調查的問卷。每個行業(yè)或專業(yè)的都應該有每個行業(yè)或專業(yè)的素養(yǎng)問題，比如學機械設計竟不知道線性和粗細實線的區(qū)分使用，而營銷專業(yè)的整天藝術潮人的打扮，豈不讓人笑話了，最后，特別向老師說明一點，因為沒見過轉塔式車床，不知道和機床的具體連接構造，只是開了四個象征性的連接透孔，但在精度要求和自由度限制問題上是能保證。學生只能做到這里了，再好的話，就要更好好學習專業(yè)知識了，同時也要加強自己工程軟件的學習了。

五．參考文獻：

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第四篇：機械創(chuàng)新設計論文

筆記本電腦散熱桌創(chuàng)新設計

摘要：對筆記本電腦來說，在性能與便攜性對抗中，散熱成為最關鍵的因素，筆記本散熱一直是筆記本核心技術中的瓶頸。有時筆記本電腦會莫名奇妙的死機，一般就是系統(tǒng)溫度過高導致。為了解決這個問題，人們設計了散熱底座，好的底座可以延長筆記本電腦使用壽命?？墒莻鹘y(tǒng)的筆記本散熱器很占空間，而且扇熱器底座有一定高度，放在電腦桌上加高了筆記本電腦的放置高度，筆記本使用起來不舒適。如果我們把散熱器和電腦桌設計為一體，這個問題就能得到很好的解決了。電腦桌可以采用桌面加可拆卸支撐腳的方式來設計制作，這樣電腦桌既節(jié)省了空間，又可滿足多種使用要求。關鍵字：散熱器 電腦桌 創(chuàng)新設計

筆記本散熱底座的工作原理

筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種：1）單純通過物理學上的導熱原理實現(xiàn)散熱功能。將塑料或金屬制成的散熱底座放在筆記本的底部，抬高筆記本以促進空氣流通和熱量輻射，可以達到散熱效果。2）在散熱底座上面再安裝若干個散熱風扇來提高散熱性能。這種風冷散熱方式包括吸風和吹風兩種。兩種送風形式的差別在于氣流形式的不同，吹風時產(chǎn)生的是紊流，屬于主動散熱，風壓大但容易受到阻力損失，例如我們日常夏天用的電風扇；吸風時產(chǎn)生的是層流，屬于被動散熱，風壓小但氣流穩(wěn)定，例如機箱風扇。理論上說，開放環(huán)境中，紊流的換熱效率比層流大，但是筆記本底部和散熱底座實際組成了一個封閉空間，所以一般吸風散熱方式更符合風流設計規(guī)范。市場上的散熱底座多數(shù)是有內置吸風式風扇的。

當前中國電腦桌產(chǎn)業(yè)背景

中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結構不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。從什么角度分析中國電腦桌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況？以什么方式評價中國電腦桌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度？中國電腦桌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位和前景是什么？中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展與當前經(jīng)濟熱點問題關聯(lián)度如何??諸如此類，都是電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對和解決的問題——中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國電腦桌產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需選擇發(fā)展方向。

中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告闡述了世界電腦桌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了“新型電腦桌產(chǎn)業(yè)” 及替代品產(chǎn)業(yè)概念，在此基礎上，從四個維度即“以人為本”、“科技創(chuàng)新”、“環(huán)境友好”和“面向未來”準確地界定了“新型電腦桌產(chǎn)業(yè)” 及替代產(chǎn)品的內涵。根據(jù)“新型電腦桌產(chǎn)業(yè)” 及替代品的評價體系和量化指標體系，從全新的角度對中國電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了推演和精準預測，在此基礎上，對中國的行政區(qū)劃和四大都市圈的電腦桌產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了全面的研究。

進入二十一世紀以來，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國電腦桌行業(yè)保持了多年高速增長，并隨著我國加入WTO。近年來，電腦桌行業(yè)的出口也形勢喜人。2008年，全球金融危機爆發(fā)，我國電腦桌行業(yè)發(fā)展也遇到了一些困難，如國內需求下降，出口減少等，電腦桌行業(yè)普遍出現(xiàn)了經(jīng)營不景氣和利潤下降的局面。2009年，隨著我國經(jīng)濟刺激計劃出臺和全球經(jīng)濟走出低谷，我國電腦桌行業(yè)也逐漸從金融危機的打擊中恢復，重新進入良性發(fā)展軌道。進入2010年，全球經(jīng)濟復蘇的前景面臨波折，國內經(jīng)濟結構調整的呼聲逐漸升溫，貿易保護主義的抬頭，電腦桌行業(yè)中技術含量低的人力密集型企業(yè)，缺乏品牌的出口導向型企業(yè)面臨發(fā)展危機，而注重培養(yǎng)品牌和技術創(chuàng)新能力較強的企業(yè)將占得先機。電腦桌行業(yè)企業(yè)如何面對新的經(jīng)濟環(huán)境和政策環(huán)境，制定適合當前形勢和自身特點發(fā)展策略與競爭策略，是電腦桌行業(yè)企業(yè)在未來兩年我國經(jīng)濟結構調整大潮中立于不敗之地的關鍵。本報告內容嚴謹、數(shù)據(jù)翔實，更輔以大量直觀的圖表幫助電腦桌行業(yè)企業(yè)準確把握行業(yè)發(fā)展動向、正確制定企業(yè)競爭戰(zhàn)略和投資策略。本報告依據(jù)國家統(tǒng)計局、海關總署和國家信息中心等渠道發(fā)布的權威數(shù)據(jù)，以及我中心對電腦桌行業(yè)的實地調研，結合了行業(yè)所處的環(huán)境，從理論到實踐、從宏觀到微觀等多個角度進行研究分析。它是業(yè)內企業(yè)、相關投資公司及政府部門準確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，洞悉行業(yè)競爭格局，規(guī)避經(jīng)營和投資風險，制定正確競爭和投資戰(zhàn)略決策的重要決策依據(jù)之一，具有重要的參考價值！

當前電腦桌散熱器存在的問題

a)宿舍空間過小，再加上宿舍里人口密集，給同學們上網(wǎng)帶來很大的不便； b)宿舍里只有兩個小電風扇，而且懸在高處；因此在夏天上網(wǎng)時，電腦散熱過慢，這樣不僅影響電腦使用壽命，而且也給操作帶來了很大的麻煩；

c)晚上當其他人都在休息的時候，如果你想使用電腦做材料，但光線不好，這時如若你開燈的話，勢必會影響其他人的休息，也可能會引起公憤，從而給自己帶來一些不必要的麻煩；

d)冬天的時候不想下床使用電腦，但把電腦直接放在身上不僅給操作帶來很大的不便，而且也會影響您的身心健康。

問題解決方案

a)為解決宿舍空間小的問題，現(xiàn)在設計一個形狀大小都合適的筆記本電腦散熱桌；

b)為解決筆記本電腦散熱的問題，現(xiàn)準備在設計的電腦桌四周及中間分別安放一個用USB接口連接的風扇；

c)為解決晚上做材料光線的問題，現(xiàn)在筆記本電腦桌的右上訪安裝一個帶有三孔和兩孔的插座，以方便筆記本電源的連接和臺燈的連接；

d)為解決冬天不想下床用電腦的問題，現(xiàn)在筆記本電腦桌的下面安放四根長度可以伸縮的連桿，這樣設計出來的電腦桌不僅可以在地上使用也可以在床上使用，從而滿足了客戶的需求。

電腦散熱桌的優(yōu)點與創(chuàng)新設計：

此種新型電腦散熱桌，在設計上綜合了老式電腦散熱桌的特點，但在原來的基礎上也增加許多新的優(yōu)點。此次所設計的電腦散熱桌相比較以前的有以下優(yōu)點：

1.在桌面的四周以及中間分別安裝一個風扇，這樣可以使電腦在工作時達到最 佳散熱效果，從而在一定程度上保護電腦的健康；

2.在電腦的右上方加上一個帶有三孔和兩孔的插座，不僅使電腦電源連接方便，而且也能外加臺燈，這樣便可以讓消費者在深夜中可以放心的做自己的工作；

3.風扇與風扇之間的連接是通過導線連接在一塊的，最后匯總通過USB插口接到電腦上，使用起來很方便。

4.在木桌的正下面設有一個深槽，可以用來安放托板的，理所當然托板與木桌的連接是通過滑輪來實現(xiàn)的，這樣在抽拉托板時很方便；安放托板的作用是為了方便娛樂。比如說當你想要玩游戲時，發(fā)現(xiàn)筆記本的鍵盤用起來很不方便，這時可以考慮外加一個鍵盤，這樣便可以很舒適的玩游戲，對操作帶來很大的方便。

5.桌面的形狀尺寸都很精致，這樣可以解決很多因為空間大小所帶來的問題。6.桌子的下方是用四根可以伸縮的連桿支撐的，這是本次設計的最大優(yōu)點，連桿可長可短，因此桌子可以隨地使用，尤其是冬天的時候躺在床上可以安心的享受電腦給你帶來的樂趣。

總而言之，此次設計是結合生活中出現(xiàn)的各類問題來實現(xiàn)的，也是為了方便廣大消費者對電腦的使用。創(chuàng)新的地方也是結合所用產(chǎn)品的不足之處來提出的。

我們在生活中要學會發(fā)現(xiàn)問題，并且努力嘗試解決生活中各種各樣的問題，這樣我們的社會才會進步，我們的生活水平才會有更大的提高！

此種新型電腦散熱桌,在市場上可能已出現(xiàn)；但其在生活中帶來了巨大的方便。不僅可以放在地上,還可以放在床上。尤其在冬天的時候,躺在床上既可以做商務也可以休閑,真是方便的很。雖然此種商品構造簡單,但實惠可用，相信一定會受到廣大消費者喜愛的！

產(chǎn)品結構設計：

為滿足設計的需求，設計產(chǎn)品的尺寸在使用中必須符合消費者的要求。所設計出的產(chǎn)品不僅實惠，而且更實用。但在設計中應首先考慮產(chǎn)品的設計尺寸，因此也就離不開對產(chǎn)品的設計計算。下面將對產(chǎn)品的尺寸來進行概述：

一．零件的組成及尺寸

① 木桌：長50cm×寬50cm×高11cm（木桌的正下面有一深槽）； ② 槽：長40cm×寬40cm×高6cm;③ 拖板：長38cm×寬38cm×高5cm;④ 滑輪：四個直徑為1.5cm的滑輪； ⑤ 風扇：四周為四個直徑為7cm的風扇，中間直徑為9cm;⑥ 插座：長5cm×寬10cm×高5cm;⑦ 腿腳：四根總長為120cm的連桿，每段連桿的長為30cm, 且每段的上方有一凹槽和凸臺。

裝配圖：

所有零件裝配到一起后,形成如圖所示的裝配圖,為新型電腦散熱桌。

零件圖：

Ⅰ.風

扇

四個直徑為7cm的風扇和一個直徑為9cm的風扇來實現(xiàn)電腦的散熱

Ⅱ.滑

輪 四個直徑為1.5cm的滑輪來實現(xiàn)托板的抽拉

Ⅲ.托 板

長度如圖所示的托板來安放鍵盤

Ⅳ.桌

面

以便于安放風扇和筆記本電腦，還有一些其它的東西。圖如下所示：

Ⅴ.連

桿 自由伸縮來支撐電腦桌。圖如下所示：

三維圖

⒈風

扇

⒉滑

輪

⒊托

板 ⒋桌

面

⒌連

桿

設計總結與反思

設計的本質是創(chuàng)新，設計與人類的生產(chǎn)活動密切相關，它是把各種先進的技術成果轉化為生產(chǎn)力的一種手段和方法 設計的目的是實現(xiàn)產(chǎn)品的功能，建立性能好、成本低、價值高的系統(tǒng)和結構，以滿足人類社會不斷增長的物質和文化需要通過這次的設計我深深的感受到實踐的重要性，只有親自動手做過了才能更好的了解自己在哪方還有缺陷。這次設計加強了自己的動手能力，同時我也學到了許多知識，只有這樣才能學好、學到真正屬于自己的東西。無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，都要始終保持飽滿的精神。提高學生 合設計能力，特別是提高創(chuàng)新設計能力，是21世紀的機械專業(yè)建設的改革主線。俗話說：“實踐出真知”，想提高自己的設計和創(chuàng)新設計能力，就要多察、多思考、多動手。在設計過程中發(fā)現(xiàn)問，解決問題，不斷的積累經(jīng)驗。這樣經(jīng)過反復的錘煉，我們的 合設計能力和創(chuàng)新設計能力就能夠在不知不覺中得到提高。

由于本人的能力有限，在本作品的設計過程中，在內容的選擇和編排過方，難免會出現(xiàn)許多欠妥之處，敬請老師指點。

參考文獻：

1、黃純穎主編 《機械創(chuàng)新設計》 高等教育出版社 2000.7

2、張春林主編 《機械創(chuàng)新設計》 機械工業(yè)出版社 2007.9

3、李萍萍 賀煒主編 《機械制圖與計算機繪圖》 機械工業(yè)出版社 2007.1

4、李海萍主編 《機械設計基礎》 蘇州大學出版社 2002.12

5、機械設計手冊

第五篇：機械創(chuàng)新設計論文

工程機械中的宜人性設計

內容提要：本文通過介紹國外工程機械的先進結構,依據(jù)人機工程學的方法進行分析,著重以總體布置、駕駛室和司機座椅、操縱機構和信息顯示裝置幾方面做了些探討。

在工程機械產(chǎn)品設計中, 不論是技術設計還是藝術造型設計, 都是圍繞著如何使產(chǎn)品發(fā)揮最大的功能效用。而產(chǎn)品功能是通過人與機器的相互作用來最終實現(xiàn)的。所謂宜人性設計是指應用人機工程學的原則和方法研究“人一機器一環(huán)境”這個統(tǒng)一的綜合系統(tǒng), 并設計這個綜合系統(tǒng)合理的方案。建立人一機之間最適宜和最合理的相互作用方式?？茖W技術的飛速發(fā)展,計算機輔助設計的引入,使當今工程機械的設計達到了一個更高的水平,產(chǎn)品設計的主要困難,已不在于機器設備本身,而在于如何確定人與機器以及人與環(huán)境之間最佳的相互協(xié)調關系。實踐證明,既使采用了新的高功效的機器和設備,由于其結構與人的相互作用方式不適應人的功能特點,則往往不能達到預期的效果。因此,在產(chǎn)品設計中充分考慮“人的因素” ,解決產(chǎn)品與人相關的一切方面,選擇最佳的“人機” 系統(tǒng)是技術設計和造型設計中不可分割的重要組成部分。人機工程學可以幫助技術設計和造型設計者選擇最理想的產(chǎn)品設計方案,在方案設計中,允許采用技術對人的“ 遷就”及人對技術的“選擇”。宜人性設計的最終目的就是為操縱者創(chuàng)造高效、安全、舒適和方便的工作條件,保護其體力和激發(fā)其工作自信心,提高勞動生產(chǎn)率。

一、總體布里的宜人性設計

一臺設計良好的機械,其安全、可靠、易于維護修理、檢測和使用方便以及保證有良好的視野是最基本的人機工程學標準。

1.保養(yǎng)檢測省時省力

日常保養(yǎng)及登機前檢測要省時省力, 以便使機械有更多的時間進行工作。造型設計必須和總體布置設計密切配合,充分考慮經(jīng)常換用的一些零件、組件及總成件的配置,不僅更換檢測容易,而且保證在更換時不需反復拆卸機器。保養(yǎng)點集中并易于接觸,潤滑點盡可能少且加長潤滑周期。需常調整的部件,應設檢修門和孔口，孔口的形狀和大小應滿足在擋板外便于工作和觀察。C A T D gL推土機對發(fā)動機、變速器、轉向離合器,制動器及支重輪架的各軸承所設的潤滑點具有快速保養(yǎng)和保養(yǎng)周期長的特點。其基礎本身上僅有4個注油點,附屬裝置上有14個注油點,(推鏟上2個,裂土器上有12個),使?jié)櫥喕?繞機檢查快速方便。

在CAT生產(chǎn)的許多機種中,都設有保養(yǎng)指示器,顯示紅色信號時,意味著過濾器內的過濾心臟需保養(yǎng);采用透明塑料積塵杯,便于目測聚塵狀況:采用直觀的目測油量計,檢查方便而且也避免開啟油箱對系統(tǒng)造成污染;采用旋緊式潤滑油和燃油過濾芯,不僅容易接觸,更換時也干凈利索。在D8K 和D9H 型機上還采用了快速更換潤滑油系統(tǒng),比普通換油方法一宵省80 % 以上的時間。2.維修方便

為便于檢修,各國的工程機械在總體設計上都將駕駛室做成一“ 整體”,并可傾斜不同的角度。如C A T 953 裝載機可用千斤頂使駕駛室整體傾斜24 度，利于更換變速器油濾芯和快速連接液壓檢測接頭,對發(fā)動機和傳動裝置進行故障檢查和排除,駕駛室還可借外力傾斜朋，以便拆下發(fā)動機或傳動裝置。

實踐證明,技術性能的改進和新結構的運用,是提高宜人性設計的重要基礎。C A T D1 0 , D 9 L 和D 8L 均采用了組件裝配式結構,使所有主要動力傳動系部件在不必拆除推土鏟、松土器、駕駛室等情況下就能快速拆卸和更換,尤其是拆除最終傳動,顯示了組裝式結構的優(yōu)越性,它只需斷開履帶即可拆出終傳動部件。這樣不僅使拆除部件所需時間減少,而且為現(xiàn)場維修帶來極大方便、縮短了停機時間，降低了保養(yǎng)費用。

3.視野良好

視野廣闊清晰是提高和確保效率的主要保證?？吹们宀拍芨傻煤?。駕駛室的造型應與總體設計相結合,其位置及門窗結構應當容易看清工作裝置和通行道路。D 10 推土機的造型設計充分體現(xiàn)了視野良好的要求。在總體造型上呈“A”字形, 處于前方視野要求,采用斜置的發(fā)動機罩和垂直安裝的提升油缸，在后方視野上由于采用了新穎的三角形履帶布局，不僅使總機長度縮短, 而且為司機回顧松土器工作狀況提供了方便;左右及后方采用富有力感的“ 梯方形” 的斜壁式油箱造型, 其上表面均有一定的下傾角度,減小了死角,使司機在工作時前后及兩側都有良好的視野。

在技術設計上也應考慮到所采用的結構對視野的影響。C A T 9 5s 裝載機采用了Z 形連桿,不但提高挖掘力及鏟斗的卸載速度,更重要的是由子采用單油缸進一步拓寬了司機的視野。在其G 系列平地機的主機架上,從鉸接式連接件直到前面采用整體結構,取消了阻礙前方視線的平土鏟聯(lián)桿裝置和齒輪箱,使視野更為廣闊。

二、駕駛室和司機座椅的設計

工程機械駕駛室應具有安全保護、防風防火和防雨防曬,不受灰塵、廢氣侵擾以及減輕振動和降低噪聲的功能。這些功能的好壞直接影響司機的安全舒適,對提高生產(chǎn)效率起著顯著的作用。其中減振的程度也影響司機乘坐的動態(tài)穩(wěn)定性。

座椅的舒適性有兩方面內容: 坐姿舒適性和振動舒適性(靜態(tài)特性和動態(tài)特性)。這兩方面因素及其座椅相對于駕駛室內和操縱機柯布局中的位置,直接影響著司機的舒適和方便,操作的靈活與效率。振動舒適性的研究是把路況一懸掛行走系統(tǒng)與座椅一人當做一個整體,探索在各種工況下受隨機振動對人在心理和生理方面的感覺反映。國際標準15 0 26 3 1 一1 9 7 8(E)《人體承受全身振動能力的評價指南》對人體承受全身振動能力的標準作了最完善的評價。這里不作探討。座椅的坐姿舒適性的研究則主要偏重于人體生理結構(人脊柱的腰曲弧線及坐姿狀態(tài)下人接觸座墊和靠背的體壓分布)與座椅結構、座椅廓面形狀和幾何參數(shù)的關系上, 使座椅兼有良好的靜態(tài)和動態(tài)特性。1.乘坐姿勢

最舒適的乘坐姿勢,一般認為是符合人體生理要求, 即能保持正常的腰曲弧形而不受拉伸變形, 腰背部肌肉處于松馳和休息狀態(tài)以及腹部通向大腿的血管不受壓迫的乘坐姿勢。其特征是: 臀部離開靠背稍向前移,使肩部后傾并與大腿下平而夾角(體腿夾角)為1 15 度, 小腿自然前伸并保持與大腿和腳之間有110度到115度的夾角。見圖l。

2.兩點支承原則

對人體腰部與背部的合理支承能夠防止腰曲變形,是保證坐姿舒適性的重要結構措施。見圖2(a 為一點支承, b為兩點支承)。兩點支承

中, 上面一點稱為靠肩, 能減輕頸曲變形, 設置在第5 一6 胸椎之間;下面一點稱為腰墊,它對保持和恢復正常腰曲弧形和保護易損腰椎它對保持和恢復正常腰曲弧形和保護易損腰椎有決定作用,其位置在第4 一5 腰椎之間的高度上。幾何參數(shù)見表1。

靠背傾斜角度和兩點支承是相互依存的,因使用要求不同而有所偏重。以休息為主的座椅, 多采用兩點支承且以肩靠為主;以土作為主的座椅, 則應保證工作要求, 采取直坐式。以往工程機械座椅多屬此類, 工作過程中背部幾乎接觸不到靠肩, 兩點支承中只有腰墊在起作用, 但一點支承也能起到保護腰椎和緩和腰 曲拉伸變形的作用。所以, 我們?？吹降墓こ虣C械座椅與汽車駕駛員及乘客座椅有所區(qū)別。前者主要以工作和操作方便為主: 后者則兼有工作和休息的雙重性。但近年來, 國外工程機械出于操作系統(tǒng)布置合理而且多采用先導液壓助力操縱機構和可傾斜不同位置的轉向柱, 座椅也采用張緊度可變的懸掛裝置, 可作上下及前后調整、座墊及靠背也可按司機個人喜好作向前或向后傾斜, 操作時不必將身體探出, 當機械處在斜坡或向旁傾斜時, 側面的扶手和安全帶使司機仍能穩(wěn)坐椅中。扶手也可折起, 以免妨礙動作。所以當今工程機械司機座椅也采 用了適宜于整日工作且最符合人體曲線的高靠背座椅, 比以往具有更好的操縱和.乘坐舒適性。

3.體壓分布

人體重量作用在座墊和靠背上的壓力分布稱為體壓分布, 是影響坐姿舒適性的一個生理因索。人體臀部和肩部上的不同部位, 在產(chǎn)生不舒適感以前所能承受的壓力是不同的。因此,座倚的壓力分布應是合理分布而不是平均分布。見圖3 , 一般說來, 坐骨周圍的肌肉可承受較大壓力, 而大腿下面的肌肉, 因里面分布有大血管和神經(jīng)系統(tǒng), 很小的壓力一也會影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導, 從而引起不舒適。同樣,靠背上的壓力也應是合理分布, 集中在肩腳骨和腰椎兩個部位。坐姿舒適的體壓分布應是:人體的大部分重量應以較大的支承面積、較小的單位壓力合理地分布到座墊和靠背上;壓力分布從小到大應平滑過渡, 避免突然變化。.其它因素

座椅的幾何尺寸及形狀、所用材料也影響坐姿舒適性和操作的靈活性。首先, 座椅應該是能夠上下、前后進行調整, 以適應不同國度、地區(qū)和不同種族的司機舒適乘坐。座椅深度要恰當, 以便很好地利用靠背,通常為3 7 5-4 0 m m 為適宜,寬度應允許坐者姿勢有所變化,最小的寬度是450mm(衣服口袋和口袋裝物距離),有扶手座椅, 兩扶手最小距離是4 75mm;靠背的寬度以不大于325 一375 m m為宜,以免工作時,人的肘部經(jīng)常碰到靠背;座墊應有一定的柔軟性,既可增加接觸面積;又可減少壓力分布的不均勻性。但太軟太高的坐墊又容易造成身體不平衡和不穩(wěn)定,表面材料最好不使用塑料面,應采用纖維材料,既可透氣,又減少身體滑動。

若幾何參數(shù)及座椅廓面形狀選擇不當, 會產(chǎn)生如圖4 所示的情況, 箭頭所指為受壓迫即不舒適部位。

5.評價原則

評價一個座椅舒適性的主要項目的重要程度如下:1.腰墊20％: 2、靠背傾斜角15 ％: 3.座椅深度和高度10 ％+ 5 ％: 4.座椅上下、前后移動10 ％;5.椅架下面的空間5 ％(對于工程機械也可不予考慮), 6.座墊與水平傾斜角3％;7.座墊前緣的圓角和柔軟度2 ％;8.其余項目一包括肘部臀部和肘部活動空間,座墊和靠背的空載輪廓,蒙皮的透氣性, 防滑性等30 ％

三、操縱機構和信息顯示裝置

操作的效率和是否容易、省力與提高機械生產(chǎn)率有密切關系。操縱機構的布局、儀表顯示裝置的布置和駕駛座椅的位置, 三者之間的物理尺度應綜合考慮、統(tǒng)籌兼顧。工作位置的尺度由操作者在工作時視界的大小(包括室外視野良好和室內觀察儀表和操縱桿件方便)及手、腳的活動范圍和手、腳動作的有效性、協(xié)調性來決定。全盤布局要力求使操作工序耗時最少、體力消耗小和識別儀表指示方便、清晰和準確。l、布置合理(1)操縱機構

操縱機構的布置, 應根據(jù)其使用方便程度、操作順序和頻繁性, 將最常用的部分置于有利觀察和手腳最有利的動作范圍之內。

圖5所示為手和腳的作業(yè)范圍。圖6 是C A T D g H推土機的駕駛室布置、參照兩圖可以看出, 操縱機構的布置非常合理。根據(jù)人的生理特點,不經(jīng)訓練的人, 一般情況下右手反應時間比左手反應時間短而且準確。象油門控制桿、· 推鏟控制桿和裂土器控制桿這類常需調整的操縱桿件均布置在右手最方便的活動范圍內的減速踏板也方便地放在司機反應較敏捷的右邊。次要的操縱桿, 如定期性或不經(jīng)常調整的桿件布畏在工作區(qū)邊界處或邊界外。象為保護機器司機和在場人員專設的安全手柄(圖6 3)就設在控制臺的左邊,而且顏色與其它桿件不同, 手柄上飾有警告功能的紅色,當司機離開駕駛室時,隨手將其結合,方便自如。但是應急機構桿件的形狀和顏色,不僅應與一般機構相漢別, 而且應設置在任何情況下都能接近且與一般機構隔開的獨立空間處。(2)儀表顯示裝置

司機在作業(yè)過程中, 監(jiān)視控制臺的儀表指不和操作機械的工作常常是同時進行的。因此, 儀表的合理布置, 將意味著司機通過快速判讀儀表, 及時掌握機械的運轉狀況, 保障機械的安全。根據(jù)人的視覺運動規(guī)律, 視線習慣習腳、左到右和從上往下運動;看圓形物體, 總是沿順時針方向比較迅速。從圖6 可看出, 反應機器狀況的重要儀表, 從左至右排列在儀表板上。而且儀表指針的擺動方向多為順時針或具有一定的規(guī)律性, 以便司機迅速判斷作出反應。

儀表板的位置, 應處于司機最有利觀察區(qū)域。根據(jù)人的視覺特點, 橫向視野大于縱向視野;眼睛的水平運動比垂直運動快。圖7 為人水平和垂直方向視域的劃分(a 未畫出最大視域)。橫向視野中最大視域為2 0度(頭部和眼球均轉動)只有眼球轉動時為1 20。視線突然轉移過程中, 大約3 拍的時間能看清目標,其余盯帕的時間視覺是不真實的。根據(jù)這些特點, 儀喪板應布置在司機前下方最有效的水平視域是以下三個區(qū)域:

A: 中心視力范圍(1.5 到3 度)對物體視覺最清晰:

B: 片刻視力范圍(1 8 度)有限時間內即可辯清物體;

C: 有效視力范圍(3 度)需集中注意力才能辯清物體。

最有利的縱向視野為視平線上30 度，下40 度，坐姿工作時向下的最佳視線為15度, 見圖7 a , 監(jiān)控機器各主要功能的儀表和警示燈, 應沿垂直方向在水平線下30 度范圍布置在斜置防眩的儀表板上。水平方向上, 在作業(yè)時不需用的次要儀表擺在視域之外;主要的置于B、C 區(qū)域;最重要的布置到最佳視區(qū)內(A 區(qū))。當然,儀表位置主要是有利于工作。C A T 42 6 型挖掘裝載機的儀表板則設在操作者的右邊,無論操作裝載機還是反鏟裝置都便于觀察。儀表板處于司機前下方, 因此,必須重視儀表板的反射光,以免干擾司機帶來危險。儀表板的色彩應與室內色彩有適當對比,常見的多為深色(如黑色),所有材料應為無光澤和表面粗糙以便形成漫反射,清除眩光。切忌在儀表板上使用過多的色彩和為裝飾所采用光亮度大的電鍍框儀表。這些都會造成視覺疲勞。目前, 國外工程機械普遍采用電子監(jiān)控系統(tǒng)(E MS)替代傳統(tǒng)的儀表顯示裝置。C A T公司60 腸的產(chǎn)品已裝備了這種信息顯示系統(tǒng)。代表了今后工程機械發(fā)展的趨勢。電子監(jiān)控系統(tǒng)相對儀表有極大的優(yōu)越性, 其判斷準確性高出儀表3 一4 倍: 其可靠性在每1 0 個作業(yè)小時中,失效率約為0.0 0 1 7。而儀表的準確性和可靠性會因各種因素,使用時間、振動和人為的原因而受到影響。儀表需司機來判讀并記住其讀數(shù)所包含的意思, 對于經(jīng)驗較少的司機則必須把更多的注意力集中在工作上而不是集中在機器的工作狀況上;既使有經(jīng)驗的司機也會由于指望儀表顯示正常而較少去注意。使得危險狀況得不到及時注意, 從而引出問題。而電子監(jiān)控系統(tǒng)則利用預調定的傳感器(開關), 開關不是關就是閉。司機不需要依靠偶然的監(jiān)視去發(fā)現(xiàn)儀表顯示的危險讀數(shù), 省去了對儀表所作的猜測。只要看到某個信號燈亮了, 就知道問題出在什么地方和采取相應的措施。該系統(tǒng)應用發(fā)光二級管、故障指示燈和警告喇叭。內在可靠性極好,不僅監(jiān)控系統(tǒng)還能監(jiān)控自身,使司機能放心地全神貫注于工作。具有提醒司機、要求司機作出反應和立即停機的三級警告, 使司機快速可靠地識別信息, 從而使機械損壞的可能性大大減少,因而有更高的作業(yè)率。

2．操縱可靠輕便

操縱力的大小、操縱的方式對操作效率影響很大。人機學有嚴格要求和標準。國際標準化組織(15 度)和一些國家都已把有關試驗研究成果總結到技術文件中。如蘇聯(lián)對起重機操縱桿布置規(guī)定在距離座椅上表面2 0 一3 0 m m 的高度,作用于操縱桿上的推力不大于30 N、踏板的施力容許值不超過6 oN ,若踏板的施是 經(jīng)常性的,則必須減至20 N。踏板總行程不超過125 m m 以及用能承受一定荷重的彈簧復位。國外工程機械廣泛采用先導閥液壓助力控制,不僅減少板動手柄的作用和縮短手柄行程,而且準確靈活地對工作裝置精確控制。轉向盤只轉三圈就可使機械從一側轉向另一側極為靈便。

操縱桿的動作方向應與機械工作機構的運動方向一致, 便于記憶和符合人的習慣想法藝操縱使用時應不阻礙司機視線,位置也應與司機視野相適應。如C A T D 9 L 推土機的裂土器操縱桿設在司機右后方,為減少司機裂土作業(yè)時扭轉身體所產(chǎn)生的疲勞,其駕駛座椅向右后方斜置15 度 ,以便于司機舒適地向后回顧進行操作。目前,國外工程機械廣泛采用可調整的駕駛臺。見圖8，為可五個位置調整的轉向柱,向前移可使司機出入駕駛室方便;向后移可使司機將轉向盤和變速手柄置于舒適的位置。b 為可作180 度翻轉的壓路機駕駛裝置,以順應司機的觀察,提高碾壓質量。

宜人性設計的最高體現(xiàn),是對“人的因素”的考慮是事無巨細的。如操縱手柄的形狀必須適宜人手的比例和指球肌、大魚際肌和小魚際肌的天然減震能力, 避免對掌心和指骨的壓力以及由于垂直和水平振動而引起的疲勞從而影響操縱的確性。圖9 為手柄的不同造型,其中a、b、c 為好;d、e、f較差。并列手柄的形狀、大小、高度和顏色的不同,有益司機記比和區(qū)別,減少誤動作帶來的事故, 提高人機系統(tǒng)的總功能。如C A T G 系列平地機采用有雙重保護作用的停放制動手柄布置在油門手柳和變速桿中間,但其顏色(紅色)和高度與兩者有明顯區(qū)別。它除了控制停放制動器使機械下會移動;還可使變速桿鎖定在空檔位置。提高了操作的可靠性。

簡化操縱機構也是提高宜人性設計的有效措施。圖10 為速度和前后變換方向共用一個手操縱,手柄扭轉可以作速度換檔;手柄前推或后拉郎作前后方向的改變。越來越多的工程機械,不斷簡化操作,許多功能的控制都已用按鈕開關來實現(xiàn)。如小松的裝載機采用的指尖控制變速器;C A T 生產(chǎn)的電子控制的鏟斗比置 控制器可預定鏟斗的卸載高度和挖掘角度, 大大減輕了司機的勞動強度、改善了人機關系,可以預見不久的未來, 電子計算機將為各種施工作業(yè)機械提供不同的工作循環(huán)程序, 司機所做的工作只是對電視屏和計算機打印輸出等的監(jiān)視。

三、結束語

工程機械中的宜人性設計還包括造型設計中造型的比例和諧;色彩的科學應用和顏色對人心理、生理產(chǎn)生的作用和聯(lián)想等等。篇幅所限, 不作論述。宜人性設計在工程機械中的運用, 集中體現(xiàn)在駕駛室, 操縱機構和信息顯示裝置上,必須給予極大的重視,因為它們在“人一機”系統(tǒng)中是聯(lián)系人與機器的重要環(huán)節(jié),宜人性設計的最高目的,是追求人和機器之間的新型關系。

參考文獻

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