拖拉机的人机工程学分析.docx

拖拉机的人机工程学分析 前言：拖拉机是农业生产的重要工具，随着科技和经济的发展以及国家对农业的重视，拖拉机的产量逐年增加，农机用户对拖拉机的关注焦点也从工作效率、结构性能上转移到安全性、舒适性上来。因此,在拖拉机的设计中越来越考虑到更多的人机工程学因素，人机系统的和谐有利于使用者更舒适地操作，有效地提高生产效率。 关键词：拖拉机、人机工程、人机系统 驾驶室 拖拉机驾驶室是驾驶员的作业场所,在驾驶室的设计中,应用人机工程学,其目的就是使所设计的驾驶室不仅能满足驾驶员的作业要求,而且能使驾驶员操作方便、舒适、安全,减少身体疲劳和精神负担。拖拉机驾驶室设计的主要内容包括:座椅的设计、仪表盘和操纵装置设计以及降低噪声设计等方面,本文对座椅设计和显示装置设计进行了研究。 驾驶室的封闭与开放 开放驾驶室与封闭驾驶室 地下室有些拖拉机有封闭的驾驶室而有些没有封闭的驾驶室，驾驶室的封闭是否有必要呢？对于舒适性拖拉机来说，应该将驾驶空间隔离形成驾驶室，原因是一方面拖拉机是在农田和野外工作，环境中会有很多小虫子和灰尘等，它们很容易对驾驶员进行干扰，造成不适，封闭的驾驶室可以有效地阻止虫子和灰尘进入驾驶空间。另一方面，拖拉机以外的农田环境是不确定的，将形成封闭驾驶室可以一定程度上减少外界环境的噪音和拖拉机工作本身发出的噪音对驾驶员的影响。再者，农业拖拉机经常需要在夜间作业，夜晚室外温度一般都比较低，这种情况下，隔离的驾驶室可以有一定效果的保温作用。所以驾驶室封闭更符合人机工程学。 驾驶座椅设计 驾驶座椅设计的合理不仅可以减少驾驶员的疲劳，还可以提高工作效率。驾驶座椅的特点是作业空间有限、连续作业时间较长、操作频繁、要求精力集中等，拖拉机座椅的尺寸设计主要包括座面的高度、宽度及深度，靠背高度及宽度、靠背倾角，腰靠，扶手，座面倾角等。GB/T 6235-2004《农业拖拉机驾驶员座位装置尺寸》中比较详细地规定了关于拖拉机驾驶室座椅设计的相关标准。 1）椅面高度 椅面过高会使大腿肌肉受压，椅面过低则会增加背部肌肉负荷，驾驶座椅的高度应该低一些。 2）椅面宽度 在空间允许的条件下,以一定程度的尽量宽为好。但对于驾驶座椅来讲,驾驶员坐姿单一,不涉及变换姿势,通常设计应以满足最宽人体需要为准。如果过于宽的话，驾驶员不方便操作位于座位两侧的操纵器。 3）椅面深度 椅面深度要合适，椅面如果过深，不仅是对空间的一种浪费，还会影响靠背的舒适度，椅面如果过浅，大腿部分会受到挤压。椅面深度应该合适且椅面前缘和小腿间应该适当地留有空隙，保证大腿不受挤压和腿弯不受影响。 4）靠背的高度和宽度 靠背的高度和宽度与肩高与肩宽有关，设计时应该根据坐姿人体尺寸以及相关驾驶座位的标准确定合适的高度和宽度。 5）靠背倾角 人在坐着的时候，背部脊柱的弯曲程度不是自然曲线，农业拖拉机的驾驶员工作强度大，靠背倾角不合理的话，极易引起疲劳感，长期的话也容易引发腰背部的疾病。合理的靠背倾角就是尽量使腰弧曲线处于正常的生理曲线。 6）腰靠 人体背部的第一支承位于第五六胸椎之间，腰靠位置的正确可以保证驾驶员背部合理受力，减少腰部疾病的发生率。 7）扶手和座面倾角 学院地下室的拖拉机大部分没有扶手，主要是因为驾驶座位的两侧有很多操纵器，扶手的存在可能会妨碍驾驶员方便地操作这些操纵器。另外，驾驶室空间有限，驾驶座位设计扶手的话，上下车也不是很方便。设置扶手在一定程度上可以防止驾驶员臀部侧滑，误碰到身旁的操纵器。为了避免出现这种情况，可以适当地设计座面倾角。 显示装置 1）仪表选择 驾驶员是靠仪表的指示来拖拉机车各部分的工作状态的，准确易读的仪表指示是驾驶员安全和效率的保证。大部分拖拉机的仪表板包括速度表、里程表、油量表、油压表、水温表等，其中速度表、油压表和水温表属于重要显示仪器。速度表一般采用模拟现实仪表的指针活动式，这种显示装置不仅易于判断指针位置，方便读数，还能直观地观察指针的变化趋势。油压表和水温表也是如此，不仅需要准确读数，变化趋势的显示能帮助驾驶员更加准确地把握拖拉机的工作状态。里程表显示的是拖拉机累计行驶的里程，用数字显示仪表更加简单直观。油压表不需要精确地读出具体数据，只需要定性判断所处状态即可，所以可以选用屏幕警戒显示装置，可以使用红黄绿三种颜色的信号灯分别代表告急、注意和安全三种状态。 2）仪表的设计 仪表刻度盘的形状主要有开窗式、半圆形式、圆型式、水平直线式和垂直直线式等。选择时根据人的视觉特征和使用习惯进行选择。表盘刻度大小和刻度线的长度要适宜，过大和过小都不宜于认读。刻度值的方向一般顺时针增大，符合使用习惯，指针颜色要突出，与表盘颜色对比度要大，这样易于辨认。由实验可知，墨绿色和淡黄色的仪表表面分别配上白色和黑色的刻度线时，误读率最小。实际情况中，仪表盘面一般使用黑色，