探讨人性化设计在现代工业机械驾驶室中的优势论文_徐金凤,韩涛

(徐州重型机械有限公司 221000)

摘要:随着我国整体经济实力的不断增强,当前工业发展过程中设计理念越来越多元化,针对现代工业机械驾驶室也提出了全新的设计理念,即人性化设计。该设计理念所追求的是以人的追求和需求为基础进行设计,以求设计出一个舒适、安全的机械驾驶室,这对于促进操作人员效率的提升有非常重要的意义。当前工程机械驾驶室在设计过程中融入了多项现代化技术,为驾驶人员安全、舒适操作创在了条件,同时也为其操作提供了很大的便利。

关键词:驾驶室;舒适性;安全性;操作性

工程机械大多数的操作环境都是在户外,工作环境十分恶劣,在这样的环境下机械驾驶人员经常会面临刮风下雨,风吹日晒的恶劣气候,同时还要承受地面不平所带来的颠簸、设备运转时所产生的噪声及振动影响,在一定程度上会影响到驾驶人员的工作效率。因此,越来越多的人开始关注设备操作的舒适性,要求工程机械在注重设备功能的同时,需关注驾驶员的操作环境和操作的安全性、舒适性,从人机工程学和人性化理念出发,采用新的技术、结构和材料,改善工程机械操作人员的工作环境。

1 舒适性设计

全新的工业发展局势下,在进行机械设计过程中不能在只单单的针对其功能着重关注,同时还要在设计过程中融入人性化关怀,让机械操作人员能够在舒适的环境下工作。为了要从多个层面进行考虑,将人性化设计渗透到各个设计环节中。

1.1 加大对防尘降噪设计的重视度

一个人长时间处于非常吵闹的环境下很容易在心理上受到影响,同时还会使自身的神经系统与听觉系统受到影响。另外,很多的粉尘中含有这样那样的有害物质,如果长时间吸入也会给身体健康造成危害。而这两项在机械设备操作过程中经常出现,工程机械驾驶室内的噪声主要来自两个方面:一个是发动机振动、传动系统和液压系统等的运转、轮胎或履带与路面的摩擦、车体与空气的摩擦以及车体钢板与其他部件的共振等;另一个是设备工作时产生的声响。这些噪声都会通过空气或固体件的振动传递到驾驶室,从而导致驾驶室内噪声过大。工程机械工作环境大多会有粉尘,有的设备本身作业时就会产生粉尘,如挖掘机的挖土作业,在土质干燥时,就会扬起大量粉尘。这些粉尘会进入驾驶室,设备操作者长期与粉尘接触,会对身体健康产生危害。

所以,当前很多的用户在进行机械设备选购时,多会针对它的防尘降噪问题进行咨询,那么久需要工程机械制造企业在设计过程中要融入先进的技术满足人员的各项要求。可以采用各种密封结构及降噪技术提升驾驶室的密封性,让其内部更加的整洁、安静。在驾驶室制造过程中,点焊焊缝涂覆焊缝密封胶,驾驶室与车门之间采用两级密封。现代工程机械的驾驶室降噪一方面是通过各装置之间的减振连接,避免噪声的产生和传递;另一方面是通过驾驶室的密封,减小外部噪声的传入。如安装吸收效果好的硅油阻尼减振器的挖掘机驾驶室,振动和噪声都很小;另外,通过在驾驶室外部或内部安装吸声泡沫或海绵材料,吸收驾驶室内部和外部的噪声,从而使噪声降低。

1.2 减振设计

1.驾驶室底座 2.垫板 3.芯管 4.减振器5.垫板 6.车架

图1 驾驶室与车架的安装减振

大型的机械设备经常会在路面不平整的场地运行,这样就会增加颠簸的程度,从而产生强烈的振动,还有的机械要依靠振动完成操作,所形成的振动更加的严重。所以减小驾驶室振动的程度是工程机械人性化设计的重要内容。驾驶室通过减振器与安装支架连接,在支架随发动机或工作装置等振动时,减振器可衰减和吸收支架传递的振动,使传递到驾驶室的振动变小。而橡胶减振器是一种常用于驾驶室及地板架的安装,其结构及安装如图1所示。

1.3 冷暖空调设计

机械设备通常所处的作业环境都是在户外进行,经常会面临各种突变的恶劣气候,或超高温或超低温,这种时候如果不能给操作人员提供良好的工作环境肯定会影响工作效率。而随着设备性能的不断提高,机械自身问题已经得到了相应的缓解,但操作人员需要改善在极端温度环境下的工作条件,因此风扇、冷暖空调应用到了工程机械驾驶室中。随着社会发展,工程机械驾驶室的空调越来越普遍,有的已经成为标准配置。

1.4 大空间与大视野

如果将驾驶室的空间设计太小,很容易导致操作人员产生不良的心理,继而影响到工作质量。因此基于人性化设计理念下,应在进行工程机械驾驶室设计时充分考虑到空间大小与人心理的影响,尤其是视野,会影响到工作的效率及安全性。现代工程机械驾驶室充分运用新技术和新工艺,驾驶室的结构从方框结构变为带有各种弧形的流线结构,窗户的面积越来越大,并采用带有弧面的玻璃,使得整个驾驶室不仅造型美观,而且视野开阔、内部敞亮。挖掘机驾驶室还采用了可滑动的顶部天窗,使视野更为开阔。

2 安全性设计

2.1防翻滚和落伍保护装置

驾驶室是操作人员长时间待的地方,确保其设计的安全性就等同于为操作人员的生命安全奠定基础。在驾驶室中设置防翻滚装置是为了能够保证机械设备在翻车过程中驾驶员受到保护,同时也为了避免连续翻滚事件发生。通常驾驶室防翻滚装置分为两种形式,即独立安装安全框架和安全框架与驾驶室一体。而驾驶室设计落物保护装置作用是承受落物对驾驶室顶部的冲击,使驾驶室不发生或减小变形,避免对驾驶室内操作人员造成伤害。有的防翻滚驾驶室也能起到落物保护功能。

2.2 防滑及扶手设计

一般工程机械的驾驶室设置的位置都处于整体比较高的部位,驾驶人员想要进入驾驶室就需要攀爬,所以,需要设计能够供驾驶人员叨叨驾驶室的台阶和踏板,如果采用钢板材质进行设置很容易发生打滑现象,为此,工程机械驾驶室踏板表面采用了专门的防滑垫。由于结构特点,进入工程机械驾驶室的踏板面积都不大,不易站稳,因此驾驶室门及门框上相关部位还专门设计了安全扶手,便于操作人攀爬。

3 结语

人性化设计理念是基于人的基本需求得到满足,站在人的角度展开设计的过程。随着社会的不断发展与进步,当前人性化设计理念也在工程机械设计中得到了体现。驾驶室作为整个机械设备主要的操控中心及人员工作空间,应将人性化设计充分融入其中,不断推进工程机械技术的进步。驾驶人员的安全和舒适已经成为评价工程机械设备重的要指标,也成为工程机械设备生产企业关注的重点。建议工程机械驾驶室的设计与制造,进一步加强人性化理念,提高技术、材料、工艺等,使工程机械更注重操作的智能化、人性化,驾驶室更加舒适、安全。

参考文献:

[1]张性伟,王世良,付光均.工程机械驾驶室内的降噪方法[J].工程机械,2008(1):61-63.

[2]贺廷俊,张洪.磁流变阻尼器应用于压路机驾驶室悬置系统研究[J].建设机械技术与管理,2011(6):119-122.

论文作者:徐金凤,韩涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/6

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