[工学]第九章 作业空间与用具设计.pptVIP

第一节 作业空间设计概述 一、作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。 行动空间是人在作业过程中作业空间设计应满足如下要求。 1．保证通行顺利 2．操作联系方便 3．机器布置合理 4．信息交流畅通 第二节 工作区域设计 一、作业区域 :是操作者采用立姿或坐姿时能够有效地进行作业的范围。 水平面工作区域 垂直面工作区域 立体工作区域 3.立体作业范围 2.立姿作业空间设计 （1）作业范围 3.坐立姿交替作业空间设计 四、其它姿势的作业空间 图9-21 动态座椅设计 图9-22 座面前倾的写字、绘图椅 图9-23 膝靠式座椅 图9-24 作业用凳（a）立姿 岗位用凳；（b）坐姿 岗位用凳；（c）支承 旋转凳；（d）单边 支凳 图9-25 作业用支承物（a）脚踏板 和搁臂垫 组合；（b）脚踏板 和支承凳 组合；（c）回跳凳；（d）带转动支架的转椅 1.脊柱结构 一、坐姿生理学 7 5 12 5 4 腰曲 图9-12 脊柱的形状及组成 前 后 肩靠 腰靠 2.腰曲弧线 从坐姿生理学角度，应保证腰弧曲线正常。 图9-13 各种不同姿势下所产生的腰椎曲度 —坐姿生理学 —坐姿生理学 3.腰椎后突和前突 图9-14 腰椎后突和前凸 (a) 腰椎后突; (b)腰椎前凸 二、 坐姿生物力学 1.肌肉活动度 脊椎骨依靠其附近的肌肉和腱连接，椎骨的定位借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到相互压力(拉或压)的作用，使肌肉活动度（活动量）增加，招致疲劳酸痛。实验结果表明，在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力。提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；当躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。 2.体压分布 9-15 体压分布曲线 压力分布不均匀原则 单位：102Pa —坐姿生物力学 9-16 座面对股骨的影响 3.股骨受力分析 —坐姿生物力学 4.椎间盘受力分析 从坐姿生物力学角度，应保证肢体免受异常力作用。 图9-17 不同坐姿时椎间盘受力分析 三、 坐姿人体测量尺寸 图6-18 对座椅设计有用的人体尺寸 1. 一般工作场所坐椅 GB/T14774-93 《工作座椅一般人类工效学要求》 1）座椅设计要点 （1）使操作者在工作中保持身体舒适、稳定并能进行准确的控制和操作。 （2）座高（360—480mm)和腰靠高(165 —210mm)必须是可调节的。 四、 工作椅设计 （3）椅坐面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。 （4）腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，腰靠倾角不得超过115度。 （5）工作坐椅一般不设扶手，需设扶手的必须保证操作人员作业活动的安全。 （6）其结构材料应耐用、阻燃、无毒。坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。 工作椅设计 2.座椅的结构形式 图9-19 一般工作座椅结构形式 3.主要参数 坐面倾角? ：3—4度 腰靠倾角? ：110度 表9-2 工作座椅主要参数 （单位：mm） 2. 办公室工作座椅 图9-20 办公用座椅原型 3. 座椅设计的新概念 1. 动态座椅 见图9-21 2. 前倾式座椅 见图9-22 3. 膝靠式座椅 见图9-23 4 .其它工作座椅 1. 作业用凳 见图9-24 2. 其它支撑物 见图9-25 NEXT 返回 返回 返回 返回 返回 * 第九章 作业空间与用具设计 3500～9000 公共距离 1200～3500 社交距离 450～1200 个人距离 ≤450 亲密距离 心理距离 接触类型 表 9-1人际交往心理距离/mm 图9-2 人身空间区域 二、人的心理空间 图9-3 立姿上身及手的可及范围 三、人的活动空间 图9-4 坐姿上身及手的可及范围 图9-5 单腿跪姿上身及手的可及范围 图9-6 仰卧姿势手及腿的活动空间 1.水平作业域 图9-7 手在水平面的正常作业阈和最大作业域（cm） 图9-8 坐姿抓握作业域（cm） 2. 垂直作业域 图9-9立姿双臂垂直作业域图 9-10 立姿双臂垂直作业域 图9-11 坐姿上肢运动范围 图12-6坐姿立体作业范围(㎜) 图12-7坐姿人体尺寸和工作面高度、 座椅高度的关系示意图 二、 作业区域设计 1. 坐姿作业空间设计 表9-5 坐姿作业空间设计参数（毫米） 405