基于人机工程学的矿用挖掘机驾驶室设计研究
本文选题:矿用挖掘机 切入点:驾驶室 出处:《太原理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:人机工程学是一门心理学、生理学、解剖学、生物力学等多领域学科。人机工程学所研究的是人体特点、能力以及局限性,用所得结论来设计我们所使用的设备和系统。人机工程学在工业设计领域发挥着相当重大的作用,人机工程学促进着工业设计的发展,使设计能够实实在在的以人为本。随着工程机械的不断发展,工业设计也成为其发展的主要推动力量,随着时代的进步社会的发展,工程机械产品从以前的功能性为主走向顾客需求为中心,在努力创造其品牌价值及形象的道路上不断发展,这就需要基于人机工程学对挖掘机进行人性化的开发与设计。在对工程机械类产品现状的研究下,本文以太原重工的WK55大型矿用挖掘机为例,进行以人机工程学为基础的驾驶室的设计及研究工作。对挖掘机的现状进行分析,研究人机工程学如何运用到挖掘机驾驶室的设计中去。调查分析挖掘机最直观使用者挖掘机驾驶员的人体尺寸、驾驶员的活动最大范围、对H点和眼椭圆进行求解等一系列的以人机工程学为基础的研究工作,为接下来的WK55矿用挖掘机驾驶室的设计开发做了充分的数据准备工作,得出准确科学的挖掘机数据,进行三维建模模拟驾驶员在驾驶室中的操作动作,建立挖掘机驾驶室最终模型和挖掘机整机色彩。文章主要对以下几点进行研究:(1)对国内外挖掘机驾驶室研究现状进行分析,得出挖掘机的驾驶室现状,国内挖掘机驾驶室与国外驾驶室的不同之处,取长补短进行研究。(2)对挖掘机各部分进行详细分析,充分的了解挖掘机,对驾驶室各部位功能区分,进行详细介绍并进行有关人机工程学的研究,为进一步的设计做准备。(3)基于人机工程学对人体进一步的详细分析研究,通过论证得到可靠地数据支撑,为之后的设计打下基础。(4)根据WK55挖掘机确定H点、眼椭圆以及座椅的硬点,并且运用CATIA进行人机仿真,制作挖掘机驾驶座效果图。(5)本文作者以灰度关联法设计出一套挖掘机配色方案,解决挖掘机设计中的配色问题,提供科学的理论依据。并完成挖掘机驾驶室和挖掘机外观色彩的效果图制作。综上所述,本文以人机工程学为基础,对挖掘机驾驶室进行研究设计并进行改进等一系列工作。完成挖掘机驾驶室所需要采集的人机尺寸设定,并对H点、眼椭圆及硬点等数据进行了应用,运用CATIA进行人体仿真,并最终依照人机工程学原理完成挖掘机驾驶室的设计,并研究出一套符合人机心理学的色彩搭配方案。最终完成了企业所交付的挖掘机研制工业设计方面的任务。提高其挖掘机驾驶室的舒适性,为品牌价值的提升做出了一定的贡献。
[Abstract]:Ergonomics is a multidisciplinary discipline in psychology, physiology, anatomy, biomechanics, and so on. Ergonomics studies human characteristics, capabilities, and limitations. Ergonomics plays an important role in the field of industrial design, and ergonomics promotes the development of industrial design. With the continuous development of construction machinery, industrial design has become the main driving force of its development, and with the development of the times and society, Construction machinery products from the former functional to customer demand as the center, in the efforts to create its brand value and image on the road of continuous development, Therefore, it is necessary to develop and design excavators humanized based on ergonomics. Based on the research on the present situation of construction machinery products, this paper takes the WK55 large-scale excavator of Taiyuan heavy Industry as an example. To carry out the design and research of the cab based on ergonomics. How to apply ergonomics to the design of excavator cab is studied. The human body size of excavator driver and the maximum range of driver's activity are investigated and analyzed. A series of ergonomics research work, such as solving H point and eye ellipse, has been done for the design and development of the cab of WK55 mine excavator, and accurate and scientific excavator data have been obtained. Three dimensional modeling is carried out to simulate the driver's operation in the cab, and the final model of the excavator cab and the color of the excavator are established. This paper mainly analyzes the current situation of the research on the excavator cab at home and abroad. Draw the current situation of excavator cab, the difference between domestic excavator cab and foreign cab, study each part of excavator in detail, fully understand the excavator, distinguish the function of each part of the cab, Detailed introduction and research on ergonomics, preparation for further design, further detailed analysis of human body based on ergonomics, reliable data support through demonstration, Lay the foundation for the later design. (4) according to the WK55 excavator to determine the H point, eye ellipse and seat hard point, and use CATIA to carry on the man-machine simulation, The author designs a set of color matching scheme of excavator by gray correlation method to solve the problem of color matching in the design of excavator. To provide a scientific theoretical basis, and to complete the excavator cab and excavator appearance color drawing. In summary, this paper is based on ergonomics. A series of research and design of excavator cab are carried out and a series of improvements are carried out. The man-machine size setting needed to be collected by excavator cab is completed, and the data of H point, eye ellipse and hard point are applied, and the human body simulation is carried out by using CATIA, and the data of H point, eye ellipse and hard point are applied. Finally, according to the principle of ergonomics, the design of the excavator cab is completed. And a suit of color matching scheme is developed according to human-computer psychology. Finally, the task of industrial design of excavator is completed, and the comfort of the excavator cab is improved. For the promotion of brand value to make a certain contribution.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD422.2;TB18
【参考文献】
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,本文编号:1608131
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