人機(jī)工程學(xué)案例分析.ppt

1、產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì),工業(yè)設(shè)計(jì)2班 管成亮 41102020207 雷波 41102020205 賀鵬飛 41102020210 王偉 41102020218,案例 廚刀設(shè)計(jì),問題的提出： 因廚刀設(shè)計(jì)不良而引發(fā)的切斷手指等意外傷害事故，以及腱鞘炎、腕道綜合癥等重復(fù)性積累損傷時(shí)有發(fā)生，廚刀設(shè)計(jì)未達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)。 本設(shè)計(jì)的目的： 1 是研究握柄形狀 2 研究握柄角度 3 研究刃口角度 4 解決食指因局部受力而引發(fā)的疼痛 5 解決粘刀問題,廚刀人機(jī)設(shè)計(jì)流程圖,現(xiàn)狀分析,現(xiàn)有資料收集,現(xiàn)有廚刀收集、分析,功能分析,操作分析,材料分析,刀頭分析,刀刃分析,刀背分析,刀柄分析,尺寸計(jì)測,選擇計(jì)測項(xiàng)目,選擇計(jì)測對象

2、,新設(shè)計(jì)方案,刀柄形狀,刀柄、刀刃角度,刀身情況,結(jié) 束,使用者群體分析,1 現(xiàn)狀分析 現(xiàn)有資料收集、廚刀收集 常見廚刀分類及用途 （根據(jù)所收集的資料整理如下圖所示）,由于片刀是日常居家最常用的廚刀，所以，以片刀設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行人機(jī)工程的應(yīng)用研究。,1、功能分析,2、操作分析,3、材料分析,4、使用群體分析,（一）功能分析 廚刀的主要功能是完成對蔬菜、肉類的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片(削)、頓是廚刀最常用的操作動作。這些動作可以滿足絕大部分切削、分割工作的要求。 通過對市場現(xiàn)有產(chǎn)品及資料的收集，從功能的角度整理出幾種具有代表性的廚刀結(jié)構(gòu)，并對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能分析。,詳細(xì)分析 (1) 刀

3、頭,因?yàn)榘牖⌒蔚额^切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這種形式的刀頭作為片刀刀頭。,(2) 刀刃,其中，弧線后部凸起結(jié)構(gòu)使用靈活、省力，受力狀態(tài)合理。因此，可選用這種形式的刀刃作為片刀刀刃。,(3) 刀背,一般來說，應(yīng)盡量少采用這類附加功能，因?yàn)樵诶玫侗巢僮鲿r(shí)，另一側(cè)的刀刃很容易引起誤傷。,(4) 刀柄,與矩形、圓形刀柄相比，橢圓形刀柄持握穩(wěn)定，也較舒適，因此，可選用這種形式的刀柄作為片刀刀柄,（二）操作分析 (1) 常見持握方式：豎握方式(兩種)和橫握方式(一種),豎握方式,橫握方式,拇指、食指受到較大的局部壓應(yīng)力,拇指直接按在金屬刀身上,(2)片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片(削)、

4、鐓,（3)刀柄、刀刃的傾角,資料：工具的把手與工作部分成10左右角時(shí)，效果較好。通過計(jì)測，本設(shè)計(jì)取該角度為12。,刀刃圓弧也應(yīng)有一與握柄相對應(yīng)的傾角12 運(yùn)刀動作流暢，刀刃的前部和后部應(yīng)采用圓弧形過渡,(4) 刀具重心分析,(1)重心在刀身前部 在進(jìn)行砍、剁等施力較大的操作時(shí)省力，但在切、割、頓、片時(shí)容易產(chǎn)生疲勞 (2)重心在刀身后部 與前者相反，在切、割、頓、片時(shí)很靈活，但在砍、剁的操作中施力困難 (3)重心在刀身中部 是前面兩者的綜合，適應(yīng)面較廣。,（三）材料分析,1) 刀片材料 由于不銹鋼具有在腐蝕性介質(zhì)中高度穩(wěn)定、高硬度、高耐磨性、易清潔和美觀等特點(diǎn)，絕大多數(shù)廚刀均選用不銹鋼作為刀身材

5、料。3Crl3，7Crl7M，Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型號的不銹鋼都是很好的刀身材料。在添加了Mo元素后，不銹鋼可以具有更好的韌性和耐磨性。,2) 刀柄材料 (1)金屬刀柄 金屬刀柄一般采取刀片與刀柄一體化，結(jié)實(shí)，但手感不好，且容易滑脫。 (2)塑料刀柄 塑料刀柄脆性較大，易破裂。它還具有易滑脫，易老化，手感不好等缺點(diǎn) (3)橡膠刀柄 橡膠刀柄手感較好，與手之間的摩擦適中。但存在老化問題，與人的親和力也較差。 (4)木制刀柄 木制刀柄手感好，摩擦適中與人的親和力強(qiáng)。 (5)電木刀柄 電木刀柄手感、強(qiáng)度等性能均較好。 (6)組合式 組合式刀柄一般采用金屑加本質(zhì)或電木結(jié)構(gòu)，

6、刀柄牢固，手感也好。,（四）使用者群體分析,廚刀的使用者主要是成年人，使用者群體可定位在2050歲的年齡段，應(yīng)同時(shí)適合男性和女性使用,2 尺寸計(jì)測,3 新方案設(shè)計(jì),(一) 刀柄形狀 刀柄外形與人手持握的弧線相吻合。橢圓形截面使人持握時(shí)有穩(wěn)定感，舒適、易于施力、不旋轉(zhuǎn)。魚腹形(中間突起)刀柄，可以防止軸向滑脫。在刀柄上方增加了豎捏拇指按結(jié)構(gòu)(凹坑)，在兩側(cè)均添加了橫握拇指按壓結(jié)構(gòu)(凹坑)，見圖，它可以同時(shí)滿足慣用右手和慣用左手操作者的操作需要。此外，還增加了食指保護(hù)結(jié)構(gòu)(護(hù)板)，見圖。這些結(jié)構(gòu)可使拇指、食指免受較大的局部壓應(yīng)力，避免了拇指直接按在金屬刀身上所產(chǎn)生的不適感；增加了持握的穩(wěn)定性和操作的舒適性。,(二) 刀柄、刀刃角度 本設(shè)計(jì)采用彎折式刀柄，以保證操作者持握刀具時(shí)手腕處于順直狀態(tài)。通過計(jì)測得到的彎折角為12。 為避免切削時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，刀刃所受阻力最好與刀柄施加的切削力共線。因此，取刀刃切削部分與刀柄平行。,(三) 刀身形狀 刀刃呈弧形設(shè)計(jì)，前部弧形大約與菜板成12角。這樣既保證了刀刃切削時(shí)的阻力與用力共線，同時(shí)，也緩解了直線形刀刃對手臂運(yùn)刀的角度的限制。前端傾角便于往復(fù)切削，后端弧形便于退刀操作。 刀頭最前端的刀尖便于進(jìn)行戳、挑、刺等操作。 刀背略凹，與刀身整體形狀相呼應(yīng)，并利于另一只手輔助施力。刀身兩側(cè)開有防粘連凹槽，能有效地防止被切割物粘