汽車(chē)駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)與舒適性-文庫(kù)吧
2025-05-23 02:27 本頁(yè)面
【正文】 腿部位時(shí)壓力降至最低值, 這是座墊設(shè)計(jì)的壓力分布不均勻原則。體壓分布不良會(huì)造成皮膚局部受壓,長(zhǎng)時(shí)間乘坐局部會(huì)出現(xiàn)酸麻等疲勞癥狀。圖2 為坐姿時(shí)座墊上的體壓分布。 坐墊寬度/cm 圖2 坐姿時(shí)座墊上的體壓分布( 4) 靠背上的體壓分布?？勘成系捏w壓分布也以不均勻分布, 壓力相對(duì)集中在肩胛骨和腰椎兩個(gè)部位。從這兩個(gè)部位向外, 壓力應(yīng)逐步降低。 環(huán)境分析把駕駛員—座椅組成的系統(tǒng)看作一個(gè)典型人機(jī)系統(tǒng), 該系統(tǒng)所處的環(huán)境對(duì)系統(tǒng)中的駕駛員的影響主要體現(xiàn)在振動(dòng)及溫濕度上, 具體分析如下:( 1) 振動(dòng)。駕駛員坐在行使中的汽車(chē)上所承受的振動(dòng)屬于全身振動(dòng)的范疇。有關(guān)研究表明, 人體最敏感的頻率范圍為縱向振動(dòng)4~8Hz, 橫向振動(dòng)1~2Hz。當(dāng)外界振動(dòng)接近器官的共振頻率時(shí), 即產(chǎn)生共振, 振幅迅速增大, 此時(shí)引起器官的生理反應(yīng)最大。振動(dòng)對(duì)駕駛員操作的影響主要表現(xiàn)為視覺(jué)作業(yè)效率的下降和操作動(dòng)作準(zhǔn)確性變差。當(dāng)達(dá)到一定限度時(shí), 皮質(zhì)細(xì)胞的工作強(qiáng)度將減弱, 人就會(huì)感到疲勞, 工作效率明顯下降。( 2) 溫濕度。 座椅的溫、濕度特性，即座椅和身體的貼緊部位的悶熱間題，也是在座椅評(píng)價(jià)中有重要影響的因素。尤其是在夏季，對(duì)于沒(méi)有冷風(fēng)的汽車(chē)是個(gè)特別重要的問(wèn)題。其評(píng)價(jià)方法是，通過(guò)測(cè)定人在坐著時(shí)座椅表面的溫度(T：0C)和濕度(RH：%)進(jìn)行評(píng)價(jià)的。人置身于高濕度、高溫度的條件下,往往會(huì)感到渾身不適、四肢乏力, 工作不能持久。研究表明, 駕駛員在駕駛狀態(tài)下的舒適溫度為18℃~23℃, 舒適濕度為40%~60 %, ~ met, 高于或低于這個(gè)范圍都會(huì)增加駕駛員的疲勞程度。駕駛座椅對(duì)駕駛員人體熱環(huán)境的主要影響因素有: 座椅表面的溫度和濕度。座椅表面的溫濕度特性將影響人體背部、臀部、下體等部位的散熱性能及皮膚的呼吸功能, 當(dāng)其溫濕度特性與人體生理機(jī)能不適應(yīng)時(shí)將引起人體局部不快感, 從而加速人體疲勞的形成。針對(duì)汽車(chē)座椅局部熱濕過(guò)高這樣的問(wèn)題, 從改變結(jié)構(gòu)的方面考慮解決問(wèn)題的途徑,即在座椅與人體接觸面下開(kāi)槽,并強(qiáng)制通風(fēng)。這種方法可以降低汽車(chē)座椅與人接觸區(qū)域的溫度和相對(duì)濕度,提高局部熱舒適性。汽車(chē)駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)分析, 安全舒適的汽車(chē)駕駛座椅的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足以下要求: 一是坐姿舒適性( 靜態(tài)舒適性) 。 二是振動(dòng)舒適性( 動(dòng)態(tài)舒適性) 。 三是操作舒適性。 四是安全性( 包括主動(dòng)安全性及被動(dòng)安全性?xún)蓚€(gè)方面) 。上述要求具體到駕駛座椅的設(shè)計(jì)中滿(mǎn)足駕駛員坐姿舒適性的座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滿(mǎn)足駕駛員振動(dòng)舒適性的座椅抗振減振設(shè)計(jì)、滿(mǎn)足操作舒適性的座椅空間位置設(shè)計(jì)以及滿(mǎn)足駕駛員的安全性的汽車(chē)駕駛座椅主動(dòng)安全性及被動(dòng)安全性的設(shè)計(jì)。 座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)駕駛座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究把注意力集中在人體生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)駕駛舒適程度的影響上, 尋求最佳的座椅結(jié)構(gòu)型式、尺寸、輪廓形狀及材料選擇。( 1) 座椅尺寸設(shè)計(jì)。座椅尺寸設(shè)計(jì)主要參數(shù)包括: 椅面高度、寬度、深度、椅面傾角。 靠背的高度、寬度和傾角。座椅尺寸設(shè)計(jì)涉及主要參數(shù)如圖3所示。 A. 椅面高度 B. 椅面寬度 C. 椅面深度 .靠背傾角 .椅面傾角椅面高度A: 椅面高度定義為椅面前緣至駕駛員踵點(diǎn)的垂直距離。在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮到兩點(diǎn): 椅面過(guò)高會(huì)使大腿肌肉受壓, 椅面過(guò)低就會(huì)增加背部肌肉負(fù)荷。駕駛座椅的椅面高度應(yīng)低些。椅面寬度B: 在空間允許的條件下, 以寬為好。但對(duì)于汽車(chē)駕駛座椅來(lái)講, 駕駛員坐姿單一, 不涉及變換姿勢(shì),通常設(shè)計(jì)應(yīng)以滿(mǎn)足最寬人體需要為準(zhǔn)。椅面深度C: 指椅面前緣至靠背前面水平距離。其尺寸應(yīng)滿(mǎn)足: 腰部得到靠背的支承。 椅面前緣與小腿之間留有適當(dāng)距離, 以保證大腿肌肉不受擠壓, 腿彎部分不受阻礙?？勘掣叨菵 及寬度: 靠背的高度和寬度與坐姿肩高和肩寬有關(guān), 對(duì)于汽車(chē)駕駛座椅靠背的高度應(yīng)采取高靠背, 最好加靠枕?？勘硟A角α: 靠背傾角是指靠背與椅面水平方向的夾角。椅面傾角β: 指椅面與水平之間的夾角。座面后傾的作用有兩點(diǎn):一是由于重力，驅(qū)趕后移，使背部抵靠靠背，獲得支持，可以降低背肌靜壓。二是防止坐者從坐緣滑出座面，這對(duì)于經(jīng)常處于震動(dòng)顛簸環(huán)境中的駕駛員座椅非常重要。但是如果座面過(guò)分后傾，進(jìn)行駕駛操作時(shí)，脊椎因身體前屈而會(huì)被拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費(fèi)力的姿勢(shì)，同時(shí)還會(huì)壓迫腹部，長(zhǎng)期駕駛會(huì)造成生理上的傷害。因此傾角不能太大，一般為50 —150。坐墊表面最好是與臀部形態(tài)相適應(yīng)。 座墊:坐姿狀態(tài)下，與座面緊密接觸的實(shí)際上只是臀部的兩塊坐骨結(jié)節(jié)，其上只有少量肌肉，人體重量的75%左右由約25cm2的坐骨周?chē)牟课粊?lái)支承，這樣久坐足以產(chǎn)生壓力疲勞，導(dǎo)致臀部痛楚麻木感。若在座面上加上軟硬適度的坐墊，則測(cè)試研究表明，坐于坐墊上的臀部壓力大為降低，而接觸支承面積也由900 cm2增大到1050 cm2，使壓力分散。坐墊的另一優(yōu)點(diǎn)是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢(shì)，讓身體可以適度地陷入坐墊。過(guò)硬的坐墊不足以起到預(yù)想的作用；太軟的椅子容易令使用者曲起身子, 全身肌肉和骨骼受力不均, 從而導(dǎo)致腰酸背痛的現(xiàn)象的產(chǎn)生。研究表明: 過(guò)于松軟的椅面, 使臀部與大腿的肌肉受壓面積增大, 不僅增加了軀干的不穩(wěn)定性,而且不易改變坐姿, 容易產(chǎn)生疲勞。依據(jù)靠背上體壓分布不均勻原則, 在座椅靠背設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證有靠背兩點(diǎn)支承即就是人體背部和腰部的合理支承。汽車(chē)座椅設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點(diǎn)支承, 第一支承部位位于人體第5~6 胸椎之間的高度上,作為肩靠。 第二支承設(shè)置在腰曲部位, 作為腰靠。肩靠能減輕頸曲變形, 腰靠能保證乘坐姿勢(shì)下的近似于正常的腰弧曲線。( 3) 座椅材料選擇。座椅材料的選擇主要考慮到以下兩個(gè)方面: 振動(dòng)舒適性以及座椅對(duì)人體熱環(huán)境的主要影響。座椅材料是座椅的主要減振元件, 要想使座椅獲得較低的振動(dòng)傳遞率, 使座椅有較高的振動(dòng)舒適性, 必須采用合適的座墊和靠背減振材料。根據(jù)駕駛室的微氣候環(huán)境, 調(diào)整座椅表面的溫濕度特性, 可以適當(dāng)調(diào)節(jié)人體代謝, 達(dá)到減輕疲勞的目的。 座椅振動(dòng)舒適性設(shè)計(jì)座椅材料
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1