【正文】 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 86 頁 2．方向盤的構造 手握輪緣截面為圓形，直徑在 19～ 28mm之間。輪輻截面為橢圓形，如圖 1所示。重型車輛的駕駛盤為便于用力常在輪緣下部作出波浪形，其節(jié)距為 19mm左右。圖 2為兩條輪幅的方向盤形狀。 圖 1 方向盤的橢圓形截面輪輻 圖 2 兩條輪輻的方向盤 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 87 頁 汽車方向盤最大轉角為 120o ，這樣可以保證在急轉彎時，駕駛員能雙手握住方向盤而不必倒手。汽車方向盤與車輪轉動角度的比值可取 ～ ，如圖 3所示（方向盤與車輪 ）。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 88 頁 為駕駛中省力，同時也為車輛自動保持直線前進，轉向機構應設有自動歸復到保持直線前進位置的復位裝置。 有些小型車輛設計了可調整方向盤角度的結構，方向盤立柱的傾角可調，一般可調范圍在 15o以內。調整方向盤的角度，一是為了應不同體形駕駛員的舒適度需要；二是為了使方向盤不遮擋觀察儀表的視線，如圖 4（可調節(jié)方向盤 ）。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 89 頁 3．安全設施 發(fā)生撞車事故時方向盤對司機最為危險，方向盤的安全設計： ①輪緣外層應用軟體材料，駕駛部位的儀表及臺面及臺面均應較軟的包敷材料； ②立柱應低于手輪平面，以免撞車時插到司機的胸部，對于高速汽車需要低得多些； ③高級轎車在方向盤中央設置了一個空氣袋，平時折合在立柱頂端的一個圓盆中，一旦汽車發(fā)生碰撞使汽車驟然停止時氣袋就會自動充氣，以保護司機的面部和胸部，如圖 5。同時還應保證快速排氣，及時排氣，以免造成司機窒息。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 90 頁 ? （ 2） 腳動控制器的設計 1）腳動控制器的形式 （見圖 513） 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 91 頁 各種踏板效率比較 （見圖 514） 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 92 頁 操縱方式 操縱特征 整個踏板 操縱力較大 （ 大于 50N） ， 操縱頻率較低 ， 適用于緊急制動器的踏板 腳掌踏 操縱力在 50N左右 ， 操縱頻率較高 ， 適用于啟動 、 機床剎車的腳踏板 腳掌或腳跟踏 操縱力小于 50N， 操縱迅速 ， 可連續(xù)操縱 ， 適用于動作頻繁的踏板 表 517 腳踏板與操縱方式 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 93 頁 ? 2）腳動控制器的適宜用力 腳動控制器 推薦的用力值 腳休息時腳踏板的承受力 18～ 32 懸掛的腳蹬 （ 如汽車的加速器 ） 45～ 68 功率制動器 直至 68 離合器和機械制動 直至 136 飛機方向舵 272 可允許腳蹬力最大值 2268 創(chuàng)記錄的腳蹬力最大值 4082 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 94 頁 ? 3）腳動控制器的設計 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 95 頁 ? 3）腳動控制器的設計 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 96 頁 ? 調節(jié)踏板 調節(jié)踏板有以鞋跟為轉軸的（ 見圖 1）和腳懸空的兩種。 以鞋跟為轉軸的踏板典型例子如汽車的油門踏板等，踏板下的舒適角不大于 20o，一般控制在 15o左右，每腳與人的中線叉開10o～ 15o為宜（ 見圖 2） 。 圖 1 以鞋跟為轉軸的踏板 圖 2 腳的舒適叉開角度 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 97 頁 ? 踏板開關設計 腳踏開關多用于定位操縱，要很好地安排它的位置，使操作者在不影響穩(wěn)定性的情況下即能使用，還要避免發(fā)生誤踏的危險。給出了踏板開關的形狀和尺寸，踏板的轉角不宜超過 10o,轉角太大需將腳抬離地面才能操作，操作者單腳承重，很不安全。 如果要求雙腳均能踏動，或操作者連續(xù)不斷改換位置時也能踏動，最好采用踏動標桿，踏動標桿距地面不應超過 15cm，但伸長度不要大于 15cm。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 98 頁 踏板開關操縱 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 99 頁 ? 控制器的選擇 ? 機器設備的不同運行狀態(tài)決定了控制器的功能。如系統工作狀態(tài)的啟閉，選擇按鈕開關就比較方便；系統的定量調節(jié)，宜選用旋鈕和手輪的形式；計算機的數據輸人則必須使用鍵盤等等。 ? 表 l列出各種控制器適用不同功能的情況， ? 表 2為各種控制器的使用情況比較。 ? （見教材 1145頁表 519， 20） 控制裝置名稱 使用功能 啟動 不連續(xù)調節(jié) 定量調節(jié) 連續(xù)控制 輸入數據 按鈕 O 鈕子開關 O O 旋鈕選擇開關 O 旋鈕 O O O 踏鈕 O 踏板 O O 曲柄 O O 手輪 O O 操縱桿 O O 鍵盤 O 表 l 各種控制裝置的使用功能 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 101 頁 使用情況 按鈕 旋鈕 旋轉旋紐開 關 紐子開關 手搖 把 操縱 桿 子輪 踏板 需要的空間 小 小 中 中 小 中 大 中 大 大 大 編碼 小 好 好 較好 較好 好 較好 差 視覺辨別位置 可 好 好 好 可 好 較好 差 觸覺辨別位置 差 可 好 好 可 較好 較好 較好 一排類似控制裝置的檢查 差 好 好 好 差 好 差 差 一排控制裝置的操作 好 差 差 好 差 好 差 差 合并控制 好 好 較好 好 差 好 好 差 表 2 各種控制裝置的使用情況比較 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 102 頁 表 520 不同工作情況下選擇控制器的建議 工 作 情 況 建議使用的控制器 操縱 力較小情況 2個分開的裝置 4個分開的 裝置 4— 24個分開的裝置 25個以上分開的裝置 小區(qū)域的連續(xù)裝置 較大區(qū)域的連續(xù)裝置 按鈕、踏鈕、撥動開關、搖動開關 按鈕、撥動開關、旋鈕、選擇開關 同心 成層旋鈕、鍵盤、撥動開關、旋轉選擇開關 鍵 盤 旋 鈕 曲 柄 操縱力較大情況 2個分開的裝置 3— 24個分開的裝置 小區(qū)域連續(xù)裝置 大區(qū)域連續(xù)裝置 扳手、杠桿、大按鈕、踏鈕 扳手、杠桿 手輪、踏板、杠桿 大 曲 柄 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 103 頁 在操作過程中，只有在用腳動控制器優(yōu)于用手動控制器時才選用。 一般在下列情況時考慮選用 ： 1）需要連續(xù)進行操作，而用手操作又不方便的場合； 2）無論是連續(xù)性控制還是間歇性控制，其操縱力超過 50～ 100N的情況下； 3）手的控制工作量太大，不足以完成控制任務時。 腳動控制器主要有腳踏板，腳踏鈕和腳動開關等。當操縱力超過 50～ 150N，或操縱力小于50N，但需要連續(xù)操作時，宜選用腳踏板。對于操縱力較小，且不需連續(xù)控制時，宜選用腳踏鈕或腳踏開關。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 104 頁 顯示器和 控制器配置設計 ? （ 1） 運動相合性 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 105 頁 ? 空間相合性 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 106 頁 ? 控制 — 顯示比 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 107 頁 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 108 頁 三、可維修性 設計 維修性與可維修性設計 ? （ 1）維修性 ? 在規(guī)定的時間、條件、程序和方法等約束下完成維修地能力稱為維修性。所謂“規(guī)定地條件”，主要是指維修地機構和場所以及相應地資料條件（包括維修人員、設施、設備技術資料等）。所謂“規(guī)定的程序和方法”，是指按規(guī)程規(guī)定的維修工作類型、步驟和方法等。而“維修”作為維修與檢修的統稱，則是為保持、恢復或改善設施或設備的規(guī)定技術狀態(tài)而進行的全部活動。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 109 頁 ? （ 2）可維修性設計 ? 可維修性設計就是在產品（包括系統、設施或設備）設計中除了滿足其他設計要求外，還要使設施或設備具有實現“安全、及時、快速、有效、經濟”的維修能力。其任務是一旦設施或設備發(fā)生故障，要保證能安全地盡快修理好，甚至能在未出故障前就已經采取措施來消除故障產生的條件。從安全人機工程學的角度考慮維修性設計，從“便利于人維修”和“安全地維修”出發(fā)來進行設計，這就是可維修性設計的主要要求，它使維修工作系統中“人 機 環(huán)境系統”整體協調，以有利于提高人的維修工作績效、減少維修差錯、實現維修安全。 安全人機工程學︵第五章︶ 湖南工學院安全工程系 2022/2/8 第 110 頁 2 可維修性設計的一般指導原則 ? （ 1）確保維修安全 ? （ 2）盡可能簡化以減輕維修人員負擔 ? （ 3）改善維修和檢測時的可達性 ? （ 4）盡量采用模塊化 ? （ 5）盡量實行標準化和通用化 ? （ 6）增強易識別性和防錯容錯能力 ? （ 7）盡可能采用有效的綜合診斷手段