菜刀參考課件

廚房刀具改良設計廚房刀具改良設計菜刀參考課件1、現狀分析2、現有廚刀的分析2.1功能分析2.2操作分析3、材料分析4、使用者群體分析5、新設計方案1、現狀分析問題的提出

廚刀是百姓居家必備的用具。它用途廣泛，與人的關系密切，是人們下廚的得力助手。因為廚刀設計不良而引發(fā)的切斷手指等意外傷害事故，以及腱鞘炎、腕道綜合癥等重復性積累損傷時有發(fā)生。所以，有必要對廚刀設計中的人機工程學問題進行研究。問題的提出設計目的

⑴研究握柄形狀，增加持握穩(wěn)定性，避免意外傷害事故的發(fā)生；

⑵

研究握柄角度，以保證手腕處于順直狀態(tài)，減少重復性積累損傷；

⑶

研究刃口角度，以利于運刀、施力，緩解手臂的疲勞；

⑷

解決食指因局部受力而引發(fā)的疼痛；

⑸

解決粘刀問題，減少無效動作，提高工作效率。設計目的廚

刀

人

機

設

計

流

程

圖廚

刀

人

機

設

計

流

程

圖1現狀分析1.1現有資料收集

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)、鐓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。新廚刀設計應在滿足人機工程學關于手工具設計原則的前提下，較好地完成這些操作。1現狀分析1.1現有資料收集表1廚刀的用途與分類表1廚刀的用途與分類菜刀參考課件2現有廚刀的分析2.1功能分析

為了使片刀的設計滿足人機工程學關于手工具設計原則的要求，我們對現有廚刀的功能、結構、材質進行了市場調查，期望對新片刀的設計能有所啟迪和幫助。通過對市場現有產品及資料的收集，整理出幾種具有代表性的廚刀結構，并對這些結構進行了功能分析，詳見表3。2現有廚刀的分析2.1功能分析表2廚刀的用途、結構及功能分析表2廚刀的用途、結構及功能分析菜刀參考課件菜刀參考課件

【詳盡分析】：將廚刀的結構再細分為四個部分：刀頭、刀刃、刀背和刀柄，分別討論各部分的形狀和功能?！驹敱M分析】：將廚刀的結構再細分為四個部分：刀菜刀參考課件刀頭的形狀和功能分析1)刀頭刀頭的形狀和功能分析1)刀頭

因為半弧形刀頭切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這種形式的刀頭作為片刀刀頭。因為半弧形刀頭切削靈活，適用范圍較廣，2)刀刃2)刀刃其中，弧線后部凸起結構使用靈活、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。其中，弧線后部凸起結構使用靈活、省力，受力狀菜刀參考課件3)刀背一般來說，應盡量少采用這類附加功能，因為在利用刀背操作時，另一側的刀刃很容易引起誤傷。表6刀背的形狀及功能分析3)刀背一般來說，應盡量少采用這類附加功能，因為在利4)刀柄

刀柄側面形狀可歸納成表7中常見的幾種形式。刀柄橫截面一般為矩形、圓形或橢圓形。

圓形刀柄雖然持握舒適，但容易旋轉，持握穩(wěn)定性較差；

橢圓形刀柄持握較圓形穩(wěn)定，不易旋轉，也較舒適；

矩形刀柄雖然持握穩(wěn)定，但舒適性較差。刀柄的形狀及功能分析見表7。4)刀柄刀柄側面形狀可歸納成表7中常見的幾種菜刀參考課件表7刀柄的形狀及功能分析表7刀柄的形狀及功能分析與矩形、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2.2操作分析圖2豎握方式1、片刀持握方式及基本操作方式其可分為豎握式(兩種)和橫握式(一種)。2.2操作分析圖2豎握方式1、片刀持握方式及基本操作方式食指都直接與刀身尾部端面接觸，在切削操作時，受到較大的局部壓應力，常常造成食指中部出現紅腫、壓痕或不適。食指都直接與刀身尾部端面接觸，在切削操作時，圖3橫握方式圖3橫握方式圖4拇指、食指受到較大的局部壓應力圖5拇指直接按在金屬刀身上圖4拇指、食指受到較大的局部壓應力圖5拇指直接按在金屬刀由于拇指直接按壓在刀背上，也會受到較大的局部壓應力。因此，在食指與刀身尾部端面接觸處和刀背拇指按壓處均需加以改進。由于拇指直接按壓在刀背上，也會受到較大的局部壓應力。2、片刀基本操作方式

有切、剁、砍、割、片(削)、鐓六種。2、片刀基本操作方式有切、剁、砍、割、片(削)、鐓六菜刀參考課件菜刀參考課件2)刀柄、刀刃的傾角

由市場調查發(fā)現，目前市場上絕大部分片刀的刀柄為直線式刀柄。長期在這種狀態(tài)下操作會引發(fā)臟鞘炎、腕道綜合癥等積累損傷。若使手腕處于順直狀態(tài)，刀刃與水平面會有一傾角，見圖8。為使手腕處于順直狀態(tài)，可以將刀柄向下彎曲一個角度，即使用彎折式刀柄，見圖9。通過計測，本設計取該角度為12·。2)刀柄、刀刃的傾角圖6直線式刀柄圖7手腕處于尺側偏狀態(tài)圖8案手腕處于順直狀態(tài)圖9彎折式刀柄圖6直線式刀柄圖7手腕處于尺側偏狀態(tài)圖8案手腕處于順圖10阻力與用力不共線產生旋轉力矩圖11刀刃切削時的阻力與用力共線旋轉力矩圖10阻力與用力不共線產生旋轉力矩圖11刀刃切削時的

切削時腕部不僅需要克服來自刃口的阻力，還需要克服由于阻力與用力不共線而產生的旋轉力矩，見圖10。它增加了腕部負荷，加快了疲勞的來臨。

為減小旋轉力矩，提高用力效率，應盡可能使刀刃切削時的阻力與用力共線。此時，刀刃圓弧也應有一與握柄相對應的傾角12°，見圖11。切削時腕部不僅需要克服來自刃口的阻力，還需要重心在刀身前部3)刀具重心分析(1)重心在刀身前部

在進行砍、剁等施力較大的操作時省力，但在切、割、頓、片時容易產生疲勞。重心在刀身前部3)刀具重心分(2)重心在刀身后部

與前者相反，在切、割、頓、片時很靈活，但在砍、剁的操作中施力困難。圖13重心在刀身后部(2)重心在刀身后部圖13重心在刀身后部

(3)重心在刀身中部

是前面兩者的綜合，適應面較廣。重心在刀身中部(3)重心在刀身中部重心在刀身中部3材料分析1)刀片材料由于不銹鋼具有在腐蝕性介質中高度穩(wěn)定、高硬度、高耐磨性、易清潔和美觀等特點，絕大多數廚刀均選用不銹鋼作為刀身材料。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，結實，但手感不好，且容易滑脫。

(2)塑料刀柄塑料刀柄脆性較大，在強震動下易破裂。它還具有易滑脫，易老化，手感不好等缺點。

(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。3材料分析1)刀片材料(4)木制刀柄

木制刀柄手感好，摩擦適中．與人的親和力強。

(5)電木刀柄電木刀柄手感、強度等性能均較好。

(6)組合式組合式刀柄一般采用金屑加本質或電木結構，刀柄牢固，手感也好?？蓾M足刀柄的多種功能要求，同時還能起到裝飾作用。(4)木制刀柄4．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20～50歲的年齡段，應同時適合男性和女性使用2尺寸計測2．1選擇計測項目片刀設計的尺寸計測項目見表9-9所示計測內容。2．2選擇計測對象計測對象可選擇20-50歲的男性和女性。4．使用者群體分析廚刀的使用者主要是成年人，使用者群體可定位尺寸計測

由于條件限制，本設計選取20名(男女各10名)22歲的大三學生作為計測對象。尺寸計測由于條件限制，本設計選取20名(男女菜刀參考課件菜刀參考課件5新設計方案5.1刀柄形狀1、刀柄外形與人手持握的弧線相吻合；2、橢圓形截面使人持握時有穩(wěn)定感，舒適、易于施力、不旋轉；3、魚腹形(中間突起)刀柄，可以防止軸向滑脫；4、增加了食指保護結構(護板)。這些結構可使拇指、食指免受較大的局部壓應力，避免了拇指直接按在金屬刀身上所產生的不適感；5新設計方案5.1刀柄形狀菜刀參考課件5．2刀柄、刀刃角度

本設計采用彎折式刀柄，以保證操作者持握刀具時手腕處于順直狀態(tài)。通過計測得到的彎折角為12°。為避免切削時產生旋轉力矩，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。5．2刀柄、刀刃角度本設計采用彎折式刀柄菜刀參考課件菜刀參考課件5．3刀身形狀⑴刀頭最前端的刀尖便于進行戳、挑、刺等操作。⑵刀背略凹，與刀身整體形狀相呼應，并