人因工程課程設計-垃圾桶設計

閑#1）侈饑人因工程學課程設計說明書順楓公寓與教學樓之間

垃圾桶的分析與改進學生姓名： 專 業(yè)： 物流工程班 級： 物流1302班學號： 指導教師：胡鴻職稱副教授完成時間： 2015年6月

湖南工學院人因工程學課程設計任務書學院：安全與環(huán)境工程學院專業(yè)：物流工程學指導教師胡鴻 學生姓名 唐倩黃路俊周澤宇課題名稱順豐公寓與教學樓垃圾桶的分析與改進內容及任務1、 目標：該課程設計是在完成《人因工程學》課程理論教學以后所進行的重要實踐教學環(huán)節(jié)。課程設計是理論和實踐相結合的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生實際動手能力的有效途徑?！度艘蚬こ獭氛n程設計是針對于人因工程專業(yè)課的特點而開展的一門課程，是其專業(yè)課的不可或缺的良好補充和深化。其主旨是加深學生對人因工程知識的理解和掌握，同時廣泛拓展學生對人因工程思想在生活、工作和管理中的應用，掌握一定的實踐技能，能夠應用《人因工程》基本理論解決現(xiàn)實問題。通過本次課程設計，使學生能更加系統(tǒng)掌握人因工程學的原理、方法和內容，通過對某一具體的人機環(huán)系統(tǒng)的分析評價和改進設計，提高人因工程學知識的應用能力，培養(yǎng)學生對人機環(huán)中的人因實際問題的獨立思考和解決的能力，形成較為系統(tǒng)和科學的思維體系，為以后專業(yè)工作和設計打下良好的基礎。2、 內容：本文主要是通過調查、實際測量等對湖南工學院新校區(qū)順楓公寓與教學樓之間的垃圾桶進行一個人因工程學分析，對一些不符合人因工程學的設計，提出相應的改善方案，使之更符合人因工程學的設計原理。3、 要求：提交一份湖南工學院新校區(qū)順楓公寓與教學樓之間的垃圾桶分析與改進設計說明書。要求語句通順、層次清楚、推理邏輯性強，設計改進明確、可實施性強。報告要求用小四號宋體、A4紙型打?。粓D紙部分要求嚴格按照作圖規(guī)范繪制（可出AutoCAD圖，也可出手工圖），米用國際統(tǒng)一標準符號和單位制，并打印。主要參考資料郭伏，楊學涵?人因工程學[M].沈陽：東北大學出版社，2001張力，廖可兵?安全人機工程學[M].湖南：中國勞動社會保障出版社，2007阮寶湘，邵祥華.工業(yè)設計人機工程[M].上海：機械工業(yè)出版社，2005丁玉蘭.人機工程學[M].北京：北京理工大學出版社，2002教研室意見教研室主任：（簽字）年月曰摘要本設計主要針對湖南工學院垃圾桶的不合理布局和不合理的垃圾桶設計等特點，結合本學期所學的人因工程學進行湖南工學院垃圾桶設計與布局改進。對湖工的垃圾箱現(xiàn)狀評價包括垃圾箱大小，設置位置，容量分析。通過分析得到不符合設計規(guī)范之處，根據(jù)人體尺寸分析等進行改進，最終設計出一種垃圾桶，使其符合人因學并能夠改善現(xiàn)狀。關鍵詞：校園；垃圾箱；人；環(huán)境；人因學；改進設計ABSTRACTThisdesignismainlyaimedathunaninstituteoftechnology'sunreasonablelayoutandunreasonablebindesigncharacteristics,combinedwiththepeoplewehavelearnedthissemesterforengineeringdesignandlayoutofhunaninstituteoftechnologytrashcanimprove.Forevaluationoflakeofthebinstatusincludingthebinsize,setposition,capacityanalysis.Doesnotconformtothedesignspecificationisobtainedbyanalysis,basedontheanalysisofhumanbodysize,etcwasimproved,thefinaldesignatrashcan,makeitaccordwithpeopletolearnandbeabletoimprovethesituation.Keywords:hunaninstituteoftechnologythebin;analysisofthestatusquo;improveddesign;humanfactorsengineering目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"研究的意義 1\o"CurrentDocument"研究內容 1\o"CurrentDocument"現(xiàn)狀調研 3\o"CurrentDocument"現(xiàn)狀分析 4\o"CurrentDocument"垃圾桶分析 4\o"CurrentDocument"垃圾桶尺寸的分析 5\o"CurrentDocument"校園垃圾桶布局分析 6\o"CurrentDocument"人機分析 7\o"CurrentDocument"尺寸與外形設計 8垃圾桶的高度: 8垃圾桶的垃圾投入口: 8垃圾入口大小: 8垃圾箱的容量與外形: 8垃圾箱的功能與人性化設計: 8\o"CurrentDocument"布局設計 9\o"CurrentDocument"總結 11\o"CurrentDocument"參考文獻 121前言1.1研究的意義校園作為一個學生學習和生活的地方，是很多學子心中理念的搖籃，是很多新式文明的發(fā)源地。而只有擁有一個好的生態(tài)環(huán)境才能讓學子受到良好氛圍的熏陶?，F(xiàn)在在各個校園的競爭和計比中“和諧社會，綠色校園”己經(jīng)成了一件重要的致勝法寶。如今，更多的學校正在為們造生態(tài)校園而努力，把校園生態(tài)環(huán)境建設與文化建設放在同等地位。努力為每一位莘莘學子提供一個清潔、優(yōu)美的學習生活環(huán)境已經(jīng)成為了一個承諾，一個學校給社會，給廣大師生的承諾。在2007年10月一2008年5月期間，中國環(huán)境管理干部學院對于學校垃圾進行了實地調查。調查結果顯示教學區(qū)垃圾中可回收垃圾占75%以上，宿舍垃圾中可回收垃圾超過50%而湖南工學院新校區(qū)在校師生大約1.7萬，學生人口約占萬人，如此大規(guī)模的人群每天的生活垃圾的處理將會是個很大的問題。如果做好垃圾的分類處理、資源的再刊用，將會大大減少垃圾處理的費用，同時提高校園的生態(tài)水平，為廣大學生提供更好的學習與生活環(huán)境。為了貫徹綠色校園的構想，學校也采取了各種各樣的舉措，如加強環(huán)保教育、舉辦環(huán)保低碳講座、資源化，無害化政策、循環(huán)思路處理垃圾等。通過各種措施努力的建設垃圾分類收集處理系統(tǒng)，完善廢舊物品回收體系。1.2研究內容對校園垃圾箱進行實地考察，充分考慮人一機一環(huán)境的因素，對垃圾箱的種類及擺放進行優(yōu)化設計。一方面，這將是對校園現(xiàn)有的校園垃圾箱的擺放和種類進行分析，使之與校園環(huán)境更好的相結合，另一方而，我們將采用人因工程學的相關知識和原理進行反復優(yōu)化，力求建立一個人一垃圾箱一環(huán)境和諧、女全、舒適的美麗校園。我們在考慮垃圾箱的擺放及擺放點所須的種類時，我們會運用我們所學的人因工程學充分的考慮是否能方便的解決人們扔垃圾的問題，也會考慮人流量問題，對于人口流量大的地方我們會考慮用不同類型的垃圾箱，以便不占用太多而積、又能解決人們的實際問題。即對于人口密度較大的地方(如：順楓公寓、潤澤公寓)我們會建議用垃圾房的形式讓人們當做丟垃圾的地方，那些人口居住相對較少的地方，我們會考慮用擺放垃圾箱讓人們方便的丟垃圾。垃圾箱的擺放也是因地制宜的，我們只有充分考慮到人一機一環(huán)境的相結合，我們才一可能更好的優(yōu)化我們的校園垃圾箱擺放，從而建立一個安全、舒適、清潔的大學校園。在優(yōu)化設計過程中，我們會充分考慮垃圾的種類，對于可回收和不可回收的垃圾，我們要采用不同的垃圾箱對其分類處理，對于液體和一些特殊的垃圾我們會考慮用能滿足需求的垃圾箱來裝置。2現(xiàn)狀調研學校的垃圾箱隨處可見，很方便學生日常丟棄垃圾，從而使我的研究也更加的方便。通過觀察我發(fā)現(xiàn)校園內的垃圾箱有鋼制噴塑垃圾桶、不銹鋼垃圾桶、大紅桶垃圾桶，這些桶式的垃圾桶有些擴大了垃圾桶的容量，然而這些設計中仍然存在一些問題，比如沒有垃圾分類的標識和分類處理垃圾桶。不明顯，加上學生環(huán)保意識有待加強，可回收與不可回收的垃圾都是混放在一起的;垃圾箱的布局也存在一些不合理的地方，有的路段垃圾為患，而有的垃圾桶卻受到冷落。通過實踐調查，同學們反應當走在路上時，一些垃圾不能隨手在路邊的垃圾桶丟棄，還要跑較遠的地方才有垃圾桶，如此不免很多同學會覺得不方便，而且有些較大的垃圾不好塞進垃圾箱中，這些影都響垃圾的回收。另外我們還考慮到，垃圾桶不僅要方便同學丟棄垃圾還要方便環(huán)衛(wèi)工人將內腔取出和清理。對于以上方面我們將在下面內容中進行詳細的分析和改善。3現(xiàn)狀分析3.1垃圾桶分析塑料垃圾桶如圖1,該垃圾桶的優(yōu)點為垃圾桶里有個塑料桶方便清潔工清理，顏色鮮明（目標明顯），上面設有煙灰缸，還可以遮雨減少垃圾異味。而缺點是體積較小，可以存放的垃圾少，不可以把垃圾進行分類處理，丟垃圾時要彎腰。針對這種現(xiàn)象改善措施為增高垃圾箱的投入口，增大垃圾箱的體積，增加垃圾分類處理功能。這款垃圾桶不是很符合人因工程學的尺寸，最主要的是它的垃圾開口的下邊緣到底面的距離為500mm,還小于最低的650mm，所以對大多數(shù)人來說開口偏低。當人們人垃圾時感覺別扭有些吃力。并且它的開口大小為231mm左右，其實偏大了，由人因工程學分析最佳的大小是120mm到160mm之間。從外表看顏色也過于單調，但結構材質還是較好，不易損壞，可以防雨防曬，耐用性較高。圖1塑料垃圾桶分類垃圾桶如圖2,這款垃圾桶應該是我們學校最高大上的一款了，這款垃圾桶設計還是比較合理的，垃圾開口的下邊緣到底而的趾離為715mm左右，開口高度為245mm，根據(jù)人因工程學數(shù)據(jù)開口最佳為160mm到263mm，它能滿足絕大部分的需求。且垃圾有可回收與不可回收的分類、廢電池回收和滅煙孔，總體來說符合人因工程標準。

圖2分類垃圾桶塑料桶垃圾桶如圖3極為簡單，多用于人流量小的地方，根本沒有分類，垃圾異味比較重，尺寸也太不合理，垃圾桶開口到底的趾離為480mm，小于最低的650mm，所以對大多數(shù)人來說開口偏低，且口徑偏大，若布局不合理的話有些人就會把垃圾遠距離投射,由于是桶所以不能避雨遮日，這樣很不利于垃圾桶且極大的簡短了垃圾桶的使用壽命。圖3塑料桶垃圾桶3.2垃圾桶尺寸的分析一個好的垃圾桶應該既要方便人們投入垃圾，又要方便環(huán)衛(wèi)工人的清理，所以他的高度一般應該小于正常人立姿雙手功能上舉高度的一半。所以根據(jù)人因工程學人體尺寸的數(shù)據(jù)，垃圾桶的高度應在950-1080mm之間。對于一個垃圾桶的垃圾投入口也要有一定的高度要求，首先垃圾桶投入垃圾口的上邊緣高度應高于多數(shù)人的手功能高度，因為如果投入垃圾口的上邊緣高度過低的話會導致高個子的人投垃圾時需彎腰。其次垃圾桶投入垃圾口的下邊緣高度應低于少數(shù)人的肘高，從而使個子偏矮的人不至于抬起手來丟垃圾。對于垃圾桶的投入口本身也有一定的要求，首先投入垃圾口必須夠高，可以使學生能夠順利的將垃圾投入到垃圾桶中。其次，垃圾桶投入垃圾口的高度不應過高過大，否則當學生投放垃圾時容易看到垃圾桶的里邊，從而使人感到不舒服。且夏天時垃圾桶里邊的垃圾容易變質，垃圾投入口偏大的話容易使桶內氣味擴散。最后垃圾桶的開口不應過大，因為湖南地區(qū)降雨量普遍偏多，投入口過大容易被雨水侵入損壞垃圾桶內桶并加重垃圾桶內垃圾的清潔難度。在學校中的垃圾一般為生活垃圾偏多而普通的食物垃圾對于垃圾桶投入口的要求不是太高，我們要考慮的主要是飲料瓶的投放。在學校的生活中尤其是夏天，很大一部分同學有買純凈水、買飲料的習慣，而裝飲料的瓶子的投放就對垃圾桶的投放口有一定要求了。垃圾桶的開口高度需大于校園廢棄飲料瓶的直徑。據(jù)調查校園廢棄飲料瓶的直徑一般小于120mm,所以垃圾桶的開口高度可選為120mm,而垃圾桶投入口的開口寬度也應大于垃圾的投放尺寸，校園主要垃圾中廢棄飲料瓶的高度最為突出，根據(jù)調查飲料瓶的高度一般小于300mm，所以可將垃圾桶垃圾投入口的寬度定位300mm。3.3校園垃圾桶布局分析作為大學生普遍其有良好的公民意識，有對垃圾進行分類的意識，從分利用垃圾桶，維護校園環(huán)境。也存在少部分同學距離投擲，部分垃圾沒有準確投入垃圾桶以及亂丟現(xiàn)象嚴重影響校園環(huán)境所以垃圾箱的布局也需要進行必要的調整如圖4?？紤]到不同的路段人流量不同，垃圾箱的數(shù)量也需要據(jù)此進行必要的增減，防止有些垃圾箱因容量不夠一而是垃圾溢出外面，破壞周圍環(huán)境。另外垃圾箱的擺放位置也應使同學們在路上方便一丟棄，如果距離太長，也影響了垃圾的回收。圖4垃圾亂丟現(xiàn)象

4人機分析人因工程學研究的目的是優(yōu)化產品與用戶間的界面，要使垃圾桶與人之間達到最優(yōu)化的配合，使人不需要有大幅度的改變姿勢就可以順利地將垃圾投入垃圾箱。與垃圾桶有關的人體尺寸有:肘高、立姿手功能高、立姿雙手功能上舉高、手長、手寬，如下表1-表2和圖5,考慮到工院男生比例偏重，所以在設計時以考慮男生尺寸為主。rimAm/vihrimAm/vihUM /re圖5人體結構尺寸圖表2與設計有關的數(shù)據(jù)表1人體尺寸表 單位/mm尺寸 男 女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976手長165180197150165180手寬708090607080字母 色調 顏色數(shù)R紅5YR黃紅7Y黃13GY綠黃11G綠10BG藍綠5B藍15PG紫藍11P紫2RP紅紫4合計10834.1尺寸與外形設計4.1.1垃圾桶的高度垃圾箱的高度一般應小于正常人立姿雙手上舉功能高度的一半。所以垃圾箱的高度應在900mm-1080mm之間，我們取1080mm。4.1.2垃圾桶的垃圾投入口垃圾箱的垃圾投入口也主要以滿足男生需求為主:上邊緣不低于95%的手功能高（我們取900mm）,下邊緣不高于5%的人肘高度（我們取780mm）。這樣既可以使身材高的人不需蹲下，同時身材矮的人也不需要費力上舉就可以投擲垃圾。4.1.3垃圾入口大小垃圾入口的開口高度要足夠的大才能使學生順利地投擲垃圾;同時也要避免開口過大,以免箱內垃圾太顯露影響人的心情;另外開口過大垃圾箱口上方的擋板就不能有效遮擋雨水。學生日常丟棄的垃圾主要為垃圾袋,飲料瓶等。根據(jù)調查飲料瓶的高度一般小于300mm,直徑一般小于120mm,所以可將垃圾桶垃圾投入口的寬度定位300mm,高度可選為120mm。4.1.4垃圾箱的容量與外形考慮到垃圾桶的容量問題，為了保證垃圾桶可容納40-50L，所以可以將垃圾桶的直徑設定為400mm。4.1.5垃圾箱的功能與人性化設計為了滿足煙頭的回收,可在垃圾桶的上邊設計一個有蓋的煙灰缸,保證煙頭收集的同時防止雨水的浸入。根據(jù)人因工程學色彩對人的影響原理,垃圾箱體應為綠色。為了方便垃圾的回收,可以選用掀蓋式,在垃圾桶桶蓋的一側設計,一個轉軸,另一側設計一個卡鎖,回收垃圾時打開卡鎖掀起桶蓋可以很方便環(huán)衛(wèi)工人對于桶內垃圾的回收。所以總體上垃圾桶的設計如圖6所示。

10Qr10Qr無CT-1如圖6設計后的垃圾桶結構尺寸三視圖4.2布局設計每一路段的垃圾總量等于其日人流量與人均垃圾數(shù)量的乘積。不同路段的人流量與人均垃圾數(shù)量均不同，所以垃圾箱的數(shù)量分布也要針對不同道路情況考慮。垃圾桶的位置擺放不僅要滿足日垃圾總量的要求，同時也要方便學生棄垃圾,盡量與實際環(huán)境相適應。一般來講，在各道路的路口都要設一只垃圾箱，從而讓方便路口各方向的行人丟棄垃圾，提高了垃圾箱的利用率。這次，我們主要對順楓公寓與教學樓之間的區(qū)域的垃圾箱布局進行分析設計見圖7中，箭頭痕跡的大小代表平時校園人流量的多少，根據(jù)人流量和校園建筑布局，我在一些關鍵的地方標注了