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1、 。 、 山东建筑大学硕士学位论文题目 基于T R I Z 的塔式起重机的人机工程学设计与研究 创新方法推广模式及其绩效追踪评价研究与基地建设( N O 2 0 0 9 I M 0 2 10 0 0 ) 计：学位论文5 9 页 表格2 个 插图2 9 幅 评阅人： 指导教师： 学院院长： 学位论文完成同期： 。 4 y ， 卜 - 也不包含为获得山东建筑大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责 任。 学位论文作者签名： 丞泼迦日期一亟望越盈甄 学位论文使用授权声明 本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关
2、保留、使用学位论文的规定，即：山东 建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。 保密论文在解密后遵守此声明。 学位论文作者签名：气丕起泣i 望日期dQ ! 选础 导师签名：掺日期心 弘 l 山东建筑大学硕士学位论文 葡斐 塔式起重机是建筑施。j 二过榭q 叼、= 可或缺的机械设备之一，随着建筑亩f 积大幅卜升和 施工舰模的不断扩大，塔式起重机的使用数量逐渐增加。由于塔式起重机的工作过程是 一个人机交互的过程，需要人性化的设计
3、和产品，因此，进行塔式起重机的人机工程学 设计对整个行业的发展具有非常晕要的意义。以有效解决塔式起重机人机工程学设计中 所遇到技术难题和所存= f ! ：的发汁缺群1 为最终目的，将发明问题解决理论( T R I Z ) 融入到 产品的人机工程学设计中，构建了基于T R l Z 的产品人机工程学设计过程模型，并将其 中的技术冲突模型、物理冲突模型及物场模型等工具应用到塔式起重机的人机工程学设 计中，解决了所遇到的技术难题，得剑了满足人机工程学要求的改进方案。 首先，将T R I Z 技术冲突工具应用到塔式起重机司机室的环境条件、视野和运行方 式的人机工程学设计中，解决了塔式起晕机司机室适应性、
4、多用性和自动化程度与外形 尺寸和结构复杂性问的技术冲突问题，获得了满足人机工程学要求的改进方案。根据不 同环境条件将司机室做成敞，J l ：式司机室和封闭式司机室，并将司机室的视野应用虚拟现 实的手法在司机面前表现出来，而司机室的运行方式为升降电梯式司机室。 其次，将T R I Z 物理冲突】：具应用到塔式起重机座椅的尺寸、结构、振动舒适性和 空间位置的人机工程学设计中，解决了塔式起重机座椅尺寸、坐姿、椅面、材料、靠背、 空间位置问的物理冲突问题，获得了满足人机工程学要求的改进方案。对座椅的椅面高 度、宽度、深度、椅面倾角、靠背的高度、宽度和倾角进行参数设计；根据人机工程学 操纵装置空I 日J
5、 尺寸的要求，将塔式起重机司机室内的座椅和联动控制台依据最佳尺寸进 行设计。 最后，将T R I Z 物场模型工具应用到塔式起重机司机室联动控制台的人机工程学设 计中，对塔式起重机司机室联动控制台操纵手柄的人机工程学设计过程中所遇到的手握 舒适性差，用力不方便，极易打滑，动作不容易控制，并且较难满足人机工程学要求等 物场问题进行了解决，并获得满足人机工程学要求的三种改进方案。 以T R I Z 为理论基础，解决了塔式起重机司机室的环境条件及视野和运行方式，及 司机室座椅的尺寸、结构、振动舒适性和空问位置，以及司机室联动控制台操纵手柄的 人机工程学设计过程中所遇到的技术难题，并获得满足人机工程学
6、要求的改进方案，对 塔式起重机的人机工程学设计具有较高的参考价值。 关键词：T R I Z ，人机1 ：程学，过程模型，塔式起重机司机窀 山东建筑大学硕士学位论文 D e s i g na n dr e s e a r c ho fe r g o n o m i cd e s i g nb a s e d o nt h eT R I Zi nt o w e r C r a n e S h a s h aZ h a n g ( M e c h a n i c a lD e s i g na n dT h e o r y ) D i r e c t e db yZ h a n gM i n g q
7、 i n A B S T R A C T T o w e rc r a n ei so n eo ft h ei n d i s p e n s a b l em e c h a n i c a le q u i p m e n ti nt h ep r o c e s so fb u i l d i n g c o n s t r u c t i o n ，a l o n gw i t ht h es i g n i f i c a n ti n c r e a s ei nf l o o rs p a c ea n de x p a n d i n gi nt h es c a l eo
8、f t h ec o n s t r u c t i o n ，u s i n gag r a d u a li n c r e a s ei nt h en u m b e ro ft o w e rc r a n e D u et ot h ew o r k p r o c e s s e so fat o w e rc r a n e i sa ni n t e r a c t i v ep r o c e s s ，n e e d i n gt h ed e s i g n sa n dp r o d u c t sf u l lo f h u m a n n e s s ，t h e
9、 r e f o r e ，e r g o n o m i c sd e s i g no ft o w e rc r a n eo nt h ed e v e l o p m e n to ft h ei n d u s t r ya s aw h o l ei so fv e r yg r e a ts i g n i f i c a n c e T oe f f e c t i v e l ys o l v et e c h n i c a lp r o b l e m sa n dt h ed e s i g n f l a we n c o u n t e r e di ne r g
10、 o n o m i cd e s i g no ft o w e rc r a n et ot h eu l t i m a t eg o a l ，t h et h e o r yo f I n v e n t i v eP r o b l e mS o l v i n g ( T R I Z ) i sm e l t e di n t oe r g o n o m i c sd e s i g n ，p r o d u c t se r g o n o m i c d e s i g np r o c e s sm o d e lw a sc o n s t r u c t e db a
11、 s e do nT R I Z ，t h et h e o r yo fI n v e n t i v eP r o b l e m S o l v i n g ( T R I Z ) ，i n c l u d i n gt e c h n i c a lc o n f l i c tm o d e l s ，p h y s i c a lc o n f l i c tm o d e l sa n ds u b s t a n c e f i e l dm o d e la p p l i e dt ot h ee r g o n o m i cd e s i g no ft o w e r
12、c r a n e ，a n ds o l v et h ep r o b l e m s 1 e n c o u n t e r e db y , a n dr e c e i v e dt h ei m p r o v e dd e s i g ns c h e m ew h i c hi sf i tt ot h ed e m a n do ft h e h e r g o n o m i c s ， F i r s t l y , a p p l yt h et e c h n i c a l c o n f l i c to fT R I Zt o o l st o e r g o
13、n o m i c sd e s i g nI n c l u d i n g e n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n s ，t h ev i e wo ft o w e rc r a n ec a ba n do p e r a t i o nm o d e s o l v et h et o w e r c r a n ec a ba d a p t a b i l i t y , v e r s a t i l i t y , a n dt h ed e g r e eo fa u t o m a t i o no ft h et e c h
14、 n i c a lc o n f l i c t b e t w e e nd i m e n s i o n sa n ds t r u c t u r a lc o m p l e x i t y , a c c e s st om e e tt h er e q u i r e m e n t so fe r g o n o m i c s i m p r o v e m e n tp r o g r a m m e U n d e rd i f f e r e n te n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n s ，t h ec a bw i
15、 l lb em a d e o p e na n dc l o s e da n dm e t h o d so f v i r t u a lr e a l i t yv i e wo fc a bd e m o n s t r a t e di nf r o n to ft h ed r i v e r , 山东建筑大学硕士学位论文 t o w e rc r a n ec a bl i n k a g ec o n s o l e ，t o w e rc r a n ec a bl i n k a g ec o n s o l em a n i p u l a t i o nh a n
16、d l e so f e r g o n o m i cd e s i g np r o c e s s i nh a n dc o m f o r t a b l es e x u a ld i f f e r e n c e ，f o r c e dd o e sn o tc o n v e n i e n t ， v e r ye a s ys k i d d e d ，a c t i o nd o e sn o te a s yc o n t r o l ，a n dm o r ed i f f i c u l tm e e te r g o n o m i c - r e q u i r e m e n t s ，s u b s t a n c e f i e l dp r o b l e mf o rh a ss o l u t i o n ，a n dg e tm e e tp e o p l em a c h i n e ， e n g i n e e r i n gr e
