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1、拖拉机的人机工程学分析前言：拖拉机是农业生产的重要工具，随着科技和经济的发展以及国家对农业的 重视，拖拉机的产量逐年增加，农机用户对拖拉机的关注焦点也从工作效率、结 构性能上转移到安全性、舒适性上来。因此,在拖拉机的设计中越来越考虑到更 多的人机工程学因素，人机系统的和谐有利于使用者更舒适地操作，有效地提高 生产效率。关键词：拖拉机、人机工程、人机系统一、 驾驶室拖拉机驾驶室是驾驶员的作业场所 ,在驾驶室的设计中 ,应用人机工程学,其目的 就是使所设计的驾驶室不仅能满足驾驶员的作业要求 ,而且能使驾驶员操作方便 舒适、安全,减少身体疲劳和精神负担。拖拉机驾驶室设计的主要内容包括:座椅 的设计、
2、仪表盘和操纵装置设计以及降低噪声设计等方面 ,本文对座椅设计和显 示装置设计进行了研究。1. 驾驶室的封闭与开放开放驾驶室与封闭驾驶室地下室有些拖拉机有封闭的驾驶室而有些没有封闭的驾驶室，驾驶室的封闭是否 有必要呢？对于舒适性拖拉机来说，应该将驾驶空间隔离形成驾驶室，原因是一 方面拖拉机是在农田和野外工作，环境中会有很多小虫子和灰尘等，它们很容易 对驾驶员进行干扰，造成不适，封闭的驾驶室可以有效地阻止虫子和灰尘进入驾 驶空间。另一方面，拖拉机以外的农田环境是不确定的，将形成封闭驾驶室可以 一定程度上减少外界环境的噪音和拖拉机工作本身发出的噪音对驾驶员的影响。 再者，农业拖拉机经常需要在夜间作业
3、，夜晚室外温度一般都比较低，这种情况 下，隔离的驾驶室可以有一定效果的保温作用。所以驾驶室封闭更符合人机工程 学。2. 驾驶座椅设计 驾驶座椅设计的合理不仅可以减少驾驶员的疲劳，还可以提高工作效率。驾驶座 椅的特点是作业空间有限、连续作业时间较长、操作频繁、要求精力集中等，拖 拉机座椅的尺寸设计主要包括座面的高度、宽度及深度，靠背高度及宽度、靠背 倾角，腰靠，扶手，座面倾角等。GB/T 6235-2004农业拖拉机驾驶员座位装置 尺寸中比较详细地规定了关于拖拉机驾驶室座椅设计的相关标准。1）椅面高度 椅面过高会使大腿肌肉受压，椅面过低则会增加背部肌肉负荷，驾驶座椅的高度 应该低一些。2）椅面宽
4、度 在空间允许的条件下,以一定程度的尽量宽为好。但对于驾驶座椅来讲,驾驶员坐 姿单一,不涉及变换姿势,通常设计应以满足最宽人体需要为准。如果过于宽的话， 驾驶员不方便操作位于座位两侧的操纵器。3）椅面深度 椅面深度要合适，椅面如果过深，不仅是对空间的一种浪费，还会影响靠背的舒 适度，椅面如果过浅，大腿部分会受到挤压。椅面深度应该合适且椅面前缘和小 腿间应该适当地留有空隙，保证大腿不受挤压和腿弯不受影响。4）靠背的高度和宽度 靠背的高度和宽度与肩高与肩宽有关，设计时应该根据坐姿人体尺寸以及相关驾 驶座位的标准确定合适的高度和宽度。5）靠背倾角 人在坐着的时候，背部脊柱的弯曲程度不是自然曲线，农业
5、拖拉机的驾驶员工作 强度大，靠背倾角不合理的话，极易引起疲劳感，长期的话也容易引发腰背部的 疾病。合理的靠背倾角就是尽量使腰弧曲线处于正常的生理曲线。6）腰靠 人体背部的第一支承位于第五六胸椎之间，腰靠位置的正确可以保证驾驶员背部 合理受力，减少腰部疾病的发生率。7）扶手和座面倾角 学院地下室的拖拉机大部分没有扶手，主要是因为驾驶座位的两侧有很多操纵器 扶手的存在可能会妨碍驾驶员方便地操作这些操纵器。另外，驾驶室空间有限， 驾驶座位设计扶手的话，上下车也不是很方便。设置扶手在一定程度上可以防止 驾驶员臀部侧滑，误碰到身旁的操纵器。为了避免出现这种情况，可以适当地设 计座面倾角。3. 显示装置1
6、）仪表选择驾驶员是靠仪表的指示来拖拉机车各部分的工作状态的，准确易读的仪表指示是 驾驶员安全和效率的保证。大部分拖拉机的仪表板包括速度表、里程表、油量表、油压表、水温表等，其中速度表、油压表和水温表属于重要显示仪器。速度表一 般采用模拟现实仪表的指针活动式，这种显示装置不仅易于判断指针位置，方便 读数，还能直观地观察指针的变化趋势。油压表和水温表也是如此，不仅需要准 确读数，变化趋势的显示能帮助驾驶员更加准确地把握拖拉机的工作状态。里程 表显示的是拖拉机累计行驶的里程，用数字显示仪表更加简单直观。油压表不需 要精确地读出具体数据，只需要定性判断所处状态即可，所以可以选用屏幕警戒 显示装置，可以
7、使用红黄绿三种颜色的信号灯分别代表告急、注意和安全三种状 态。2）仪表的设计 仪表刻度盘的形状主要有开窗式、半圆形式、圆型式、水平直线式和垂直直线式 等。选择时根据人的视觉特征和使用习惯进行选择。表盘刻度大小和刻度线的长 度要适宜，过大和过小都不宜于认读。刻度值的方向一般顺时针增大，符合使用 习惯，指针颜色要突出，与表盘颜色对比度要大，这样易于辨认。由实验可知， 墨绿色和淡黄色的仪表表面分别配上白色和黑色的刻度线时，误读率最小。实际 情况中，仪表盘面一般使用黑色，刻度线使用白色，主要指针用红色，次要指针 使用其他对比颜色。3）信号灯 农用拖拉机虽然主要作业环境是农田或野外，但并没有失去作为一辆
8、车的属性。 拖拉机的灯光信号应该符合本国的交通规则。仪表盘上的信号灯经常用颜色来代 表功能，在仪表盘上的信号灯应该醒目且保证一定的视距，避免信号灯太多而引 起的杂乱和干扰。信号灯的亮度要恰好能引起驾驶员的注意，清晰的同时不能太 亮而造成驾驶员产生眩目等情况。二、 视觉警示信息不同信息的不同表达信号图形化叙述警告标志的作用是提醒人们对周围环境引起注意，提示标志作用是向人们提供某 些信息。警示标志有一些重要因素：大小形状、颜色、图形化叙述、对比、放置 和持久性。警示标志在其所处的环境中应该尽量地突出醒目，引人注意。一般来 说，在合理的限度内，标志的大小应该越大越好，标志的形状应该符合人习惯， 如果
9、不同形状可以代表不同的警示信息，标志的警告作用就能更好地发挥。标志 的颜色要醒目，与背景环境形成对比，使人能迅速地注意到提示信息，颜色还应 该与信息相匹配，如危险、警告、小心一般选取公认的背景颜色。图形化的叙述 也非常重要，相比于文字，图形能更加简单直接地表达所要提示的信息。图形化 叙述适用于警告、注意、危险的信息的提示，文字叙述适用于说明类的提示。标 志还应该不易损坏，持久性强，标志一旦损坏或丢失会增大事故的发生率。结束语：与汽车的人机工程学设计相比,拖拉机的人机工程学设计相对落后,设计 水平参差不齐,重视程度也还不够。拖拉机是现代化农业生产的重要工具，但是随 着中国经济水平和农业技术水平的提高,拖拉机作为农业现代化生产的重要工具 拖拉机的人机工程学设计必将成为拖拉机设计的重要组成部分。参考文献：丁玉兰人机工程学（第四版北京理工大学出版社）武瑞之、张建锋、王海峰人机工程学在拖拉机设计中的应用研究寇文亮汽车警告指示信号装置图标的人机工程学研究
