菜刀的安全人机设计.docx

菜刀的安全人机设计.docx

《菜刀的安全人机设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《菜刀的安全人机设计.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

菜刀的安全人机设计

课程设计

课程安全人机工程学

题目基于安全人机工程的菜刀分析院系安全与环境工程系

专业班级安全工程（本科）0901班

学生姓名武靖轩学号09601240118

指导教师刘爱群廖可兵

完成时间2011.6.6~19

菜刀的人机课程设计

安全工程专业安本0901班武靖轩

【摘要】随着社会生活发展和科技的进步，人类越来越重视从事各项活动的环境和条件的安全健康、舒适愉快。

菜刀是人们日常生活中不可缺少的厨房工具，它的安全易用，它的设计对人们的生活有着重大的影响。

本文即是通过对当今各类菜刀的调查研究，运用安全人机工程学的原理到菜刀设计的工作中来，并对其中不合理的部分提出问题，加以改进设计，使之最终实现以人为本的人性化设计思想，达到最佳的人机匹配，为厨师们提供一个人性化的厨房用具。

【关键字】：

菜刀;安全人机工程学;分析评价;改进设计

【Abstract】Withthedevelopmentofsociallifeandtechnologicaladvances,moreandmoreattentionintheactivitiesofthehumanenvironmentandconditionsofsafetyandhealth,comfortableandenjoyable.Dailylifeinthekitchenknifeisanindispensablekitchentool,it'ssafetouse,itisdesignedforpeople'sliveshasasignificantimpact.Thisarticleisallkindsofkitchenknifethroughtheresearchoftoday,theuseofsafetyknivesergonomicdesignprinciplestoworkinthepast,andsomeoftheunreasonablequestions,toimprovethedesign,sothatultimatelythepeople-orientedhumanDesignthinking,toachievethebesthumanmatchforthecheftoprovideauser-friendlykitchenappliances.

【Keywords】:

Kitchenknife;Safepersonthemachineengineeringlearns;Analysisevaluation;Improvementdesign

1前言

在任何一个人类活动场所，总是包括人和机两大部分。

创造一个适合人类生存和发展的优美舒适的生活、生存环境是人类社会进步的标志之一。

菜刀是日常做饭必不可少的用具，家家户户都有它的存在，因为它的广泛应用和安全对人体影响很大。

本文从使用便捷和安全的角度出发，从活动者的生理、生物力学的需要与可能等诸因素，在实现一定效率的同时，最大限度的保障人的安全健康与舒适愉快。

问题的提出：

因厨刀设计不良而引发的切断手指等意外伤害事故，以及腱鞘炎、腕道综合症等重复性积累损伤时有发生，厨刀设计未达到最优的形态。

2厨刀种类

厨刀的主要功能是完成对蔬菜、肉类的切削、分割工作。

切、剁、砍、割、片（削）、顿是厨刀最常用的操作动作。

这些动作可以满足绝大部分切削、分割工作的要求。

通过对市场现有产品及资料的收集，从功能的角度整理出几种具有代表性的厨刀。

常见厨刀分类及用途（根据所收集的资料整理如下图所示）

3菜刀人机分析

3.1功能分析

3.1.1刀头

详细分析：

因为半弧形刀头切削灵活，适用范围较广，所以，可选用这种形式的刀头作为片刀刀头。

3.1.2刀刃：

其中，弧线后部凸起结构使用灵活、省力，受力状态合理。

因此，可选用这种形式的刀刃作为片刀刀刃。

3.1.3刀背

一般来说，应尽量少采用这类附加功能，因为在利用刀背操作时，另一侧的刀刃很容易引起误伤。

3.1.4刀柄

与矩形、圆形刀柄相比，椭圆形刀柄持握稳定，也较舒适，因此，可选用这种形式的刀柄作为片刀刀柄

3.2使用者群体分析

厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位在20～50岁的年龄段，应同时适合男性和女性使用

尺寸计测

3.3手的动作特性

3.3.1常见持握方式

竖握方式（两种）和横握方式（一种）

3.3.2操作方式

基本操作分析：

切、剁、砍、割、片（削）、镦

3.3.3手的施力特性

刀柄刀刃的倾角

资料：

工具的把手与工作部分成10°左右角时，效果较好。

3.3刀具重心分析

1）重心在刀身前部

在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳

2）重心在刀身后部

与前者相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难

3）重心在刀身中部

是前面两者的综合，适应面较广。

3.4刀具手柄材料

1）金属刀柄

金属刀柄一般采取刀片与刀柄一体化，结实，但手感不好，且容易滑脱。

2）塑料刀柄

塑料刀柄脆性较大，易破裂。

它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点

3）橡胶刀柄

橡胶刀柄手感较好，与手之间的摩擦适中。

但存在老化问题，与人的亲和力也较差。

4）木制刀柄

木制刀柄手感好，摩擦适中．与人的亲和力强。

5）电木刀柄

电木刀柄手感、强度等性能均较好。

6）组合式

组合式刀柄一般采用金屑加本质或电木结构，刀柄牢固，手感也好。

4改进建议

刀柄形状

刀柄外形与人手持握的弧线相吻合。

椭圆形截面使人持握时有稳定感，舒适、易于施力、不旋转。

鱼腹形（中间突起）刀柄，可以防止轴向滑脱。

在刀柄上方增加了竖捏拇指按结构（凹坑），在两侧均添加了横握拇指按压结构（凹坑），见图，它可以同时满足惯用右手和惯用左手操作者的操作需要。

此外，还增加了食指保护结构（护板），见图。

这些结构可使拇指、食指免受较大的局部压应力，避免了拇指直接按在金属刀身上所产生的不适感；增加了持握的稳定性和操作的舒适性。

刀柄、刀刃角度

本设计采用弯折式刀柄，以保证操作者持握刀具时手腕处于顺直状态。

通过计测得到的弯折角为12°。

为避免切削时产生旋转力矩，刀刃所受阻力最好与刀柄施加的切削力共线。

因此，取刀刃切削部分与刀柄平行。

刀身形状

①刀刃呈弧形设计，前部弧形大约与菜板成12°角。

这样既保证了刀刃切削时的阻力与用力共线，同时，也缓解了直线形刀刃对手臂运刀的角度的限制。

前端倾角便于往复切削，后端弧形便于退刀操作。

②刀头最前端的刀尖便于进行戳、挑、刺等操作。

③刀背略凹，与刀身整体形状相呼应，并利于另一只手辅助施力。

刀身两侧开有防粘连凹槽，能有效地防止被切割物粘在刀身上阻碍视线，节省了切莱时去除粘贴物的时间，提高了工作效率。

改进片刀设计效果图，尺寸图如后。

5结束语

在新的世纪里，我们迎接新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑问，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间，空间，生理感官和心理方向发展。

人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。

通过从安全人机工程学角度对厨刀进行人机工程分析及设计改进，将自己所学的理论知识联系到实际的运用中来，丰富了自己的知识面，也锻炼了自己的实际动手能力。

设计过程中，由于本人知识水平有限，不可能对所有涉及的内容全部掌握，分析时存在片面性和不准确性，提出的改进设计也存在的不足之处。

感谢廖可兵老师、刘爱群老师的悉心指导。

参考文献：

【1】国家标准GB/T12547-1992

【2】国家标准GB10000-1988

【3】廖可兵、张力，等.安全人机工程（M）徐州：

中国矿业大学出版社，2009.8

【4】张力、廖可兵，安全人机工程学，北京：

中国劳动社会保障出版社，2007

【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】