人因工程課程設(shè)計(jì)-垃圾桶設(shè)計(jì)分析

1、人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)順楓公寓與教學(xué)樓之間垃圾桶的分析與改進(jìn)學(xué)生姓名：黃路俊專業(yè)：物流工程班級(jí)：物流1302班學(xué)號(hào)：1350940221指導(dǎo)教師：胡鴻職稱副教授完成時(shí)間：.2015年6月湖南工學(xué)院人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)指導(dǎo)教師胡鴻學(xué)生姓名唐倩 黃路俊 周澤宇課題名稱順豐公禺與教學(xué)樓垃圾桶的分析與改進(jìn)內(nèi) 容 及 任 務(wù)1、目標(biāo)：該課程設(shè)計(jì)是在完成人因工程學(xué)課程理論教學(xué)以后所進(jìn)行的重要實(shí)踐 教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能 力的有效途徑。人因工程課程設(shè)計(jì)是針對(duì)于人因工程專業(yè)課的特點(diǎn)而開(kāi)展的 一門課程，是其專業(yè)課的不可或缺的良好補(bǔ)充和深化。其主旨是加深學(xué)生對(duì)

2、人因 工程知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)廣泛拓展學(xué)生對(duì)人因工程思想在生活、工作和管理 中的應(yīng)用，掌握一定的實(shí)踐技能，能夠應(yīng)用人因工程基本理論解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能更加系統(tǒng)掌握人因工程學(xué)的原理、方法和內(nèi)容，通 過(guò)對(duì)某一具體的人機(jī)環(huán)系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)和改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高人因工程學(xué)知識(shí)的應(yīng)用 能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人機(jī)環(huán)中的人因?qū)嶋H問(wèn)題的獨(dú)立思考和解決的能力，形成較為 系統(tǒng)和科學(xué)的思維體系，為以后專業(yè)工作和設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。2、內(nèi)容：本文主要是通過(guò)調(diào)查、實(shí)際測(cè)量等對(duì)湖南工學(xué)院新校區(qū)順楓公寓與教學(xué)樓 之間的垃圾桶進(jìn)行一個(gè)人因工程學(xué)分析，對(duì)一些不符合人因工程學(xué)的設(shè)計(jì)，提出 相應(yīng)的改善方案，使之更符合人因

3、工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理。3、要求：提交一份湖南工學(xué)院新校區(qū)順楓公寓與教學(xué)樓之間的垃圾桶分析與改進(jìn)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū)。要求語(yǔ)句通順、層次清楚、推理邏輯性強(qiáng)，設(shè)計(jì)改進(jìn)明確、可實(shí)施性強(qiáng)。報(bào)告要求用小四號(hào)宋體、A4紙型打??；圖紙部分要求嚴(yán)格按照作圖規(guī)范繪制（可出Auto CAD圖，也可出手工圖），米用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)和單位制，并 打印。主要參考資料1 郭伏，楊學(xué)涵人因工程學(xué)M.沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，20012 張力，廖可兵安全人機(jī)工程學(xué)M.湖南：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，20073 阮寶湘，邵祥華工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程M.上海：機(jī)械工業(yè)出版社，20054 丁玉蘭人機(jī)工程學(xué)M.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002教 研 室

4、意 見(jiàn)教研室主任：（簽字） 年 月曰學(xué)院：安全與環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)：物流工程學(xué)本設(shè)計(jì)主要針對(duì)湖南工學(xué)院垃圾桶的不合理布局和不合理的垃圾桶設(shè)計(jì)等 特點(diǎn)，結(jié)合本學(xué)期所學(xué)的人因工程學(xué)進(jìn)行湖南工學(xué)院垃圾桶設(shè)計(jì)與布局改進(jìn)。 湖工的垃圾箱現(xiàn)狀評(píng)價(jià)包括垃圾箱大小，設(shè)置位置，容量分析。通過(guò)分析得到不 符合設(shè)計(jì)規(guī)范之處，根據(jù)人體尺寸分析等進(jìn)行改進(jìn)，最終設(shè)計(jì)出一種垃圾桶， 其符合人因?qū)W并能夠改善現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：校園；垃圾箱；人；環(huán)境；人因?qū)W；改進(jìn)設(shè)計(jì)ABSTRACTThis desig n is mainly aimed at hunan in stitute of tech no logys un reas on

5、able layo ut and un reas on able bin desig n characteristics, comb ined with the people we have lear ned this semester for engin eeri ng desig n and layout of hunan in stitute of tech no logy tr ash can improve.For evaluati on of lake of the bin status in clud ing the bin size, set posi tion, capaci

6、ty an alysis.Does not conform to the desig n specificati on is obta ined by ana lysis, based on the an alysis of huma n body size, etc was improved, the final desig n a t rash can, make it accord with people to lear n and be able to improve the situatio n.Key words: hunan in stitute of tech no logy

7、the bin;an alysis of the status quo;impr oved desig n;huma n factors engin eeri ng1前言 11.1 研究的意義 11.2 研究?jī)?nèi)容 12現(xiàn)狀調(diào)研 33現(xiàn)狀分析 43.1 垃圾桶分析 43.2 垃圾桶尺寸的分析 53.3 校園垃圾桶布局分析 64人機(jī)分析 74.1 尺寸與外形設(shè)計(jì) 84.1.1 垃圾桶的高度： 84.1.2 垃圾桶的垃圾投入口： 84.1.3 垃圾入口大小: 84.1.4 垃圾箱的容量與外形： 84.1.5 垃圾箱的功能與人性化設(shè)計(jì)： 84.2 布局設(shè)計(jì) 95總結(jié) 11參考文獻(xiàn) 121 前言1.1研

8、究的意義校園作為一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的地方，是很多學(xué)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(gè)好的生態(tài)環(huán)境才能讓學(xué)子受到良好氛圍的 熏陶。現(xiàn)在在各個(gè)校園的競(jìng)爭(zhēng)和計(jì)比中 和諧社會(huì)，綠色校園”己經(jīng)成了一件重要 的致勝法寶。如今，更多的學(xué)校正在為們?cè)焐鷳B(tài)校園而努力，把校園生態(tài)環(huán)境建設(shè)與文化建設(shè)放在同等地位。努力為每一位莘莘學(xué)子提供一個(gè)清潔、 優(yōu)美的學(xué)習(xí) 生活環(huán)境已經(jīng)成為了一個(gè)承諾，一個(gè)學(xué)校給社會(huì)，給廣大師生的承諾。在2007年10月一 2008年5月期間，中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院對(duì)于學(xué)校垃圾 進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示教學(xué)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(guò)50%

9、而湖南工學(xué)院新校區(qū)在校師生大約 1.7萬(wàn)，學(xué)生人口約占 1.5萬(wàn)人，如此大規(guī)模的人群每天的生活垃圾的處理將會(huì)是個(gè)很大的問(wèn)題。如果 做好垃圾的分類處理、資源的再刊用，將會(huì)大大減少垃圾處理的費(fèi)用，同時(shí)提高 校園的生態(tài)水平，為廣大學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境。 為了貫徹綠色校園的 構(gòu)想，學(xué)校也采取了各種各樣的舉措，如加強(qiáng)環(huán)保教育、舉辦環(huán)保低 碳講座、資源化，無(wú)害化政策、循環(huán)思路處理垃圾等。通過(guò)各種措施努力的建設(shè) 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?jī)?nèi)容(1) 對(duì)校園垃圾箱進(jìn)行實(shí)地考察，充分考慮人一機(jī)一環(huán)境的因素，對(duì)垃圾箱 的種類及擺放進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一方面，這將是對(duì)校園現(xiàn)有的校園垃圾

10、箱的擺放和 種類進(jìn)行分析，使之與校園環(huán)境更好的相結(jié)合，另一方而，我們將采用人因工程 學(xué)的相關(guān)知識(shí)和原理進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化，力求建立一個(gè)人一垃圾箱一環(huán)境和諧、女全、 舒適的美麗校園。(2) 我們?cè)诳紤]垃圾箱的擺放及擺放點(diǎn)所須的種類時(shí)，我們會(huì)運(yùn)用我們所學(xué)的人因工程學(xué)充分的考慮是否能方便的解決人們?nèi)永膯?wèn)題，也會(huì)考慮人流量問(wèn)題，對(duì)于人口流量大的地方我們會(huì)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(shí)際問(wèn)題。即對(duì)于人口密度較大的地方(如：順楓公寓、 潤(rùn)澤公寓)我們會(huì)建議用垃圾房的形式讓人們當(dāng)做丟垃圾的地方，那些人口居住相對(duì)較少的地方，我們會(huì)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

11、因地制宜的，我們只有充分考慮到人一機(jī)一環(huán)境的相結(jié)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(gè)安全、舒適、清潔的大學(xué)校園。(3) 在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們會(huì)充分考慮垃圾的種類，對(duì)于可回收和不可回 收的垃圾，我們要采用不同的垃圾箱對(duì)其分類處理，對(duì)于液體和一些特殊的垃圾, 我們會(huì)考慮用能滿足需求的垃圾箱來(lái)裝置。122現(xiàn)狀調(diào)研學(xué)校的垃圾箱隨處可見(jiàn)，很方便學(xué)生日常丟棄垃圾，從而使我的研究也更 加的方便。通過(guò)觀察我發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)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(kuò)大了垃圾桶的容量， 然而這些設(shè)計(jì)中仍 然存在一些問(wèn)題，比如沒(méi)有垃圾分類的標(biāo)識(shí)和分類處理垃圾

12、桶。 不明顯，加上學(xué) 生環(huán)保意識(shí)有待加強(qiáng)，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(guò)實(shí)踐調(diào)查，同學(xué)們反應(yīng)當(dāng)走在路上時(shí)，一些垃圾不能隨手在路邊的垃圾桶丟棄， 還要跑較遠(yuǎn)的地方才有垃圾桶，如此不免很多同學(xué)會(huì)覺(jué)得不方便， 而且有些較大 的垃圾不好塞進(jìn)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(xué)丟棄垃圾還要方便環(huán)衛(wèi)工人將內(nèi)腔取出和清理。對(duì)于以上方面我們將在下面內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)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(diǎn)為垃圾桶里有個(gè)塑料桶方便清潔工清理， 顏色鮮明（目

13、標(biāo)明顯），上面設(shè)有煙灰缸，還可以遮雨減少垃圾異味。而缺點(diǎn)是 體積較小，可以存放的垃圾少，不可以把垃圾進(jìn)行分類處理，丟垃圾時(shí)要彎腰。 針對(duì)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(xué)的尺寸， 最主要的是它的垃圾開(kāi)口的下邊 緣到底面的距離為500mm,還小于最低的650mm,所以對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)開(kāi)口偏低。 當(dāng)人們?nèi)死鴷r(shí)感覺(jué)別扭有些吃力。并且它的開(kāi)口大小為231mm左右，其實(shí)偏大了，由人因工程學(xué)分析最佳的大小是120mm到160mm之間。從外表看顏色也過(guò)于單調(diào)，但結(jié)構(gòu)材質(zhì)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

14、圾桶如圖2,這款垃圾桶應(yīng)該是我們學(xué)校最高大上的一款了，這款垃圾桶設(shè)計(jì)還是比較合理的，垃圾開(kāi)口的下邊緣到底而的趾離為715mm左右，開(kāi)口高度為245mm，根據(jù)人因工程學(xué)數(shù)據(jù)開(kāi)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(lái)說(shuō)符合人因工程標(biāo)準(zhǔn)。圖2分類垃圾桶塑料桶垃圾桶如圖3極為簡(jiǎn)單，多用于人流量小的地方，根本沒(méi)有分類，垃圾異味比較重，尺寸也太不合理，垃圾桶開(kāi)口到底的趾離為480mm,小于最低的650mm,所以對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)開(kāi)口偏低，且口徑偏大，若布局不合理的話有些人 就會(huì)把垃圾遠(yuǎn)距離投射，由于是桶所以不能避雨遮日，這樣很不利

15、于垃圾桶且極 大的簡(jiǎn)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(gè)好的垃圾桶應(yīng)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(yīng)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(xué)人體尺寸的數(shù)據(jù)，垃圾桶的高度應(yīng)在 950-1080mm之間。對(duì)于一個(gè)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(yīng)高于多數(shù)人的手功能高度，因?yàn)槿绻度肜诘纳线吘壐叨?過(guò)低的話會(huì)導(dǎo)致高個(gè)子的人投垃圾時(shí)需彎腰。其次垃圾桶投入垃圾口的下邊緣高 度應(yīng)低于少數(shù)人的肘高，從而使個(gè)子偏矮的人不至于抬起手來(lái)丟垃圾。對(duì)于垃圾桶的投入口本身也有一定的要求，首先投入

16、垃圾口必須夠高，可以使學(xué)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(yīng) 過(guò)高過(guò)大，否則當(dāng)學(xué)生投放垃圾時(shí)容易看到垃圾桶的里邊， 從而使人感到不舒服。 且夏天時(shí)垃圾桶里邊的垃圾容易變質(zhì)，垃圾投入口偏大的話容易使桶內(nèi)氣味擴(kuò) 散。最后垃圾桶的開(kāi)口不應(yīng)過(guò)大，因?yàn)楹系貐^(qū)降雨量普遍偏多， 投入口過(guò)大容 易被雨水侵入損壞垃圾桶內(nèi)桶并加重垃圾桶內(nèi)垃圾的清潔難度。在學(xué)校中的垃圾一般為生活垃圾偏多而普通的食物垃圾對(duì)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(xué)校的生活中尤其是夏 天，很大一部分同學(xué)有買純凈水、買飲料的習(xí)慣，而裝飲料的瓶子的投放就對(duì)垃 圾桶的投放口有一定

17、要求了。垃圾桶的開(kāi)口高度需大于校園廢棄飲料瓶的直徑。 據(jù)調(diào)查校園廢棄飲料瓶的直徑一般小于120m m,所以垃圾桶的開(kāi)口高度可選為120mm,而垃圾桶投入口的開(kāi)口寬度也應(yīng)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(diào)查飲料瓶的高度一般小于300m m，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(xué)生普遍其有良好的公民意識(shí)，有對(duì)垃圾進(jìn)行分類的意識(shí)，從分利用 垃圾桶，維護(hù)校園環(huán)境。也存在少部分同學(xué)距離投擲，部分垃圾沒(méi)有準(zhǔn)確投入垃 圾桶以及亂丟現(xiàn)象嚴(yán)重影響校園環(huán)境所以垃圾箱的布局也需要進(jìn)行必要的調(diào)整 如圖4?？紤]到不同的路段人流量不同，垃圾箱的數(shù)量

18、也需要據(jù)此進(jìn)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(yīng)使同學(xué)們?cè)诼飞戏奖阋粊G棄，如果距離太長(zhǎng)，也影響了垃圾的回收。圖4垃圾亂丟現(xiàn)象4人機(jī)分析人因工程學(xué)研究的目的是優(yōu)化產(chǎn)品與用戶間的界面， 要使垃圾桶與人之間達(dá) 到最優(yōu)化的配合，使人不需要有大幅度的改變姿勢(shì)就可以順利地將垃圾投入垃圾 箱。與垃圾桶有關(guān)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(zhǎng)、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(shè)計(jì)時(shí)以 考慮男生尺寸為主。表1 人體尺寸表單位/mm尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高9541024109689

19、99601023立姿手功能高680741801650704757立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976手長(zhǎng)165180197150165180手寬708090607080圖5人體結(jié)構(gòu)尺寸圖表2與設(shè)計(jì)有關(guān)的數(shù)據(jù)字母色調(diào)顏色數(shù)R紅5YR黃紅7Y黃13GY綠黃11G綠10BG藍(lán)綠5B藍(lán)15PG紫藍(lán)11P紫2RP紅紫4合計(jì)10834.1尺寸與外形設(shè)計(jì)4.1.1垃圾桶的高度垃圾箱的高度一般應(yīng)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(yīng)在900mm-1080mm之間，我們?nèi)?080mm。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

20、不低于95%的手功能高俄們?nèi)?00mm）,下邊緣不高于5%的人肘高度（我們?nèi)?80mm）。這樣既 可以使身材高的人不需蹲下，同時(shí)身材矮的人也不需要費(fèi)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(kāi)口高度要足夠的大才能使學(xué)生順利地投擲垃圾；同時(shí)也要避免開(kāi)口過(guò)大，以免箱內(nèi)垃圾太顯露影響人的心情；另外開(kāi)口過(guò)大垃圾箱口上方的擋板就不能有效遮擋雨水。學(xué)生日常丟棄的垃圾主要為垃圾袋，飲料瓶等。根據(jù)調(diào)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(wèn)題，為了保證垃圾桶可容納

21、40-50L,所以可以將垃圾桶 的直徑設(shè)定為400mm。4.1.5垃圾箱的功能與人性化設(shè)計(jì)為了滿足煙頭的回收，可在垃圾桶的上邊設(shè)計(jì)一個(gè)有蓋的煙灰缸，保證煙頭 收集的同時(shí)防止雨水的浸入。根據(jù)人因工程學(xué)色彩對(duì)人的影響原理， 垃圾箱體應(yīng) 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(cè)設(shè)計(jì)，一 個(gè)轉(zhuǎn)軸，另一側(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)卡鎖，回收垃圾時(shí)打開(kāi)卡鎖掀起桶蓋可以很方便環(huán)衛(wèi)工 人對(duì)于桶內(nèi)垃圾的回收。所以總體上垃圾桶的設(shè)計(jì)如圖6所示。如圖6設(shè)計(jì)后的垃圾桶結(jié)構(gòu)尺寸三視圖4.2布局設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)也要方便學(xué)生棄垃圾， 盡量與實(shí)際環(huán)境相適應(yīng)。一般來(lái)講，在各道路的路口都要設(shè)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(duì)順楓公寓與教學(xué)樓之間的區(qū)域的垃圾箱布局進(jìn)行分析設(shè)計(jì) 見(jiàn)圖7中，箭頭痕跡的大小代表平時(shí)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(guān)鍵的地方標(biāo)注了紅色的小圓點(diǎn)，代表垃圾桶現(xiàn)在的擺放位置,黃色小圓圈代表改善后增加的垃圾桶位置。圖7改善后垃圾桶的布