现代工程机械驾驶室的安全舒适性设计分析

现代工程机械驾驶室的安全舒适性设计分析作者：胡浩

来源：《科学与信息化》2017年第17期

摘要工程机械中非常重要的一部分就是工程机械驾驶室。由于工程机械多在野外的艰苦环境中施工，所以经常发生事故，不仅危害着操作人员的人身安全，还在一定程度上影响社会发展经济建设，因此要对工程机械驾驶室进行人性化的设计。本文对工程机械驾驶室的安全舒适性设计进行了分析，重点研究了工程机械驾驶室的安全性设计与舒适性设计，旨在提高工程机械驾驶室的设计水平，促进工程机械行业的发展。

关键词工程机械；驾驶室；安全舒适性；设计

1 工程机械驾驶室设计分析

1.1 驾驶室骨架设计

工程机械驾驶室大多数都含有骨架，工程机械驾驶室内的安全骨架是一个连续完整的空间钢架，这个空间钢架主要由一定强度与刚度的杆件构成。工程机械驾驶室安全骨架保护结构主要由两个部分构成，其中一个部分是落物保护结构，这个结构主要是保护操作人员不受不明落物的伤害，落物保护结构的设计形式主要是“H”字形或者是井字形。另外一部分就是翻车保护结构，这个结构的主要功能就是在车辆翻车时为司机提供安全保障，防止司机受到挤压，这个结构的设计关键就是钢架机构件的设计[1]。

1.2 工程机械驾驶室座椅设计

工程机械驾驶室内的直接支承装置就是座椅，同时座椅也是工程机械驾驶室内实现人机交互的核心部件。科学的合理座椅设计能够为司机提供安全舒适的驾驶环境。工程机械驾驶室座椅形式十分多样，有：固定式座椅、调节式座椅以及旋转式座椅，每种座椅的性能都不一样，所以在设计工程机械驾驶室时，要根据具体情况选择座椅的类型。

1.3 工程机械驾驶室部件设计

工程机械驾驶室的部件十分多样，主要分为控制部件和显示部件。工程机械驾驶室的控制部件控制方式不同，根据不同的控制方式将控制器分为两类，其中一类是手控制器，手控制器主要包括转向盘、控制杆以及各种按键、扳钮等。脚控制器主要包括脚蹬、踏钮等。这些控制器都直接影响这工程机械驾驶室的安全性与舒适性，所以在设计的时候一定要适应人的手或脚的实际操作。工程机械驾驶室显示部件的任务和作用主要是为了监测整车的工作状态，显示部件主要包括各种仪表和各种指示灯，这些仪表与指示灯构建了一个机器与操作者信息沟通的平台。在设计这些仪表和指示灯时要遵循一定的原则，首先仪表盘要设置在人了视距范围之内，其次仪表盘的大小与颜色搭配要便于操作者识别。

2 工程机械驾驶室的安全舒适性设计

2.1 工程机械驾驶室座椅的安全舒适性设计

工程机械驾驶室内十分关键的部件就是座椅，座椅的性能直接影响着驾驶员操作的舒适性。在工程机械驾驶室座椅的安全舒适性设计中，包括座椅的静态舒适性设计与动态舒适性设计。在座椅静态舒适性设计中主要关注座椅表面尺寸的设计和座椅的质感设计，在座椅动态性设计中主要关注工程机械驾驶室系统的几何位置关系[2]。在座椅设计中主要考虑驾驶室中座椅位置的确定，在座椅设计中确定驾驶室座椅位置时主要以人体的H点为准（如下图1所示）。

2.2 工程机械驾驶室控制部件的安全舒适性设计

工程机械的运行离不开控制部件，控制部件直接影响着工程机械的安全性和舒适性，所以控制部件的设计十分重要。在设计控制部件时要多整车的行动动作进行设计，在设计时首先是控制部件的布局设计，要保证所有的控制部件都在人操作的范围之内，同时要科学的控制各个部件之间的距离。最重要的控制部件的设计要人性化，控制部件的形状应该与手的生理特点相符合，结合人手的尺度设计手把的尺寸，同时还要测试手接触控制部件的舒适度，以此保证控制部件的舒适性[3]。

2.3 工程机械驾驶室显示部件的设计

工程机械驾驶室显示部件主要是对工程机械的工作状态进行监测，其中仪表的设计最为重要。在设计工程机械驾驶室的仪表布置时，首先要保证仪表布置处于最优的视野区域，这样才能为操作者的观察与操作提供良好的环境。其次，要保证仪表布置按照一定的顺序排列，这样能够在一定程度上减少仪表的误读率。最后要根据人眼视觉特征布置仪表位置，根据相关资料可知，人眼对横向运动的事物识别更轻易，所以仪表布置应该横向排列。按照以上原则进行仪表布置就能保证仪表排列的科学性，从而保证工程机械驾驶室显示部件设计的科学性与合理性[4]。

3 结束语

综上所述，工程机械多在野外的艰苦环境中施工，由于条件艰苦在实际的施工中经常发生事故，不仅危害着操作人员的人身安全，还在一定程度上影响社会发展经济建设。而在工程机械中非常重要的一部分就是工程机械驾驶室，所以要对工程机械驾驶室进行人性化的设计。本文对工程机械驾驶室的安全舒适性设计进行了分析，首先分析了工程机械驾驶室设计，然后重点研究了工程机械驾驶室的安全性设计与舒适性设计，希望通过本文的研究能够提高工程机械驾驶室的设计水平，促进工程机械行业的发展。

参考文献

[1] 孙小娟，张建润.工程机械驾驶室舒适性设计中的低频隔振优化[J].农业工程学报，2012，28（21）：44-52.

[2] 王一甲，王余锐，金立生.基于人机工程的驾驶室舒适性设计与仿真研究[J].农机化研究，2016，（12）：247-253.

[3] 董萌，徐存霞，王志伟.享受舒适（五）工程机械舒适性设计之操控环境舒适化[J].工程机械与维修，2014，（6）：38-40，42，44-45.

[4] 张瑞，樊新宇，冯贤平，杨小朋.现代工程机械驾驶室中的人性化设计[J].建筑机械，2013，09：77-80.