压路机造型设计及驾驶室人机布置
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摘要
随着国内压路机生产企业的增加和国外众多知名品牌的进入，作为工程机械的一个重要分支，压路机行业同其它工程机械产品行业一样，市场竞争日益加剧。同时，随着人们物质文化生活水平的提高与新技术的发展，客户对压路机产品的安全性、舒适性、人机工程性能及产品造型都提出了更高的要求。为提高产品竞争力，提升企业综合实力，生产厂家不但要提高产品性能，同时也要将产品的外观造型放在重要位置加以考虑。目前，国内压路机生产企业多为小企业，其技术力量相对薄弱，设计手段依然停留在经验设计、模仿设计、沿袭设计阶段。这种状况造成了产品设计周期长、效率低、成本高、设计流程复杂的现状，很难应对当今多元化、个性化的市场需求；另外与“以人为本”的人性化设计理念也是不一致的。
本文以YZ18压路机驾驶室为基础，结合近年来机械产品设计的新技术、新方法，提出了一种新的压路机驾驶室设计模式：首先针对国内客户的市场群体，基于人体尺寸数据信息，建立三维人体模型；然后基于人机工程学的方法，确定驾驶员的最佳操作位置、驾驶室内的舒适空间与操纵装置的位置；根据驾驶室内部布置参数使用三维CAD软件(UG)建立压路机驾驶室三维数模，并基于UG的结构强度分析模块对驾驶室进行FEA分析，根据分析结果对初始方案进行优化改进，确立最终的产品模型。本论文结构与研究内容即是基于该模式展开的。
本文的研究将人的因素作为驾驶室设计的出发点和考虑重点，并将新型的三维设计软件(UG)引入到驾驶室的设计和分析中来。基于本研究所得到的设计模式，有益于提高设计的可视性、针对性和可靠性，缩短设计周期，减少因设计失误带来的成本增加，同时有利于实现驾驶室设计的参数化与设计方案的快速更新。
Along with establishment of more and more new local enterprises and numerous international companies entered China, as a fork of construction machinery, roller industry is like other machines, market competitions is fierce increasingly. with the advancing of standard of living, customers have higher requires on construction machinery shape and security and comfortable of work station. Which request enterprises must enhance machines, functional continually, and must consider shape design of machines at the same time. However, the design theoretics and method of most local enterprises are rest on experience design, imitation design and follow design stage. it make long designing period, low efficiency and complicated designing flow. it's hard to meet multi-requirements and individuation market requirements. Otherwise, it's conflict with humanistic design theory.
The study bring forward a new designing thinking base on this industry status, making the example of the YZ18 cab. first, making use of flesh dimension data information, setting up three dimension body model in allusion to domestic client; then, confirming the best handling position of driver, confirming comfort room in the cab and the position of all controlling equipment based on the way of ergonomics; and then, making the cab model used of UG, based on the parameter of inside disposal; at last, analyzing the frame of the cab used the UG, ameliorating the first project based on the result of analysis and establishing the final product model.
The design merit of the study putting forward is following: It makes the hominine factor as start of designing and emphases of confiding, importing the UG into the designing and analyzing of the CAB. It improves accuracy pertinence and dependability of designing, shorting designing period, reducing the cost adding because of design misplay, at the same time, convenient realizing the fast renewed of design project because of using the parameter designing of UG.
本文以YZ18压路机驾驶室为基础，结合近年来机械产品设计的新技术、新方法，提出了一种新的压路机驾驶室设计模式：首先针对国内客户的市场群体，基于人体尺寸数据信息，建立三维人体模型；然后基于人机工程学的方法，确定驾驶员的最佳操作位置、驾驶室内的舒适空间与操纵装置的位置；根据驾驶室内部布置参数使用三维CAD软件(UG)建立压路机驾驶室三维数模，并基于UG的结构强度分析模块对驾驶室进行FEA分析，根据分析结果对初始方案进行优化改进，确立最终的产品模型。本论文结构与研究内容即是基于该模式展开的。
本文的研究将人的因素作为驾驶室设计的出发点和考虑重点，并将新型的三维设计软件(UG)引入到驾驶室的设计和分析中来。基于本研究所得到的设计模式，有益于提高设计的可视性、针对性和可靠性，缩短设计周期，减少因设计失误带来的成本增加，同时有利于实现驾驶室设计的参数化与设计方案的快速更新。
Along with establishment of more and more new local enterprises and numerous international companies entered China, as a fork of construction machinery, roller industry is like other machines, market competitions is fierce increasingly. with the advancing of standard of living, customers have higher requires on construction machinery shape and security and comfortable of work station. Which request enterprises must enhance machines, functional continually, and must consider shape design of machines at the same time. However, the design theoretics and method of most local enterprises are rest on experience design, imitation design and follow design stage. it make long designing period, low efficiency and complicated designing flow. it's hard to meet multi-requirements and individuation market requirements. Otherwise, it's conflict with humanistic design theory.
The study bring forward a new designing thinking base on this industry status, making the example of the YZ18 cab. first, making use of flesh dimension data information, setting up three dimension body model in allusion to domestic client; then, confirming the best handling position of driver, confirming comfort room in the cab and the position of all controlling equipment based on the way of ergonomics; and then, making the cab model used of UG, based on the parameter of inside disposal; at last, analyzing the frame of the cab used the UG, ameliorating the first project based on the result of analysis and establishing the final product model.
The design merit of the study putting forward is following: It makes the hominine factor as start of designing and emphases of confiding, importing the UG into the designing and analyzing of the CAB. It improves accuracy pertinence and dependability of designing, shorting designing period, reducing the cost adding because of design misplay, at the same time, convenient realizing the fast renewed of design project because of using the parameter designing of UG.
引文
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[2] 阎晓玲．路面机械与压实机械市场报告[J]．中国工程机械年报，2006，64～65．
[3] 班淑俊．装载机驾驶室的工业设计研究[D]．南京：南京林业大学，2004，1～3．
[4] 杨英．工程机械司机室宜人性设计及振动控制研究[D]．沈阳：东北大学，2000，1～8．
[5] 严杨，王国胜．产品设计中的人机工程学[M]．哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1997．
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[10] 秦四成．振动压路机[M]．北京：化学工业出版社，2004．
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[16] 肖艳荣．座椅舒适度与人体工程学[J]．铁道车辆，1997，(5)：32～34．
[17] 李煌．工作椅设计中的人机工程学探讨[J]．人类工效学，1997，(2)：21～23．
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[19] JG／T 81-1999，土方机械舒适的操作区和操纵装置的可及范围[S]．北京：中国标准出版社，1986．
[20] 王侃．三维实体造型在工程机械设计中的应用[J]．工程机械，2001，(2)：20～21．
[21] 浩汉，李雪如．搞设计[M]．合肥：蓝鲸出版社，2003．
[22] 黄国松．现代产品设计[M]．郑州：河南美术出版社，2003．
[23] 张展，王虹．产品设计[M]．上海：上海人民美术出版社，2002．
[24] 胡文杰，何流．工业产品设计[M]．南宁：广西美术出版社，2003．
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[30] SPARKE, Penny. Design in Context[M]. Bloomsbury, 1987
[31] SPARKE, Penny. An Introduction to Design and Culture in Twentieth Century[M]. Allen & Unwin, 1986
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