摘 要：新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)水平高速提高，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)有了更高的要求，現(xiàn)在人對(duì)于更加優(yōu)良的人機(jī)關(guān)系有所要求，人的因素應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虻闹匾暋１疚膹娜藱C(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中人機(jī)工程的重要性入手，探討存在的一些問(wèn)題，提出一些應(yīng)用措施，希望對(duì)人機(jī)工程在煤礦機(jī)械平衡應(yīng)用做出一些幫助。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程；煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)；高效應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD402 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）26-0273-02

引 言

我國(guó)煤炭資源豐富，是目前各行各業(yè)的主要使用能源。煤礦機(jī)械具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及煤礦開(kāi)采的需求的，第一野外開(kāi)采，第二需要重型機(jī)械，第三操作環(huán)境比較惡劣。因此機(jī)械設(shè)計(jì)中要充分考慮人機(jī)工程，首先避免損壞機(jī)械本身，同時(shí)也避免可能的事故隱患。在對(duì)于煤礦設(shè)備與機(jī)械的設(shè)計(jì)中要不斷接受利用新的理念，運(yùn)用人機(jī)工程的基本原理來(lái)提高機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效果。

1 人機(jī)工程對(duì)于煤礦機(jī)械的重要性

我國(guó)石油資源相對(duì)匱乏，煤炭資源是更加豐富，因此煤炭礦山較多，相應(yīng)的機(jī)械需求量也比較大，與此同時(shí)礦山開(kāi)采的野外作業(yè)機(jī)械的操作存在許多問(wèn)題，噪音大、油污嚴(yán)重、振動(dòng)干擾等，因此施工人員長(zhǎng)期操作會(huì)產(chǎn)生較大的損害，多班倒換則存在極大地人力資源浪費(fèi)，對(duì)于生產(chǎn)效率的提高也造成極大的阻礙。操作人員的工作狀態(tài)對(duì)于生產(chǎn)效率的提高起著關(guān)鍵性作用，利用人機(jī)工程，將煤炭機(jī)械的造型設(shè)計(jì)的新穎美好，給操作人員舒適的審美享受，通過(guò)合理的布局和優(yōu)美的曲線來(lái)緩解操作人員的疲勞與精神負(fù)擔(dān)，它通過(guò)考慮人體科學(xué)、安全性能、周邊工作環(huán)境、工程技術(shù)等各個(gè)方面的科學(xué)，科學(xué)改善工作環(huán)境，提高工作效率，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中考慮工作人員的生理、心理需求與具體特征，把人、機(jī)器與環(huán)境三者結(jié)合起來(lái)，在保障設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量后充分考慮人的工作心情，讓人、機(jī)、環(huán)境的結(jié)合達(dá)到一個(gè)最佳的平衡狀態(tài)。

2 煤礦機(jī)械現(xiàn)存的問(wèn)題

我國(guó)煤炭開(kāi)采事業(yè)可以說(shuō)蓬勃發(fā)展，在高速發(fā)展的過(guò)程中，煤礦機(jī)械使用的許多問(wèn)題都漸漸被人重視，主要有以下幾點(diǎn)：①野外作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，天氣影響較大，在下雨、大風(fēng)等突發(fā)天氣下，技術(shù)人員無(wú)法正常施工，設(shè)備也存在損壞的可能；②設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，對(duì)于施工人員的健康有比較大的損傷，并且對(duì)于施工人員的精神狀態(tài)也有很大的影響，降低工人的工作效率；③工作強(qiáng)度較大，煤炭開(kāi)采施工可以說(shuō)是24h不間斷的，即使是三班輪換制，工作人員也得不到很好的休息；④操作復(fù)雜，具體施工過(guò)程中，設(shè)備的使用復(fù)雜且效率不高。由于以上的種種問(wèn)題，需要更加重視煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，通過(guò)更加優(yōu)化的設(shè)緩解乃至于解決這些問(wèn)題。

3 人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)械在應(yīng)用中存在許許多多的問(wèn)題，對(duì)于這些問(wèn)題要利用人機(jī)工程來(lái)進(jìn)行解決，接下來(lái)就對(duì)具體的應(yīng)用做一些討論。

3.1 利用人體數(shù)據(jù)

在實(shí)際的煤礦開(kāi)采施工中，礦井的工作環(huán)境復(fù)雜且艱苦，長(zhǎng)期在黑暗的工作環(huán)境下工作，對(duì)于工人的心理和生理都會(huì)造成很大的壓力，因此要充分考慮到這些特點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理的機(jī)械非常有必要的，讓操作的技術(shù)人員能夠舒適、安全的工作，而且可以提高工作的效率，在設(shè)計(jì)具體設(shè)備是要考慮機(jī)械的使用以及人體各個(gè)部分的尺寸，把人體尺寸考慮進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮工作人員的舒適度，在把技術(shù)人員放在主要地位，人的操作位置是人機(jī)工程機(jī)械的主要考慮點(diǎn)，對(duì)于機(jī)械的操作都要人來(lái)完成，設(shè)計(jì)要符合技術(shù)人員的一般習(xí)慣，要保證在操作過(guò)程的自由舒適，以及人的工作安全性，例如在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于操作位置要在控制成本的基礎(chǔ)上最大可能保證施工人員的活動(dòng)范圍，狹小的工作環(huán)境總是讓人感覺(jué)局促不舒適，其次也要考慮技術(shù)人員的發(fā)力習(xí)慣，減緩人在長(zhǎng)期工作中的疲憊，保證施工人員的工作穩(wěn)定性，提高工作效率。這種人、機(jī)、環(huán)境三方何為一體的效果才能達(dá)到最理想的階段。

3.2 人性化設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面

人機(jī)交互界面是指人與機(jī)器之間的交換信息的界面，主要是人輸入指令，設(shè)備回饋信息給技術(shù)人員，這是非常關(guān)鍵的一部分，技術(shù)人員在實(shí)際施工過(guò)程中可以始終和這一界面打交道，煤礦設(shè)備牽扯的具體功能方方面面，整體體系龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件機(jī)構(gòu)較多，因此對(duì)應(yīng)的操作界面也會(huì)比較復(fù)雜。對(duì)于這樣復(fù)雜的交互界面，如果雜亂無(wú)序：①會(huì)造成工作效率的降低；②對(duì)于技術(shù)人員而言會(huì)增加他們的心理壓力；③由于以上的兩點(diǎn)還會(huì)造成技術(shù)人員對(duì)于安全隱患的疏忽。利用人機(jī)工程幫助人際交互界面設(shè)計(jì)，要充分考慮技術(shù)人員的心理狀態(tài)，長(zhǎng)期工作中產(chǎn)生的疲倦等等，在外形上要保證舒適柔和，避免技術(shù)人員長(zhǎng)期注視下的易出現(xiàn)的眼疲勞等問(wèn)題，同時(shí)也通過(guò)舒緩美觀的交互界面外形緩解技術(shù)人員的心理疲勞，此外要根據(jù)人的習(xí)慣設(shè)計(jì)有序的功能選項(xiàng)以及歷史命令記錄，通過(guò)井然有序的工作界面保證技術(shù)人員的高效工作，為了避免長(zhǎng)期工作出現(xiàn)的枯燥還要對(duì)于工作界面的模式風(fēng)格進(jìn)行更新，保證技術(shù)人員的新鮮感。另外，人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)還包含對(duì)控制面板的設(shè)計(jì)，這一部分的設(shè)計(jì)還要依照前一部分人體數(shù)據(jù)，對(duì)于操作的位置、傾斜度等都要充分考慮技術(shù)人員的舒適程度，在操縱是要做到舒適便捷，根據(jù)一般人的舒適范圍做一個(gè)調(diào)整范圍，幫助技術(shù)人員做好長(zhǎng)時(shí)間的高效工作準(zhǔn)備。

3.3 減少煤礦機(jī)械操作中的噪音

前文已經(jīng)提過(guò)的一個(gè)大問(wèn)題就是噪音問(wèn)題，煤炭工業(yè)的工作強(qiáng)度高，因此在煤炭開(kāi)采的各個(gè)環(huán)節(jié)中都存在噪音過(guò)大的問(wèn)題，損害施工人員的健康，拖慢開(kāi)采的進(jìn)度，這一危害要重視起來(lái)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)中，設(shè)備的噪音產(chǎn)生原因很多而且普遍音量較大，不可避免的對(duì)于工作人員的作正常工作造成影響，對(duì)于人耳的聽(tīng)力損傷以及睡眠質(zhì)量，而這些又會(huì)進(jìn)一步降低工作效率，其次噪音對(duì)于技術(shù)人員精神狀態(tài)的影響會(huì)導(dǎo)致一些安全隱患被忽視，造成大的施工事故。除此之外，還要注意到大的噪音會(huì)對(duì)于一些精密儀器造成影響，如一些儀器儀表的測(cè)量誤差，還有對(duì)于一些材料由于噪音引起的振動(dòng)在長(zhǎng)時(shí)間作用下會(huì)出現(xiàn)疲勞損傷，使用對(duì)于噪音的解決方式不是簡(jiǎn)單的工作人員帶上降噪耳機(jī)而是要在機(jī)械設(shè)計(jì)階段就考慮到降噪問(wèn)題。因此要在機(jī)械設(shè)計(jì)中充分利用人機(jī)工程概念，從源頭降低機(jī)械噪音。例如在煤炭開(kāi)采中，最大的噪音來(lái)源是煤礦通風(fēng)機(jī)與局部通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)問(wèn)題是煤炭開(kāi)采中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，通風(fēng)機(jī)設(shè)備不可以缺少，需要對(duì)此進(jìn)行一定的改造設(shè)計(jì)，在選型是就要考慮噪音問(wèn)題，保證通風(fēng)機(jī)工作時(shí)噪聲較低，或是把通風(fēng)機(jī)的尺寸變大或是縮小，設(shè)計(jì)的這些原理，前提是不能影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)下，方可達(dá)到減低噪聲的效果。

4 總 結(jié)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的要求也會(huì)不斷的提高。在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)中，要充分考慮人機(jī)工程學(xué)的原理，以人為本，力求達(dá)到人性化的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮方方面面的問(wèn)題而不只是機(jī)械效率，要結(jié)合環(huán)境因素與人的生理心理因素的影響，在保證生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí)提高工作的舒適度，要調(diào)和技術(shù)人員與勞動(dòng)工具的矛盾，實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的協(xié)調(diào)工作。同時(shí)隨著科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展，人類對(duì)自身的理解又更近一步的了解，也對(duì)自身的工作生活有了更高的要求，對(duì)科技的發(fā)展也越來(lái)越重視，所以讓人與科學(xué)的結(jié)合是非常有必要的，現(xiàn)在的人們體會(huì)到了高科技帶來(lái)的便利，也不斷的從經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)中認(rèn)識(shí)到了人機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)關(guān)系的重要性，從而了人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械操作設(shè)計(jì)中的重要性，在這條道路上我們還要不斷的探究和深入。

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收稿日期：2018-8-1

作者簡(jiǎn)介：陳世海（1980-），男，貴州德江人，工程師，本科，主要從事煤礦機(jī)電設(shè)備安全檢驗(yàn)工作。