葉飛,羅威,張偉,鐘仕,王倩
(成都理工大學(xué),四川 成都 610051)
根據(jù)我國(guó)近年來(lái)的肉類消費(fèi)概況所示,我國(guó)肉類的消費(fèi)情況一直呈上升趨勢(shì),豬肉一直占據(jù)主導(dǎo)。但是,近年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2016年,我國(guó)水產(chǎn)品生產(chǎn)量為6700萬(wàn)噸,其中74%來(lái)自水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。2000~2016年,中國(guó)淡水與海水水產(chǎn)品天然生長(zhǎng)量年均分別增長(zhǎng)16.3%和12.7%,淡水與海水水產(chǎn)品人工養(yǎng)殖量年均分別增長(zhǎng)94.1%和117.8%。魚(yú)類產(chǎn)品不再是沿海沿江人民的特產(chǎn),而是走入了更多的內(nèi)陸居民的家庭??梢?jiàn),健康飲食越來(lái)越受到人們的重視,高蛋白、低脂肪的魚(yú)類產(chǎn)品更多地?cái)[上了餐桌,魚(yú)類產(chǎn)品受到了更多用戶的青睞。
但鮮活魚(yú)類的剖殺對(duì)許多人來(lái)說(shuō)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,只能選擇賣場(chǎng)已處理好的不太新鮮的半成品魚(yú)類食材。為了降低剖殺魚(yú)過(guò)程的難度,滿足消費(fèi)者能更快更安全地處理魚(yú)類產(chǎn)品的需求,因此,一款操作簡(jiǎn)單、安全、多功能的剖魚(yú)器的設(shè)計(jì)就成為必要。
該產(chǎn)品整體為釘槍形狀。如圖1所示,其前端設(shè)置有刮鱗裝置,在刮鱗裝置內(nèi)部安裝有剖魚(yú)裝置,產(chǎn)品頂端安裝有剁魚(yú)器,尾端為刀柄,在產(chǎn)品內(nèi)部安裝有機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。刮鱗裝置是由一個(gè)紡錘狀薄殼刮鱗器及其表面安裝的多個(gè)刮鱗刀組成,固定于刀身前端;剖魚(yú)裝置安裝于刮鱗器內(nèi)部,由托力盤(pán)、推力桿、剖魚(yú)刀、彈簧、刀嘴組成;剁魚(yú)器為剁魚(yú)刀,嵌于刀身頂部;機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)由按鍵、傳力杠桿1、傳力杠桿2和銷子構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)剖魚(yú)刀的收起和彈出。
圖1 整體結(jié)構(gòu)示意圖
準(zhǔn)備階段(傳力方向如圖2虛箭頭所示):將推力桿上推,帶動(dòng)托力盤(pán)上移,彈簧壓縮,直至托力盤(pán)與傳力杠桿1左端卡住,此時(shí),傳力杠桿1左端受到托力盤(pán)向下的壓力,傳力杠桿1右端上移,再帶動(dòng)傳力杠桿2左端上移右端下降,進(jìn)而使得按鍵凸起,進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。
剖魚(yú)階段(傳力方向如圖2實(shí)箭頭所示):按壓按鍵,傳力杠桿2右端上升,左端下降,同時(shí),帶動(dòng)傳力杠桿1右端下降,左端抬升,推動(dòng)托力盤(pán)上移,擠壓彈簧。當(dāng)傳力杠桿1左端抬到指定高度,托力盤(pán)脫離傳力杠桿1的影響,此時(shí),托力盤(pán)就會(huì)受到彈簧的彈力,帶動(dòng)剖魚(yú)刀向刀嘴方向彈出。
圖2 傳力分析示意圖
使用本設(shè)計(jì)產(chǎn)品對(duì)一條魚(yú)的清理過(guò)程可歸納為以下七個(gè)步驟,如圖3所示:
步驟一:準(zhǔn)備好要清理的魚(yú)和多功能剖魚(yú)器;步驟二:手持剖魚(yú)器手柄部分利用刮鱗器模塊進(jìn)行魚(yú)鱗的清理;步驟三:調(diào)節(jié)調(diào)力桿,設(shè)置剖魚(yú)刀的推力;步驟四:將剖魚(yú)刀位置對(duì)準(zhǔn)魚(yú)腹,按下手柄處的按鍵,將魚(yú)腹剖開(kāi);步驟五:清理魚(yú)腹內(nèi)部雜物;步驟六:根據(jù)需要利用剁魚(yú)刀剁掉魚(yú)頭或者是其他部分;步驟七:清洗干凈剖魚(yú)器,擦干、收納。在操作過(guò)程中步驟三與步驟四必須按照順序執(zhí)行。
圖3 操作流程示意圖
產(chǎn)品在整體的使用過(guò)程就是主要就是人體的手部與產(chǎn)品之間進(jìn)行交互的過(guò)程,產(chǎn)品的整體尺度、每個(gè)按鍵的尺寸、在功能的實(shí)現(xiàn)中,所需要的握力、壓力與扭力、剁魚(yú)刀使用的力氣大小,都需要著重考慮人機(jī)工程學(xué),為使用者在操作過(guò)程中提供更加舒適的、省力的體驗(yàn)。
在手柄的尺度設(shè)計(jì)中,還需要考慮手幅長(zhǎng)度、手握粗度、握持狀態(tài)和觸覺(jué)的舒適性,通常手柄的周長(zhǎng)必須小于手幅的長(zhǎng)度,才能使手掌對(duì)手柄實(shí)行完全抓握,使手在握柄上有一個(gè)活動(dòng)和選擇的范圍,采用人機(jī)工程學(xué)中數(shù)據(jù)計(jì)算得出一般人體的手掌寬度一般在71~97mm,和人體手掌持握的最佳尺寸50~70(其數(shù)據(jù)取值范圍為95%的女性到5%的男性手掌寬度數(shù)據(jù)),將本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸與來(lái)自此數(shù)據(jù)的結(jié)果相結(jié)合,確定本設(shè)計(jì)手把的直徑為65mm較為合適。
對(duì)于產(chǎn)品的易操作性分析。結(jié)合人機(jī)工程中所講手部的產(chǎn)品設(shè)計(jì)重量應(yīng)小于2.3kg并且重心盡可能接近手掌中心。產(chǎn)品的材料盡可能在保持功能需要的同時(shí)減小重量。雙手配合反向扭動(dòng)的角度為0°~120°,再結(jié)合手腕握力最佳的握力空間在51~76,最大力是450N。而刮動(dòng)一次所以的力大概100~200N,而在產(chǎn)品使用時(shí),整個(gè)手臂需要多次來(lái)回伸縮,并且還有魚(yú)鱗的阻力的情況下,清理一條魚(yú)的時(shí)間大概為3~5min。因此,一個(gè)多功能剖魚(yú)器的重量大概是180~220g,刮動(dòng)一次的力大概需要150N之間,刮一次魚(yú)鱗的時(shí)間按大概為3min,因此,刮鱗很少會(huì)感覺(jué)到累,很符合產(chǎn)品的人機(jī)工學(xué)。而剖魚(yú)刀上設(shè)計(jì)有省力的裝置,可以輕松地進(jìn)行剖魚(yú)活動(dòng)。
產(chǎn)品在與環(huán)境的適應(yīng)性當(dāng)中,產(chǎn)品小巧、收納方便、與一般環(huán)境相適應(yīng)。示能是人與環(huán)境之間可能的互動(dòng)。就本設(shè)計(jì)產(chǎn)品而言,可與任何家居環(huán)境相適,產(chǎn)品更需要與當(dāng)下的人們的價(jià)值觀相適應(yīng)。能在情感上產(chǎn)生共同的情感共鳴的產(chǎn)品,更容易打動(dòng)人心。
產(chǎn)品在被使用時(shí),可以作為擺件放置在家中的任何可以擺放位置。產(chǎn)品在與環(huán)境的適應(yīng)性當(dāng)中,產(chǎn)品小巧、收納方便,與一般環(huán)境相適應(yīng)。產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)是與一般刀具大小相同,與大多數(shù)柜體相適,方便收納的同時(shí),還能節(jié)省空間。
該多功能剖魚(yú)器設(shè)計(jì)可總結(jié)如下:一是實(shí)現(xiàn)刮鱗、剖魚(yú)、剁魚(yú)了為一體的基本功能,即產(chǎn)品的一體化;二是功能的獨(dú)立區(qū)域劃分,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的多元化使用方式;三是功能的有序組合,增加了可操作性,實(shí)現(xiàn)了流程化操作;四是在外觀造型、配色上更加年輕化,增加了觀賞性、趣味性;五是在多功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了資源的合理利用,增加了更多的環(huán)保性;六是符合人機(jī)工程學(xué)原理,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
該多功能剖魚(yú)器設(shè)計(jì)優(yōu)化了殺魚(yú)、剖魚(yú)的過(guò)程,并大大提高了用戶的使用安全系數(shù),具有很好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)價(jià)值。