座椅的人因工程分析

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1、科技信息博士·专家论坛座椅的人因工程分析中国矿业大学能源与安全工程学院陈峰徐琴[摘要]本文基于人因工程学原理对座椅的设计尤其对座椅的坐高,坐宽,坐深,坐面倾角,靠背的高和宽等做了详细的阐述,设计出了安全,舒适的座椅,从而提高了座椅的工作效率与舒适性。[关键词]座椅人因工程设计参数1、引言座面过高→小腿悬空→大腿受椅面前缘压迫→血液循环受座椅与人们的生活息息相关,无论是工作、学习、出门旅行、阻→小腿麻木肿胀。在家休息都离不开座椅。关于座椅的设计问题至今仍是值得研座面太低→腿长人骨盆后倾→腰椎曲线拉直→腰酸不适。究的课题。从50年代初,美国的科甘对整形外科的医用座

2、椅进故座高一般按低身材的人群设计,座面高度按我国人体尺行研究以后,40多年来关于座椅的设计问题已有多位学者进行寸,可取为360～480mm。建议座面前缘应比人体膝窝高度低3～过系统科学的研究,各种设计参数也相继见于诸多资料。但就目5cm,且有半径为2.5～3.5cm弧度。前来看,尚不能说一把真正获得公认的理想的舒适座椅已经问(2)座宽世。这是由于人体的坐姿是个相当复杂的问题。比如,对于常年座宽应满足臀部就坐所需的尺度,使人能自如的调整坐姿。日工作量8h且取坐姿工作的人(秘书、打字员等)任何一种座椅座宽太小→拥挤压迫。座宽太大→肘部须向两侧伸展以寻求支都不会被认

3、为是完美无缺的。故本文正是从人因工程的角度分承→引起肩部疲劳。单人使用:参考尺寸为臀宽,以女性群体尺析座椅,对设计出可以提高人的工作效率与舒适性的座椅提供寸上限为设计根据,以满足最宽人体的需要。一般可取370—指导意义。420mm。2、座椅分析(3)座深2.1.座椅概述座深指座面前后距离。正确的设计应使臀部得到全面的支现代工业生产和日常生活中使用的座椅各式各样,但概括撑,腰部得到靠背的支持,座面前缘与小腿间留有适当的距离,起来可分为两类。即休闲型座椅和作业型座椅。休闲型座椅主要保证小腿可自由活动。座深太大→对矮小身材者→座面前缘压是供人们休息用的。如沙发、靠背

4、椅、安乐椅,以及医疗座椅等,迫膝窝处压力敏感部位→坐者前移→得不到靠背→不舒服。就火车、汽车、飞机等交通工具上的乘客座椅也属这一类。这类座工作座椅来讲,座深应按较小百分位数的群体来设计,通常可取椅的最大特点是强调坐姿状态下的舒适性,而作业型座椅是为360～390mm。座面要平滑平整,前缘不应有棱角。最好有与臀了满足人们某项工作需要而专门设计的,根据不同的工作性质,部形态相适应的凹槽,而且一般都要加弹性垫座。座椅的造型尺度也有不同的要求。(4)座面倾角2.2.设计要求座面与水平面夹角称为座面倾角。座面应向后倾,这样既可由此可见,座椅的设计是很复杂的问题,要想设计

5、出一把被防止坐者从座面滑出,又可由于重力后移,使得腰背能获得较大公认为理想的舒适座椅是很困难的。其实要想设计出一把相对面积支承,减轻疲劳。工作座椅倾角一般小于3°-4°。因为若倾理想的座椅必须根据使用目的及人因要素进行多方面的考虑。角过大,会因身体前倾而使脊柱拉直,破坏正常的腰椎曲线。理想的座椅设计至少要满足以下几点要求:(5)靠背的高和宽(1)良好的静态特性:靠背的作用是保持脊柱处于自然形态的轻松姿势。设计靠a)座椅的尺度和形状必须参照人体侧量学数据确定,使人背重点在腰部,即距座面165—210mm处。这样,既能适当地支体具有合适的坐姿。持腰部,又能使腰部可

6、自由转动。b)根据体压分布不均衡原则,身体的主要重量应由臀部,坐腰靠宽一般取值200—300mm。靠背的托肩部处可设计成骨结节承担,座椅前缘处大腿与椅子之间压力应尽量减小。为平面或接近于平面的大圆弧面,而不宜设计成为包围肩部的c)靠背的合理支承。腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受上半小半径弧面,因为它会产生强行曲折前胸的压力,使背部肌肉处身的大部分负荷。根据不同功用的座椅选择不同支承方式的靠于紧张状态,同时因限制了体位也不利于调整坐姿。软靠背也应背:低靠背、中靠背、高靠背、全靠背。靠背与人体脊柱贴合程度注意避免靠背下陷而产生这种情况。为使背部下方骶骨和臀部高,接触

7、面积尽量大。有适当的后凸空间,座面上方与靠椅背下部之间应有凹入或留d)坐者应能方便地变换姿势(不必起身),但必须防止滑脱。有一开口部分,其高度至少为12.5～20cm。(2)视野良好。(6)靠背与座面夹角(3)能动态调整尺寸和位置,以保证视野变化的需要和操作靠背与座面夹角若小于90°,则腹部受压迫,夹角太大会降方便,但是应尽可能少的需要调节尺寸和位置,座椅能对坐者的低人的警觉。从保持脊柱的正常自然形态和增加舒适感考虑,该动作与姿势作出自动响应。角为110°为合适。(4)良好的动态特性,以缓和与衰减由地面或地板传来的振(7)座面硬度动和冲击,保证操作者长时间工作

8、不疲劳。与座面接触最紧密的是坐骨结节两