2.4 Эргономический анализ изделия

Ergo (греч. работа) + nomos (закон) — научная дисциплина, комплексно изучающая функциональные возможности человека в трудовых и бытовых процессах, выявляющая закономерности создания оптимальных условий высокоэффективной жизнедеятельности и высокопроизводительного труда. Эргономика возникла в связи с усложнением технических средств и условий функционирования в современном производстве, существенным изменением трудовой деятельности человека, в которой оказалось синтезировано множество трудовых функций. Поэтому она формировалась на стыке многих наук — от психологии, гигиены и анатомии до ряда технических дисциплин. Предметом эргономики как науки является изучение системных закономерностей взаимодействия человека (группы людей) с техническими средствами, объектом деятельности и средой в процессе достижения цели деятельности или при специальной подготовке к ее выполнению в трудовой и досуговой сферах.

Эргономические свойства — это свойства изделий (машин, предметов или их совокупностей), которые проявляются в системе «человек—машина (предмет)—среда» в результате реализации эргономических требований.

Эргономические свойства удовлетворяют физиологические и психологические потребности в соответствии с определенными характеристиками потребителя. В зависимости от этих характеристик эргономические свойства подразделяют на подгруппы: антропометрические, психологические и психолого-физиологические.

Антропометрические свойства –способность товаров при потреблении соответствовать в наибольшей степени измеряемым характеристикам потребителя. Данные свойства должны создавать комфортность, удобства при потреблении товаров.

Психологические свойства – способность товаров обеспечивать при потреблении душевную комфортность потребителю.

Душевный комфорт – состояние внутреннего спокойствия, отсутствия разлада с собой и окружающим миром. Одним потребителям душевный комфорт могут создавать любимые, привычные вещи, а другим необходимо постоянное обновление их. Психологические требования могут выражаться через восприятие вкуса, цвета, громкости и тембра звучания, яркости изображения и т.п. например, восприятие отдельных пищевых продуктов в определенных регионах Земли определяется национальными, религиозными, семейными и другими обычаями.

Психолого-физиологические свойства – способность товаров обеспечивать соответствие психолого-физиологическим возможностям потребителя. Эти свойства комплексно удовлетворяют психологические и физиологические потребности человека.

Одной из разновидностей этих свойств является органолептические свойства, основу которых составляют психолого-физиологическое восприятие человеком отдельных свойств товаров с помощью органов чувств. Органолептические ощущения зависят от физиологического и психологического состояния конкретного человека, что и предопределяет его потребности.

Самым ответственным этапом в разработке изделия, является выбор металла. Почтовый ящик должен быть удобным в применении, прочным , безопасным и не выбиваться из общего фасадного интерьера. Исходя из этого, можно предположить, что Ст3 будет наиболее приемлемым материалом.

Почтовый ящик «Жар-птица» выполнен с учетом эргономических факторов. Изделие не имеет колющих и режущих кромок, которые могут привести к травмам. Все детали должны пройти окончательную обработку.

Габаритные размеры изделия 112/72 сантиметров.

С точки зрения эргономических свойств данное изделие почтовый ящик «Жар-птица» полностью соответствует эргономическим свойствам.

В изделии нет режущей поверхности, острых углов, зацепов. Изделие изготавливается из нетоксичного сплава – стали. Форма изделия и размеры удобны в эксплуатации и не представляет опасности для человека.

Удобно и безопасно в применение. Соответствует всем технологическим требованием при изготовлении изделия из металла.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор способа изготовления изделия

Для производства изделия был выбран способ лазерной резки и гибки металла.

Лазерная резка - это наиболее эффективный метод обработки листового металла, позволяющий получать отменное качество обработки и высокую производительность процесса ( рисунок 12).

Рисунок 10 − Лазерная резка металла

Технология резки и раскроя материалов, использующая лазер высокой мощности и обычно применяемая на промышленных производственных линиях. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств. В процессе резки, под воздействием лазерного луча материал разрезаемого участка плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. При этом можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния.

Лазерная резка отличается отсутствием механического воздействия на обрабатываемый материал, возникают минимальные деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания. Вследствие этого лазерную резку, даже легкодеформируемых и нежестких заготовок и деталей, можно осуществлять с высокой степенью точности. Благодаря большой мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза. Легкое и сравнительно простое управление лазерным излучением позволяет осуществлять лазерную резку по сложному контуру плоских и объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.

Для лазерной резки металлов применяют технологические установки на основе твердотельных, волоконных лазеров и газовых CO2-лазеров, работающих как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режимах излучения. Промышленное применение газолазерной резки с каждым годом увеличивается, но этот процесс не может полностью заменить традиционные способы разделения металлов. Процесс лазерной резки становится эффективным только при условии обоснованного и разумного выбора области применения, когда использование традиционных способов трудоемко или вообще невозможно.

Лазерная резка осуществляется путём сквозного прожига листовых металлов лучом лазера. Такая технология имеет ряд очевидных преимуществ перед многими другими способами раскроя:

Отсутствие механического контакта позволяет обрабатывать хрупкие и деформирующиеся материалы;

Обработке поддаются материалы из твердых сплавов. Возможна высокоскоростная резка тонколистовой стали;

При выпуске небольших партий продукции целесообразнее провести лазерный раскрой материала, чем изготавливать для этого дорогостоящие пресс-формы или формы для литья;

Для автоматического раскроя материала достаточно подготовить файл рисунка в любой чертежной программе и перенести файл на компьютер установки, которая выдержит погрешности в очень малых величинах (Рисунок 11).

Рисунок 11 – Сборочный чертеж почтового ящика «Жар-птица»

Тулово почтового ящика было изготовлено благодаря процессу гибки металла.

Гибка металла представляет собой процесс обработки металлических листовых изделий, в процессе которого им придается необходимая форма. Эта технологическая операция пользуется широким спросом в наше время. Как правило, гибка металлов проходит непосредственно за счет растягивания всех наружных слоев металла (они увеличиваются в размерах), а также сжатия внутренних слоев (их размеры уменьшаются). Все те слои металла, что располагаются вдоль оси изгиба, по своим размерам остаются неизменными, поэтому все расчеты проводятся именно с ориентировкой на данные слои металла.

Современные способы гибки изделий из металлов. Листовая гибка металла может проводиться, как ручным способом, в котором применяются молотки, плоскогубцы и тиски, так и механическим, где используются станки различной конструкции. Если мы говорим про ручную гибку металла, то следует отметить, что она представляет собой достаточно трудоемкий процесс. А поэтому этой обработке подвергаются следующие металлы: листовой металл, имеющий небольшую толщину, а также прутковый и полосовый металл, толщина которого меньше 0,6 мм. Для механизации всего процесса, как правило, используются листогибочные прессы или же листогибочные вальцы. Могут использоваться и специальные роликовые гибочные станки. Современная гибка металла, в процессе которого применятся различные станки, позволяет, во-первых, снизить трудоемкость производимой работы, а, во-вторых, увеличить её производительность. Конечно, особенно следует сделать акцент и на снижение количество брака. Ведь, как известно гибка металла, осуществляемая вручную, требует весьма точного расположения в тисках металла, его надежного закрепления, дабы исключить деформации изделия или придания ему неправильной формы.