雨伞的设计
发布时间：2023-04-15 17:16:36
雨伞的设计王明豪机制1001班100309706雨伞是人们日常生活中的必备工具,是雨天出行的必备物件。雨伞在中国古代就已经产生了，中国古代的雨伞以实用为主，伞的面积大并且伞的框架由竹材或木材制作而成，岁结实实用,但其既重且大，很不方便携带.然而科学在发展，现代的人们开始寻求一种既方便实用又美观并且便于携带的雨伞。就雨伞的功能作用而言，把人看作雨伞的组成部分是完全合理的人在使用中所需要支出的肢体动作和雨伞的结构是有一定的密切关联的。对于具体的结构设计我们需要进行系统的分析，从人机工程学的角度去分析与人直接接触的伞的结构设计和人——伞交互活动。1.人和雨伞的人机关系雨伞的功能是遮挡雨水以保证人和物不被雨水淋湿，同时不遮挡人的正常视野以及是人不会举雨伞而造成手臂疲劳。所以人与雨伞的人机关系可以如图2-1表示图2-1人与雨伞的人机关系图由图可知：人和雨伞的人机关系由：人—伞面、人—伞骨、人—伞柄三个部分决定，其中伞面是遮雨部分（也就是工作部分）、伞骨是张开部分、伞柄是支撑部分.1.1人与支撑部件关系支撑部件主要有伞柄、伞把手、伞骨穆头等。伞柄是伞的主心骨支撑着整个伞。从人机关系来看，伞柄、伞把手、伞骨穆头等的位置和大小，以及它们之间的相互关系与手持雨伞人的手握位置和肌肉的动作有着密切的联系。伞把是人撑伞时手握的部位,是关乎手握雨伞的舒适度，人在什么情况下才能平稳地拿住伞；伞柄的压簧什么时候能很省力地按捏，人在收缩伞柄的时候，什么时候伞骨穆头的位置是符合人所需要的长度，这些都是决定于人体特性的设计参数。1.2人与撑开部件关系撑开部件主要有伞骨、伞骨关圈等，构成伞面的支架。伞骨是支撑整个伞面的它能折叠能撑开便于携带。为了能在使用时省力就该在伞骨、伞骨关圈、键钮之间的关系来找关键。如伞骨的张开的大小，伞骨的高度，伞骨关圈上键钮的大小是否符合手按键钮时的舒适度。1.3人与撑开部件关系撑开部件主要有伞骨、伞骨关圈等，构成伞面的支架。伞骨是支撑整个伞面的它能折叠能撑开便于携带。为了能在使用时省力就该在伞骨、伞骨关圈、键钮之间的关系来找关键。如伞骨的张开的大小，伞骨的高度，伞骨关圈上键钮的大小是否符合手按键钮时的舒适度。2．影响雨伞性能的人体因素2.1.人的体格因素1
一般人的最大肩宽为486，为了更好的防雨，伞面的直径是该数据的两倍（1000），使人在伞下有单手活动范围（上臂长31350%）。(图2-1（图2-1）为手臂在伞面下可以有足够的空间活动一般伞面的深度在20cm左右，一般人的头全高（24999%），伞面的深度不能挡住眼睛的视线，它与人手握的高度有密切的关系，而手握雨伞的高度影响着伞面是否挡住了视线。（图2-3）2.2.人的上肢肌力人打开伞的主要原动力来源于人的上肢肌力，当人握着伞把手，右手捏住伞骨关圈，推开时用的省力程度，主要取决于伞骨结构中主伞骨，支伞骨，铰接座的灵活程度。伞柄内设计了一件压簧，应用作用力和反作用力的原理，收起伞时压簧受到了挤压力，在打开伞时，压簧释放了挤压力，成为伞自动打开的动力。伞柄的压簧，人在使用时，手按压簧受到了挤压力，这关乎拇指的肌力。伞柄的长度关系到人是否能在风雨中稳稳地拿住雨伞，是人的上肢肌力得到最好的释放。2.3.人的手和握力影响雨伞的平衡性的人的因素主要是人的手和握力，男性和女性，成年人和儿童，手的大小和握力都不相同。为了长时间握伞而不致使手有酸痛的感觉，希望只用最大握力的10%左右和舒适的把手便能得到必要的稳定性和持久性。3雨伞设计结构要素分析3.1伞柄人最舒适的关节活动：前臂长的弯曲在145°范围内。（前臂长23750%）肘高离眼（眼高减肘高减前臂长53550%）298，所以伞柄长一般在50-60cm之间是人最舒适的高度。（图3-1）伞把的大小要与手的大小成一定的比例，为了考虑折伞时能很好的把伞骨2
雨伞的设计
