人機工程學在瀝青砼拌和站中的應(yīng)用

摘 要:人機工程學在許多行業(yè)都有著很重要的作用，人機工程學是運用生理學、心理學和醫(yī)學等有關(guān)科學知識，研究組成人機系統(tǒng)的機器和人的相互關(guān)系，以提高整個系統(tǒng)工效的新興邊緣科學。本文主要介紹人機工程學在瀝青拌和站中的應(yīng)用理性、如何提高人機系統(tǒng)的效率與效能。

關(guān)鍵詞:人機工程學 瀝青砼拌和站 應(yīng)用

中圖分類號:U414.1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0067-01

1 人機工程學

人機工程學是運用生理學、心理學和醫(yī)學等有關(guān)科學知識，研究組成人機系統(tǒng)的機器和人的相互關(guān)系，以提高整個系統(tǒng)工效的新興邊緣科學。在人機系統(tǒng)中，人始終起著核心和主導作用，人與機器為完成一定的功能各自發(fā)揮自己的作用，兩者相互依存，相互影響，為取得人機系統(tǒng)的最佳效果，要做到“人適機”和“機宜人”。所謂“機宜人”是指機器作為人從事生產(chǎn)的工具，要求機器盡量滿足人的生理及心理等條件的要求，使人使用機器時得心應(yīng)手，所處的作業(yè)空間安全舒適，達到有利于人的身心健康，有利于發(fā)揮和提高人的效能和效率;“人適機”是指人去適應(yīng)機器的要求，即利用人的可塑性的特點，通過對人的教育培訓等，盡量發(fā)揮人的因素去適應(yīng)機器結(jié)構(gòu)的客觀性。綜上述可知，人機工程學研究兩個方面的綜合問題:人的特性和機器的特性，人的特性包括人的生理因素與心理因素兩個方面，其中人的生理因素包括人的聽覺、視覺、感覺等因素;人的心理因素包括人的能力、性格、氣質(zhì)、情緒與情感等幾個方面。機械的特性包括機械的經(jīng)濟性、合理性、可靠性、可維修性等幾個方面。

2 瀝青砼拌和站

瀝青混凝土攪拌設(shè)備是將經(jīng)過加熱干燥處理過的骨料(沙子、碎石)和石粉及液態(tài)瀝青經(jīng)過適量配比均勻攪拌混合，生產(chǎn)出有使用價值的瀝青混凝土的設(shè)備，它是瀝青路面施工的關(guān)鍵設(shè)備之一，其性能直接影響到所鋪筑的瀝青路面的質(zhì)量，按其構(gòu)造可將其分為兩種:連續(xù)式和間歇強制式兩種，目前，在我國常使用的是間歇強制式，該設(shè)備是根據(jù)骨料的含水量等參數(shù)，對計量混合時間、溫度等進行精確調(diào)整，所以生產(chǎn)出來的瀝青砼質(zhì)量較好，它的工藝流程是:骨料(沙子、碎石)由冷料倉經(jīng)運輸皮帶(平皮帶、斜皮帶)送入干燥滾筒，充分加熱后由熱骨料提升機提升至拌和樓頂進入振動篩，按不同規(guī)格篩分到不同的熱料倉內(nèi)，再根據(jù)不同的配比要求，計量各種規(guī)格的骨料、瀝青及石粉，依次放入攪拌缸內(nèi)均勻攪拌。經(jīng)過振動篩的篩分不符合規(guī)格的骨料從廢料口溢出，當熱料倉滿后，多余的骨料從溢料口流出。經(jīng)拌和合格的成品料經(jīng)運輸小車運至成品料倉，再通過自卸車運送到施工現(xiàn)場。整個工作過程包由冷料倉單元、加熱系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，其中加熱系統(tǒng)包括對骨料的加熱及對瀝青的加熱;提升系統(tǒng)包括冷料的運輸、熱骨料的提升、粉料提升及成品料的提升;篩分系統(tǒng)包括平皮帶與斜皮帶間的冷料篩分及拌和樓主體上的熱骨料篩分;控制系統(tǒng)將涉及到人機界面及控制房組成等。

3 人機工程學的應(yīng)用

人機工程學在該設(shè)備中的應(yīng)用既是要求人通過培訓去適應(yīng)該設(shè)備中各個部件的運轉(zhuǎn)規(guī)律，從而能更好地操作機器，同時要求該設(shè)備各個部件的設(shè)計與制造能夠滿足經(jīng)濟性、合理性、可靠性的特點等，使人能心情舒暢、安全可靠的操作，以期提高人機系統(tǒng)的效率與效能，現(xiàn)就人機工程學的幾點應(yīng)用闡述如下。

3.1 冷料倉單元

為了防止較大顆粒的廢料進入，導致運輸皮帶卡死，應(yīng)在冷料倉內(nèi)放置規(guī)格稍大的篩網(wǎng)，如10cm×10cm規(guī)格，由于較小顆粒的骨料容易結(jié)塊，應(yīng)在相應(yīng)倉壁側(cè)設(shè)置振動器，冷料一般由四種規(guī)格的骨料組成，如果其中的一個倉由于故障不能使用，則整個系統(tǒng)必須停止工作，為防止這種情況的發(fā)生，提高整機運行的可靠性，應(yīng)多設(shè)置1到2個冷料倉，這就是機械設(shè)計上所說的冗余設(shè)計。

3.2 加熱系統(tǒng)

加熱系統(tǒng)由對骨料的加熱及對瀝青的加熱兩部分組成。對于加熱用的燃料，有煤和燃油兩種，這兩種燃料的區(qū)別在于:在產(chǎn)量相同的情況下，用煤加熱比用燃油加熱可節(jié)約一半的費用，但用燃油加熱清潔方便，如果考慮經(jīng)濟性，對骨料的加熱設(shè)備應(yīng)采用煤加熱設(shè)備。對瀝青的加熱，從操作的合理性考慮，對瀝青的加熱一般采用燃油加熱系統(tǒng)，這樣能夠保證自動控制溫度。

3.3 篩分系統(tǒng)

篩分一般都是采用偏心軸式裝置，篩分分為加熱前篩分和加熱后篩分，加熱前篩分是在平皮帶與斜皮帶之間設(shè)置的篩分裝置，稱為小振動篩，小振動篩的設(shè)置是為了防止大顆粒的廢料進入干燥滾筒，避免浪費熱量而設(shè)置的。熱骨料篩分是將加熱后的熱骨料篩分成不同規(guī)格的骨料，應(yīng)注意的是:小振動篩規(guī)格應(yīng)稍大，如級配要求的最大骨料粒徑為26.5mm，但不能將小振動篩設(shè)置為26.5mm×26.5mm的規(guī)格，因為冷骨料中含有較多的水分及灰塵，容易堵住篩孔，篩分效果不好，應(yīng)采用比最大骨料粒徑稍大規(guī)格的篩子，如32mm×32mm規(guī)格的篩子。不符合規(guī)格的廢料通過廢料口溢出，溢出的石料不宜繼續(xù)使用，而溢料口的骨料只是多余的石料，仍可以繼續(xù)使用。如果廢料口的石料與溢料口的石料混合在一起，將造成不必要的浪費，故廢料口與溢料口應(yīng)分開設(shè)置，還應(yīng)隔開一定的距離。通過上面兩項設(shè)置即做到了節(jié)約資源，又滿足了經(jīng)濟性的要求，同時又能符合瀝青砼質(zhì)量要求。由于熱骨料篩分灰塵較大，所以設(shè)計時應(yīng)封閉起來，由于不同級配的瀝青砼成品料要求不同規(guī)格的振動篩，所以振動篩應(yīng)設(shè)置在拌和樓的最上層，更換振動篩的可操作性及安全性是設(shè)計時首要考慮的因素。振動篩骨架設(shè)計為兩邊打開的形式，而不宜采用頂部打開更換的形式，因為站在平臺上更換振動篩比站在具有傾角的振動篩骨架的上部更換振動篩更安全方便，同時為方便抽出和插入篩子，每層篩子分成兩塊。

3.4 控制單元

控制房是操作員長期工作的地方，從開機到關(guān)機，操作人員一直處在控制房中，因此如何設(shè)計控制房，使操作人員有一個舒適的工作環(huán)境，對減少事故及提高工作效率非常重要，控制房的位置應(yīng)放置在可能全面觀察到整機運行的地方，一般放置在成品料倉與主樓之間，燃燒器外側(cè)1～2m處。為更好觀察機器運轉(zhuǎn)，要求控制房四周盡量采用玻璃窗戶，但考慮噪音及灰塵的問題，主要在面向拌和樓主體及兩側(cè)使用玻璃窗戶。由于長期觀看靜物及細小物，加上操作界面圖標較小，所以操作人員容易產(chǎn)生視覺疲勞，因此在設(shè)置操作界面時應(yīng)能使操作人員眼睛不定期的移動。