多姿電腦操作臺的設計*

藺吉順,陳 偉,王 晶,廉吉德

(1.內蒙古民族大學機械工程學院,內蒙通遼 028000;2.康迪泰克大洋管件(長春)有限公司,吉林長春 130011; 3.吉林東光友成機工有限公司,吉林長春 130022;4.長春東煤高技術股份有限公司,吉林長春 130012)

多姿電腦操作臺的設計*

藺吉順1,陳 偉2,王 晶3,廉吉德4

(1.內蒙古民族大學機械工程學院,內蒙通遼 028000;2.康迪泰克大洋管件(長春)有限公司,吉林長春 130011; 3.吉林東光友成機工有限公司,吉林長春 130022;4.長春東煤高技術股份有限公司,吉林長春 130012)

為解決人們在長時間操作電腦時候的疲勞狀況,研究了一種能夠根據操作人員坐立兩種姿態調整高度,且結構簡單,成本低廉,操作方便的多姿電腦操作臺。該多姿電腦操作臺的臺面下方裝有支架,支架兩側分別裝有鉸定擺桿和滑動擺桿,操作時通過改變擺桿交叉的角度,即可改變臺面的高度,適應人們坐立和站立操作電腦,同時也可適應不同身高的操作人員使用,減輕操作人員的疲勞狀況,提高了工作效率。

支架;鉸定擺桿;滑動擺桿;定位豁口

0 引 言

現有的電腦操作臺多由支架支撐一個臺面,臺面上安裝顯示器,顯示器對面放置鍵盤,電腦的主機多放在臺面下方,操作人員坐在椅子上工作。由于人在操作電腦時精力比較集中,時間過得很快,持續時間比較長。而長時間的坐姿,對人員的身體非常不利,頸部、腰部以及臀部都會出現勞損[1-2]。如果工作時能夠間歇的站立操作,則可望減輕操作人員的疲勞,可以維持更長時間的工作。可是,現有的電腦操作臺都是按照人員的坐姿設計的,當人站立以后,操作臺面顯得很低,不適合操作[3-8]。當然,改變操作臺的高度,是可以做到的。例如采用液壓裝置或電動裝置,都能夠實現操作臺高度的改變,但這需要大幅增加設備的成本。如果采用可以拆卸組裝的結構,也可以改變操作臺的高度。但是,操作人員往往需要頻繁變換坐立姿勢,調高過程必須簡單方便,通過拆裝部件改變高度的方式難以適應工作的要求。

1 設計思路

本設計的目的是提供一種能夠根據操作人員坐立兩種姿態調整高度,且結構簡單,成本低廉,操作方便的多姿電腦操作臺。

上述目的是由以下技術方案實現的:研制一種多姿電腦操作臺,包括支架、臺面、顯示器和鍵盤。其特征在于所述支架是在臺面下方兩側各有兩支交叉的擺桿,其中一支是鉸定擺桿,另一支是滑動擺桿,鉸定擺桿和滑動擺桿中部通過中軸轉動串連,鉸定擺桿上端通過轉軸鉸連在臺面的后下方,滑動擺桿的上端可在臺面下方滑動且分別與臺面前下方的多個定位豁口相配合。定位豁口由安裝在臺面前下方的多個凸齒構成。顯示器安裝在臺面的后上方,與臺面下面的鉸定擺桿的頂端相對,鍵盤放在臺面的前上方,與臺面下面的定位豁口相對。所述臺面兩側的兩支滑動擺桿上端設有軸孔,軸孔與長輥轉動連接。轉軸穿過臺面后下方的軸套,轉軸兩端與臺面兩側的兩支鉸定擺桿上端轉動連接。中軸兩端分別與臺面兩側的兩支鉸定擺桿和兩支滑動擺桿中部的軸孔轉動連接。臺面兩側的兩支鉸定擺桿的下端和滑動擺桿的下端均由連桿相拉。

2 設計基本方法和步驟

如圖1多姿電腦操作臺的結構示意圖所示,該多姿電腦操作臺由支架、臺面、顯示器和鍵盤組成。其特點是支架在臺面下方兩側各有兩支交叉的擺桿,結合圖2多姿電腦操作臺的支架的結構示意圖可見,兩支擺桿當中的一支是鉸定擺桿,另一支是滑動擺桿。鉸定擺桿和滑動擺桿中部通過中軸轉動串連。鉸定擺桿上端通過轉軸鉸連在臺面的后下方。滑動擺桿的上端可在臺面下方滑動且與臺面前下方的多個定位豁口相配合。

圖1 多姿電腦操作臺的結構示意圖

圖2 多姿電腦操作臺的支架的結構示意圖

這里的定位豁口的結構形式很多,圖3多姿電腦操作臺的臺面的主視圖例舉的是臺面前下方有多個凸齒,凸齒之間就是定位豁口。凸齒的前邊最好為斜線,后邊為豎立的直線或比較直立的直線,滑動擺桿的上端頂在凸齒的后直線邊上,比較穩定,不易脫落。當滑動擺桿的上端需要脫離定位豁口時即可沿凸齒的斜線邊滑出,阻力很小。

從圖1多姿電腦操作臺的結構示意圖中可見,顯示器安裝在臺面的后上方,下面與鉸定擺桿的頂端相對,鍵盤放在臺面的前上方,下面與定位豁口相對,可以確保支撐的穩定性。

如圖2為多姿電腦操作臺的結構示意圖,臺面兩側的兩支滑動擺桿上端最好設有軸孔,軸孔內裝有長輥。長輥既能夠把兩側的滑動擺桿連為一體,又可以在豁口內支撐臺面,更加穩定靈活。轉軸最好是一支長軸,穿過臺面后下方的兩個軸套,轉軸兩端與兩側的鉸定擺桿上端的軸孔轉動連接。此外,還可以通過連桿使兩側的鉸定擺桿的下端相拉,也可以通過連桿把兩側滑動擺桿的下端相拉,以增強支架的整體性,圖3為多姿電腦操作臺的臺面的主視圖。

圖3 多姿電腦操作臺的臺面的主視圖

如圖4為多姿電腦操作臺的一種使用狀態圖,坐在椅子上工作,臺面的高度應當低一些。調整高度時,可輕抬臺面前側,將滑動擺桿上端前移,卡在靠外面的一個豁口內,臺面高度即可降低到合適的位置。

當操作人員感到坐的時間太久,身體疲勞,但又不能停止工作時,如圖5為多姿電腦操作臺的另一種使用狀態圖所示,輕抬臺面前側,把滑動擺桿上端后移,卡入一個靠近里面的豁口內,臺面高度提高,操作人員即可站立工作。大量實驗證明,通過變換坐立姿勢,能夠明顯減輕操作人員的疲勞,提高工作效率。

圖4 多姿電腦操作臺的一種使用狀態圖

圖5 多姿電腦操作臺的另一種使用狀態圖

對于不同身高的操作人員來說,不論是坐姿,還是立姿,都可以通過改變滑動擺桿上端的前后位置來改變臺面的高度。

3 結 語

設計了一種電腦辦公用品,即一種多姿電腦操作臺。其特點是所述支架在臺面下方的兩側分別裝有鉸定擺桿和滑動擺桿,鉸定擺桿和滑動擺桿中部通過中軸轉動串連,鉸定擺桿上端通過轉軸鉸連在臺面的后下方,滑動擺桿的上端可在臺面下方滑動且與臺面前下方的多個定位豁口相配合。其有益效果是通過改變擺桿交叉的角度,即可改變臺面的高度,既能適應操作人員坐在椅子上工作,也能適應操作人員站立操作,也能適應不同身高的人使用,且結構簡單,造價低廉,操作方便,市場前景十分可觀。

[1]王曉光,趙 峰,陳明森,耿玲虹.電腦操作者的勞動損傷及其成因研究[J].武漢工程大學學報,2009,31(1):86-89.

[2]趙 鋒.基于主觀感覺減輕電腦操作者勞動損傷的研究[D].武漢:武漢理工大學,2009.

[3]馬廣韜,張晨光,佟怡玲.基于人機工程學的電腦椅設計[J].沈陽建筑大學學報,2012,(28)2:364.

[4]陳 漪,葉 喜.基于人體工程學的電腦桌設計[J].家具與室內裝修,2008(3):20.

[5]李琳琳,楊 揚.基于人性化的新型電腦桌設計研究[J].科技與企業,2013(7):357-358.

[6]藺吉順,畢曉偉.變位電腦架設計[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2014,33(5):661-664.

[7]羅碧娟,張飛飛.基于人機工程學的大學生電腦桌設計[J].人類工效學,2010,16(4):48-51.

[8]曹云飛,段海燕,穆亞平.基于人機工程學學生電腦桌設計[J].包裝工程,2008,29(9):123-148.

Design for Operating Table of M ulti-Postural Computer

LIN Ji-shun1,CHEN Wei2,WANG Jing3,LIAN Ji-de4
(1.College ofMechanical Engineering,InnerMongolia University for Nationalities,Tongliao Inner Mongolia 028000,China; 2.Contitech Grand Ocean Fluid(Changchun)Co.,Ltd,Changchun Jilin 130011,China; 3.Jilin Dongguang Yusei Machinery Co.,Ltd,Changchun Jilin 130022,China; 4.Changchun Dongmei High-Tech Co.,Ltd,Changchun Jilin 130012,China)

Themulti-postural computer operating table is designed to dealwith the problem of easily getting tired due to long time computer operation,its height can be adjusted according to the operator′s posture,whether sitting or standing up.It is made up of simple structure and easy to operate.What′smore,it is pretty cheap.A trestle,which is under the table,is attached by the hinged bar and sliding bar.When using the computer,the operator could change the height of the table by changing the intersection angle of the two bars,by which people could adjust the heightboth comfortable for sitting and standing up to operate the computer.Meanwhile,it is convenient for people of various heights.This table could greatly alleviate the operator′s tiredness,and improve the work efficiency.

trestle;hinged bar;sliding bar;positioning gap

TH122

A

1007-4414(2015)06-0121-02

10.16576/j.cnki.1007-4414.2015.06.044

2015-09-21

藺吉順(1980-),男,吉林蛟河人,碩士,講師,研究方向:機械設計、計算機圖形學與虛擬現實技術等。