水杯和人機的課程設(shè)計

課程設(shè)計說明書題目名稱：安全人機工程課程設(shè)計系部：安全工程系專業(yè)班級：安全工程14-1學生姓名：伊木拉尼·阿曼學號：2013210049指導(dǎo)教師：張麗麗完成日期：2016.12.30新疆工程學院課程設(shè)計評定意見設(shè)計題目安全人機工程課程設(shè)計系部安全工程系專業(yè)班級安全工程14-1學生姓名伊木拉尼·阿曼學生學號2013210049評定意見：評定成績：指導(dǎo)教師（簽名）：年月日摘要該技術(shù)靈感來自于家用過濾式純水機，其中的過濾芯主要用來去除水中的雜質(zhì)、泥砂、發(fā)出異味或其他不利于口感的物質(zhì)，主要是自備井的供水凈化不夠(近年來在一些相對較遠的小區(qū)有不少自備井供水)或是高位水箱、管道輸入中的二次污染造成，也有些是水質(zhì)硬度造成的水垢等(有時盡管我們用肉眼看不到任何顆粒狀懸浮物，但是如果在家用水龍頭的下方接上一個過濾器，很快就可以看到會有一些污物)。在很多中小城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)，水質(zhì)不夠潔凈，過濾處理是必要的；微孔濾膜對于已經(jīng)很潔凈的供水，如果要進行超濾、反滲透處理，過濾作為預(yù)處理也是很重要的。目錄1現(xiàn)有技術(shù) 11.1現(xiàn)有技術(shù) 11.1.1國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù) 11.1.2國外現(xiàn)有技術(shù) 11.2產(chǎn)品現(xiàn)有狀況 11.2.1產(chǎn)品國內(nèi)現(xiàn)有狀況 11.2.2產(chǎn)品國外現(xiàn)有狀況 11.3存在的問題 22設(shè)計原理 22.1設(shè)計方案 22.2設(shè)計原理 22.3產(chǎn)品特點 22.4創(chuàng)新點 33產(chǎn)品功能 33.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 33.2產(chǎn)品功能 53.3產(chǎn)品優(yōu)缺點 73.3.1產(chǎn)品優(yōu)點 73.3.2產(chǎn)品缺點 73.4使用方法 73.5使用注意事項 74市場應(yīng)用價值 85.1結(jié)論 85.2不足 85.3展望 86總結(jié) 9參考文獻 10 .3存在的問題現(xiàn)有產(chǎn)品體積較大，不符合人體使用習慣，而且過濾過程繁瑣，濾芯成本高昂，不適合野外生存使用。2設(shè)計原理我們設(shè)計該產(chǎn)品的靈感來自于家用過濾式純水機，其中的過濾芯主要用來去除水中的雜質(zhì)、泥砂、發(fā)出異味或其他不利于口感的物質(zhì)。家用過濾式純水機的濾芯主要有以下幾種：第一級為5微米PP棉濾芯，第二級為顆?；钚蕴?，第三級為1微米PP棉，第四級為用于宇航技術(shù)的RO逆滲透膜（此為核心），第五級為精致活性炭，主要用于改善口感。2.1設(shè)計方案該設(shè)計針對于短時間野外生存和旅游使用，因此要求產(chǎn)品要具有輕便易攜帶、過濾基本達標的優(yōu)點，因此綜合各方面因素我們將傳統(tǒng)濾芯修改為以下七層：從上到下依次為納米銀離子、納米KDF、優(yōu)質(zhì)椰殼、超濾濾芯、活性炭顆粒、離子交換樹脂、陶甕濾殼等。2.2設(shè)計原理我們小組將傳統(tǒng)的五層濾芯修改為七層，主要是考慮到同傳統(tǒng)家用純水機的差別，即家用純水機基本不用考慮濾芯體積和厚度的問題，而我們的產(chǎn)品要求特點為輕便易攜帶，因此使用七層濾芯以彌補厚度上的差異。2.3產(chǎn)品特點該產(chǎn)品體積小，攜帶方便且設(shè)計美觀，采用淡綠為主色調(diào)，用以達到放松眼睛，身心愉悅的目的；杯身最小直徑84mm，在人機工程學上符合人手正常握感，使用時可更好的握住杯身，不易滑落；杯體外部覆有塑膠，耐摔性良好，且專門設(shè)有安防入水管的凹槽，使之更加人性化；內(nèi)部濾芯可以有效過濾野外水，設(shè)計合理，清理拆卸方便。2.4創(chuàng)新點此產(chǎn)品將家用純水機的優(yōu)點同水杯優(yōu)點結(jié)合起來，同時積極運用人機工程學原理，達到使用和實用相結(jié)合的目的，在杯身設(shè)計、內(nèi)部構(gòu)造方面均有不小突破。3產(chǎn)品功能3.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖3-1水杯的外觀a水杯杯身設(shè)計為淡綠色，具有愉悅和放松身心的作用，因為該產(chǎn)品在野外使用，因此為達到人同大自然更好的合為一體的目的，我們選擇了淡綠色。 圖3-2水杯的外觀b杯體外部覆有塑膠，耐摔性良好，且專門設(shè)有安防入水管的凹槽，使之更加人性化。圖3-3水杯的弧度凈化水杯的水壁具有的弧度滿足人手拇指和食指之間的弧度，即84mm，在人機工程學上符合人手正常握感，使用時能更好的握住杯身，不易滑脫，滿足人們的生活使用的需要。3.2產(chǎn)品功能圖3-4水杯的內(nèi)部構(gòu)造該產(chǎn)品功能是為野外旅游者提供簡易過濾后的水，以滿足他們野外飲水的需要，它采用七層濾芯結(jié)構(gòu)，各層名稱及作用展示自上而下依次為：1、納米銀離子：納米銀離子不帶電荷，不會與人體內(nèi)多種生物活性物質(zhì)結(jié)合而沉積，在毛孔中吸附并殺滅細菌，并會從體內(nèi)完全排出，不會產(chǎn)生毒副作用。2、納米KDF:納米金屬簇（納米KDF）濾料在使用過程中具有很好的抑菌性能，長期使用過程中沒有細菌滋生污。由于其優(yōu)異的抑制病菌繁殖的性能，與活性炭配合使用，可以解決活性炭使用一段時間后滋生細菌導(dǎo)致二次污染的問題，可延長凈水器的使用壽命，提高凈水器的使用安全性。3、優(yōu)質(zhì)椰殼：吸附力好，強度高，粒度均勻。表面微孔吸附率是燒結(jié)活性炭的5倍，外觀為黑色，具有空隙發(fā)達，吸附率高，強度好，易再生，耐用等特點。能夠有效地去除水中的異味和異色，可以有效地幫助人們?nèi)コ掳┪镔|(zhì)，使得水質(zhì)清澈，口感軟綿。4、超濾濾芯：良好的化學穩(wěn)定性，耐酸堿，耐細菌。過濾精度高，過濾孔徑為0.01微米，能確保飲水水質(zhì)安全。5、活性炭顆粒：外觀呈黑色不定型顆粒；具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附性能，機械強度高，易反復(fù)再生，造價低等特點。6、離子交換樹脂：主要用于分離和提純，用于硬水軟化和制取去離子水。7、陶瓷濾層：采用天然硅藻土燒制而成，其平均孔徑僅為0.15微米，是人的頭發(fā)絲的1／500直徑大小，能有效地分離水中的細菌、病毒、重金屬等，而且純天然，不含化學合成材料，對人體無害。可反復(fù)刷洗或用砂紙打磨，具有過濾精度高，長壽命等優(yōu)點。一般能使用12-14個月，具體更換時間根據(jù)當?shù)厮|(zhì)而定。3.3產(chǎn)品優(yōu)缺點3.3.1產(chǎn)品優(yōu)點該產(chǎn)品采用七層過濾，能有效的去除野外水源中的細菌、病毒、重金屬等，能將野外水源過濾為飲用水，解決野外旅行者飲水問題，同時它的杯體設(shè)計符合人機工程原理，既美觀又方便使用，頂部和杯體鏈接部拉桿桿身為細螺旋結(jié)構(gòu)，可以有效防止由于吸力過大而造成的手部損傷，濾層清洗容易。3.3.2產(chǎn)品缺點本產(chǎn)品外部有一入水管，為了方便放入杯身凹槽內(nèi)，我們決定使用軟塑膠，但塑膠易老化易破損，因此該水管的材料還在考證中；該水杯盛水量小，無法一次為很多人提供飲水，若考慮增大容積則違背設(shè)計初衷；密封效果有待考證。3.4使用方法水杯內(nèi)部分為兩個圓筒部分，左邊圓筒為過濾結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有七層濾層，從上到下依次為納米銀離子、納米KDF、優(yōu)質(zhì)椰殼、超濾濾芯、活性炭顆粒、離子交換樹脂、陶甕濾殼等；右邊圓筒為活塞結(jié)構(gòu)，底部有一單相閥門，向上為開，當逆時針轉(zhuǎn)動頂部拉手（拉桿為螺旋結(jié)構(gòu)，防止吸力過大傷到手部）后，右側(cè)結(jié)構(gòu)和大氣產(chǎn)生的壓力差使得單項閥門向上移動，此時水便通過外部吸管和此單項閥門進入到右側(cè)管中。當吸滿水后，順時針轉(zhuǎn)動頂部拉手，同時可以將外部吸管的中部對折，在同單向閥門的共同作用下進一步防止水露出，此時水經(jīng)過左側(cè)圓筒底部單項閥門自下而上被迫壓入到左側(cè)濾層中，至此，一個過濾過程完畢，之后按圖中“OPEN”所示打開塞子，就可以喝到過濾后的清水了。3.5使用注意事項使用時注意先關(guān)閉喝水口；將外部水管放入野外水源前要目測水質(zhì)，若水中有明顯雜物或污物請不要使用此產(chǎn)品，防止堵塞水管及內(nèi)部構(gòu)造；使用達到一定次數(shù)后要及時清洗濾層和水管連接部位，如有需要請更換濾層。4市場應(yīng)用價值本設(shè)計適用于野外旅行者或外出旅游人群，以解決暫時飲水問題，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分野外旅行者不愿攜帶大批量的飲用水，但又苦于尋找水源，因此我組萌生了設(shè)計此產(chǎn)品的念頭，另外一個原因是目前國內(nèi)市場上相關(guān)產(chǎn)品均不太符合他們的要求，此領(lǐng)域的空白是推動我們設(shè)計的源動力。相信該產(chǎn)品會有不小的發(fā)展和銷售空間，市場價值可觀。5展望5.1結(jié)論我們將該水杯的設(shè)計圖紙和設(shè)計意圖發(fā)給了幾個有野外旅游經(jīng)驗的朋友，他們一致表示認可，并給我們提出了不少寶貴的經(jīng)驗，特此感謝！便攜式過濾水杯是個值得生產(chǎn)的產(chǎn)品，無論是在設(shè)計、使用和實用方面均有不俗表現(xiàn)，我們會在今后的改進工作中著重彌補上文提到的缺點，并繼續(xù)開發(fā)它的優(yōu)點，爭取早日投入生產(chǎn)。5.2不足在此次設(shè)計過程中，我們忘記搜索這方面的專利產(chǎn)品，直到水杯模型定稿后才想到這個問題，之后不得不對我們的產(chǎn)品進行改進和升級。在這方面我們欠缺相關(guān)經(jīng)驗，考慮不夠周全，以至于增加了組員的工作量，特此向小組成員道歉，并且保證今后會吸取教訓，絕不再出錯；另外產(chǎn)品的諸多缺點也是我們今后改進的重點。5.3展望我們對這個產(chǎn)品有相當大的信心，相信通過我們后續(xù)的改進，它在不久的將來就會出現(xiàn)在超市、市場的貨架上，在方便野外旅游者的同時為更多的人帶來實際的利益。6總結(jié)在這個課程設(shè)計上，我真對的對象主要是飲用塑料過濾雜質(zhì)的水杯設(shè)計，因為在多數(shù)水杯使用情況存在一些不健康的方面。各種水杯都有各自的有點，但眾多的水杯不能過濾水里的雜質(zhì)和一些顆粒物。因此，把某些水杯不健康的部分進行改良。七層過濾，能有效的去除野外水源中的細菌、病毒、重金屬等，能將野外水源過濾為飲用水，解決野外旅行者飲水問題，同時它的杯體設(shè)計符合人機工程原理，既美觀又方便使用，頂部和杯體鏈接部拉桿桿身為細螺旋結(jié)構(gòu)，可以有效防止由于吸力過大而造成的手部損傷，濾層清