茶叶理条机是条形茶加工过程中至关重要的设备。理条机工作时,在制叶随槽锅体往复运动,发生摩擦、碰撞及失水,最终使条索达到细、紧、直的状态。多年来,我国茶叶机械设计者一直对茶叶理条机进行研制与改进,也实现了一些较为先进的机械结构设计。但是,当前茶农及茶叶加工单位对理条机的要求已不仅仅局限于其制茶的功能,操作的舒适性也逐步成为茶农和茶叶加工单位考量理条机综合性能的一个重要因素。较之航天、军事及汽车制造领域,人机工程学理论在国内农业机械领域的应用甚少,而人机工程学在农业机械设备领域的应用将成为必然趋势。为了实现高效设计产品的目的,人们引进了计算机辅助人机工程设计技术,它是将产品设计与人机工程学通过虚拟技术进行的平行设计。该技术能使设计者在完成设计时第一时间检验产品的使用情况,比起传统的设计,它可以大大缩短设计周期,节省设计费用,因此它是一项值得推广的设计方法。本文从6CL-60-16型理条机改良设计的角度,以人机工程学为理论基础,对当前国内广泛使用的茶叶理条机进行调查研究,找出其存在的问题,并应用人机工程学的相关知识,结合其他工业产品的成熟设计理念,对其进行改良设计,达到提高使用者操作舒适性的目的,为此本文主要做了以下工作:首先,通过实地调查,对茶叶理条机的使用现状及使用过程中出现的问题进行归纳整理,为明确论文的研究目标打下基础。其次,介绍人机工程学的相关研究内容与CATIA V5软件的功能,运用机械设计模块对茶叶理条机进行建模,在人机工程学设计与分析模块建立符合当前中国人体尺寸参数的模型,对人体模型进行控制面板的操作姿势仿真,并对姿势进行评价,结果表明这种常用的理条机控制面板的操作舒适度偏低,再结合人体测量学、生物力学方面的理论知识对理条机控制面板提出手动操作高度为990mm,面板倾斜度为30°的优化设计方案。再次,运用软件的行为分析模块,对槽锅体的出茶动作进行仿真,并对其进行人体负重的RULA评估,评估结果表明出茶的操作姿势需要进一步研究,结合理条机结构特点提出如下优化方案:(1)形状:虎口至掌心方向直径由35cm增加至45cm,长度为120mm的圆锥台;(2)高度:800mm;(3)水平距离:500~550mm;(4)连接方式:改为碰珠式,替换成较小的气弹簧等。最后,对理条机的使用环境进行分析研究,包括对热环境(温度、湿度)、噪音、振动和茶尘五个因子进行论述,并对上述每个环境因子提出了合理的改善措施,包括:(1)在机械上方安装热空气吸收装置;(2)在通风口设置除湿器;(3)在车间设置增强气流装置;(4)在槽锅体上方安置吸湿罩;(5)以曲柄摆杆机构替换曲柄滑块机构;(6)进行加盖或密闭等,以克服作业环境对茶叶工作者产生的不愉悦感,减轻由作业环境对操作人员身体健康导致的损害。论文的研究成果为茶叶理条机的进一步优化和系列化设计提供了依据。结果表明本课题的茶叶理条机的人机工程改良设计可以有效地解决操作者使用过程中不人性化的设计,提高本机操作的舒适性和安全性。