اندازه گیری گشتاور لازم برای بازکردن درب شیشه های دهان پهن و ارتباط آن با ویژگی های آنتروپومتریک و فیزیولوژیک موثر

مقدمه: 9% از کل بسته بندی های محفظه ای موجود را بسته بندی شیشه ای دهان پهن تشکیل می دهد. حال آن که برخی مصرف کنندگان برای باز کردن درب شیشه ها، با مشکل مواجه می شوند. هدف تحقیق حاضر بررسی نیروهای وارده بر درب بسته بندی دهان پهن از طرف مصرف کننده و همچنین یافتن ارتباط بین گشتاور اعمالی با ویژگی های آنتروپومتری و فیزیولوژیکی افراد می باشد. بنابراین، طراحی و بسته بندی شیشه های دهان پهن می تواند بر اساس حداقل گشتاور قابل اعمال توسط گروه مصرف کنندگان انجام شود.روش کار: در مقاله حاضر ابتدا با ساخت یک دستگاه اندازه گیری نیرو، متشکل از حسگرهای fsr به بررسی توزیع نیرو در کف و انگشتان دست پرداخته شد. دستگاه شامل 19 حسگر می باشد، 14 عدد از آن ها روی انگشتان و 5 عدد بر کف دست نصب می شوند. هر حسگر از طریق 2 سیم به درایور و سپس از طریق رابط usb به رایانه متصل می شود. از یک شیشه پر به وزن 1100 گرم و با قطر خارجی mm 58 استفاده و مقادیر نیروی اعمالی برای 10 پسر و 10 دختر دانشجو ثبت گردید. سپس با استفاده از نرم افزار minitab17 یک رابطه ریاضی بین گشتاور اعمالی به درپوش و ویژگی های آنتروپومتری و فیزیولوژیکی افراد به دست آمد.یافته ها: با مقایسه نتایج بدست آمده، مشخص گردید که تمرکز نیروها هنگام بازکردن درب بسته بندی دهان پهن بر روی انگشت اشاره می باشد. محاسبه گشتاور از طریق روابط ریاضی با استفاده از مقادیر نیروی اندازه گیری شده نشان داد که بیشینه گشتاور اعمالی مردان nm 10/63 و برای زنان nm 7/66 است. مطابق آزمون آماری f برای گشتاور (متغیرپاسخ) در سطح معنی داری 0/05، مقدار p-value برای گروه مردان و زنان به ترتیب 0/011 و 0/008 به دست آمد، که می توان نتیجه گرفت مشاهدات صورت گرفته از لحاظ آماری، معنادار بوده است.نتیجه گیری: بررسی های آماری مشخص کرد که ابعاد دست و نیروی عضلانی بیشترین سهم را در اعمال نیرو دارا هستند. به علاوه نتایج مشخص کرد که برای شیشه مورد نظر، شرایط بسته بندی باید طوری تنظیم شود که برای مصرف کنندگان با کمترین توان فیزیکی (دراین تحقیق گشتاوری معادل nm 5/11) قابل باز شدن باشد.

Measurement of the Torque Demand for Jar opening and its Relationship with Anthropometric and Physiological Factors

Introduction: Nine percent of all available packaging are jars with steel lids. However, some consumers have trouble with jar opening. The aim of the current research was to analyze the exerting force on jar lids regarding the torque input to the anthropometric and physiological characteristics of the consumers.Methods: In this study, the force distributed on the fingers and the palm was examined using a special tester consisting of Force Sensing Resistors (FSR). This tester included 19 sensors, 14 of which were installed on the fingers and 5 on the palm. Each sensor was connected to a driver via 2 wires and then to a computer by a USB port. A full jar with 1100 g weight and 85 mm lid outer diameter was used and the forces exerted by 20 participants, including 10 male and 10 female students, was recorded. Next, the Minitab 17 software was used and the mathematical relationship between the torque and anthropometric and physiological characteristics was investigated.Results: It was found that the force is mainly exerted by the index finger. The calculation of the torque based on the force measurements showed that the maximum torque applied by males was 10.63 Nm and by females was 7.66 Nm. Statistical F test for the torque (response variable) at a significance level of 0.05 resulted in P values equal to 0.011 and 0.008 for male and female participants, respectively. Therefore, it can be concluded that the measured values are statistically significant.Conclusions: Statistical analysis revealed that hand dimensions and grip strength play major roles in applying torque. Additionally, the results indicated that packaging conditions for the particular jar in this study must be adjusted such that the consumers with the lowest physical ability (5.11 Nm torque) could open them.