土元养殖技术视频【逢考必过】第一章机械行业安全概要-城市安全在线

【逢考必过】第一章机械行业安全概要-城市安全在线

点击上方蓝色字体城市安全在线关注我们
第一章机械行业安全概要
机械是机器与机构的总称，是由若干相互联系的零部件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置。
一、机械产品主要类别
机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、冷却系统等部分组成。
机械行业的主要产品包括以下12类：
(1)农业机械：拖拉机、播种机、收割机械等。
(2)重型矿山机械：冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。
(3)工程机械：叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。
(4)石化通用机械：石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。
(5)电工机械：发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。
(6)机床：金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。
(7)汽车：载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。
(8)仪器仪表：自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。
(9)基础机械：轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。
(10)包装机械：包装机、装箱机、输送机等。
(11)环保机械：水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等。
(12)其他机械。
非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等。
二、机械设备的危险部位及防护对策
机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下：
(1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。
(2)旋转的轴，包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。
3)旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的，如风扇叶、凸轮、飞轮等。
(4)对向旋转部件的咬合处，如齿轮、混合辊等。
(5)旋转部件和固定部件的咬合处，如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。
(6)接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。
(7)通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。
(8)单向滑动部件，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。
(9)旋转部件与滑动之间，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。
（二）机械传动机构防护对策
在齿轮传动机构中，两轮开始啮合的地方最危险，如图1—1所示。
皮带传动机构中，皮带开始进入皮带轮的部位最危险，如图1—2所示杭州求是高复。
联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服等，使工人造成伤害，如图1—3所示。
为了保证机械设备的安全运行和操作工人的安全和健康，所采取的安全措施一般可分为直接、间接和指导性三类。直接安全技术措施是在设计机器时，考虑消除机器本身的不安全因素；间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素；指导性安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序，从而保证安全作业。
1.齿轮传动的安全防护。
啮合传动有齿轮(直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、齿轮齿系)啮合传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动等。
齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。
2.皮带传动机械的防护。
皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合传动的传动比差，但是当过载时，皮带打滑，起到了过载保护作用。由于皮带摩擦后易产生静电放电现象，故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。
皮带传动机构的危险部分是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方。
皮带传动装置的防护罩可采用金属骨架的防护网，与皮带的距离不要小于50mm，设计要合理，不要影响机器的运行。一般传动机构离地面2 m以下，要设防护罩。但在下列3种情况下，即使在2 m以上也应加以防护：皮带轮之间的距离在3 m以上；皮带宽度在15 cm以上；皮带回转的速度在9 m／min以上。这样万一皮带断裂时，也不至于落下伤人。
3.联轴器等的防护。
根本的办法就是加防护罩，最常见的是Ω型防护罩。为了保证安全，螺钉一般应采用沉头螺钉，使之不突出轴面；而增设防护装置则更加安全。
三、机械伤害的类型及预防对策
(一)机械伤害类型
机械装置在正常工作状态、非正常工作状态乃至非工作状态都可能发生危险。
在机械行业，存在以下主要危险和危害：
(1)物体打击：是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动，打击人体而造成人身伤亡事故。不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。
(2)车辆伤害：是指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压造成的伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。
(3)机械伤害：是指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不包括车辆、起重机械引起的伤害。
(4)起重伤害：是指各种起重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等。
(5)触电：包括各种设备、设施的触电，电工作业时触电，雷击等。
(6)灼烫：是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤)、物理灼伤(光、放射性物质引起的体内外的灼伤)。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。
(7)火灾伤害：包括火灾造成的烧伤和死亡。
(8)高处坠落：是指在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故。
(9)坍塌：是指物体在外力或重力作用下，超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故，如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。
(10)火药爆炸：是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。
(11)化学性爆炸：是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物，接触引爆物体时发生的爆炸事故(包括气体分解、喷雾、爆炸等)。
(12)物理性爆炸：包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。
(13)中毒和窒息：包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。
(14)其他伤害：是指除上述以外的伤害，如摔、扭、挫、擦等伤害。
(二)机械伤害预防对策措施
机械危害风险的大小取决于机器的类型、用途、使用方法，人员的知识、技能、工作态度；同时，还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关。预防机械伤害包括两方面的对策。
1.实现机械安全：
①消除产生危险的原因。
②减少或消除接触机器的危险部件的次数；
③使人们难以接近机器的危险部位(或提供安全装置欧冠开场哨，使得接近这些部位不会导致伤害)；
④提供保护装置或者防护服。
上述措施是依次序给出的，这些措施也可以结合起来使用。
2.保护操作者和有关人员安全：
①通过培训来提高人们辨别危险的能力；
②通过对机器的重新设计，使危险更加醒目(或者使用警示标志)；
③通过培训，提高避免伤害的能力；
④采取必要的行动来避免伤害的自觉性。
机械安全防护装置的一般要求
（1）安全防护装置应结构简单、布局合理，不得有锐利的边缘和突缘。
（2）安全防护装置应具有足够的可靠性，在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全。
(3)安全防护装置应与设备运转连锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转；
(4)光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。
(5)紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动。对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器连锁，以保证迅速终止运行。紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色；紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及腐x无限大，且不发生危险；设备由紧急停车开关停止运行后，必须按启动顺序重新启动才能重新运转。
对机械设备安全防护罩的技术要求
(1)只要操作工可能触及到的活动部件，在防护罩没闭合前，活动部件就不能运转。
(2)采用固定防护罩时，操作工触及不到运转中的活动部件。
(3)防护罩与活动部件间有足够的间隙，避免防护罩和活动部件之间的任何接触。
(4)防护罩应牢固地固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。
(5)开启式防护罩打开时或一部分失灵时，应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动。
(6)使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。
(7)不影响操作。在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩。
(8)防护罩必须坚固可靠，以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害
(9)一般防护罩不准脚踏和站立；必须作平台或阶梯时，应能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。
四、机械安全设计与机器安全装置
机械安全设计是指在机械设计阶段，从零件材料到零部件的合理形状和相对位置，限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动，采用本质安全技术与动力源，应用零部件间的强制机械作用原理，履行安全人机工程学原则等多项措施，通过选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险。
（一）本质安全
本质安全是通过机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除隐患的一种实现机械安全方法。
（1)采用本质安全技术。 本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。包括：避免锐边、尖角和凸出部分；保证足够的安全距离；确定有关物理量的限值；使用本质安全工艺过程和动力源。
（2)限制机械应力。机械零件的机械应力不超过许用值，并保证足够的安全系数。
（3)提高材料和物质的安全性。用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康。材料的力学特性；材料应能适应预定的环境条件；材料应具有均匀性，防止由于工艺设计不合理，使材料的金相组织不均匀而产生残余应力；同时，应避免采用有毒的材料或物质。
（4)履行安全人机工程学原则。在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计，作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机械设备的操作性和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力降到最低，从而减小操作差错。
（5)设计控制系统的安全原则。机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置，使操作者可以安全地处理。
（6)防止气动和液压系统的危险。必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。
（7)预防电气危害。
（二）失效安全
设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。
（三）定位安全
把机器的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全绝对死亡游戏。
（四）机器布置
车间合理的机器安全布局，可以使事故明显减少。安全布局时要考虑如下因素：
(1)空间。便于操作、管理、维护、调试和清洁。
(2)照明。包括工作场所的通用照明(自然光及人工照明，但要防止炫目)和为操作机器而特需的照明。
(3)管、线布置。不要妨碍在机器附近的安全出入，避免磕绊，有足够的上部空间。
(4)维护时的出入安全。
（五）机器安全防护装置
1.固定安全装置
固定安全装置是防止操作人员接触机器危险部件的固定安全装置。该安全装置只有用改锥、扳手等专用工具才能拆卸。
2.联锁安全装置
联锁安全装置的基本原理：只有当安全装置关合时，机器才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。例如，利用光电作用，人手进入冲压危险区，冲压动作立即停止。
3)控制安全装置
为使机器能迅速地停止运动，可以使用控制装置。控制装置的原理是，只有当控制装置完全闭合时，机器才能开动。通常在一个控制系统中，控制装置在机器运转时，不会锁定在闭合的状态。
4.自动安全装置
自动安全装置的机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开。
5.隔离安全装置
隔离安全装置是一种阻止身体的任何部分靠近危险区域的设施，例如固定的栅栏等。
6.可调安全装置
在无法实现对危险区域进行隔离的情况下，可以使用部分可调的固定安全装置。
7.自动调节安全装置
自动调节装置由于工件的运动而自动开启，当操作完毕后又回到关闭的状态。
8.跳闸安全装置
跳闸安全装置的作用，是在操作到危险点之前，自动使机器停止或反向运动。
9.双手控制安全装置
这种装置迫使操纵者应用两只手来操纵控制器。它仅能对操作者提供保护。
五、机械制造场所安全技术
(一)采光
(1)生产场所一般白天依赖自然光，在阴天及夜间则由人工照明采光作补充和代替。
(2)生产场所内照明应满足《工业企业照明设计标准》要求。
(3)对厂房一般照明的光窗设置：厂房跨度大于12 m时，单跨厂房的两边应有采光侧窗，窗户的宽度应不小于开间长度的1/2；多跨厂房相连，相连各跨应有天窗，跨与跨之间不得有墙封死。车间通道照明灯要覆盖所有通道，覆盖长度应大于90％车间安全通道长度。
(二)通道要求
1．厂区干道的路面要求。车辆双向行驶的干道，宽度不小于5 m；有单向行驶标志的主干道，宽度不小于3 m。
进入厂区门口，危险地段需设置限速牌、指示牌和警示牌。
2．车间安全通道要求。通行汽车，宽度>3 m；通行电瓶车的宽度>1.8 m；通行手推车、三轮车的宽度>1．5 m；一般人行通道的宽度>l m。
3．通道的一般要求。通道标记应醒目，画出边沿标记。转弯处不能形成直角。通道路面应平整、无台阶、坑、沟和凸出路面的管线。道路土建施工应有警示牌或护栏，夜间应有红灯警示。
(三)设备布局
车间生产设备分为大、中、小三类。最大外形尺寸分类长度>12 m者为大型设备，6～12m者为中型设备，<6m者为小型设备。大、中、小型设备间距和操作空间的要求如下：
(1)设备间距(以活动机件达到的最大范围计算)：大型≥2 m，中型≥l m，小型≥0．7 m。
(2)设备与墙、柱距离(以活动机件的最大范围计算)：大型≥0．9 m，中型≥0．8 m，小型≥0. 7 m。
(3)高于2 m的运输线应有牢固的防罩(网)，网格大小应能防止所输送物件坠落至地面；对低于2 m的运输线的起落段两侧应加设护栏，栏高不低于1.05m。
(四)物料堆放
生产场所的工位器具、工件、材料摆放不当，不仅妨碍操作，而且引起设备损坏和工伤事故。为此，应该做到：
(1)生产场所要划分毛坯区，成品、半成品区，工位器具区，废物垃圾区。原材料、半成品、成品应按操作顺序摆放整齐且稳固，一般摆放方位与墙或机床轴线平行，尽量堆垛成正方形。
(2)生产场所的工位器具、工具、模具、夹具要放在指定的部位，安全稳妥，防止坠落和倒塌伤人。
(3)产品坯料等应限量存入，白班存放量为每班加工量的1.5倍，夜班存放量为加工量的2.5倍，但大件不超过当班定额。
(4)工件、物料摆放不得超高，在垛底与垛高之比为1：2的前提下，垛高不超出2 m(单位超高除外)，砂箱堆垛不超过3.5 m。堆垛的支撑稳妥，堆垛间距合理，便于吊装。流动物件应设垫块楔牢。
(五)地面状态要求
生产场所地面平坦、清洁是确保物料流动、人员通行和操作安全的必备条件。为此，要求：
(1)人行道、车行道和宽度要符合规定的要求。
(2)为生产而设置的深大于0．2 m、宽大于0．1 m的坑、壕、池应有可靠的防护栏或盖板。夜间应有照明。
(3)生产杨所工业垃圾、废油、废水及废物应及时清理干净，以避免人员通行或操作时滑跌造成事故。
(4)生产场所地面应平坦、无绊脚物。
第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术
一、金属切削机床的危险因素
1．机床的危害因素
（1）静止部件的危害因素。切削刀具与刀刃，突出较长的机械部分，毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分，引起滑跌坠落的工作台。
（2）旋转部件的危害因素。旋转部分，轴，凸块和孔，研磨工具和切削刀具。
（3）内旋转咬合。对向旋转部件的咬合，旋转部件和成切线运动部件面的咬合；旋转部件和固定部件的咬合。
（4）往复运动和滑动的危害。单向运动，往复运动或滑动，旋转部件和滑动之间，振动。
（5）飞出物。飞出的装夹具或机械部件，飞出的切屑或工具。
2．机床常见事故
(1)设备接地不良、漏电，照明没采用安全电压，发生触电事故。
(2)旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。
(3)清除铁屑无专用工具，操作者未戴护目镜，发生刺割事故及崩伤眼球。
(4)加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人。
(5)零部件装卡不牢，可飞出击伤人体。
(6)防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。
(7)砂轮有裂纹或装卡不合规定，发生砂轮碎片伤人事故。
(8)操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。
二、金属切削机床的安全技术措施
1. 机床运转异常状态。常见的异常现象有：
(1)温升异常。(2)转速异常。(3)振动和噪声过大。(4)出现撞击声。(5)输入输出参数异常。(6)机床内部缺陷。
2.运动机械中易损件的故障检测
(1)零部件故障检测的重点。(2)滚动轴承的损伤现象及故障。(3)齿轮装置的故障。
3. 金属切削机床常见危险因素的控制措施
(1)设备可靠接地，照明采用安全电压。
(2)楔子、销子不能突出表面。
(3)用专用工具，带护目镜。
(4)尾部安防弯装置及设料架。
(5)零部件装卡牢固。
(6)及时维修安全防护、保护装置。
(7)选用合格砂轮，装卡合理。
(8)加强检查，杜绝违章现象，穿戴好劳动保护用品。
三、砂轮机的安全技术要求
砂轮质脆易碎、转速高、使用频繁，极易伤人。
1．砂轮机安装
(1)安装位置。在砂轮机正面装设不低于1．8 m高度的防护挡板，并且要求挡板牢固有效。
(2)砂轮的平衡。直径大于或等于200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行静平衡调试。
(3)砂轮与卡盘的匹配。匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题。按标准要求，砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1／3，且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。此外，在砂轮与法兰盘之间还应加装直径大于卡盘直径2 mm、厚度为1～2 mm的软垫。
(4)砂轮机的防护罩巨型马陆。防护罩是砂轮机最主要的防护装置。砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过65゜。防护罩在主轴水平面以上开口大于等于30゜时必须设挡屑屏板。砂轮圆周表面与挡板的间隙应小于6mm。
(5)砂轮机的工件托架。。砂轮直径在150m以上的砂轮机必须设置可调托架。砂轮与托架之间的距离应小于被磨工件最小外形尺寸的1／2，但最大不应超过3 mm。
(6)砂轮机的接地保护。砂轮机的外壳必须有良好的接地保护装置。
2．砂轮机使用
(1)禁止侧面磨削。按规定，用圆周表面作工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，因为砂轮的径向强度较大而轴向强度很小，操作者用力过大会造成砂轮破碎，甚至伤人。
(2)不准正面操作。使用砂轮机磨削工件时，操作者应站在砂轮的侧面，不得在砂轮的正面进行操作，以免砂轮出故障时破碎伤人。
(3)不准共同操作。2人共用l台砂轮机同时操作，是一种严重的违章操作行为，应严格禁止。
第三节 冲压（剪）机械安全技术
板料，模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。
一、冲压作业的危险因素
根据发生事故的原因分析，冲压作业中的危险主要有以下几个方面：
（1）设备结构具有的危险（设计）。一旦接合运行，就一定要完成一个循环后才会停止。（2）动作失控（运行）。(3)开关失灵（运行）。(4)模具的危险（设计）。冲压事故有可能发生在冲压设备的各个危险部位，但以发生在模具行程间为绝大多数，且伤害部位主要是作业者的手部，当操作者的手处于模具行程之间时模块下落，就会造成冲手事故。
二、冲压作业安全技术措施
1.使用安全工具。按其不同特点大致归纳为以下5类：弹性夹钳、专用夹钳(卡钳)、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。
2.模具作业区防护措施。模具防护措施包括：在模具周围设置防护板(罩)；通过改进模具减少危险面积，扩大安全空间；设置机械进出料装置，以此代替手工进出料方式.
3.冲压设备的安全装置。冲压设备防护装置的形式较多众夫争仙，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。
(1)机械式防护装置。主要有以下3种类型：
推手式保护装置，是一种通过与滑块联动的，通过挡板的摆动将手推离开模口的机械式保护装置。
摆杆护手装置又称拨手保护装置，是运用杠杆原理将手拨开的装置。
拉手安全装置，是一种用滑轮、杠杆、绳索将操作者的手动作与滑块运动联动的装置。
(2)双手按钮式保护装置。
(3)光电式保护装置（属于联锁）。光电式保护装置按光源不同可分为红外光电保护装置和白灼光电保护装置。
三、冲压作业的机械化和自动化
冲压作业机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。
四、剪板机安全技术措施
常用的剪板机分为平剪、滚剪及震动剪3种类型。剪切厚度小于10mm的剪板机多为机械传动，大于10mm的为液压动传动。
操作剪板机时应注意：
(1)工作前要认真检查剪板机各部是否正常，电气设备是否完好，润滑系统是否畅通；清除台面及其周围放置有工具、量具等杂物以及边角废料。（工作前的检查）
(2)不要独自1人操作剪板机，应由2—3人协调进行送料、控制尺寸精度及取料等，并确定由1人统一指挥。
(3)要根据规定的剪板厚度，调整剪板机的剪刀间隙。不准同时剪切2种不同规格、不同材质的板料；不得叠料剪切。剪切的板料要求表面平整，不准剪切无法压紧的较窄板料。
(4)剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩。
(5)剪板机操作者送料的手指离剪刀口应保持最少200mm以外的距离，并且离开压紧装置。
第四节 木工机械安全技术
平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生率较高的几种木工机械。
一、木工机械危险有害因素
由于具有刀轴转速高、多刀多刃、手工进料、自动化水平低，加之术工机械切削过程中噪声大、振动大、粉尘大、作业环境差，工人的劳动强度大、易疲劳，操作人员不熟悉木工机械性能和安全操作技术或不按安全操作规程操纵机械，没有安全防护装置或安全防护装置失灵等种种原因，导致木工机械伤害事故多发。
1.机械伤害；2.火灾和爆炸；3.木材的生物、化学危害；4．木粉尘危害；5．噪声和振动危害。
二、木工机械的安全技术措施
在设计上，应使木工机械具有完善的安全装置。包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。
(1)按照“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨(剪)切有挡”的安全要求，以及安全器送料的安全要求，对各种木工机械配置相应的安全防护装置，徒手操作者必须有安全防护措施。
(2)对生产噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备，应配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置，以消除或减轻职业危害，维护职工的安全和健康。
(3)木工机械的刀轴与电气应有安全联控装置；
(4)针对木材加工作业中的木料反弹危险，应采用安全送料装置或设置分离刀、防反弹安全屏护装置。
(5)在装设正常启动和停机操纵装置的同时，还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置。
对缺少安全装置或其失效的木工机械，应禁止使用。
1．带锯机安全装置。带锯机的各个部分，除了锯卡，导向辊的底面到工作台之间的工作部分外，都应用防护罩封闭。锯卡应轻轻附着锯条，而不是紧卡着锯条，用手溜转锯条时应无卡塞现象。
2．圆锯机安全装置。为了防止木料反弹的危险，圆锯上应装设分离刀(松口刀)和活动防护罩。圆锯机安全装置通常由防护罩、导板、分离刀和防木料反弹挡架组成。
3．木工刨床安全装置。较适用有效的方法是在刨切危险区域设置安全挡护装置，并限定与台面的间距，可阻挡手指进入危险区域，实际应用效果较好。降低噪声可采用开有小孔的定位垫片，能降低噪声10—15 dB(A)。
为了安全，手压平刨刀轴的设计与安装须符合下列要求：
(1)必须使用圆柱形刀轴，绝对禁止使用方刀轴。
(2)压刀片的外缘应与刀轴外圆相合，当手触及刀轴时，只会碰伤手指皮，不会被切断绥中租房网。
(3)刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1．1mm。
(4)刨口开口量应符合规定。
第五节 铸造安全技术
铸造设备主要包括：
(1)砂处理设备，如碾轮式混砂机、逆流式混砂机、叶片沟槽式混砂矶、多边筛等。
(2)有造型造芯用的各种造型机、造芯机，如高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。
(3)金属冶炼设备，如冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
(4)铸件清理设备，如落砂机、抛丸机、清理滚筒机等。
一、铸造作业危险有害因素
铸造作业过程中存在诸多的不安全因素．可能导致多种危害，需要从管理和技术方面采取措旒，控制事故的发生，减少职业危害。
1．火灾及爆炸；2灼烫；3．机械伤害；4高处坠落；5.尘毒危害；6.噪声振动；7.高温和热辐射。
二、铸造作业安全技术措施
(一)工艺要求
1.工艺布置。在非采暖季节最小频率风向的下风侧，在非集中采暖地区应位于全面最小频率风向的下风侧。
2.工艺设备。制造厂应配置密闭罩，非标准设备在设计时应附有防尘设施。
3.工艺方法。在采用新工艺、新材料时，应防止产生新污染。
4.工艺操作。在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业。
(1)炉料准备。炉料准备包括金属块料(铸铁块料、废铁等)、焦炭及各种辅料。在准备过程中最容易发生事故的是破碎金属块料。
(2)熔化设备。用于机器制造工厂的熔化设备主要是冲天炉(化铁)和电弧炉(炼钢)。
(3)浇注作业。浇注作业一般包括烘包、浇注和冷却三个工序。
(4)配砂作业。
(5)造型和制芯作业。制造砂型的工艺过程叫做造型，制造砂芯的工艺过程叫做制芯。
(6)落砂清理作业。
(二)建筑要求
铸造车间应安排在高温车间、动力车间的建筑群内，建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧。
厂房主要朝向宜南北向。厂房平面布置应在满足产量和工艺流程的前提下同建筑、结构和防尘等要求综合考虑。铸造车间四周应有一定的绿化带。
铸造车间除设计有局部通风装置外，还应利用天窗排风或设置屋顶通风器。
(三)除尘
l.炉窑
(1)炼钢电弧炉。排烟宜采用炉外排烟、炉内排烟、炉内外结合排烟。通风除尘系统的设计参数应按冶炼氧化期最大烟气量考虑。电弧炉的烟气净化设备宜采用干式高效除尘器。
(2)冲天炉。冲天炉的排烟净化宜采用机械排烟净化设备，包括高效旋风除尘器、颗粒层除尘器、电除尘器。当粉尘的排放浓度在400一600rag,’m’时，最好利用自然通风和喷淋装置进行排烟净化。
2破碎与碾磨设备
颚式破碎机上部，直接给料，落差小于lm时，可只做密闭罩而不排风。不论上部有无排风，当下部落差大于等于lm时，下部均应设置排风密封罩。球磨机的旋转滚筒应设在全封闭罩内。
第六节 锻造安全技术
一、锻造的特点
从安全技术劳动保护的角度来看，锻造车间的特点是：
(1) 灼伤；(2) 热辐射；(3) 烟尘；(4)锻造生产中所使用的设备如空气锤、蒸汽锤、摩擦压力机等，工作时发出的都是冲击力；(5)锻造设备在工作中的作用力是很大的；(6)锻工的工具和辅助工具名目繁多，当锻造中需用某一工具而又不能迅速找到时，有时会“凑合”使用类似的工具，为此往往会造成工伤事故。(7) 噪声和振动。
二、锻造的危险有害因素
1．在锻造生产中易发生的伤害事故，按其原因可分为3种：
(1)机械伤害。锻造加工过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械伤害。如锻锤锤头击伤；打飞锻件伤人；辅助工具打飞击伤；模具、冲头打崩、损坏伤人；原料、锻件等在运输过程中造成的砸伤；操作杆打伤、锤杆断裂击伤等。
(2)火灾爆炸。红热的坯料、锻件及飞溅氧化皮等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。
(3)灼烫。锻造加J：坯料常加热至800～1 200℃，操作者一旦接触到红热的坯料、锻件及飞溅氧化皮等，必定被烫伤。
2．锻造的职业危害
(1)噪声和振动。(2)中毒危害。(3)热辐射。
三、锻造的安全技术措施
锻压机械的结构不但要保证设备运行中的安全，而且要能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全；此外，还必须便于调整和更换易损件，便于对在运行中要取下检查的零件进行检查。
(1)锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。
(2)外露的传动装置(齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等)必须要有防护罩。
(3)锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关，并保证设备运行和停车状态的连续可靠。
(4)启动装置的结构应能防止锻压设备意外的开动或自动开动。
(5)电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样。停车按钮为红色，其位置比启动按钮高10—12 mm。
(6)在高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐。
(7)蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置。
(8)任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀必须由技术检查员加铅封。并定期进行检查。
(9)安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。
(10)安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器，使运行人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置。
(11)新安装和经过大修理的锻压设备，应该根据设备图纸和技术说明书进行验收和试验。
(12)操作工人应认真学习锻压设备安全技术操作规程，加强设备的维护、保养王信文，保证设备的正常运行。
第七节 安全人机工程基本知识
一、定义与研究内容
(一)安全人机工程的定义
安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人—机—环境”系统，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的边缘科学。
(二)安全人机工程的主要研究内容
(1)分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
(2)研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以构成不同类型的最佳人机系统。
(3)研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。
(4)分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。
(三)人机系统的类型
人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；一类为全自动化控制的人机系统。
机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体土元养殖技术视频，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作。系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。
在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，人只是一个监视者和管理者。系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差等。
二、机械设计本质安全
(一)机械设计本质安全的定义
机械设计本质安全是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除安全隐患的一种机械安全方法。包括在设计中排除危险部件，减少或避免在危险区处理工作需求，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等。
(二)机械失效安全
机械设计者应该在设计中考虑到当发生故障时不出危险。
这一类装置包括操作限制开关，限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置，设置把手和预防下落的装置，失效安全的限电开关等。
(三)机械部件的定位安全
把机械的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全的目的。设计者必须考虑到人在正常情况下不会触及到部件，而在某些情况下可能会接触到，例如登着梯子对机械进行维修等情况。
(四)机器的安全布置
在车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少，布局时要考虑如下因素：(1)空间；(2)照明；(3)管、线布置。
第八节 人的特性
(二)静态测量
1.静态测量方法
静态人体测量可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。
2.影响人体测量数据的因素
人体的尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有差异。
（1）民族因素。
（2）性别、年龄因素。统计资料显示，男性的平均身高比女性高lOOmm。在22岁以前身高呈上升趋势，30岁以后呈下降趋势。男性在其20岁左右身体尺寸发展到最高点，女性这一点大约在17岁。随着年龄的增长，人的身高在40岁时开始缩减。
（3）职业因素。
(三)动态测量
1．活动空间
2．伸展域。(1)正常区域；(2)最大区域。
(四)人体测量数据的运用准则
在运用人体测量数据进行设计时，应遵循以下几个准则：
1．最大最小准则。2.可调性准则。3．平均准则。4．使用最新人体数据准则。5．地域性准则。6．功能修正与最小心理空间相结合准则。
二、人的生理特性
(一)人的感觉与感觉器官
l，视觉
(1)常见的几种视觉现象
1)暗适应与明适应能力。人眼对光亮度变化的顺应性，称为适应，李允熹适应有明适应和暗适应两种。暗适应是指人从光亮处进入黑暗处，开始时一切都看不见，需要经过一定时间以后才能逐渐看清被视物的轮廓。暗适应的过渡时间较长，约需要30min才能完全适应。
明适应是指人从暗处进入亮处时，能够看清视物的适应过程，这个过渡时间很短，约需1min，明适应过程即趋于完成。
2)眩光。当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。眩光可使人眼感到不舒服，使可见度下降，并引起视力的明显下降。
眩光造成的有害影响主要有，使暗适应破坏，产生视觉后像；降低视网膜上的照度；减弱观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等，这些都将影响操作者的正常作业。
3）视错觉。人在观察物体时，由于视网膜受到光线的刺激陈玉佳，光线不仅使神经系统产生反应，而且会在横向产生扩大范围的影响，使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异，这种现象称为视错觉。视错觉是普遍存在的现象，其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等。
（2）视觉损伤与视觉疲劳
1)视觉损伤。在生产过程中，除切屑颗粒、火花、飞沫、热气流、烟雾、化学物质等有形物质会造成对眼的伤害之外，强光或有害光也会造成对眼的伤害。眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为106cd／m2。常受红外线照射可引起白内障。
2) 视觉疲劳。长期从事近距离工作和精细作业的工作者，由于长时间看近物或细小物体，睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的白度。
(3)视觉的运动规律
1)眼睛的水平运动比垂直运动快
2) 视线运动的顺序习惯于从左到右，从上到下，顺时针进行。
3) 对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速，且不易疲劳。
4) 当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。
5) 在视线突然转移的过程中，约有3％的视觉能看清目标，其余97％的视觉都是不真实的。
7）对于运动的目标，只有当角速度大于l＇/s～2＇/s时，且双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出其运动状态。
8）人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为0.07～0.3s，这里与照明的亮度有关。人眼视觉的暂停时间平均需要0．17s。
2．听觉
听觉的功能有分辨声音的高低和强弱，还可以判断环境中声源的方向和远近等。
（1)听觉特性
1)听觉绝对阈限。听觉的绝对阈限是人的听觉系统感受到最弱声音和痛觉声音的强度值，且与频率和声压有关。一般识别声音所需要的最短持续时间为20～50 ms。听觉的绝对阈限包括频率阈限、声压阈限和声强阈限。
2)听觉的辨别阈限。人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力。辨别阈限是指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。辨别阈限与声音的频率和强度都有关系。
3)辨别声音的方向和距离的能力。声源与两耳间的距离每相差1cm，传播时间就相差0．029ms。
（2)听觉的掩蔽效应
当几种声强不同的声音传到人耳时，只能听到最强的声音，而较弱的声音就听不到了，即弱声被掩盖了。一个声音被其他声音的干扰而听觉发生困难，只有提高该声音的强度才能产生听觉，这种现象称为听觉的掩蔽。被掩蔽声音的听阈提高的现象，称为掩蔽效应。
3.人的感觉与反应
(1)反应时间
反应时间(从信息开始刺激到感觉器官有感觉所用时间)到开始动作所用时间(信息加工、决策、发令开始执行所用时间)的总和。一般条件下，反应时间约为0．1～0．5s。对于复杂的选择性反应时间达l～3s。
(2)减少反应时间的途径
1)合理地选择感知类型。听觉反应时间最短，约0．1～0．2s，其次是触觉和视觉。
2)适应人的生理心理要求，按人机工程学原则设计机器。
3)操作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高入的反应速度。
(二)人体的特性参数
1、人体特性参数
与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数很多，归纳起来有如下4类：
1)静态参数
静态参数是指人体在静止状态下测得的形态参数，也称人体的基本尺度，如人体高度及各部分长度尺寸。
2)动态参数
动态参数是指在人体运动状态下，人体的动作范围，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离等两方面的参数。如手臂、腿脚活动时测得的参数。
3)生理学参数
生理学参数主要是指有关的人体各种活动和工作引起的生理变化，反映人在活动和工作时负荷大小的参数，包括人体耗氧量、心脏跳动频率、呼吸频率及人体表面积和体积等。
4)生物力学参数
生物力学参数主要指人体各部分(如手掌、前臂、上臂、躯干(包括头、颈)、大腿和小腿、脚等)出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力、转动惯量等。
2. 人体劳动强度参数。
（1）人体的能量代谢
1）人体能量代谢的测定方法
人体能量的产生和消耗称为能量代谢．常用的能量代谢测定方法有直接法和间接法两种。目前一般采用间接法，其基本原理是，能量代谢可通过人体的氧耗量反映出来。
2)能量代谢与能量代谢率
①基础代谢。生理学将人清醒、静卧、空腹(食后10h以上)、室温在20℃左右这一条件定为基础条件。人体在基础条件下的能量代谢称为基础代谢牛奶歌歌词。
②安静代谢。安静代谢是作业或劳动开始之前，仅为保持身体各部位的平衡或某姿势条件下的能量代谢。安静代谢量应包括基础代谢量。
③活动代谢。活动代谢亦称为劳动代谢、作业代谢或工作代谢。它指人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢，体态毳常雕熊量代谢亢进的最主要原因。因为在实际括动中所测得的能量代谢率，苯辊匐韬鬻幽托谢，也包括基础代谢与安静代谢．
④相对能量代谢率RMR。一个工作日(8h)中的能量消耗，其计算公式为：
总代谢率=安静代谢率+活动代谢率=1．2 x基础代谢率+RMR×基础代谢率
=基础代谢率×(1．2+RMR)
总能耗(kcal)=(i 2+RMR)×基础代谢率×体表面积×活动时间
3)影响能量代谢的因素
影响人体作业时能量代谢的因素很多，如作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度等。
(2)耗氧量(L／min)
人体每分钟内能供应的最大氧量称为最大耗氧量，正常成人一般不超过3 L，常锻炼者可达到4 L以上。
(三)疲劳
1．疲劳的定义
疲劳分为肌肉疲劳(或称体力疲劳)和精神疲劳(或称脑力疲劳)两种。
2．产生疲劳的原因及消除途经
(1)疲劳的原因。
1)工作条件因素。①劳动制度和生产组织不合理。②机器设备和工具条件差，设计不良。③工作环境很差。
2)作业者本身的因素。①劳动效果不佳。②劳动内容单调。③劳动环境缺少安全感。④劳动技能不熟练。⑤劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好，上下级关系紧张，以及家庭生活的不顺等都可能引起心理疲劳。
（2)消除疲劳的途径
消除疲劳的途径归纳起来有以下几方面：
①在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；
②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业；
③改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，合理的温湿度，充足的光照等；
④避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。
3．疲劳的测定
（1）主观感觉调查表法。列一个由若干两种截然相反状态组成的表，让劳动者作出回答记号以表明他在特定瞬间的主观感觉。
（2）分析脑电图。
（3）测定闪频值(CFF)（测定视觉疲劳的）
（4）智能测验。智能测验包括理解能力、判断能力和运动反应等功能测验。
（5）精神测验。
（6）连续拍摄人体动作的变化。
4．单调作业与轮班作业
(1)单调作业。单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，称为单调感。
1)单调作业的分类。
①Z型作业。常见于一些自动化大工厂(如炼油厂、发电厂)控制室人员的作业。他们的主要作业是用视觉监视各种仪器仪表，用手在简单的控制面板上操纵开关和控制盘，进行远距离控制，以及填写作业日志和各种申报表格。
②Y型作业。常见于用机器和工具进行简单的重复操作。如用铆钉机打铆钉和用锤煅铁等。
③X型作业。常见于各种部件组装工厂装配线上的工作，从事流水线作业产品检查和传送带生产(如家用电器装配流水线等)黑道奶爸。
避免作业单讽的措施：
①培养多面手。②工作延伸。③操作再设计。④显示作业终极目标。⑤动态信息报告。⑥推行消遣工作法。⑦改善工作环境。
(2)轮班作业
夜班工作效率比白班约降低8％，夜班作业者的生理机能水平只有白班的70％。凌晨3～4时工作错误率最高；凌晨2～4时．电话交换台值班员的答话速度比在白班时慢1倍。
三、人的心理因素
据事故统计资料表明，由人的心理因素而发生的事故约占70％～75％，或者更多。
(一)能力
能力是指一个人完成一定任务的本领，或者说，能力是人们顺利完成某种任务的心理特征。
1．感觉、知觉和观察力
感觉是大脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。
知觉则是大脑对感觉的客观事物的整体反映，即对感觉到的客观事物所做出的反应。
人们全面、深入、正确地观察事物的能力，叫做观察力。
2．注意
注意是指心理活动对一定事物或活动的指向或集中。
3．记忆
记忆是大脑经历过的事物的反应，是过去感知过的事物在大脑中留下的痕迹。
4．思维
思维就是以已有的知识经验为中心，对客观现实的概括和间接的反应。
5．操作能力
操作是人通过运动器官执行大脑的指令对机器进行操纵控制的过程
(二)性格
性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的那些比较稳定的心理特征的总和。(三)气质
气质的表现特征有以下4种：
(1)精力旺盛、热情直率、刚毅不屈的人也往往易于性情急躁、主观任性；
(2)灵活机智、活泼好动、善于交际、性格开朗的人也往往易于情绪多变、生活散漫、轻举妄动；
(3)安静、稳定、情绪不外露、沉着踏实、从容不迫、耐心谨慎的人也往往易于因循守旧、动作缓慢、沉默寡言；
(4)孤僻寡言、心绪消沉、行动迟缓、自卑退让的人也往往会平易近人、容易相处、谦虚谨慎。
(四)需要与动机
动机是由需要产生的，合理的需要能推动人以一定的方式，在一定的方面去进行积极的活动，达到有益的效果。
(五)情绪与情感
情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验，属于人和动物共有的；而情感则是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有。在生产实践中常会出现以下2种不安全情绪：
(1)急躁情绪。(2)烦躁情绪。
(六)意志
意志就是人自觉地确定目标，井调节自己的行动克服困难，以实现预定目标的心理过程，它是意识的能动作用表现。
第九节 机械的特性
一、机械安全的定义及特性
(一)机械安全定义
机械安全是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。它包括两个方面的内容：
(1)在机械产品预定使用期间执行预定功能和在可预见的误用时，不会给人身带来伤害；
(2)机械产品在整个寿命周期内，发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的。
(二)机械安全的特性
现代机械安全应具有以下几方面的特性：
1. 系统性
现代机械的安全应建立在心理、信息、控制、可靠性、失效分析、环境学、劳动卫生、计算机等科学技术基础上，并综合与系统地运用这些科学技术。
2．防护性
通过对机械危险的智能化设计，应使机器在整个寿命周期内发挥预定功能，包括误操作时，其机器和人身均是安全的，使人对劳动环境、劳动内容和主动地位的提高得到不断改善。
3．友善性
机械安全设计涉及到人和人所控制的机器，它在人与机器之间建立起一套满足人的生理特性、心理特性，充分发挥人的功能的、提高人机系统效率的安全系统，在设计中通过减少操作者的紧张和体力来提高安全性，并以此改善机器的操作性能和提高其可靠性。
4．整体性
现代机械的安全设计必须全面、系统地对导致危险的因素进行定性、定量分析和评价，整体寻求降低风险的最优设计方案。
二、机械设备故障诊断技术
(一)机械设备状态监测及故障诊断模型
在设备状态监测和故障诊断中，设备的状态向量是设备异常或故障信息的重要载体，是设备故障诊断的客观依据。
(二)故障诊断的基本流程及实施步骤
诊断实施过程是故障诊断的中心工作，它可以细分为4个基本步骤：
(1)信号检测。按不同诊断目的选择最能表征设备状态的信号，对该类信号进行全面地检测，并将其汇集在一起，形成一个设备工作状态信号子集，该子集称为初始模式向量。
(2)特征提取(或称信号处理)。将初始模式向量进行维数变换、形式变换，去掉冗余信息，提取故障特征，形成待检模式。
(3)状态识别。将待检模式与样板模式(故障档案)对比，进行状态分类。
(4)诊断决策。根据判别结果采取相应的对策。对策主要是指对设备及其工作进行必要的预测和干预。
(三)故障诊断技术
1.振动信号的检测与分析
2.油液分析技术。油液分析中，目前应用较多的有光谱油液分析和铁谱油液分析两种。
3.温度检测及红外线监测技术
4. 超声探伤技术.。利用超声波可以对所有固体材料进行探伤和检测。它常用来检查内部结构的裂纹、搭接、夹杂物、焊接不良的焊缝、锻造裂纹、腐蚀坑以及加工不适当的塑料压层等。还可以检查管道中流体的流量、流速以及泄露等。
5. 表面缺陷探伤技术.常见材料缺陷检测方法包括磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤等几种.
三、机械的可靠性设计与维修性设计
（一）可靠性定义及其度量指标
1．可靠性定义
所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件、使用条件、维修条件。可靠性是时间的函数。这里所规定的时间是广义的，可以是时间，也可以用距离或循环次数等表示。
2.可靠性度量指标
（1）可靠度
可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。
（2）故障率(或失效率)。故障率是指工作到 t 时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障率也是时间的函数，记为γ(t)，称为故障率函数。
故障率(失效率)的常用单位为(1／106h)。注：一次性产品。
（3）平均寿命(或平均无故障工作时间)。
对非维修产品称平均寿命，其观测值为产品发生失效前的平均工作时间，或所有试验产品都观察到寿命终了时，它们寿命的算术平均值；
对于维修产品来说，称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间，其观测值等于在使用寿命周期内的某段观察期间累积工作时间与发生故障次数之比。
（4）维修度。
（5）有效度。
产品结构的维修性设计
（1）可达性。所谓可达性是指检修人员接近产品故障部位进行检查、修理操作、插入工具和更换零件等维修作业的难易程度。
（2）零组部件的标准化与互换性。
（3）维修人员的安全。
第十节人机作业环境
一、光环境
（一）光的度量
1.光通量。光通量是最基本的光度量，它可定义为单位时间内通过的光量，是用国际照明组织规定的标准人眼视觉特性(光谱光效率函数)来评价的辐射通量，单位为流明(1m)。利用光电管可测量光通量。
2.发光强度。发光强度简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量，常用来描述点光源的发光特性。
3.亮度。指发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比，亮度的单位为坎德拉每平方米(cd／m2)。
4.照度。照度是被照面单位面积上所接受的光通量。单位为勒克司(lx).
(二)照明对作业的影响
1.照明与疲劳。合适的照明，能提高近视力和远视力。视觉疲劳可通过闪光融合频率和反应时间等方法来测定。
2.照明与事故。事故的数量与工作环境的照明条件有密切的关系。改善了照明条件后事故率减少了16.5％。
视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要原因。
二、色彩环境
(一)颜色的特性
颜色的特性颜色具有色调、明度、彩度三个基本特性。
色调。色调是指颜色所具有的搜此相互区别的特性，即色彩的相貌，是物体颜色在质方面的特征。人眼能分辨出大约160种色调。
明度。明度指颜色的明暗程度，藉此区别颜色的明暗与深浅，是物体颜色在量方面的特征。
彩度。彩度也叫饱和度、纯洁鹰，是指颜色的鲜明程度。
（二）色彩对人的影响。色彩可以引起人的情绪性反应，也影响人的行为。产生这种反应的原因，一是人的先天因素；二是人体过去经验的潜意识作用。
1.色彩对生理的影响.色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响。对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。
2.色彩对心理的影响.
(1)色彩的冷暖感。对红、橙、黄系列的颜色感觉温暖，称它们为暖色；对蓝、绿、紫系列的颜色感觉寒冷，称它们为冷色。
(2) 色彩的轻重感。色彩的轻重感主要取决于颜色的明度，明度高的色(浅色)显得轻，而明度低的色(深色)则感觉重。
(3)色彩的尺度感。色彩轮廓胀缩的感觉是通过色彩的对比作用显示出来的。
(4)色彩的距离感。一般情况下高明度和暖色系的颜色具有前进、凸出、接近的感觉，而低明度和冷色系颜色有后退、凹陷、远离的感觉。
(5)色彩的软硬感。色彩的软硬感取决于色彩的明度和纯度，明色感软，暗色感硬；中等纯度的色感较高纯度或低纯度色感硬；黑与白是坚固色，灰色是乘软色。
(6)色彩的情绪感。色彩不仅会使人产生冷暖、轻重、距离、尺度等物理感受，而且能引起人的情绪的变化。
三、微气候环境
(一)构成微气候的要素及相互联系
1.空气温度
空气温度是评价热环境的主要指标，它分为舒适温度和允许温度。舒适温度应在(21±3)℃范围内。
允许温度通常是指基本上不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度范围。其温度范围一般是舒适温度±(3—5)℃。对人的工作效率有影响的低温，通常是在10℃以下。当人体的深部温度降到27℃以下时，人即濒临死亡。
2. 空气湿度
相对湿度在80％以上称为高气湿，低于30％称为低气湿。高温高湿时，人体散热更加困难；低温高湿下人会感到更加阴冷。一般情况下，相对湿度在30％一70％时感到舒适。
3.气流速度
在室外的舒适温度范围内，一般气流速度为0.15 m／s时，人即可感到空气新鲜。
4. 热辐射
当物体温度高于人体皮肤温度时，热量从物体向人体辐射而使人体受热，称为正辐射；相反。热量从人体向物体辐射时，称为负辐射。人体对负辐射不很敏感，往往一时感觉不到，会因负辐射散失大量热量而受凉。但负辐射有利于人体散热，在防暑降温上有一定意义。
(二)人体对微气候环境的感受与评价
1.人体的热交换与平衡
人体的热平衡方程式为：S=M一(W+H)
式中S——人体单位时间储热量；
M—一人体单位时间能量代谢量；
W—一人体单位时间所做的功；
H—一人体单位时间向体外散发的热量。 ，
当M>W+H时，人感到热；当M<W+H时，人感到冷；当M=W+H时，人处于热平衡状态，此时，人体皮肤温度在36.5℃左右，人感到舒适。人体单位时间向外散发的热量H，取决于人体的四种散热方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。
(1)人体单位时间辐射热交换案，取决于热辐射强度、面积、服装热阻值、反射率、平均环境温度和皮肤温度等。
(2)人体单位时间对流热交换量，取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。
(3)人体单位时间蒸发热交换量，取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等贝尔妹。蒸发散热主要是指从皮肤表面出汗和由肺部排出水分的蒸发作用带走热量。在热环境中，增加气流速度，降低湿度，可加快汗水蒸发，达到散热目的。
(4)人体单位时间传导热交换量取决于皮肤与物体温差和接触面积的大小及传导系数。不知不觉的散热可能对人体产生有害影响。因此需要用适当的材料构成人与物接触点(桌面、椅面、控制器、地板等)。
2. 人体对微气候环境的主观感觉
(1)舒适的温度。
(2)舒适的湿度。舒适的湿度一般为40％一60％。湿度在70％以上为高气湿，在30％以下为低气湿。
(3)舒适的风速。在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s；而在拥挤的房间里为0.4m／s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l一2m／s。
高温作业环境对人体的影响：
(1)高温环境使人心率和呼吸加快。
(2)湿热环境对中枢神经系统具有抑制作用。
(3)高温环境下，人的水分和盐分大量丧失。在高温下进行重体力劳动时超级塞豆隆，平均每小时出汗量为0.75—2.0L，一个工作日可达5一l0 L 。
第十一节 人机系统
人在人机系统中主要有3种功能：传感功能、信息处理功能、操纵功能。
人机特性的比较：人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等；机器优于人的能力主要有反应、操作速度快，精确性高三级贫困证明，输出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。
人机功能分配原则：根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合理分配的原则应该是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做；而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作，适合于人来承担。
人机系统可靠性计算
人的基本可靠度：
r＝a1a2a3
式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误；
a2——判断可靠度，考虑进行判断时失误；
a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。
人机系统组成的串联系统可按下式表达：
Rs＝RH·RM
式中 Rs——人机系统可靠度；
RH——人的操作可靠度；
RM——机器设备可靠度。
人机系统可靠度采用并联方法来提高。常用的并联方法有并行工作冗余法和后备冗余法。
两人监控人机系统的可靠度：
(1)异常状况时，相当于两人并联，可靠度比一人控制的系统增大了，这时操作者切断电源的可靠度为RHb(正确操作的概率)：
RHb＝1-(1-R1)(1-R2)
(2)正常状况时，相当于两人串联，可靠度比一人控制的系统减小了，即产生误操作的概率增大了，操作者不切断电源的可靠度为RHc(不产生误动作的概率)：
RHc＝Rl·R2
人机系统可靠性设计基本原则
1．系统的整体可靠性原则
2．高可靠性组成单元要素原则
3．具有安全系数的设计原则
4．高可靠性方式原则
为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。
(1)系统“自动保险”装置。
(2)系统“故障安全”结构。
从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种：
①消极被动式。组成单元发生故障时，机器变为停止状态。
②积极主动式。组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时运转。
③运行操作式。即使组成单元发生故障阿拉尼，机器也能运行到下次的定期检查。
5．标准化原则
6．高维修度原则
7．事先进行试验和进行评价的原则
8．预测和预防的原则
9．人机工程学原则
10．技术经济性原则
11．审查原则
12．整理准备资料和交流信息原则
13．信息反馈原则
14．设立相应的组织机构
来源：EHS全书