《安全生产技术》-机械安全.ppt

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1、注册安全工程师执业资格考试培训,安全生产技术基础,安全生产技术基础中级安全工程师考试大纲,一、考试目的 考查专业技术人员运用安全技术和标准,辨识、分析、评价作业场所和作业过程中存在的危险、有害因素,采取相应防范技术措施,消除、降低事故风险的能力。,安全生产技术基础中级安全工程师考试大纲,二、考试内容及要求.机械安全技术。运用机械安全相关技术和标准,辨识、分析、评价作业场所和作业过程中存在的机械安全风险,解决切削、冲压剪切、木工、铸造、锻造和其他机械安全技术问题。运用安全人机工程学理论和知识,解决人机结合的安全技术问题。.电气安全技术。运用电气安全相关技术和标准,辨识、分析、评价作业场所和作业过

2、程中存在的电气安全风险,解决防触电、防静电、防雷击、电气防火防爆和其他电气安全技术问题。,安全生产技术基础中级安全工程师考试大纲,二、考试内容及要求.特种设备安全技术。运用特种设备安全相关技术和标准,辨识、分析、评价特种设备和作业过程中存在的安全风险,解决锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、场(厂)内专用机动车辆、客运索道、大型游乐设施等特种设备安全技术问题。.防火防爆安全技术。掌握火灾、爆炸机理,运用防火防爆安全相关技术和标准,辨识、分析和评价火灾、爆炸安全风险,制定相应安全技术措施。.其他通用安全技术。运用其他相关通用安全技术和标准,辨识和分析生产经营过程中的危险、有害因素

3、,制定相应安全技术措施。,安全生产技术基础考试大纲对比,考试内容,必答题：机械安全技术电气安全技术特种设备安全技术防火防爆安全技术危险化学品安全技术,选答题：矿山安全技术建筑工程施工安全技术 运输安全技术 综合安全技术 职业危害控制技术,考试题型及分值说明,1、考试题型为客观题，在答题卡上作答。（闭卷考试）2、“单项选择题”要求从备选项中选择一个最符合题意的选项作为答案。（70个单项选择题，每题1分）3、“多项选择题”的每题备选项中，有两个或两个以上符合题意的选项，错选、漏选均不得分。（15个多项选择题，每题2分）,考 试 样 题,一、单项选择题（每题1分，每题的备选项中只有一个最符合题意）根

4、据特种设备安全监察条例，下列设备中，属于特种设备的是（D）。A挖掘机 B大型车床 C铁路机车 D汽车起重机,考 试 样 题,二、多项选择题（每题2分，每题的备选项中有两个或两个以上符合题意，错选、漏选均不得分）压力管道年度检查是指使用单位在管道运行条件下进行的检查。根据压力管道定期检验规则工业管道（TSGD7005），压力管道年度检查的内容有（ABCD）。A.对有明显腐蚀的弯头进行壁厚测定；B.对输送可燃易爆介质的管道进行防静电接地电 阻测定；C.对安全阀的校验期进行检查；D.对焊缝有硬度要求的管道进行硬度检测；E.对管道焊缝外表面进行无损检测。,第一章 机械安全技术,基本要求：运用机械安全相

5、关技术和标准,辨识、分析、评价作业场所和作业过程中存在的机械安全风险,解决切削、冲压剪切、木工、铸造、锻造和其他机械安全技术问题。运用安全人机工程学理论和知识,解决人机结合的安全技术问题。,第一节 机械安全基础知识,一、机械分类,按照机械的使用用途，可以将机械大致分为10类。动力机械金属切削机械金属成型机床交通运输机械起重运输机械工程机械农业机械通用机械轻工机械专用机械,二、机械的危险部位及防护对策,（一）常用机械的主要危险部位 机床上常见的传动机构有：齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器的等。这些机构高速旋转着，人体某一部位有可能被带进去而造成不幸事故，因而有必要把传动机构危险部位加以防护。旋

6、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。,旋转的轴，包括连轴器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。旋转的凸块和孔处，如风扇叶、凸轮、飞轮等。对向旋转部件的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合锟。旋转部件和固定部件的咬合处，如飞轮和机床床身、接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。通过类型，如金属刨床的工作台及其床身。单向滑动，如带锯边缘的齿、凸式运动带等。,（二）机械传动机构安全防护对策1、齿轮啮合传动的防护：两轮开始啮合的地方最危险。将齿轮装入机座内，使其不外露；如有外露的，加防护罩。2、皮带传动机械的防护：皮带接头处和皮带进入皮带轮的地方最危险。采用防护罩加以

7、防护。注意：皮带防护罩与皮带的距离（不小于50mm），一般皮带传动装置离地面2m以下，要设置防护罩。但下列3种情况下，即使在2m以上也应加以防护：1、皮带轮之间的距离在3m以上；2、皮带宽度在15cm以上；3、皮带回转速度在9m/min以上。,3、联轴器等的防护：联轴器上突出的螺钉、销、键可造成伤害。安全要求是其上没有突出的部分安全联轴器，螺钉采用沉头螺钉，不突出轴面。还应增设防护罩（套）。,三、机械伤害类型及预防对策（一）机械伤害类型 物体打击、机械伤害、车辆伤害、起重伤害、触电、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌等14种。,（二）预防对策措施 1、实现机械安全消除产生危险的原因；减少或消除接触机器

8、危险部件的机会；使人难以接近机器的危险部位；提供防护用品。2、保护操作者的安全培训以提高操作者辨别危险的能力；使用警示标志；提高操作者避免伤害的能力和自觉性等。,（三）通用机械安全设施的技术要求 1、安全设施设计要素（1）考虑人的因素，降低疲劳 正确地布置各种控制操作装置。正确地选择工作平台的位置及高度。提供座椅。出入作业地点要方便。（2）考虑安全装置的性能 强度、刚度、耐久性 对机械可靠性的影响（固定装置散热不良，过热）可视性（不影响对危险部位查看）对其他危险的控制,2、机械安全防护装置的一般要求 安全防护装置应结构简单、布局合理，无锐利的边缘和突缘。安全防护装置应具有足够的可靠性，有足够的

9、强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全；安全防护罩、栏的材料及其至运转部件的距离应符合有关规定。安全防护罩与设备运转连锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转。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。,紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动（灵敏）。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，且不发生危险。设备由紧急停车开关停止运动后，必须按启动顺序从新启动才能重新运转。,3、对机械设备安全防护罩的技术要求开启式防护罩，在防护罩

10、闭合前，活动部件就不能运转。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。固定式防护罩应牢固的固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。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间的任何接触。使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。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1500牛顿的垂直力，并采取防滑措施。,4、对机械设备安全防护网的技术要求,防护罩应尽量采用封闭结构，当现场要采用网状结构时，应满足机械设备防护罩安全要求对不同网眼开口尺寸的安全距离（防护罩外缘与危险区域人体进入后，可能引起致伤危险的空间区域）间的直线距离的规定。,手掌,

11、不同网眼开口尺寸的安全距离（mm),四、机械安全设计与机器安全装置 机械安全：包括设计、制造、安装、调试、使用、维修、拆卸等各阶段的安全。机械安全设计：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，从限制操纵力、运动件的质量和速度到减小噪声和振动，采用本质安全技术与动力源；通过选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险。机械安全设计考虑四个方面的问题：本质安全、失效安全、定位安全、机器布置。,（一）本质安全 在设计阶段采取措施来消除机械的危险的一种机械安全方法。（考虑使用过程中会发生的问题）本质安全实质：机器设备不需要采取任何安全和防护装置，就可以在预定条件下实现预定的功能，并满足自身

12、的安全要求。客观来说，本质安全是一种理想的安全状态。要真正达到本质安全，消除灾害根源，是十分困难而不现实的。要依靠科技、经费等各方面的投入，同时人们对危害、危险因素的认识也具有一定的局限性。实际上，在有限的范围内“本质安全”是可以存在的。,（二）失效安全 设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，即不会对操作者造成伤害。（通过设置限制开关、限位装置、制动装置、预防下落的装置）（三）定位安全 把机器的部件（运动部件）安置到不可能触及的地点。（四）机器布置 合理地机器布置可有效地减少事故。考虑如下因素：空间：便于操作、维护、调试和清洁；照明：全面照明和局部照明；管、线布置：不能妨碍通行。,（五）安全

13、装置 固定安全装置（没有必要也不能随意拆卸，只能用改锥、扳手等专用工具才能拆卸；装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸）联锁安全装置（与活动式安全装置结合在一起，只有当安全装置闭合后，机器才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，装置才能开启）控制安全装置（使机器迅速停止运动）隔离安全装置（阻止人体的任何部分靠近危险区域，如固定的栅栏）跳闸安全装置（在操作到危险点之前，自动使机器停止运动）双手控制安全装置（迫使操作者用双手来操纵控制器，两个控制开关之间应有适当的距离）,五、机械制造场所安全技术,1、采光：自然光（白天）与人工照明（夜间及阴天）相结合；保证有足够的光照度。2、通道：宽度（厂

14、区干道、车间安全通道）符合要求；有醒目标记；危险地段设置限速牌、警示牌；道路土建施工有警示牌或护栏；夜间有红灯警示。,3、设备布局：设备间距（设备与设备、设备与墙之间的距离，操作者的空间）,高于2m的输送线的防护网。4、物料堆放：划分物料区域（毛坯、成品、半成品、工器具、废料）；工器具放在指定位置；产品坯料限量存放（白班存放为每班加工量的1.5倍，夜班为2.5倍）；物料摆放不得超高。5、地面状态：平坦、清洁，无绊脚物。,六、安全色与安全标志,安全色标的意义,安全标志,机械安全基础方面习题,1.皮带传动的危险出现在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位，通常采用金属骨架的防网进行防护。下列皮带传动 系

15、统的防护措施中，不符合安全要求的是（P9）。A.皮带轮中心距在 3m 以上，采用金属骨架的防护网进行防护B.皮带宽度在 15cm 以上，采用金属骨架的防护网进行防护 C.皮带传动机构离地面 2m 以下，皮带回转速度在 9m/mim 以下，未设防护 D.皮带传动机构离地面 2m 以上，皮带轮中心距在 3m 以下，未设防护【参考答案】C,机械安全基础方面习题,2.旋转机械的运动部分是最容易造成卷入危险的部位，为此，应针对不同类型的机械采取不同的防护措施以减少卷 入危险的发生。下列针对机械转动部位的防卷入措施的要求中，正确的有（）。A.无凸起光滑的轴旋转时存在将衣物挂住，并将其缠绕进去的危险，故应在

16、其暴露部分安装护套。B.对于有凸起部分的转动轴，其凸起物能挂住衣物和人体，故这类轴应做全面固定封闭罩。C.对于对旋式轧辊，即使相邻轧辊的间距很大，也有造成手臂等被卷入的危险，应设钳型罩防护。D.对于辊轴交替驱动辊式输送机，应在运动辊轴的上游安装防护罩。E.通过牵引辊送料时，为防止卷入，应采取在开口处安装钳型条、减小开口尺寸的方式进行防护。【参考答案】BC,第二节 金属切削机床和砂轮机安全技术,一、金属切削机床的危险因素 1、机床的危险因素 静止部件（刀刃、工件边缘锋利飞边）的危险旋转部件（轴、凸块、刀具）的危险内旋转咬合（对向旋转部件、旋转部件和成切线运动部件、旋转部件和固定部件等咬合）的危险

17、往复运动或滑动的危险,2、常见事故 设备接地不良、漏电；旋转部位没加防护罩；操作者清除铁屑无专用工具，操作时未戴护目镜，操作旋转机床带手套；零部件装卡不牢，飞出；砂轮有裂纹或装卡不合规定。二、金属切削机床的安全技术措施 1、机床运转异常状态电动机温升异常（超负荷或故障）；机床转速异常（负荷突然变化）；机床在运转时出现振动和噪声（安装缺陷，零件运转不平衡、进入异物）；,2、易损件的故障检测（1）检测重点：传动轴、轴承（滚动）、齿轮、叶轮。（2）滚动轴承的损伤现象损伤现象：滚珠砸碎；断裂；压坏；磨损；生锈等。检测参数：振动；噪声；温度；间隙。（3）齿轮装置的故障损伤现象：齿轮的损伤（齿轮和齿面损伤

18、）、齿轮本体损伤；轴、键、连轴器的损伤。检测参数：噪声；振动；发热；齿轮箱漏油。,3、常见危险因素的控制措施设备可靠接地，照明采用安全电压楔子、销子不能突出表面安全联轴器操作中使用专用工具零部件装卡牢固及时维修安全防护装置选用合格砂轮机，装卡合理做好个人防护,三、砂轮机的安全技术要求（一）砂轮机安装安装位置：应有专用的砂轮机房，或正面装设不低于1.8m的防护挡板；保持静平衡：振动、破碎。直径大于或等于200mm的砂轮安装后安装后进行静平衡调试砂轮与卡盘的匹配：卡盘直径不小于砂轮直径的1/3。防护罩：最主要的防护装置，不得随意拆除或丢弃不用；开口角度在主轴水平面以上不得超过65。接地保护：砂轮机

19、的外壳有良好的接地保护装置。,（二）砂轮机使用禁止侧面磨削（砂轮）不准正面操作（人员）不准共同操作（2人不得共用1台砂轮机同时操作）,金属切削砂轮机方面习题,1.操作金属切削机床的危险大致存在两类。第一类是故障、能量中断、机械零件破损及其他功能紊乱造成的危险;第二类是安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当造成的危险。下列金属切削机床作业的危险中,属于第二类危险的是（）。A.机床的互锁装置与限位装置失灵等引起的危险 B.机床意外启动、进给装置超负荷工作等引起的危险C.机床部件、电缆、气路等连接错误引起的危险D.机床稳定性丧失,配重系统的元件破坏等引起的危险【参考答案】A,金属切削砂轮机方面习题,2

20、.砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘、垫片、紧固螺母组成，如图所示。砂轮装置安全防护的重点是砂轮，砂轮的安全 与主轴和卡盘等组成部分的安全技术措施直接相关。下列针对砂轮主轴和卡盘的安全要求中，正确的有（）。A.卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有小于 1.5mm 的间隙 B.一般用途砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的 1/3 C.主轴端部螺纹应足够长，保证整个螺母旋入压紧 D.主轴螺纹部分延伸到紧固螺母的压紧面内，但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的 1/2 E.砂轮主轴螺纹旋向与砂轮工作时旋转方向相同【参考答案】ABCD。,一、冲压作业的危险因素设备结构具有危险性：离合器接合后，一定要完成一个全环，才会停止。动作

21、失控：零部件损坏后，发生连冲。开关失灵：由于人为或外界因素引起误动作。模具危险：系统能量集中释放的部位。模具设计不合理，使操作者手直接或经常性地伸进模具才能完成作业。,第三节 冲压（剪）机械安全技术,二、冲压作业安全技术措施使用安全工具：使用专门工具，如夹钳、吸盘等，避免用手直接伸入上、下模口之间，实现模外作业。模具防护措施：包括在模具周围设置防护板（罩）；通过改进模具减少其危险面积，扩大安全空间。冲压设备的防护装置：防护装置的形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电感应式等。,三、剪板机的安全技术,（1）工作前认真检查剪板机各部位是否正常（2）不应独自一人操作剪板机，应有2-3人协助送料，并

22、确定一人统一指挥（3）应根据规定的剪板机厚度，调整剪板机间隙（4）剪板机必须安装防护罩（5）剪板机操作者送料的手指离剪刀口的距离应最少保持200mm,冲压、剪机械方面习题,使用冲压剪切机械进行生产活动时，存在多种危险有害因素并可能导致生产安全事故的发生。在冲压剪切作业中，常见的危险有害因素有（）。A.噪声危害、电气危险、热危险、职业中毒、振动危害 B.机械危险、电气危险、辐射危险、噪声危害、振动危害 C.振动危害、机械危险、粉尘危害、辐射危险、噪声危害 D.机械危害、电气危险、热危险、噪声危害、振动危害【参考答案】D,一、木工机械的危险因素机械伤害火灾和爆炸木材的生物、化学危害木粉尘危害噪声和

23、振动危害,第四节 木工机械安全技术,二、木工机械安全技术措施带锯机安全装置圆锯机安全装置木工刨床安全装置,木工机械方面习题,在木材加工过程中，刀轴转动的自动化水平低，存在较多危险因素。下列关于安全技术措 施的说法中，正确的有（）A.木工机械的刀轴与电器应有安全联控装置B.圆锯机上应安装分离刀和活动防护罩C.刨床采用开有小孔的定位垫片降低噪声D 手压平刨刀轴必须使用方刀轴E.带锯机应装设锯盘制动控制器考点：木工机械安全技术措施 ABC,第五节 铸造安全技术,一、铸造作业危险有害因素 火灾及爆炸灼烫机械伤害高处坠落尘毒危害噪声振动 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

24、 2、工艺设备 3、工艺方法 4、工艺操作（二）建筑要求（三）除尘,铸造方面习题,1、金属铸造是将熔融的金属注入、压入或吸入铸模的空腹中使之成型的加工方法。铸造作业中存在着多种危险有害因素。下列危险有害因素中，不属于铸造作业危险有害因素的是（）。A.机械伤害 B.高处坠落 C.噪音与振动 D.氢气爆炸 考点：铸造工艺危险有害因素 D,铸造方面习题,2、区别于 3D 打印造型，金属铸造是一种传统的金属热加工造型工艺，主要包括砂处理、造型、金属熔炼、浇铸、铸件处理等工序。关于铸造工艺安全健康措施的说法，正确的有（）。A.铸造工艺用球磨机的旋转滚筒应设在全密闭罩内B.铸造车间应布置在厂区不释放有害物

25、质的生产建筑物的上风侧 C.铸造用熔炼炉的烟气净化设备宜采用干式高效除尘器 D.铸造工艺用压缩空气的气罐、气路系统应设置限位、连锁和保险装置 E.铸造工艺用颚式破碎机的上部直接给料，落差小于 1m 时，可只做密闭罩而不排风【参考答案】ACDE,第六节 锻造安全技术,一、锻造的特点 二、锻造的危险有害因素危险因素：机械伤害、火灾爆炸、灼烫有害因素：噪声和振动、尘毒危害、热辐射 三、锻造的安全技术措施,锻造方面习题,锻造分为热锻、温锻、冷锻。热锻是使被加工的金属材料处在红热状态，通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力，使其发生塑性变形以获得预想尺寸和组织结构的加工方法。热锻加工中存在着多种危险有害

26、因素。下列危险有害因素中，不属于热锻作业危险有害因素的是（）。A.火灾危害 B.烫伤 C.机械伤害 D.急性中毒 考点：锻造危险有害因素 D,第七节 安全人机工程基本知识,一、定义与研究内容 研究人、机、环境系统的本质安全，使三者在安全上达到最佳匹配，确保系统安全、高效、经济运行的一门应用科学。分析机械设备的不安全因素，进行可靠性设计、维修性设计；研究人的生理、心理特征和机器的功能，构成最佳人机系统；研究人机界面中信息传递的安全问题；建立人机系统可靠性设计原则。,（三）人机系统的类型机械化、半机械化控制的人机系统：人机共体，或机为主体，人操作控制器；如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告。系

27、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。,全自动化控制人机系统：以机为主体，人只是监视者和管理者，只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预。系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统和人应变能力。,二、机械设计本质安全 1、机械设计本质安全的定义 械化机械设计者在设计阶段采取措施来机械危险的一种机械安全方法，包括在设计中消除危险部件，减少或避免在危险区域内处理工作需要，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等。2、机械失效安全 保证当设备发生故障时不出危险。包括操作限制开关，设置制动装置和限电开关当。,3、机械定位安全 把机械的部件安置到不可

28、能触及的地点。包括在正常情况下不会触及到的部件，以及在某些情况下可能会接触到的。4、机器安全布置 安全布局考虑：空间、照明、管线布置等。,第八节 人的特性,一、人体测量（一）人体尺寸测量基础1、被测者姿势2、测量基准面3、测量方向4、支撑面和衣着5、人体测量的主要仪器6、人体测量主要统计函数,（二）静态测量 1、静态测量的方法 立姿、坐姿、跪姿和卧姿。2、影响人体测量数据的因素 人体的结构尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有差异。（三）动态测量 1、活动空间 2、伸展域,（四）人体测量数据的运用准则 1、最大最小准则 2、可调节准则 3、平均准则 4、使用最新人体数据准则

29、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 1、视觉（1）常见视觉现象暗适应与明适应能力：暗适应需要30min，明适应只需1min。频繁出现明暗变化，会产生视觉疲劳，应采用缓和照明。,眩光：由光源直射或光滑表面反射的刺激、耀眼的强烈光线。使眼睛不舒服，可见度下降。视错觉：视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异。常见的有长短错觉、方向错觉、远近错觉、色彩错觉等。工程设计时应考虑视错觉的影响。（2）视觉损伤与视觉疲劳视觉损伤：切屑颗粒、飞沫、烟雾、热气流、化学物质造成视觉损伤；强光或有害光（紫外线、红外线、激光、眩光）造成视觉损伤。视觉疲劳：长期

30、从事近距离工作和精细作业，使眼睛的调节能力降低；长期和恶劣光照环境下工作，引起眼睛疲劳。,（3）视觉的运动规律眼睛的水平运动比垂直运动快。一般机器外形设计成横向长方形。视线运动的顺序从左到右、从上到下、顺时针进行。对物体尺寸、比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速。在视线突然转移时，只有3的视觉能看清目标。工作中如需突然转移视线时，可利用箭头或颜色预先引起人的注意。对于运动的目标，只有双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出运动状态。,2、听觉（1）听觉特性听觉的绝对阙限：人的听觉系统感受到最弱声音的强度。在阙限以外的声音，不能产生听觉。听觉的辨认阙限：听觉系统能分辨出两个声音的最小差异

31、。与声音的频率和强度有关。辨别声音的方向和距离：根据声音到达两耳的强度和时间先后之差可以判断声源方向（声源在听者的左、右方）。如果声源在听者的上、下方或前、后方，转动头部，以获得较明显的时差及声强差。（2）听觉的掩蔽 一个声音被其他声音干扰而听觉发生困难的现象。,3、人的感觉反应（1）反应时间 人从机器或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间，即包括感觉反应时间和开始动作所用时间之和。一般条件下，反应时间为0.1s0.5s；对于复杂的选择性反应时间达1s3s；要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3s5s。机械设计中，应使操纵速度低于人的反应速度。,（2）减少反应

32、时间的途经 合理地选择感知类型：听觉反应的时间最短（0.1s0.2s），其次是触觉和视觉。尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器。适合人的生理心理要求：机器的外观造型和操纵机构符合人机工程学的设计原则。熟练的操作技术：操作者技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度。,（二）人体的特性参数 1、静态参数 人体在静止状态下测得的形态尺寸，如人体身高及各部分长度尺寸。2、动态参数 在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。,3、生理学参数 各种活动和工作引起的生理变化，反映在活动和工作时的负荷大小，包括人体耗氧量、心跳频率、呼吸频率。4、生物力学参

33、数 人体各部分（如手掌、前臂、上臂、躯干、大腿、小腿和脚）出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力等。,（三）疲劳 1、疲劳的定义 分为肌肉疲劳（体力疲劳）和精神疲劳（脑力疲劳）。肌肉疲劳：过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象。精神疲劳：与中枢神经有关，是一种弥散的、不愿意再作任何活动和懒惰的感觉，意味着身体迫切需要休息。,2、疲劳产生的原因及消除途径（1）工作条件因素劳动制度和生产组织不合理机器设备和工具条件差工作环境差（2）作业者本身因素劳动效果不佳劳动内容单调劳动环境缺少安全感劳动技能不熟练,（3）减轻疲劳的途径进行显示器、控制器设计时考虑人的生理心理因素；改变操作内容，克服单调乏味的作业；

34、科学安排环境色彩、环境装饰及作业场的布局；避免超负荷的体力或脑力劳动，注意劳逸结合。,3、单调作业Z型作业：控制室人员的作业Y型作业：用机器和工具进行简单的重复操作X型作业：装配线上的作业,三、人的心理因素（一）能力 能力是一个人完成一定任务的本领，或者说，是人们顺利完成某种任务的心理特征。影响能力的因素：感觉、知觉和观察力：感觉是大脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反应；知觉是对感觉到的客观事物所做出的反应；观察力是人们全面、深入、正确观察事物的能力。,注意：心理活动对一定事物或活动的指向或集中，能使人及时反映客观事物及其变化。记忆：是大脑经历过的事物的反应，是过去感知过的事物下大脑中留

35、下的痕迹。思维：以已有的知识经验为中心，对客观现实的概括和间接反应，实现对感性材料进行加工并转化为理性知识和解决具体问题的过程。思维的基本形式是概括、判断和推理，操作能力：,（二）性格 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比较稳定的心理特征的总和。道德品质和意志特点是构成性格的基础。性格的表现形式归纳为：冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型等5种。,（三）气质（表现特征有4种）精力旺盛、热情直率、刚毅不屈易于性情急躁、主观任性；灵活机智、善于交际、活泼好动易于情绪多变、轻举妄动；安静、稳定、从容不迫、耐心谨慎动作迟缓、因循守旧；孤僻寡言、行动迟缓、自卑退让谦虚谨慎、

36、容易相处。,（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方式，在一定的方面去进行积极的活动。（要我安全我要安全）（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；情感是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有的。急躁情绪：干活利索但毛躁，求成心切但不谨慎。烦躁情绪：沉闷、不愉快、精神不集中，器官不能协调。,（六）意志 人自觉地确定目标，并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、机械安全的定义与特性（一）机械安全定义 机器在按使用说明书的预定使用条件下，执行其功能和在其进行运输、安装、调试、运

37、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。包括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；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）机械安全的特性系统性：建立在心理、信息、控制、可靠性、失效分析、环境学、计算机等科学技术基础上，并综合运用这些科学。防护性：使机器在整个寿命周期内发挥预定的功能，包括误操作时机器和人身均是安全的。友善性：设计中通过减小操作者的紧张和体力，在人与机器之间建立起一套满足人的生理特征、心理特征，提高人机系统效率的安全系统。整体性：全面、系统地对导致危险的因素进行定性、定量分析和评

38、价，整体寻求降低风险的最优方案。,二、机械故障诊断技术（一）故障诊断模型 设备的状态向量（转速、温度等）是设备异常或故障信息的载体，是设备故障诊断的依据，通过传感器或其他检测手段进行状态信号监测。,（二）故障诊断的基本流程及实施步骤 包括诊断文档建立和诊断实施两部分，诊断实施是故障诊断的中心工作，分为4个步骤。信号检测：选择最能表征设备状态的信号，进行检测、汇集，形成设备工作状态信号子集。特征提取（信号处理）：提取故障特征，形成待检模式。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。诊断决策：根据判别结果采取相应的对策。,（三）故障诊断技术 1、振动信号的检测与分析 2、油液分

39、析技术 3、温度检测及红外线监测技术 4、超声探伤技术 5、表明缺陷探伤技术,三、机械的可靠性设计与维修性设计（一）可靠性定义及其量度指标 1、可靠性定义 系统和产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。,规定条件：产品所处的环境条件（温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃等）、使用条件（载荷大小和性质、操作者的技术水平等）、维修条件（维修方法、手段、设备和技术水平）。规定时间：产品随着使用时间或储存时间的推移，性能逐渐劣化，可靠性降低。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、可靠性度量指标可靠度：可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件下和规定时间内完成规定

40、功能的概率。可靠度是时间的函数，常用R(t)表示。与可靠度相反的参数叫不可靠度它是系统或产品在规定条件下和规定时间内未完成规定功能的概率，即发生故障的概率，常用F(t)表示（通过产品寿命试验测得）。R(t)F(t)1故障率（或失效率）：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，反映t时刻产品发生故障的概率，记为(t),单位：1/106h,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，发生失效前的平均工作时间；对维修产品称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间。维修度：维修产品发生故障后，在规定条件（维修工具、维修方法及维修技术水平等）和规定的时间内能修复的概

41、率，用M(t)表示。有效度：可靠度与维修度的综合。对维修产品，在规定的条件下使用，在规定维修条件下修理，在规定时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。,（二）维修性设计 1、维修及维修性 维修：为保持或恢复产品规定功能采取的技术措施。维修性：对故障产品修复的难易程度，即产品在规定条件和规定时间内完成维修任务的能力。2、产品结构的维修性设计 产品设计时，设计者应从维修的观点出发，保证当产品一旦出现故障，能易发现故障、易拆、易检修、易安装，即维修度高。,可达性：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作业的难易程度，包括安装场所的可达性、设备外部的可达性、设备内部的可

42、达性。零部件的标准化与互换性：标准件质量保证，品种和规格少，可以减少备件库存。维修人员的安全：结构设计时还要考虑维修作人员的安全。,第十节 人机作业环境,一、光环境（一）光的度量 1、光通量 2、发光强渡 3、亮度 4、照度（二）照明对作业的影响 1、照明与疲劳 2、照明与事故,二、色彩环境（一）颜色的特性 1、色调 2、明度 3、彩度（二）色彩对人的影响 1、色彩对生理的影响 2、色彩对心理的影响,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 2、空气湿度 3、气流速度 4、热辐射（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 2、人体对微气候环境的主观感受（三）

43、微气候环境对人体的影响,第十一节 人机系统,一、人机功能分配（一）人在人机系统中的功能传感器：通过感觉器官，将外界信息传递给中枢神经。信息处理器：大脑对感知的信息进行检索、判断、评价，做出决策。操纵器：将信息处理的结果作为指令，指挥人的行动（如操纵控制装置、使用工具），最后达到预期目的（机器被开动运转、零件被加工成形、机器故障被排除等）。,（二）人机特性比较 人优于机器的能力：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性。机器优于人的能力：反应、操作速度、精确性、耐久力、重复性、完成多种操作、在恶劣环境下工作。,（三）人机功能分配原则适合于机器做的工作：笨重的、快速的、持久的

44、、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、操作复杂的、环境条件差的的工作。适合于人承担的工作：研究、创造、决策、指令和程序的编制、检查、维修、故障处理、应付不测等工作。,三、人机系统可靠性计算（一）系统中人的可靠度计算 1、人的基本可靠度：系统不因人的差错发生功能降低和故障时人的成功概率。ra1a2a3式中：a1 输入可靠度，考虑感知信号，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。,2、人的作业可靠度：考虑了外部环境因素的人的可靠度。RH1b1b2b3b4b5(1-r)式中：b1 作业时间系数；b2 作业操作频率系数；b3 作

45、业危险度系数；b4 作业生理和心理条件系数；b5 作业环境条件系数；（1r）作业的基本失效概率或基本不可靠度。,（二）人机系统的可靠度计算 RS RHRM式中：RS人机系统的可靠度；RH人的操作可靠度；RM机器设备可靠度。,提高人机系统可靠度的方法：采用并联方法，主要有：并行工作冗余法：同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务，当一个单元失效时，其余单元仍能完成工作。后备冗余法：配备两个以上单元来完成同一系统任务，当系统出现故障时，才启用备用单元。1、二人监控人机系统的可靠度 系统（显示器）由二人监控，一旦发生异常情况立即切断电源。异常状况时，相当于两人并联，（发现异常进行控制）可靠度比一人

46、控制的系统增大了。正常状况时，相当于两人串联，（保证机器正常运行）可靠度比一人控制的系统减小了，即发生误操作的概率增大了。,从监视的角度考虑，首要问题是避免异常状况时的危险，即保证异常状况时切断电源的可靠性，而提高正常状况下不误操作的可靠度是次要的。2、多人表决的冗余人机系统的可靠度 由几个人构成控制系统，当其中r个人的控制工作同时失误时，系统才会失败。,安全人机工程方面习题,1、为便于发生故障时易于快速修复，同时考虑经济性和备用性，应采用零件标准化、部件通用化、设备系系列化的产品。这是人机系统可靠性设计中的(C)原则。A.系统整体可靠性B.信息反馈C.高维修度D.预测和预防,安全人机工程方面

47、习题,2、基于传统安全人机工程学理论，关于人与机器特性比较的说法，正确的是（）。A.在做精细调整方面，多数情况下机器会比人做得更好 B.在环境适应性方面，机器能更好的地适应不良环境条件 C.机器虽可连续，长期地工作，但在稳定性方面不如人 D.使用机器的一次性投资较低，但在寿命期限内的运行成本较高【参考答案】B,3、根据人与机器个方面特性的差别，可以有效地进行人机功能的分配，进而高效地实现系统效能。关于依据人机特 点进行功能分配的说法，正确的是（）A.机器的持续性、可靠性优于人，故可将需要长时间、可靠作业的事交由机器处理 B.人的环境适应性优于机器，故难以将一些恶劣、危险环境下的工作赋予机器完成 C.机器探测物理化学因素的精确程度优于人，但在处理柔性物体或多因素联合问题上的能力则较差D.人能运用更多不同的通道接受信息，并能更灵活地处理信息，机器则常按程序处理问题 E.传统机器的学习和归纳能力不如人类，因此针对复杂问题的决策，目前仍然需要人的干预【参考答案】ADE,安全人机工程方面习题,