安全技术机械课件

1、安全技术机械1 安全生产技术安全生产技术 全国注册安全工程师考试辅导全国注册安全工程师考试辅导 安全技术机械2 注册安全工程师执业资格考试注册安全工程师执业资格考试 n考试科目分为四科。考试科目分为四科。该考试为滚动考试该考试为滚动考试（每两年为（每两年为 一个滚动周期），参加四个科目考试的人员必须在一个滚动周期），参加四个科目考试的人员必须在 任意连续两个考试年度内通过全部应试科目。任意连续两个考试年度内通过全部应试科目。 n安全生产技术安全生产技术试卷由必答题和试卷由必答题和4 4组选答题组成，必组选答题组成，必 答题为教材第一至第六章的内容；选答题分别为采答题为教材第一至第六章的内容；选

2、答题分别为采 矿安全技术、建筑施工安全技术、危险化学品安全矿安全技术、建筑施工安全技术、危险化学品安全 技术和综合安全技术的内容（第一章至第六章）技术和综合安全技术的内容（第一章至第六章） 。 n考生须完成必答题（占分值的考生须完成必答题（占分值的90%90%）和任意一组选）和任意一组选 答题（占分值的答题（占分值的10%10%）。）。 安全技术机械3 安安 全全 生生 产产 技技 术术 内内 容容 n机械安全技术机械安全技术 n电气安全技术电气安全技术 n特种设备安全技术特种设备安全技术 n防火防爆安全技术防火防爆安全技术 n职业危害控制技术职业危害控制技术 n运输安全技术运输安全技术 安全

3、技术机械4 安安 全全 生生 产产 技技 术术 内内 容容 n矿山安全技术矿山安全技术 n建筑施工安全技术建筑施工安全技术 n危险化学品安全技术危险化学品安全技术 安全技术机械5 考试要求：考试要求： n运用机械安全相关技术和标准，辨识和分析作运用机械安全相关技术和标准，辨识和分析作 业场所存在的机械安全隐患，解决转动、传动业场所存在的机械安全隐患，解决转动、传动 和加工等机械安全技术问题；和加工等机械安全技术问题； n运用安全人机工程学理论和知识，解决人机结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。合的安全技术问题。 安全技术机械6 第一节第一节 机械行业安全概要机械行业安

4、全概要 第二节第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术金属切削机床及砂轮机安全技术 第三节第三节 冲压（剪）机械安全技术冲压（剪）机械安全技术 第四节第四节 木工机械安全技术木工机械安全技术 第五节第五节 铸造安全技术铸造安全技术 第六节第六节 锻造安全技术锻造安全技术 安全技术机械7 第七节第七节 安全人机工程基本知识安全人机工程基本知识 第八节第八节 人的特性人的特性 第九节第九节 机械的特性机械的特性 第十节第十节 人机作业环境人机作业环境 第十一节第十一节 人机系统人机系统 第十二节第十二节 安全技术规范与标准安全技术规范与标准 安全技术机械8 第一节第一节 机械行业安全概要机械行业安全概

5、要 n机械是机器与机构的总称，是由若干相互联系的零部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。件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置。 n机械是现代生产和生活中必不可少的装备。在其制造机械是现代生产和生活中必不可少的装备。在其制造 及运行、使用过程中，会带来及运行、使用过程中，会带来撞击、挤压、切割等机撞击、挤压、切割等机 械伤害和触电、噪声、高温等非机械危害。械伤害和触电、噪声、高温等非机械危害。 机械行业机械行业的主要产品包括的主要产品包括1212类：类： （1 1）农业机械）农业机械 （2 2）重型矿山机械）重型矿山机械 （3 3

6、）工程机械）工程机械 （4 4）石油化工通用机械）石油化工通用机械 安全技术机械9 一、一、 （5 5）电工机械）电工机械 （6 6）机床）机床 （7 7）汽车）汽车 （8 8）仪器仪表）仪器仪表 （9 9）基础机械）基础机械 （1010）包装机械）包装机械 （1111）环保机械）环保机械 （1212）其他机械）其他机械 n非机械行业非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、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。纺织机械、轻工机械、船舶机械等。 安全技术机械10 二、机械设备的危险部位及防护对策二、机械设备的危险部位及防护对策 （一）机械设备的危险部位（一）机械

7、设备的危险部位 n机械设备可造成机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。等多种伤害。 n旋转部件之间、旋转部件和固定部件的啮合处；旋转部件之间、旋转部件和固定部件的啮合处； n接近类型；接近类型； n通过类型；通过类型； n单向滑动；单向滑动； （二）机械传动机构安全防护对策（二）机械传动机构安全防护对策 n机床上常见的传动机构有机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、齿轮啮合机构、皮带传动机构、 联轴器联轴器等，有必要把等，有必要把传动机构危险部位加以防护传动机构危险部位加以防护。 n所采取的安全技术措施一般分为所采取的安全技术措施一般分为直接（设计时

8、）、间接直接（设计时）、间接 （防护装置）和指导性（安全规定、设置标志）（防护装置）和指导性（安全规定、设置标志）三类。三类。 安全技术机械11 （二）机械传动机构防护对策（二）机械传动机构防护对策 齿轮传动的安全防护。齿轮传动的安全防护。齿轮传动机构必须装置齿轮传动机构必须装置 全封闭型的防护装置，没有防护罩不得使用；全封闭型的防护装置，没有防护罩不得使用； 皮带传动的安全防护。皮带传动的安全防护。皮带传动装置的防护罩皮带传动装置的防护罩 可采用金属骨架的防护网；皮带传动机构的防可采用金属骨架的防护网；皮带传动机构的防 护可采用将皮带全部遮盖起来的方法，或采用护可采用将皮带全部遮盖起来的方法

9、，或采用 防护栏杆防护。防护栏杆防护。 联轴器的安全防护。联轴器的安全防护。对联轴器的安全要求是没对联轴器的安全要求是没 有突出的部分，即采用安全联轴器；根本的办有突出的部分，即采用安全联轴器；根本的办 法是加防护罩，最常见的是法是加防护罩，最常见的是型防护罩。型防护罩。 安全技术机械12 三、机械伤害类型及预防对策三、机械伤害类型及预防对策 （一）机械伤害类型（一）机械伤害类型 n机械状态：正常工作状态、非正常工作状态、非工机械状态：正常工作状态、非正常工作状态、非工 作状态。作状态。 n正常工作状态：正常工作状态：机械运动要素有可能造成伤害机械运动要素有可能造成伤害 n非正常工作状态：非正

10、常工作状态：机械在运转过程中，由于各种原机械在运转过程中，由于各种原 因引起的意外状态，包括故障状态和检修保养状态因引起的意外状态，包括故障状态和检修保养状态 n非工作状态：非工作状态：机械停止运转的静止状态（碰撞、滑机械停止运转的静止状态（碰撞、滑 移、倾覆、结构坍塌）移、倾覆、结构坍塌） n机械行业包括机械伤害、非机械危害机械行业包括机械伤害、非机械危害。主要危险和。主要危险和 危害：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、危害：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、 触电、灼烫、火灾、高处坠落等触电、灼烫、火灾、高处坠落等1414种。种。 安全技术机械13 三、机械伤害类型及预防对策三

11、、机械伤害类型及预防对策 （二）机械伤害预防对策措施（二）机械伤害预防对策措施 1. 1. 实现机械本质安全实现机械本质安全 n直接和间接措施：消除产生危险的原因，使直接和间接措施：消除产生危险的原因，使 人们难以接近机器的危险部位，提供保护装人们难以接近机器的危险部位，提供保护装 置或者个人防护装备。置或者个人防护装备。 2. 2. 保护操作者和有关人员安全保护操作者和有关人员安全 n通过培训，提高人们辨别危险的能力，提高通过培训，提高人们辨别危险的能力，提高 避免伤害的能力；使用警示标志；增强避免避免伤害的能力；使用警示标志；增强避免 伤害的自觉性。伤害的自觉性。 安全技术机械14 （三）

12、通用机械安全设施的技术要求（三）通用机械安全设施的技术要求 n安全设施设计要素。安全设施设计要素。考虑考虑安全人机工程学安全人机工程学的因素，的因素， 减少人的疲劳；无法做到本质安全时，使用安全装减少人的疲劳；无法做到本质安全时，使用安全装 置。置。 n机械安全防护装置的一般要求。机械安全防护装置的一般要求。安全防护装置可靠，安全防护装置可靠， 与设备运转连锁，紧急停车开关。与设备运转连锁，紧急停车开关。 n机械设备安全防护罩的技术要求。机械设备安全防护罩的技术要求。 要求安全可靠：共要求安全可靠：共9 9条。条。 防护罩做平台或阶梯时，应能承受防护罩做平台或阶梯时，应能承受1500N1500

13、N的垂直力。的垂直力。 n机械设备安全防护网的技术要求。机械设备安全防护网的技术要求。应尽量采用封闭应尽量采用封闭 结构；当现场需要采用网状结构时，应满足结构；当现场需要采用网状结构时，应满足机械机械 安全防护装置安全防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造固定式和活动式防护装置设计与制造 一般要求一般要求 (GB/T 8196-2008) (GB/T 8196-2008)对安全距离的规定。对安全距离的规定。 安全技术机械15 （一）本质安全：（一）本质安全：是通过机械的设计者，在是通过机械的设计者，在设计阶段设计阶段采采 取措施来消除隐患的一种机械安全方法。包括采用取措施来消除隐患的一种机

14、械安全方法。包括采用 本质安全技术、限制机械应力、材料和物质的安全本质安全技术、限制机械应力、材料和物质的安全 性、履行安全人机工程学原则、设计控制系统的安性、履行安全人机工程学原则、设计控制系统的安 全原则、防止气动和液压系统的危险、预防电气危全原则、防止气动和液压系统的危险、预防电气危 害等。害等。 （二）失效安全：（二）失效安全：设计者应该保证当机器发生故障时不设计者应该保证当机器发生故障时不 出危险，如操作限制开关、预设制动装置等。出危险，如操作限制开关、预设制动装置等。 （三）定位安全：（三）定位安全：把机器的部件安置到不可能触及的地把机器的部件安置到不可能触及的地 点，通过定位达到

15、安全。点，通过定位达到安全。 （四）机器布置：（四）机器布置：车间合理的机器布局。如空间、照明、车间合理的机器布局。如空间、照明、 管线布置、维护时的出入安全。管线布置、维护时的出入安全。 安全技术机械16 1. 1. 固定安全防护装置：防止操作人员接触机器的危险固定安全防护装置：防止操作人员接触机器的危险 部件，只有用改锥、扳手等专用工具才能拆卸。部件，只有用改锥、扳手等专用工具才能拆卸。 2. 2. 连锁安全装置：连锁安全装置：只有安全装置关合时，机器才能运只有安全装置关合时，机器才能运 转；机器的危险部件停止，安全装置才能开启。转；机器的危险部件停止，安全装置才能开启。 3. 3. 控制

16、安全装置：使机器迅速停止运动。控制安全装置：使机器迅速停止运动。 4. 4. 自动安全装置：把暴露在危险中的人体从危险区域自动安全装置：把暴露在危险中的人体从危险区域 中移开，仅限于在低速运动的机器上采用。中移开，仅限于在低速运动的机器上采用。 5. 5. 隔离安全装置：隔离安全装置：阻止身体的任何部分靠近危险区域阻止身体的任何部分靠近危险区域 的设施，如固定的栅栏。的设施，如固定的栅栏。 安全技术机械17 6 . 6 . 可调安全装置：在无法实现对危险区域进行隔可调安全装置：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安全装置。离的情况下，可以使用部分可调的安全装置。 7. 7

17、. 自动调节安全装置：由于工件的运动而自动开启，自动调节安全装置：由于工件的运动而自动开启， 操作完毕后回到关闭的状态。操作完毕后回到关闭的状态。 8. 8. 跳闸安全装置：跳闸安全装置：在操作到危险点之前，自动使机在操作到危险点之前，自动使机 器停止或反向运动。器停止或反向运动。 9. 9. 双手控制安全装置双手控制安全装置：迫使：迫使应用两只手来操应用两只手来操 纵控制器。控制器之间有适当的距离，仅能对操纵控制器。控制器之间有适当的距离，仅能对操 作者提供保护。作者提供保护。 安全技术机械18 （一）采光（一）采光 n生产场所应有足够的光照度，以保证安全生产的正生产场所应有足够的光照度，以

18、保证安全生产的正 常进行。了解对厂房一般照明的光窗设置要求。常进行。了解对厂房一般照明的光窗设置要求。 （二）通道（二）通道 n包括厂区主干道和车间安全通道。包括厂区主干道和车间安全通道。 n厂区干道的路面要求：厂区干道的路面要求：车辆双向行驶的干道宽度不车辆双向行驶的干道宽度不 小于小于5m5m，有单向行驶标志的主干道宽度不小于，有单向行驶标志的主干道宽度不小于3m3m， 进入厂区门口、危险地段需设置限速限高牌、指示进入厂区门口、危险地段需设置限速限高牌、指示 牌、警示牌。牌、警示牌。 n车间安全通道要求：车间安全通道要求：一般人行通道的宽度一般人行通道的宽度1m1m。通行。通行 汽车汽车3

19、M,3M,电瓶车电瓶车1.8m1.8m，手推车、三轮车，手推车、三轮车1.5m1.5m n通道的一般要求：通道的一般要求：转弯处不能形成直角。转弯处不能形成直角。 五、机械制造场所安全技术五、机械制造场所安全技术 安全技术机械19 （三）设备布局（三）设备布局 n车间生产设备分为大、中、小型三类。最大外形尺寸车间生产设备分为大、中、小型三类。最大外形尺寸 长度长度12m12m者为大型设备，者为大型设备，612m612m者为中型设备，者为中型设备，6m6m者者 为小型设备。为小型设备。 （3 3）运输线的要求）运输线的要求。 （四）物料堆放（四）物料堆放 n包括工位器具、工件、材料的摆放。包括工

20、位器具、工件、材料的摆放。 n产品坯料的存放量产品坯料的存放量。 n工件、物料的堆放高度。工件、物料的堆放高度。 （五）地面状态（五）地面状态 n要求生产场地平坦、清洁。要求生产场地平坦、清洁。 六、机械制造场所安全技术六、机械制造场所安全技术 安全技术机械20 n金属切削机床是用切削方法将毛坯加工成机器零件的金属切削机床是用切削方法将毛坯加工成机器零件的 设备，利用相对运动加工工件，设备，利用相对运动加工工件，分为分为1111大类大类。 一、金属切削机床的危险因素一、金属切削机床的危险因素 n危害因素包括静止部件的危险因素、旋转部件的危险危害因素包括静止部件的危险因素、旋转部件的危险 因素、

21、内旋转咬合、往复运动或滑动的危害。因素、内旋转咬合、往复运动或滑动的危害。常见事常见事 故有触电、伤人、伤手、伤眼等。故有触电、伤人、伤手、伤眼等。 二、金属切削机床的安全技术措施二、金属切削机床的安全技术措施 1. 1. 机床运转异常状态。机床运转异常状态。包括温升异常、转速异常、包括温升异常、转速异常、振振 动和噪声过大（振动故障率最大）动和噪声过大（振动故障率最大）、出现撞击声、输、出现撞击声、输 入输出参数异常、机床内部缺陷等。入输出参数异常、机床内部缺陷等。进行监测。进行监测。 2. 2. 运动机械中易损件的故障检测。运动机械中易损件的故障检测。 第二节第二节 金属切削机床及砂轮机安

22、全技术金属切削机床及砂轮机安全技术 安全技术机械21 3. 3. 金属切削机床常见危险因素的控制措施。金属切削机床常见危险因素的控制措施。 三、砂轮机的安全技术要求三、砂轮机的安全技术要求 n是机械工厂最常用的机器设备之一，各个工种都可能是机械工厂最常用的机器设备之一，各个工种都可能 用到它。主要是安装和使用。用到它。主要是安装和使用。 n砂轮机安装。砂轮机安装。包括包括安装的位置，安装的位置，砂轮的平衡，砂轮与砂轮的平衡，砂轮与 卡盘的匹配，砂轮机的防护罩，砂轮机的工件托架、卡盘的匹配，砂轮机的防护罩，砂轮机的工件托架、 砂轮机的接地保护等。砂轮机的接地保护等。 n砂轮机使用。砂轮机使用。安

23、全要求：安全要求： l禁止侧面磨削。禁止侧面磨削。 l不准正面操作。不准正面操作。 l不准共同操作。不准共同操作。 第二节第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术金属切削机床及砂轮机安全技术 安全技术机械22 n板料、模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温板料、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。度分为热冲压和冷冲压。 n冲压冲压( (剪剪) )机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机。机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机。 1. 1. 设备结构具有的危险；设备结构具有的危险； 2. 2. 动作失控；动作失控； 3. 3. 开关失灵；开关失灵； 4. 4. 模具的

24、危险。模具的危险。 n冲压事故以发生在模具的下行程为绝大多数，冲压事故以发生在模具的下行程为绝大多数，主要是手主要是手 部伤害。部伤害。 第三节第三节 冲压（剪）机械安全技术冲压（剪）机械安全技术 安全技术机械23 n包括改进冲压作业方式、改革冲模结构、实现机械包括改进冲压作业方式、改革冲模结构、实现机械 化自动化、设置模具和设备的防护装置等。化自动化、设置模具和设备的防护装置等。 n使用安全工具。使用安全工具。 n模具作业区防护措施：模具防护罩（板）、模具模具作业区防护措施：模具防护罩（板）、模具 结构的改进。结构的改进。 n冲压设备的安全装置：冲压设备的安全装置：机械式防护装置、双手按机械

25、式防护装置、双手按 钮式保护装置、光电式保护装置、感应式。钮式保护装置、光电式保护装置、感应式。 三、冲压作业的机械化和自动化三、冲压作业的机械化和自动化 n是减轻工人劳动强度、保证人身安全的是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。根本措施。 第三节第三节 冲压（剪）机械安全技术冲压（剪）机械安全技术 安全技术机械24 n剪板机是机加工工业生产中应用比较广泛的一种剪剪板机是机加工工业生产中应用比较广泛的一种剪 切设备，用于剪切各种厚度的钢板材料。切设备，用于剪切各种厚度的钢板材料。 n常用的剪板机分为平剪、滚剪、震动剪常用的剪板机分为平剪、滚剪、震动剪3 3种类型，种类型， 平剪床是使用最

26、多的。平剪床是使用最多的。 。 n5 5点注意事项（点注意事项（重点重点2 2、4 4、5 5）。（）。（2-32-3人操作，人操作，1 1人人 指挥；手离剪刀口至少指挥；手离剪刀口至少200mm200mm，不能叠料、不同时，不能叠料、不同时 裁两种不同料）裁两种不同料） n不应独自不应独自1 1人操作剪板机；运动部位必须安装防护人操作剪板机；运动部位必须安装防护 罩；操作者的手指保持安全距离。罩；操作者的手指保持安全距离。 第三节第三节 冲压（剪）机械安全技术冲压（剪）机械安全技术 安全技术机械25 n在木工机械上发生的工伤事故远远高于金属切削在木工机械上发生的工伤事故远远高于金属切削 机床

27、，其中平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生机床，其中平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生 率较高的几种木工机械。率较高的几种木工机械。 一、木工机械危险有害因素一、木工机械危险有害因素 n刀轴转速高、多刀多刃、手工进料等。刀轴转速高、多刀多刃、手工进料等。 n机械伤害机械伤害：危险性大，发生概率高；：危险性大，发生概率高； n火灾和爆炸火灾和爆炸：后果严重；：后果严重； n木材的生物、化学危害；木材的生物、化学危害； n木粉尘危害；木粉尘危害； n噪声和振动危害。噪声和振动危害。 安全技术机械26 二、木工机械安全技术措施二、木工机械安全技术措施 n在设计上就应使木工机械具有完善的安全装置，在设计上就

28、应使木工机械具有完善的安全装置，包括包括 安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置。 n木工机械的木工机械的安全技术要求安全技术要求： n5 5点要求：点要求：“有轮必有罩、有轴必有套有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、和锯片有罩、 锯条有套、刨（剪）切有挡锯条有套、刨（剪）切有挡”。 n带锯机安全装置带锯机安全装置 n圆锯机安全装置圆锯机安全装置 n木工刨床安全装置。木工刨床安全装置。 n手压平刨伤手为多发性事故，手压平刨伤手为多发性事故，手压平刨刀轴的设计与手压平刨刀轴的设计与 安装要求：安装要求：4 4点。点。 安全技术机械27 n在铸造分普

29、通砂型铸造和特种铸造。在铸造分普通砂型铸造和特种铸造。 一、铸造作业危险有害因素一、铸造作业危险有害因素 1. 1. 火灾及爆炸；火灾及爆炸； 2. 2. 灼烫；灼烫； 3. 3. 机械伤害；机械伤害； 4. 4. 高处坠落；高处坠落； 5. 5. 尘毒危害；尘毒危害； 6. 6. 噪声振动；噪声振动； 7. 7. 高温和热辐射：高温和热辐射：夏季车间温度会达到夏季车间温度会达到4040或更高或更高。 安全技术机械28 二、铸造作业安全技术措施二、铸造作业安全技术措施 （一）工艺要求（一）工艺要求 n工艺布置；工艺布置； n工艺设备：工艺设备： 除尘设备应有密闭罩；除尘设备应有密闭罩； n工艺

30、方法；工艺方法； n工艺操作：工艺操作：在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业，操在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业，操 作条件差的场合宜采用机械手遥控隔离操作。作条件差的场合宜采用机械手遥控隔离操作。 （二）建筑要求（二）建筑要求 n厂房主要朝向宜南北向，车间四周应有一定的绿化带。厂房主要朝向宜南北向，车间四周应有一定的绿化带。 （三）除尘（三）除尘 通风除尘的要求通风除尘的要求 安全技术机械29 n锻造分为热锻、温锻和冷锻。锻造分为热锻、温锻和冷锻。 n锻造的特点：锻造的特点：6 6点。点。 n伤害事故：伤害事故：机械伤害、火灾爆炸、灼烫（机械伤害、火灾爆炸、灼烫（80012008001200

31、）。）。 n职业危害：职业危害：噪声和振动、尘毒危害、热辐射。噪声和振动、尘毒危害、热辐射。 n锻压机械的安全技术要求：锻压机械的安全技术要求：1212点（点（掌握重点启动装置掌握重点启动装置3 3、 4 4、5 5及及1111）。）。 安全技术机械30 一、定义与研究内容一、定义与研究内容 定义：定义：安全人机工程是运用人机工程学的理论和方安全人机工程是运用人机工程学的理论和方 法研究法研究“人人机机环境环境”系统，并使三者在安全的系统，并使三者在安全的 基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行 的一门综合性的科学。的一门综合性的科学。 主要研

32、究内容：主要研究内容：机、人的研究，人与机器的关系，机、人的研究，人与机器的关系， 主要内容包括四个方面。主要内容包括四个方面。 在人机系统中在人机系统中人始终处于核心人始终处于核心，起主导作用，机器，起主导作用，机器 起着安全可靠的保证作用。起着安全可靠的保证作用。解决安全问题的根本需解决安全问题的根本需 求求是实现生产过程的是实现生产过程的机械化和自动化机械化和自动化。 安全技术机械31 一、定义与研究内容一、定义与研究内容 人机系统的类型：人机系统的类型：主要有两类，一类为机械化、半机主要有两类，一类为机械化、半机 械化控制的人机系统；另一类为全自动化控制的人机械化控制的人机系统；另一类

33、为全自动化控制的人机 系统。系统。 1 1）机械化、半机械化控制的人机系统：）机械化、半机械化控制的人机系统：人主要充当生人主要充当生 产过程的操作者与控制者，控制器主要由人来操作。产过程的操作者与控制者，控制器主要由人来操作。 是现代生产中应用最多的人机系统。是现代生产中应用最多的人机系统。 2 2）全自动化控制的人机系统：）全自动化控制的人机系统：以机为主体，系统的安以机为主体，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失灵以及人处于低负荷时应急反应变差等 。 安全技术机械32 二、机械设计本

34、质安全二、机械设计本质安全 定义：定义：是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来 消除不安全隐患的一种实现机械安全的方法。消除不安全隐患的一种实现机械安全的方法。 机械失效安全机械失效安全：机械设计者应该在设计中考虑到当：机械设计者应该在设计中考虑到当 发生故障时不出危险发生故障时不出危险 。 机械部件的机械部件的定位安全定位安全：把机械的部件安置到不可能：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。触及的地点，通过定位达到安全的目的。 机器的安全布置机器的安全布置：进行合理的空间布局，考虑空间，：进行合理的空间布局，考虑空间， 照明，管、

35、线布置等因素。照明，管、线布置等因素。 安全技术机械33 一、人体测量一、人体测量 （一）人体尺寸测量基础（一）人体尺寸测量基础 被测者姿势：被测者姿势：直立姿势（立姿，两足大致成直立姿势（立姿，两足大致成4545夹夹 角）、坐姿。角）、坐姿。 测量基准面：测量基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平矢状面、正中矢状面、冠状面、水平 面、眼耳平面（面、眼耳平面（法兰克福平面法兰克福平面）。）。 测量方向：测量方向：上、下方向，左、右方向，四肢上，上上、下方向，左、右方向，四肢上，上 肢，下肢。肢，下肢。 支承面和衣着。支承面和衣着。 人体测量的主要仪器：人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量

36、用人体测高仪、人体测量用 安全技术机械34 安全技术机械35 （一）人体尺寸测量基础（一）人体尺寸测量基础 直脚规、人体测量用弯脚规。直脚规、人体测量用弯脚规。 人体测量主要统计函数：人体测量主要统计函数：平均数、方差、标准差、标平均数、方差、标准差、标 准误差（抽样误差）、百分位数。准误差（抽样误差）、百分位数。 （二）静态测量（二）静态测量 静态测量方法：静态测量方法：可采取不同的姿势，主要有立姿、坐可采取不同的姿势，主要有立姿、坐 姿、跪姿和卧姿等几种。姿、跪姿和卧姿等几种。 人体测量的数据是指人体不同部位的尺寸，人体测量的数据是指人体不同部位的尺寸，在设计不在设计不 同的设备或产品时会

37、涉及到同的设备或产品时会涉及到。 影响人体测量数据的因素：影响人体测量数据的因素：民族因素，性别、年龄因民族因素，性别、年龄因 素，职业因素。素，职业因素。 安全技术机械36 （三）动态测量（三）动态测量 活动空间：活动空间：活动空间的分配依赖于很多因素，如使用活动空间的分配依赖于很多因素，如使用 的人群、任务、衣物、设备及作业性质等。的人群、任务、衣物、设备及作业性质等。 伸展域：伸展域：人在站立并保持脚的站立面不变时，手臂的人在站立并保持脚的站立面不变时，手臂的 活动空间用舒适伸展域来表示。活动空间用舒适伸展域来表示。 前臂伸展域：前臂伸展域：正常区域、最大区域；脚的作业范围。正常区域、最

38、大区域；脚的作业范围。 （四）人体测量数据的运用准则（四）人体测量数据的运用准则 最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人 体数据准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间体数据准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间 相结合准则（着装修正量、相结合准则（着装修正量、功能修正功能修正量得到量得到最小功能最小功能 尺寸尺寸、附加心理修正量得到、附加心理修正量得到最佳功能尺寸最佳功能尺寸）。）。 安全技术机械37 （一）人的感觉与感觉器官（一）人的感觉与感觉器官 1 1、视觉、视觉 几种常见的视觉现象：几种常见的视觉现象：暗适应与明适应能力暗适应与

39、明适应能力（注（注 意时间）；意时间）；眩光眩光（造成的有害影响）；（造成的有害影响）；视错觉视错觉： 形状错觉，色彩错觉，物体运动错觉。形状错觉，色彩错觉，物体运动错觉。 视觉损伤与视觉疲劳：损伤的疲劳的差异。视觉损伤与视觉疲劳：损伤的疲劳的差异。 视觉的运动规律：视觉的运动规律：7 7点，重点前点，重点前4 4点。点。 2 2、听觉。、听觉。听觉的功能有分辨声音的高低和强弱，还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。可以判断环境中声源的方向和远近。 安全技术机械38 （一）人的感觉与感觉器官（一）人的感觉与感觉器官 听觉绝对阈限：听觉绝对阈限：频率阈限、声压阈

40、限和声强阈限。频率阈限、声压阈限和声强阈限。 听觉的辨别阈限：听觉的辨别阈限：人耳具有区分不同频率和不同强人耳具有区分不同频率和不同强 度声音的能力度声音的能力 。 辨别声音的方向和距离的能力。辨别声音的方向和距离的能力。 听觉的掩蔽效应。听觉的掩蔽效应。 3 3、人的感觉与反应、人的感觉与反应 反应时间：反应时间：是从包括感觉反应时间到开始动作所用是从包括感觉反应时间到开始动作所用 时间的总和。设计中的要求。时间的总和。设计中的要求。 减少反应时间的途径。减少反应时间的途径。 安全技术机械39 （二）人体的特性参数（二）人体的特性参数 1 1、人体特性参数、人体特性参数 分为四类：静态参数，

41、动态参数，生理学参数，生物分为四类：静态参数，动态参数，生理学参数，生物 力学参数。力学参数。 2 2、人体劳动强度参数、人体劳动强度参数 人体的能量代谢：人体能量代谢的测定方法（直接法、人体的能量代谢：人体能量代谢的测定方法（直接法、 间接法，间接法通过人体的耗氧量反映出来）；间接法，间接法通过人体的耗氧量反映出来）；能量能量 代谢与能量代谢率代谢与能量代谢率（基础代谢、安静代谢、活动代谢、（基础代谢、安静代谢、活动代谢、 相对能量代谢率相对能量代谢率RMRRMR、总代谢率及总能耗的计算）；影、总代谢率及总能耗的计算）；影 响能量代谢的因素。响能量代谢的因素。 安全技术机械40 （二）人体的

42、特性参数（二）人体的特性参数 2 2、人体劳动强度参数、人体劳动强度参数 耗氧量：耗氧量：最大耗氧量。最大耗氧量。 心率：心率：最大心率。最大心率。 人的劳动强度：人的劳动强度：国外的劳动强度分级，我国的劳动强度国外的劳动强度分级，我国的劳动强度 分级。分级。 劳动强度指数劳动强度指数I I是区分体力劳动强度等级的指标。是区分体力劳动强度等级的指标。 体力劳动强度按体力劳动强度按I I大小大小分为分为4 4级：级：轻劳动、中等强度轻劳动、中等强度 劳动、重强度劳动、很重体力劳动。劳动、重强度劳动、很重体力劳动。 能量代谢率、耗氧量、心率及劳动强度指数分级标准。能量代谢率、耗氧量、心率及劳动强度

43、指数分级标准。 安全技术机械41 疲劳的定义疲劳的定义：疲劳分为肌肉疲劳（或称体力疲劳）：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。和精神疲劳（或称脑力疲劳）两种。 疲劳产生的原因：疲劳产生的原因：工作条件因素（工作环境），作工作条件因素（工作环境），作 业者本身的因素（造成心理疲劳的诱因）。业者本身的因素（造成心理疲劳的诱因）。 消除疲劳的途径：消除疲劳的途径：在进行显示器和控制器设计时应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；改善工作环境，科学充分考虑人的生理心理因素；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、合理地安排环境色彩、环

44、境装饰及作业场所布局、合理 的温湿度、充足的光照等；合理安排作息时间，注的温湿度、充足的光照等；合理安排作息时间，注 意劳逸结合等。意劳逸结合等。 安全技术机械42 （三）疲劳（三）疲劳 3 3、疲劳的测定。方法、疲劳的测定。方法有：有： 1 1）主观感觉调查表法。）主观感觉调查表法。 2 2）分析脑电图。已成功地用于追踪坐姿操作，如对车）分析脑电图。已成功地用于追踪坐姿操作，如对车 辆驾驶人员的疲劳研究。辆驾驶人员的疲劳研究。 3 3）测定闪频值（）测定闪频值（CFFCFF）。）。 4 4）智能测验：包括理解能力、判断能力和运动反应等）智能测验：包括理解能力、判断能力和运动反应等 功能测验。

45、若出现疲劳，则反应时间会增加。功能测验。若出现疲劳，则反应时间会增加。 5 5）精神测验。当疲劳时，思维能力也随之降低。）精神测验。当疲劳时，思维能力也随之降低。 6 6）连续拍摄人体动作的变化。）连续拍摄人体动作的变化。 安全技术机械43 （三）疲劳（三）疲劳 4 4、单调作业与轮班作业、单调作业与轮班作业 单调作业单调作业：单调作业分类，单调作业的特点，单调：单调作业分类，单调作业的特点，单调 作业引起疲劳的原因。作业引起疲劳的原因。 避免作业单调的措施：避免作业单调的措施：培养多面手，工作延伸，操培养多面手，工作延伸，操 作再设计，显示作业终极目标，动态信息报告，推作再设计，显示作业终极

46、目标，动态信息报告，推 行消遣工作法，改善作业环境。行消遣工作法，改善作业环境。 轮班作业：轮班作业： 单班制、两班制、三班制或四班制等。单班制、两班制、三班制或四班制等。 对于日夜轮班制的研究，必须同时考虑工作效率和对于日夜轮班制的研究，必须同时考虑工作效率和 劳动者的身心健康。许多企业实行劳动者的身心健康。许多企业实行“四班三运转四班三运转 制制” 。 安全技术机械44 由人的心理因素而发生的事故约占由人的心理因素而发生的事故约占70%70%75%75%。 能力：能力：是指一个人完成一定任务的本领。主要有感觉、是指一个人完成一定任务的本领。主要有感觉、 知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想

47、象力和操作知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作 能力等。能力等。各种能力的总和就构成人的智力各种能力的总和就构成人的智力，它包括人，它包括人 的认识能力和活动能力。的认识能力和活动能力。 性格。性格。主要有冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟主要有冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟 钝型等五种。钝型等五种。 气质。气质。气质的表现特征有气质的表现特征有4 4种。种。 需要与动机。需要与动机。对安全的需要更为突出。对安全的需要更为突出。 情绪与情感。情绪与情感。不安全情绪有急躁情绪和烦躁情绪。不安全情绪有急躁情绪和烦躁情绪。 1.1.意志。意志。有志者事竟成。有志者事竟成。 安全技术机械

48、45 一、机械安全的定义及特性一、机械安全的定义及特性 机械安全机械安全定义：定义：是指机器在预定使用条件下执行其功是指机器在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、拆能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆 卸和处理时，不致对操作者造成损伤或危害其健康的卸和处理时，不致对操作者造成损伤或危害其健康的 能力。能力。 机械安全的特性。机械安全的特性。现代机械安全具有：现代机械安全具有： 系统性；系统性； 防护性；防护性； 友善性；友善性； 整体性整体性。 安全技术机械46 （一）机械设备状态监测及故障诊断模型（一）机械设备状态监测及故障诊断模型 故障诊断是研究机

49、械设备运行状态变化的信息，进而识故障诊断是研究机械设备运行状态变化的信息，进而识 别、预测和监视机械运行状态的技术方法。别、预测和监视机械运行状态的技术方法。 及时而正确地掌握及时而正确地掌握状态向量状态向量是进行诊断的先决条件，为是进行诊断的先决条件，为 此就要用此就要用传感器或其他检测手段传感器或其他检测手段进行状态信号的监测。进行状态信号的监测。 （二）故障诊断的基本流程及实施步骤（二）故障诊断的基本流程及实施步骤 包括包括诊断文档建立和诊断实施诊断文档建立和诊断实施两大部分。两大部分。 诊断实施过程是故障诊断的中心工作，它可以细分诊断实施过程是故障诊断的中心工作，它可以细分为为4 4个

50、个 基本步骤：基本步骤：信号检测信号检测 、特征提取、特征提取( (或称信号处理或称信号处理) ) 、状、状 态识别、诊断决策态识别、诊断决策 。 安全技术机械47 （三）故障诊断技术（三）故障诊断技术 1 1、振动信号的检测与分析、振动信号的检测与分析 振动定义：振动定义：物体围绕其平衡位置作往复运动。振动信物体围绕其平衡位置作往复运动。振动信 号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。传感器号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。传感器 应尽量安装在诊断对象敏感点或离核心部位最近的关应尽量安装在诊断对象敏感点或离核心部位最近的关 键点。键点。 2 2、油液分析技术：、油液分析技术：应用较多的

51、有光谱油液分析和铁谱油液应用较多的有光谱油液分析和铁谱油液 分析分析 。 3 3、温度检测及红外线监测技术。、温度检测及红外线监测技术。 4 4、超声探伤技术、超声探伤技术：可以对所有固体材料进行探伤和检测。：可以对所有固体材料进行探伤和检测。 5 5、表面缺陷探伤技术、表面缺陷探伤技术：磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤。：磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤。 安全技术机械48 （一）可靠性的定义及其度量指标（一）可靠性的定义及其度量指标 可靠性定义：可靠性定义：指系统或产品在规定的条件和规定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。的时间内，完成规定功能的能力。 可靠性度量指标：可

52、靠性度量指标：可靠度、故障率（或失效率）、可靠度、故障率（或失效率）、 平均寿命平均寿命( (或平均无故障工作时间或平均无故障工作时间) )、维修度、有、维修度、有 效度。效度。 可靠度：可靠度：可靠度是可靠性的量化指标，即系统或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产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概 率。可靠度是时间的函数，常用率。可靠度是时间的函数，常用R R( (t t) )表示，称为表示，称为 可靠度函数。可靠度函数。 安全技术机械49 故障率（过失效率）：故障率（过失效率）：指工作到指工作到t t时刻尚未发生故障时刻尚未发生故障 的产品

53、，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故的产品，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，记为障率也是时间的函数，记为(t)(t)，称为故障率函数。，称为故障率函数。 平均寿命（平均寿命（或平均无故障工作时间）：对非维修产品或平均无故障工作时间）：对非维修产品 称平均寿命，对于维修产品来说，称平均无故障工作称平均寿命，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。时间或平均故障间隔时间。 维修度：维修度：维修度是指维修产品发生故障后，在规定条维修度是指维修产品发生故障后，在规定条 件（备件贮备、维修工具、维修方法及维修技术水平件（备件贮备、维修工具、维修方法及维

54、修技术水平 等）和规定时间内能修复的概率，它是维修时间等）和规定时间内能修复的概率，它是维修时间的的 函数，用函数，用M()M()表示，称为维修度函数。表示，称为维修度函数。 安全技术机械50 有效度：有效度：狭义可靠度狭义可靠度R(t)R(t)与维修度与维修度M()M()的的 综合称为有效度，也称广义可靠度。其定义综合称为有效度，也称广义可靠度。其定义 为：对维修产品，在规定的条件下使用，在为：对维修产品，在规定的条件下使用，在 规定维修条件下修理，在规定的时间内具有规定维修条件下修理，在规定的时间内具有 或维持其规定功能处于正常状态的概率或维持其规定功能处于正常状态的概率 。 安全技术机械

55、51 （二）维修性设计（二）维修性设计 1 1、维修及维修性。、维修及维修性。维修性是指对故障产品修复的难易程维修性是指对故障产品修复的难易程 度。度。 2 2、产品结构的维修性设计。、产品结构的维修性设计。指产品设计时，设计师应从指产品设计时，设计师应从 维修的观点出发，保证当产品一旦出故障，能容易发维修的观点出发，保证当产品一旦出故障，能容易发 现故障、易拆、易检修、易安装，即可维修度要高。现故障、易拆、易检修、易安装，即可维修度要高。 维修性设计中应考虑的维修性设计中应考虑的主要问题：主要问题：可达性、零组部件可达性、零组部件 的标准化与互换性、维修人员的安全。的标准化与互换性、维修人员

56、的安全。 3 3、可靠性设计与维修性设计的关系。、可靠性设计与维修性设计的关系。可靠性设计和维修可靠性设计和维修 性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。 安全技术机械52 一、光环境一、光环境 （一）光的度量（一）光的度量 光通量，光通量，单位流明（单位流明（lmlm），利用光电管测量。），利用光电管测量。 发光强度发光强度（光强），单位坎德拉（光强），单位坎德拉（cd cd ）。）。 亮度亮度，单位，单位cd/mcd/m2 2， 用亮度计直接测量。用亮度计直接测量。 照度照度， 单位为勒克司单位为勒克司(lx)(lx)，用光电池照度计测量。，用光电池

57、照度计测量。 （二）照明对作业的影响（二）照明对作业的影响 照明与疲劳。照明与疲劳。 照明与事故：照明与事故：照度不足是重要原因。照度不足是重要原因。 安全技术机械53 （一）颜色的特性（一）颜色的特性 色调，色调，物体颜色在质方面的特征。物体颜色在质方面的特征。 明度明度，颜色的明暗程度，颜色的明暗程度 。 彩度彩度，也叫饱和度、纯洁度，指颜色的鲜明程度。，也叫饱和度、纯洁度，指颜色的鲜明程度。 黑、白、灰的影响。黑、白、灰的影响。 （二）色彩对人的影响（二）色彩对人的影响 色彩对生理的影响，视觉疲劳。色彩对生理的影响，视觉疲劳。 色彩对心理的影响：色彩对心理的影响：色彩的冷暖感、轻重感、尺

58、度色彩的冷暖感、轻重感、尺度 感、距离感、软硬感、情绪感。感、距离感、软硬感、情绪感。 安全技术机械54 （一）构成微气候的要素及相互联系（一）构成微气候的要素及相互联系 空气温度，空气温度，分为舒适温度（分为舒适温度（212133）和允许温度（舒）和允许温度（舒 适温度适温度35 35 ）。）。 空气湿度空气湿度，有绝对湿度和相对湿度，相对湿度在，有绝对湿度和相对湿度，相对湿度在80%80%以以 上为高气湿，低于上为高气湿，低于30%30%为低气湿，舒适的湿度一般为为低气湿，舒适的湿度一般为 30%70%30%70%。 气流速度气流速度，室外一般为，室外一般为0.15m/s0.15m/s时空

59、气新鲜。时空气新鲜。 热辐射，热辐射，分太阳辐射和人体与周围环境之间的辐射。分太阳辐射和人体与周围环境之间的辐射。 温度、湿度、风速和热辐射对人体的影响有时可以相温度、湿度、风速和热辐射对人体的影响有时可以相 互替代。互替代。 安全技术机械55 （二）人体对微气候环境的感受与评价（二）人体对微气候环境的感受与评价 人体的热交换与平衡，人体的热交换与平衡，人体体温为人体体温为36.536.5左右；人体左右；人体 单位时间向外散发的热量单位时间向外散发的热量 H H，取决于人体的，取决于人体的四种散热四种散热 方式：方式：人体单位时间辐射热交换量、对流热交换量、人体单位时间辐射热交换量、对流热交换

60、量、 蒸发热交换量、传导热交换量。蒸发热交换量、传导热交换量。 人体对微气候环境的主观感觉人体对微气候环境的主观感觉，主观感到的舒适及生，主观感到的舒适及生 理上的适宜度，舒适的温度、湿度、风速。理上的适宜度，舒适的温度、湿度、风速。 微气候环境的综合评价。微气候环境的综合评价。（1 1）有效温度（感觉温度）：）有效温度（感觉温度）： 干球温度、湿球温度和气流速度；（干球温度、湿球温度和气流速度；（2 2）不适指数：干球）不适指数：干球 温度、湿球温度；（温度、湿球温度；（3 3）三球温度指数三球温度指数WBGTWBGT：干球、湿球、干球、湿球、 黑球；（黑球；（4 4）卡他度：卡他度：气温、