第一章机械安全技术2011

1、全国注册安全工程师执业资格考试辅导全国注册安全工程师执业资格考试辅导安全生产技术安全生产技术首都经济贸易大学首都经济贸易大学 安全与环境工程学院安全与环境工程学院钮英建钮英建 教授教授复习指导复习指导 明确任务明确任务 大大 纲纲安全生产技术辅导教材安全生产技术辅导教材（通用通用+自选专业自选专业）试试 卷卷分数分数教教 材材通用通用部分部分（必答必答）90分分1 6 章章选答选答部分部分（四选一四选一）10分分第第 7 章章 矿山矿山第第 8 章章 建筑建筑第第 9 章章 危化危化1 6章章 综合综合题型题型： 单选：每题单选：每题1分，分，70题共题共70分分 多选：每题多选：每题2分，分

2、，15题共题共30分分 （ 多选要求：每题的备选项中，有多选要求：每题的备选项中，有2个或个或2个以上个以上符合题意，至少有符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得少选，所选的每个选项得0.5分分 ）利点：利点：题型为客观题，信息充足，便于逻辑分析和比较。题型为客观题，信息充足，便于逻辑分析和比较。不利点：不利点：易于体现细节，体现知识点，记忆难度大。易于体现细节，体现知识点，记忆难度大。复习指导复习指导 三点建议三点建议一、抓住机遇，积极心态应考一、抓住机遇，积极心态应考 注册安全工程师处在高速发展期机遇；二、职业优势，转为学习优势二、职业

3、优势，转为学习优势 身在安全岗位，有比较丰富的专业实践知识，理解掌握快。三、生涯设计，强化危机意识三、生涯设计，强化危机意识 认清形势，后生可畏，做好生涯设计，不可三心二意！复习指导复习指导 计划计划&实施实施 1. 个人务必制订好复习计划。 考试成功的基础 2. 严格按照计划执行。 计划可以修订，进度必须保证进度必须保证！第一章第一章 机械安全技术机械安全技术 机械概念机械概念 机械机械由若干零、部件装配装配组成 通过运动运动实现使用功能的装置。 电气方面电气方面电气拖动、自动控制机械设备的组成： 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 冷却系统一、机械

4、产品分类一、机械产品分类了解了解 机械行业主要产品包括12类 农业、重型矿山、工程、石油化工、电工、机床、汽车、仪器仪表、基础机械、包装、环保、其他 非机械行业主要产品： 铁道、建筑、纺织、轻工、船舶等二、机械的危险部位及防护对策二、机械的危险部位及防护对策 （一）机械的危险部位（一）机械的危险部位熟悉 （1、2、3、4、5）旋转运动：单个旋转件 配合（啮合）副的咬合处（6、7）直线运动：接近型 通过型 （8）形状和表面性质： （9）组合运动：旋转件与固定件 旋转件与直线运动件（二）传动机构的防护对策（二）传动机构的防护对策 机床常见传动机构机床常见传动机构 1.齿轮传动（图1-1 ） 必须装

5、置全封闭型的防护装置 2.皮带传动（图1-2 ） 最危险部位？皮带接头处、皮带进入皮带轮处 可采用金属骨架的防护网 3.联轴器 （图1-3 ） 防护罩（型）三、机械伤害类型及预防对策三、机械伤害类型及预防对策掌握 机械伤害类型机械伤害类型 1.1.各种状态各种状态 正常工作状态 非正常工作状态 非工作状态 企业职工伤亡事故分类企业职工伤亡事故分类 GB6441-86将危险因素分为20类其中机械行业存在其中14类：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害触电、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、火药爆炸触电、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、火药爆炸化学爆炸、物理爆炸、中毒

6、窒息、其它伤害化学爆炸、物理爆炸、中毒窒息、其它伤害没有纳入的没有纳入的6类：类：淹溺、冒顶片帮、透水、淹溺、冒顶片帮、透水、放炮、瓦斯爆炸、其它爆炸放炮、瓦斯爆炸、其它爆炸 注意：包括什么，不包括什么注意：包括什么，不包括什么参考：参考：国家机械安全标准国家机械安全标准机械安全基本概念与设计通则机械安全基本概念与设计通则 GB/T 15706.l1995非机械危险非机械危险机械危险机械危险电气危险电气危险温度危险温度危险噪声危险噪声危险 振动危险振动危险 辐射危险辐射危险 材料和物质产生的危险材料和物质产生的危险 未履行安全人机学原则产生的危险未履行安全人机学原则产生的危险（二）机械伤害预防

7、对策（二）机械伤害预防对策 两方面： 1. 实现机械本质安全 （注意4条顺序） 2. 保护人员安全（三）通用安全设施技术要求（三）通用安全设施技术要求 1. 安全设施设计要素疲劳是导致事故的重要因素 / 考虑人机工程学因素无法用设计实现本质安全时,应使用安全装置 2. 安全防护装置的一般要求光电式感应式要求 / 急停开关要求 3. 安全防护罩的技术要求拆卸必须使用工具 4. 安全防护网的技术要求安全距离要求防护人体通过部位网眼开口宽度(直径/边长/椭圆形孔短轴)安全距离手指尖6.535手指12.592手掌(不含第一掌指关节)20135上肢47460足尖76(罩底部与所站面间隙)150安全防护网

8、技术要求安全防护网技术要求机械设备防护罩安全要求GB8196-1987 不同网眼开口尺寸的安全距离mm四、四、机械安全设计及安全装置机械安全设计及安全装置 （一）本质安全（一）本质安全（二）失效安全（二）失效安全（三）定位安全（三）定位安全（四）机器布置（四）机器布置（五）安全防护装置（五）安全防护装置（一）本质安全（一）本质安全1. 本质安全技术2 .限制机械应力 3 .材料和物质的安全性4 .履行安全人机学原则5 .控制系统的安全设计6 .防止气动液压系统的危险7 .预防电气危害（五）安全防护装置（五）安全防护装置防护装置防护装置 通过设置物体障碍 隔离危险安全装置安全装置 通过自身结构功

9、能 限制/防止危险 1. 固定安全装置 2 .联锁安全装置 3 .控制安全装置 4 .自动安全装置 5 .隔离安全装置 6 .可调安全装置 7 .自动调节安全装置 8 .跳闸安全装置 9 .双手控制安全装置 六六、生产场所、生产场所安全技术安全技术 掌握( (一一) )采光要求采光要求 ( (二二) ) 通道要求通道要求（1）厂区主干道（2）车间安全通道（3）通道一般要求 ( (三三) )设备布局设备布局（1）设备间距（2）设备与墙/柱的距离（3）高于2m的运输线（四四）物料堆放物料堆放（1）功能分区（2）器具定位、摆放（3）存储限量（4）摆放整齐且稳固不超高（五）地面状态（五）地面状态（1）

10、通道 （2）坑/池/沟 （3）废弃物 （4）地面状态 参考参考: :事故原因分析事故原因分析1物的不安全状态物的不安全状态直接原因 在机械寿命的全过程各环节存在安全隐患2人的不安全行为人的不安全行为直接原因 指挥、 操作、监护失误 违章违纪作业 3. 安全管理缺陷安全管理缺陷间接原因 对设备的监管 对人员的教育培训 安全规章制度 应急预案救援 职业安全卫生管理体系一、金属切削机床及砂轮一、金属切削机床及砂轮了解（一）（一）危险因素危险因素与与常见常见事故事故 1.危险因素危险因素 静止的危险因素 旋转运动件 配合运动件 直线运动件 飞出物2.2.常见常见事故事故 触电事故 绞缠旋转运动 刺割、

11、崩伤 甩击、飞出物 夹挤、碰撞直线运动 绞伤、碾伤（二）（二）机床运转异常机床运转异常温升异常机床转速异常运转振动和噪声出现撞击声输入输出参数异常内部缺陷（三）（三）易损件的故障检测易损件的故障检测零部件故障检测重点 传动轴、轴承、齿轮 叶轮、轴承和齿轮滚动轴承损伤现象及故障齿轮装置故障（四）（四）常见危险因素控制措施常见危险因素控制措施（与危险因素对照）（五）砂轮机安全技术（五）砂轮机安全技术 了解1砂轮机安装砂轮机安装 （1）安装位置（2）砂轮的平衡（3）砂轮与卡盘匹配（4）砂轮的防护罩（5）砂轮机的工件托架（6）砂轮机接地保护2使用安全要求使用安全要求（1）用砂轮圆周面磨削（2）站在砂轮

12、侧面操作（3）禁止多人共同操作二、锻压二、锻压与冲剪与冲剪机械机械 熟悉 （一）（一）锻压机械锻压机械1. 危险因素识别伤害事故3种2. 锻造车间特点7条（灼、热、烟、突损、模坏、工具、噪振）3.安全技术要求（二）冲压（二）冲压机械机械1.曲柄压力机的工作原理曲柄压力机的工作原理加工过程加工过程：上/下模具垂直往复直线运动行程分析：行程分析： 冲压事故冲压事故：滑块的下行程，在模口区手受冲剪 2. 冲压作业安全技术冲压作业安全技术 手用工具送取 安全化模具 送取料的机械化、自动化 操作区采用安全装置冲压机械安全防护装置 栅栏式：固定和活动栅栏式双手操作式：按钮式、手柄式排除式：推手式、拉手式检

13、测式：光线式、感应式（三）剪板机剪板机 三、起重机械三、起重机械（一）（一）起重机械分类和特点起重机械分类和特点1起重机械的分类（1）轻小起重设备一般只有一个升降机构千斤顶、电动或手拉葫芦、绞车、滑车（2）桥架类型起重机三大机构起升、大车、小车（3）臂架类型起重机四大机构起升、运行、变幅、旋转（4）升降机常见有垂直升降机、电梯等桥架起重机桥架起重机结构特点：主要承载构件主要承载构件桥形结构梁，梁，小车沿主梁运行，取物装置悬挂在起重小车上。运动特点：三个工作机构的组合运动 起升机构升降运动 小车运行机构沿小车主梁运行 大车运行机构整机沿水平的运动臂架起重机臂架起重机结构特点： 主要受力构件主要受

14、力构件悬伸、可旋转的臂架臂架 支承装置轮、履带、轨道运动特点： 起升机构 运行机构 旋转机构 变幅机构门式起重机门式起重机门座式起重机门座式起重机（二）（二）起重机的挠性构件及卷绕装置起重机的挠性构件及卷绕装置1 1钢丝绳钢丝绳2滑轮滑轮3卷筒卷筒钢丝绳的类型 按钢丝的接触状态分类 点接触、线接触、面接触钢丝绳按钢丝绳的捻向分类 股、绳的捻向是否一致1）交互捻（交绕绳） 2）同向捻（顺绕绳） 钢丝绳在任何一段节距内的断丝的数达到表的数值时绳619绳637安全系数 （n）交互捻同向捻交互捻同向捻6126221167147261371683015 钢丝绳的报废标准：（1）断丝情况：断丝的性质与数量

15、 1）钢丝绳报废断丝数注： 表中断丝数指细钢丝，粗钢丝每根相当1.7根细钢丝 一个节距是指每股钢丝绳缠绕一周的轴向距离磨损、锈蚀量 %10152025304040折减系数 %85757060500（2）钢丝绳表面锈蚀或磨损的影响 1）断丝数折减： 根据锈蚀或磨损程度，将上表断丝数折减 并按折减后的报废2）危险品吊运：炽热金属或危险品 取一般钢丝绳报废断丝数的一半 其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减（3）过热： （4）变形观察判断 吊钩的危险断面和受力分析水平断面：拉+弯垂直断面：剪+拉+弯钩柄螺纹根部断面：拉锻钩检查报废： 1 裂纹 2 危险断面磨损达原尺寸的10% 3危险断面或吊钩颈部产生塑性变

16、形 4不允许焊接制造，不允许补焊修复吊钩板钩检查报废 1 裂纹 2片钩衬套磨损达原尺寸的50%时，应更换衬套 片钩心轴磨损达原尺寸的5%时，应更换心轴吊钩的负荷试验（三）起重机的取物装置（三）起重机的取物装置吊钩吊钩分类：锻钩、板钩（四）起重机械的制动装置（四）起重机械的制动装置制动器的作用制动器的作用支持作用支持作用： 静止物体保持静止状态（制动）停止作用（制动）停止作用： 迅速停止机构运动 （在一定时间或一定行程内）落重作用落重作用： 制动力 = 重力平衡 运动体以稳定的速度下降四、木工机械四、木工机械（一）木工机械特点（一）木工机械特点刀具速度高，转动惯性大易燃易爆性敞开式作业和手工操作

17、高噪声、高振动（二）（二）木工机械木工机械的的安全装置安全装置安全防护装置 有轮必有罩、有轴必有套 锯片有罩、锯条有套、刨(剪)切有挡消声、吸尘安全联控装置 刀轴与电气 在装卸/更换刀具/维修时 切断电源并保持断开位置防止木料反弹 安全送料装置/分离刀/安全屏护装置紧急停机的安全控制装置 缺少安全装置或其失效的木工机械应禁止使用1.1.带锯机带锯机 防护罩、锯卡、制动器2.2.圆锯机圆锯机 活动防护罩 分离刀(松口刀) 3.3.手压平刨手压平刨安全要求安全要求 必须使用圆柱形刀轴，绝对禁止方刀轴 压刀片外缘应与刀轴外圆相合 刨刀刃口伸出量不超过刀轴外径1.1mm 刨口开口量应符合规定 五、焊接

18、设备五、焊接设备 （一）气焊与气割（一）气焊与气割危险因素危险因素 爆炸和火灾、高温 金属熔渣飞溅、烟气、弧光电石（碳化钙，CaC2 ）遇水生成的乙炔（C2 H2 ） 与空气混合物有爆炸性危险 水量不足/散热不好/局部过热乙炔热分解爆炸1.电石储存和使用2.乙炔发生器装置3.氧气瓶 （二）电焊（二）电焊危险因素危险因素 电击、弧光伤害、灼伤、爆炸和火灾等l.交流弧焊机使用2.电焊作业防火防爆 安全人机工程基本知识安全人机工程基本知识一、安全人机工程的概念、主要内容及分类一、安全人机工程的概念、主要内容及分类1.安全人机工程的定义安全人机工程的定义2.主要研究内容主要研究内容了解3. 人机系统的

19、类型人机系统的类型了解（1）机械化机械化/半机械化人机系统半机械化人机系统 人机共体或机为主体 机器是动力源（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 二、机械设计本质安全二、机械设计本质安全1机械设计本质安全的定义机械设计本质安全的定义2机械设计本质安全要求机械设计本质安全要求 （1）失效安全 （2）定位安全 （3）安全布置 空间 照明 管线布置 人的特性人的特性 一、人的生理因素与安全的关系一、人的生理因素与安全的关系 人的感觉与感觉器官人的感觉与感觉器官1视觉视觉（1）常见视觉现象常见视觉现象（2）视觉损伤与视觉疲劳视觉损伤与视觉疲劳 视觉损伤 视觉疲劳（3）视觉的运

20、动规律视觉的运动规律 （1）听觉特性听觉特性 绝对阈限 辨别阈限辨别声音的方向和距离2听觉听觉（2）听觉的掩蔽听觉的掩蔽 弱声被强声掩盖被掩蔽声音的听阈提高的现象3人的感觉反应人的感觉反应（1）反应时间反应时间反应时间 = 感觉反应时间 + 开始动作所用时间人从外界获得信息 大脑加工分析发出指令运动器官执行动作（2）减少反应时间的途径减少反应时间的途径 合理地选择感知通道类型 适应生理心理要求 提高反应速度（二）人体的特性参数1人体特性参数人体特性参数 静态参数静态参数（基本尺度） 动态参数动态参数 生理学参数生理学参数 生物力学参数生物力学参数2人体劳动强度参数人体劳动强度参数劳动强度指数I

21、分为4级： 级（I15）轻劳动 级（I=1520）中等强度劳动 级 （I=2025）重强度劳动 级（I25）“很重”体力劳动能量代谢率能量代谢率耗氧量耗氧量心率心率劳动强度指数劳动强度指数二、人的心理因素二、人的心理因素 发生事故约占7075或更多1能力能力（1）感觉、知觉和观察力（2）注意（3）记忆（4）思维（5）操作能力2 2性格性格3 3气质气质4 4需要与动机需要与动机5 5情绪与情感情绪与情感6意志意志机械的安全特性及故障诊断技术机械的安全特性及故障诊断技术一、机械安全定义及一、机械安全定义及特性特性1机械安全定义2机械安全的特性 系统性、防护性、友善性、整体性二、人机系统常见的事故

22、及其原因二、人机系统常见的事故及其原因 （1）常见的事故常见的事故 1）卷入和挤压 2）碰撞和撞击 3）接触伤害 （2）事故原因事故原因 设备先天性潜在缺陷 设备磨损或恶化 人的不安全行为三、三、机械设备故障诊断技术机械设备故障诊断技术 1.1.机械状态监测及故障诊断模型机械状态监测及故障诊断模型设备的状态向量 异常或故障信息的重要载体 故障诊断的客观依据 进行诊断的先决条件常用手段 传感器、其他检测手段2.2.故障诊断的基本流程及实施步骤故障诊断的基本流程及实施步骤 基本流程基本流程 诊断文档建立诊断文档建立和诊断实施诊断实施实施步骤实施步骤（1）信号检测 （2）特征提取（3）状态识别 （4

23、）诊断决策3.故障诊断与状态监测故障诊断与状态监测广义故障诊断故障诊断与监测 状态监测第一阶段设备护士 狭义故障诊断第二阶段设备医生4.4.振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术（1）振动定义及分类（2）振动信号的检测与分析（3）振动诊断中的故障判别标准 按照设备各自的情况来确定标准 5.5.其他故障诊断技术其他故障诊断技术（1）油液分析技术 光谱油液分析 铁谱油液分析（ 2 ）温度检测及红外线监测（ 3 ）超声探伤技术（ 4 ）表面缺陷探伤技术 磁粉探伤 渗透探伤 涡流探伤第四节第四节 机械的可靠性设计与维修性设计机械的可靠性设计与维修性设计1可靠性可靠性（1 1）定义）定义（2） 可靠性度量

24、指标可靠性度量指标1）可靠度 2）故障率（失效率）熟悉 3）产品寿命曲线3个阶段了解 早期故障期 偶发故障期 磨损故障期4）平均寿命了解 （平均无故障工作时间） 5）维修度 6）有效度（广义可靠度） 了解2系统或产品的可靠性预计系统或产品的可靠性预计熟悉（1）串联系统串联系统的可靠性预计 所有单元均正常系统才正常链条拉车链条拉车 1）单元数，可靠性 各单元本身可靠性，系统可靠性 2）系统可靠性总是小于可靠度最低单元的可靠性 寿命取决于该单元的寿命 （2）并联系统并联系统（绳索模型绳索模型）的可靠性预计 只要有一个单元正常，系统就正常工作（3）串并联系统串并联系统的可靠性预计 3机械设备结构可靠

25、性设计要点机械设备结构可靠性设计要点 （1）确定合理的安全系数安全系数（2）贮备设计贮备设计（冗余设计）（3）耐环境耐环境设计（4）简单化和标准化简单化和标准化（5）结合部结合部的可靠性（6）结构结构安全设计（7）安全装置安全装置齐全（8）友好人机界面人机界面设计 4维修性设计维修性设计（1）维修及维修性维修及维修性（2）产品结构的维修性设计维修性设计 可达性 标准化与互换性 维修人员的安全（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：从产品的工作性能出发 维修性：从维修的角度考虑第五节第五节 人机系统人机系统一、一、人机信息及能量交换系统模型人机信息及能量交换系统模型实质：信息及能量的传递和交换