2011年安全工程师考试网上辅导安全生产技术第一章

1、第 页机械安全技术 主要内容 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第八节 第七节 第八节 第九节 第十节第一章机械安全技术机械行业安全概要金属切削机床及砂轮机安全技术 冲压（剪）机械安全技术 木工机械安全技术 铸造安全技术锻造安全技术安全人机工程基本知识人的特性 机械的特性人机作业环境第 节人机系统第十二节安全技术规范与标准第一节机械行业安全概要要一、机械产品主要类别二、机械设备的危险部位及防护对策三、机械伤害的类型及预防对策四、机械安全设计与机器安全装置五、机械生产动力设施危险点安全技术管理六、机械制造场所安全技术一、机械产品主要类别机械行业1） 机械行业系统生产的机械产品主要有12种：

2、农业机械；重型矿山机械；工程机械；石化通用机械；电工机械；机床；汽车；仪器仪表；基 础机械；包装机械；环保机械；其他机械。2） 非机械行业系统生产的机械产品主要有5种：铁道机械；建筑机械；纺织机械；轻工机械; 船舶机械等。机械产品的主要类别机械行业主要产品（12类）农业机械重型矿山机械工程机械石油化工通用机械电工机械机床汽车仪器仪表基础机械包装机械环保机械其他机械非机械行业主要产品(5类)铁道机械建筑机械纺织机械轻工机械船舶机械二、机械设备的危险部位及防护对策(一)危险部位(见 2页)(1) 齿轮等。(2)(3)(4)(5)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

3、、齿条和旋转的轴：包括连接器、新轴、卡盘、丝杠、圆形心轴和杆等。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 对向旋转部件的咬合处：如齿轮、轧钢机、混合辊。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机装置等。接近类型：通过类型：单向滑动：(6)(7)(8)(9)如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。旋转部件与滑动之间的危险：如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等2)防护对策安全措施分为：直接、间接和指导性三类传动装置的防护齿轮传

4、动(全封闭防护)；皮带传动(皮带接头处、皮带进入皮带轮处、护栏、注意静电火灾)； 联轴器(防护罩)。三、机械伤害的类型及预防对策(一)机械伤害的主要类型：。物体打击。车辆伤害。机械伤害。起重伤害。触电。灼烫。高处坠落。坍塌。火药爆炸。化学性爆炸G物理性爆炸Q火灾。其他(如摔扭挫擦等)。中毒窒息(二)机械危害预防对策(掌握)实现机械本质安全(注意顺序)(1)(2)(3)(4)消除产生危险的原因；减少或消除接触机器的危险部件的需求；使人们难以接近机器的危险部位或接近也不导致伤害; 提供保护装置或者防护服。保护操作者和有关人员的安全(1)(2)(3)(4)通过培训提高人们辨别危险的能力；通过对机器的

5、重新设计，使危险更加醒目；通过培训，提高避免伤害的能力； 增强采取必要的行动来避免伤害的自觉性。（三）通用机械安全设施的技术要求（掌握）设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素设计安全装置时，要把人的因素考虑在内。疲劳是导致事故的一个重要因素，设计者要考虑以 下几个因素，使人的疲劳降低到最小的程度。1)2)3)4)正确的布置各种控制操作装置。正确的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。无法实现本质安全时，要使用安全装置，并考虑四方面的因素：强度、刚度、稳定性和耐久性； 机器的可靠性；可视性；对其他危险的控制。机械安全防护装置的一般要求（掌握）（1）结构简单、布局合理，无锐利的边

6、缘和突缘。（2）具有足够的可靠性，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）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；安全防护罩、屏、栏 材料及与运转部件的距离，应符合规定。（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。（6）紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色。（7）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。（8）设备由紧急停车开关停止运动后，必须按启动顺序重新启动才能重新运转

7、。对机械设备安全防护罩的技术要求（掌握）1)2)3)4)5)6)7)8)9) 措施。4.只要操作工可能触及到的部件，在防护罩闭合前，活动部件就不能运转。 采用固定防护罩时，操作工触及不到运转中的活动部件。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。 防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。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。 使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。不影响操作，在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩。1500N的垂直力，并采取防滑GB81962008机械设备防人体进入后，可能引防护罩必须坚固牢靠，

8、以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害。 一般防护罩不准脚踏和站立，必须作平台或阶梯时，应能承受防护人体网眼开口宽度安全距离通过部位（直径及边长或椭圆形孔短轴尺寸）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，当现场要采用网壮结构时，应满足 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 起致伤危险的空间区域）的规定，见表不同网眼开口尺寸的安全距离（ mm手指尖 35手指 92手掌（不含第一掌指关节） 135上肢 460足尖 76 （罩底部与所站面间隙）150四、机械安全设计与机器安全装置（掌握）（一）本质安全（耐失误设计和耐故障设计）（二）失效安全（三）定

9、位安全（四）机器布局（空间、照明、管线、维护）（五）机器安全防护（P7）（一）本质安全（固有的、耐失误、耐故障）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机械危险的一种机械安全方法。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。避免锐边、尖角和凸出部分安全距离原则限制有关因素的物理量使用本质安全工艺过程和动力源（五）机器安全防护（装置关合，机器才运转）如起重量限制器 如防风防爬装置固定安全装置如各种防护罩联锁安全装置控制安全装置自动安全装置如固定护栏隔离安全装置可调安全装置自动调节安全

10、装置跳闸安全装置双手控制安全装置如冲床五、机械制造场所安全技术（一）采光按“工业企业照明设计标准”（二）通道（三）设备布局（四）物料堆放（五）地面状态（9- 11 页）（二）通道厂区干道：双向行驶宽度不小于5米有单向行驶标志的，主干道宽度不小于3米；危险地段有限速、限高、指示和警示牌。车间安全通道：汽车：宽度 3米；电瓶车：宽度 1.8米；手推车和三轮车：宽度 1.5米；一般人行道的宽 度 1米。一般要求：（三）设备布局.设备间距（大、中、小）.设备与墙、柱距离.高于2米的运输线有防护罩（网）；低于2米的运输线的起落段设护栏（不低于1.05米）。（四）物料堆放.分区：毛坯、成品、半成品、工器具

11、、垃圾等；.工器具存放指定位置；1.5倍班加工量，夜班 2.5 ）;（垛底与垛咼比为1:2时，垛咼不超出2米，砂箱垛不超过3.5米）。.坯料限量存入（白班.工件物料摆放不得超高（五）地面状态.道路宽度.平整.地面清洁，无绊脚物第二节金属切削机床及砂轮机安全技术（一）金属切削机床常见的危险因素：静止的部件；旋转部件；内旋转咬合；往复运动和滑动；飞出物。常见事故：设备接地不良、漏电，未采用安全电压；旋转运动部位未加防护罩清除铁屑无专用工具，操作者未戴护目镜；加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架； 零部件装卡不牢；保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时；砂轮有裂纹或装卡不合规定带手套操作旋转机床。

12、机床运转时出现的异常温升异常机床转速异常机床在运转时出现振动和噪声机床出现撞击声机床的输入输出参数异常机床内部缺陷运动机械中易损件的故障检测。温升异常。机床转速异常。机床在运转时出现振动和噪声金属切削机床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；。用专用工具，戴护目镜；。尾部安装防弯装置；。零部件、加工件装卡牢固；。及时维修安全防护装置；。选择合格砂轮，装卡合理；。加强检查，杜绝违章，穿戴好劳动保护用品。砂轮机安全 砂轮机安装位置选择；安装位置的选择。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方， 较大的车间应设置专用的砂轮机房。如果因厂房地

13、形的限制不能设置专用的砂轮机房，则应在砂轮 机正面装设不低于1.8m高度的防护挡板 砂轮的静平衡。砂轮的不平衡造成的危害主要表现在两个方面，一方面在砂轮高速旋转时, 引起振动；另一方面，不平衡加速了主轴轴承的磨损，严重时会造成砂轮的破裂，造成事故。因此， 要求直径大于或等于 200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行静平衡调试。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10 mm时应更换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2mm厚度为12mm的软垫。砂轮机的防护罩。砂轮机

14、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;防护罩的安装要牢固可靠，不得随意拆卸或丢弃不用。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。以遮挡磨削飞屑伤及操作人员。它安装于防护罩开口正端，宽度应大于砂轮防护罩宽度，并且应牢固地固定在防护罩上。此外， 砂轮圆周表面与挡板的间隙应小于6mm 砂轮机的工件托架。砂轮直径在150mm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 3mm使用砂轮机的安全要求禁止侧面磨削。不准正面操作。不准共同操作。2人共用1台砂轮机同时操作，是一种严重的违章操作行为，应严格禁

15、止。第三节冲(剪)压机械冲压作业的危险因素：1)2)3)4)2)1)2)设备结构具有的危险动作失控开关失灵模具的危险冲压作业安全技术手用安全工具(如夹钳、吸盘、夹盘等) 模具区防护措施3）安全装置（机械式、双手式、光电式）。固定栅栏式或活动栅栏式防护装置。推手式、拉手式安全装置。摆杆式。光线式、感应式、翻板式安全装置。互锁装置。防护罩（包括脚踏开关的防护罩）3机械化和自动化作业第四节 木工机械（锯、刨、铳、磨）木工机械的危险因素。机械伤害。火灾和爆炸O木材的生物、化学危害。木粉尘危害O噪声和振动危害木工机械的安全防护装置。木工机械应装吸尘排屑装置、消声或通风装置；。凡外露的皮带盘、转盘、转轴等

16、部位应装设防护罩；。每台木工机械的刀轴和电器应有联锁装置；。尽可能装自动进料装置；使用自动进料器也应有防护罩；。木料有反弹危险的地方，应装防弹装置；。专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置； 。机床的周围应经常清理。防止火灾。带锯安全装置： 防护罩，锯轮全封闭；锯盘制动控制器 园锯安全装置：分离刀和活动防护罩，安装相应的消声装置。 木工刨床安全装置光电技术的应用，降低噪声，使用圆柱形刀轴压力片外缘与刀轴相合第五节铸造安全技术火灾及爆炸 灼烫 机械伤害 高处坠落 尘毒危害 噪声振动 高温和热辐射铸造作业危险有害因素1）2）3）4）5）6）7）铸造作业安全技术措施1）工艺要求。工艺布置。工艺设置。

17、工艺方法浇注作业配砂作业造型和制芯作业落砂清理作业2）建筑要求3）除尘炉窑破碎与碾磨设备砂处理设备、筛选设备、输送设备第六节锻造安全技术锻造的特点高温下作业辐射量大产生烟尘冲击力作用力大。锻造工具放在一起。噪声、振动大锻造的危险有害因素机械伤害火灾爆炸灼烫噪声和振动尘毒危害热辐射锻造的安全技术措施。锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。外露的传动装置。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启动装置的结构应能防止锻压机械以外的开动或自动开动电动启动装置的按钮键，其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样。 高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击

18、现象，降低突然升高的压力。 蓄力器通往水压机得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。任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。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，使操作人员能在水压机的工作地 点上管观察到荷重的位置。新安装和经过大修理的锻压设备应该根据设备图样和技术说明书进行验收和试验。操作人员应认真学习操作规程，加强设备的维护、保养。第七节安全人机工程基本知识(24)一、安全人机工程概念、主要研究内容及分类（一）安全人机工程定义研究人机环境系统的本质安全，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 济运行的一门应用科学。（二）

19、安全人机工程研究的主要内容（人与机器的关系）（P24, 了解）分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，针对性的有关安全设计 生理心理特性研究，人机匹配，构成最佳人机系统人机结合面、信息传递的安全问题人机系统可靠性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。解决安全问题的根 本是实现生产过程的机械化和自动化，（三）人机系统的类型（了解）机械化、半机械化现代生产中应用最多的人机系统系统的安全性主要取决与人机共体人机共体，或机为主体，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。控制系统中设置监控装置； 人机功能分配的合理性、

20、机器本质安全性及人误系统的安全性主要取决机器全自动化控制人机分离（发展方向） 人是监督者和管理者，自动控制系统出现差错时才需要人起作用；本质安全性、机器的冗余系统失灵及人的应变能力差二、机械设计本质安全（熟悉）（一）定义指机械的设计者，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）机械失效安全机械故障时不出危险（三）机械部件的定位安全机械部件安置到不可能触及的地点（四）机器的安全布置车间内的机器合理布局（空间、照明、管线布置）第八节 人的特性（新加内容）一、人体测量（一）人

21、体尺寸测量基础人体测量所涉及的是一个特定的群体而非个人。因而选择样本必须考虑代表性的群体，测量的 结果要经过数理统计处理，以反映该群体的形态特征与差异程度。人体测量是通过测量人体各部位 尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种安全设 计、工业设计和工程设计提供人体测量数据。一、人体测量的基本术语 被测者姿势（立姿、坐姿） 测量基准面 （）测量方向支承面和着装基本测点及测量项目（图3）被测者姿势（立姿、坐姿）基本姿势1）直立姿势指被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直, 手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直膝部

22、，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈 45 0夹角，体重均匀分布于两足。2）坐姿指被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、 右大腿大致平行，膝弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。测量基准面垂直轴、纵轴、横轴1)2)3)4)5)矢状面 正中矢状面 冠状面 水平面 眼耳平面J呻山 f 1状I刖IS呦叽也ii 卜 1；11/ Uilu *卜ifi fl 阳 I测量方向（1）（2） 外侧。（3）（4）（5）在人体上、在人体左、下方向上，将上方称为头侧端。将下方称为足侧端。右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为在四肢

23、上, 对于上肢, 对于下肢,将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。 将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。支承面和衣着立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。要求被测量 者裸体或穿着尽量少的内衣测量.在后者情况下在测量胸围时，男性应撩起汗背心，女性应松开胸罩 后进行测量。5人体测量的主要仪器所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用 三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。人体测高仪。主要是用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等

24、 立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。人体测量用直脚规。主要是用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则 部位的宽度或直径，如测量耳、脸、手、足等部位的尺寸。人体测量用弯脚规。常常用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸 厚等部位的尺寸。6.人体测量主要统计函数可用X表示，对于n个样本的测量值 Xi, X2Xn。,(1)平均数。常用统计指标平均数亦称均值， 其平均值X如式I 一 1所示：Xj + X2 + -Xn1 门n 1=1(2)方差。方差又叫均方差，一般用 值。方差表明样本的测量值是变量， X2Xn,方差的计算式为：S2表示，是描述测量数据在平均值上下波动程度大小

25、的既趋向均值而又在一定范围内波动。对于n个样本的测量值 X,护=丄董艾x/n- 1 i=i(3)标准差。为统一量纲，人们常用标准差S来表示样本相对平均值的波动情况，即测量值集中与离散的程度。对于 n个样本的测量值 X1, X2Xn,标准差的计算式为：右 E x?= ndn I i-iJ标准误差。标准误差又称抽样误差。由抽样的统计值来推测总体的统计值，而一般情况下，抽样与总体的统计值不可能完全相同，这种差别就是由抽样引起的，被称为标准误差或抽样误差。S -标准误差X，的一般计算式为：S百分位数。是人体测量常用概念。表示某一测量数值所标志的群体数量与整个群体的百分比关系，最常用第 5、第50、第9

26、5三种百分散位。以人的身高尺寸为例，第5百分位数是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有 95%勺人群身材大于此值；第 50百分位数是指大于或小于此人群身 材尺寸的各为50%第95百分位数是指有95%勺人群身材尺寸小于此值，而有 5%勺人群身材大于此 值。i和标准差s来计算某一般认为，人体尺寸统计数据基本符合正态分布规律，因此可用平均值 一百分位所对应的人体尺寸数值。Pv= X 土（3 X K）式中K为变换系数。在求第 1百分位数第50百分位数据时，取负号；求第50百分位数第99百分位数据时，取正号。常用的百分位和变换系数的关系见表I 2。第50百分位数即中位数。利用正态分布理论，还可以求出某一

27、测量数据所属的百分位数P,即：P= 0.5+P根据在正态分布概率数值表上的z值可查得对应概率数值P,其中XiZ =（二）静态测量1.静态测量方法人体尺寸的静态测量属于传统的测量方法，用途根广。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。制作衣服时人体尺寸的测量是常见的人体静态测量的方法，这 种测量是在被测量者静态地站着或坐着的姿势下进行的。静态测量数据是动态测量的基础，是设计 人机系统不可缺少的参数。人体测量的数据是指人体不同部位的尺寸，在设计不同的设备或产品时，会涉及到人体不同部位的尺寸。不同的人给出的人体测量的定义可能略有出人。1986年Pheasant给出了较权威

28、的各种人体测量数据及其图示，见图1 7。关于该图的有关解释可参照表I 3。图2b测量项目立姿tlKnUKAUK+R2)I r图2d测量项a 立姿图2e 测量项a 立姿屮咗卜喪耳科曲即,唯蚩肘扁蚩瓷曲為I 小鹹足岛TJSS屮高坐貲曲融 小W如建酩坐姿测虽项H1,-1止产I MI总口能窃卞fets：V屈出程启扁半嘟触必小&加足AAM解蚩射訪*潔蚩竖了、翘丹坐姿测蛾项y覺ft*?利岛1呼堡繰rt1皆蚩肘ft土 iX I屮瓷人瞰耳/7I -.图少b测量项目坐姿坐A坐竇怙蹩世曲応出蚩隔小駁jEIU绘点阳和桂肘斷1屮沫ir唯瓷斤I瑪轉誅塾出沫屮R帮蚩a自小屉加出爲舉蜜肘囱坐姿测罐项1JI图3c测童项目坐姿

29、發卜我奁| T. A咿姿蔚A屮燮轨111屮安WAWtt肿知?肘曲1省探坐姿昇軽”世处下般长蹩A蜡程rt屮寰!爲加腿MlJbi凸na；耶瓷丿、純耳El屮爲卷腔禹%公町岳屮命1屮灼M卡哽！;加.i1屮公世爲十粒捕肚；屮泡影响人体测量数据的因素（1）民族因素。（2） 性别、年龄因素。男性的平均身高比女性高lOOmm同时.人的体形也随着年龄的增长而变化，最为显著的是儿童期和青年期。一般而言.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，并且随年龄的增加这一过程也在加速（主要发生在脊柱）。而人

30、的体重和某些宽度和周长尺寸却随着年龄的增长而增加。因此，在设计工作装置时，须了解所设计的工作装 置是否适合于特定的年龄组使用。在使用人体尺寸数据时。（3）职业因素。不同职业的人在体型和人体尺寸上存在着较大的差异。由于长期的职业活动， 使他们身体的某些部分得到了特别锻炼及适应而改变了体型。体力劳动者和脑力劳动者在体型和身 体的某些尺寸方面就有较大的差别。（三）动态测量活动空间要完成一项非常简单的任务，人体也需要某些部位运动，这就要求有足够的空间， 即活动空间。人在劳动或运动时，人体空间位置与尺寸时刻在变化，这种变化是动态变化。动态测量就是测定人 体动态变化时的数值。活动空间的分配依赖于许多因素：

31、使用的人群，任务，衣物，设备作业性质等。所以一般没有 固定的规则或模式。伸展域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。主要有：通过肩部 关节的正中矢状面的垂直部分；通过关节的横断面的水平部分；通过肩关节的沿着冠状缝平面的垂 直部分。设计人员更为关心的是人在工作时所涉及的区域；（1）正常区域。将上肢轻松地垂直于体侧，曲肘，以肘关节为中心，前臂和手能自由到达的区 域，在该范围内，人操作时能舒适、轻快地工作，即前臂活动正常范围。（2）最大区域。例如完全伸展整个上臂所能涉及的区域。手臂向外伸直，以肩关节为中心，臂 的长度（半径不包括手长）所划过的弧形轨迹在水平面上的投影。在最

32、大作业范围内操作时，静力 负荷较大，长时间处于这种状态下操作，最容易引起疲劳。（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：最大最小准则。该准则要求根据具体设计目的选用最小或最大人体参数。如人体身高常用于通道和门的最小高度设计，为尽可能使所有人（99%以上）通过时不致发生撞头事件，通道和门的最小高度设计应使用高百分位身高数据；而操作力设计则应按最小操纵力准则设计。可调性准则。对与健康安全关系密切或减轻作业疲劳的设计应遵循可调性准则，在使用对象 群体的5% 95%可调。如汽车座椅应在高度、靠背倾角、前后距离等尺度方向上可调。平均准则。虽然平均这个概念在有关人使用的

33、产品、用具设计中不太合理，但诸如门拉手高、锤子和刀的手柄等，常用平均值进行设计更合理。同理，对于肘部平放高度设计数而言，由于主要是能使手臂得到舒适的休息，故选用第50百分位数据较合理，对于中国人而言，这个高度在14 27.9cm 之间。使用最新人体数据准则。所有国家的人体尺度都会随着年代、社会经济的变化而不同。因此,应使用最新的人体数据进行设计。地域性准则。一个国家的人体参数与地理区域分布、民族等因索有关，设计时必须考虑实际 服务的区域和民族分布等因素。功能修正与最小心理空间相结合准则。国家标准公布的有关人体数据是在裸体或穿单薄内衣 的条件下测得的，测量时不穿鞋。而设计中所涉及的人体尺度是在穿

34、衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的 人体尺寸。因此，考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量，也就是应在人体尺 寸上增加适当的着装修正量。所有这些修正量总计为功能修正量。于是，产品的最小功能尺寸可由 式1 8确定：S min = Ra+A f式中S min最小功能尺寸；R 第a百分位人体尺寸数据； A f功能修正量。功能修正量随产品不同而异，通常为正值，但有时也可能为负值。通常用实验方法求得功能修 正量，但也可以通过统计数据获得。对于着装和穿鞋修正量可参照表1 4中的数据确定。对姿势修正量的常用数据是：立姿时的身高、眼高减10 mm坐姿时的坐高、眼高减 44 mm考虑操作功能修正量时，应以

35、上肢前展长为依据，而上肢前屉长是后背至中指尖点的距离，因而对操作不同功能的 控制器应作不同的修正。如对按钮开关可减12 mm对推滑板推钮、扳动扳钮开关则减25 mm。二、人的生理特性 （P33）（一）人的感觉与感觉器官视觉1）常见的几种视觉现象（1 ）暗适应与明适应（2）眩光。眩光对作业的不利影响：主要是破坏视觉的暗适应，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，造成视觉疲劳。应该采取的主要措施：1 ）限制光源亮度；2）合理分布光源；3）改变光源或工作面的位置；4）合理的照度（3）视错觉（有哪些视错觉）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

36、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（了解）（1 ）视觉损伤,C6一210 cd/m黄斑烧伤；眼的折光缺陷或提早形成老花;视觉机能降低眼承受的可见光最大亮度： 红外线一白内障； 高亮度光源（激光、太阳光） 低照度或低质量光环境 眩光或照度大且变换频繁的光-视觉疲劳、睫状肌萎缩； 眼睛局部或全身性疲劳。P 34）（2）视觉疲劳 长时间看近物或细小物体 - 长期在劣质光照环境下工作3）视觉运动规律（了解）（ 眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。一般

37、机器 外形设计成横向长方形。视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行。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。 当眼睛偏离视中心时，下。约3%能够看清目标，所以工作中不应有突然转移线的要求。要角速度大于 1 /s -2 /s，且双眼聚焦同一目标。0.07-0.3S，人眼视觉暂停时间平均视线突然转移过程中，0.17s。鉴别清楚运动的目标， 看清物体最短的注视时间为听觉1） 听觉特性（了解）（1）听觉绝对阈限一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2X

38、10 -5 Pa、声强10-12 W/m2（2）听觉的辨别阈限辨别阈限一指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。 辨别阈限与声音频率和强度有关（3）辨另情音的方向和距离2）听觉的掩蔽（了解）人的感觉反应（熟悉）1）反应时间（熟悉）反应时间指人从机械或外界获得信息，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。反应时间由感觉反应时间（t a）和开始动作所用时间（tg）两部分构成。（记住不同的反应时 间）为保证安全作业，一方面设计机器时要考虑操纵速度低于人的反应速度；另一方面，设法提高 人的反应速度2） 减少反应时间的途径（掌握）合理的选择感知类型；适合人的生理心理要求，按人机工程学原

39、则设计机器；作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度。（二）人体的特性参数人体的特性参数1）静态参数2）动态参数3）生理学参数4）生物力学参数人体劳动强度参数。能量代谢率。能量代谢率=劳动代谢率/基础代谢率所谓基础代谢率是指劳动者在绝对安静横卧状态下，为维持生命，在单位时间内所需的最低能 量消耗量。劳动代谢率是指劳动者在劳动时的能量消耗量与安静时的能量消耗量之差除以劳动时间。安静时的能量消耗量大体为基础代谢量的120%能量消耗量可通过测定劳动时呼出气中的Q及CO的比例，算出劳动者 Q。的消耗量折算得到。耗氧量（单位L/ min ）。3L。人在作业时因耗能量增加，需氧

40、量也必增多，每分钟的需氧量称为耗氧需。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C.心率Fd.劳动强度指数劳动强度指数，是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强 度小。体力劳动强度按，大小分为4级：I级（I 25）为“很重”体力劳动。（三）疲劳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。产生疲劳的原因及消除途径1）产生疲劳的原因（教材 40页）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；工作环境很差。作业者本身的因素：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； 劳动者本人的思

41、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 庭生活的不顺都可能引起心理疲劳。2）消除疲劳的途径在进行显示器和控制器设计时充分考虑人的生理心理因素通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所的布局，合理的温湿度，充足的光 昭等 八、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（都是基于一种疲劳之后人体的反应能力下降）主观感觉调查表法（见表1疲劳自觉症状调查表）分析脑电图测定频闪值（CFF）智能测验 精神测验 连续拍摄人体动作的变化单调作业与轮班作业Gray ）指出：工（1）单调

42、作业。单调作业是近代工业生产的特点之一。美国国心理学家格雷（ 作的单调乏味，使美国工业每年损失千百万美元，而其中有许多可以设法避免。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：Z型作业。常见于一些自动化大工厂控制室人员的作业。他们的主要作为是用视觉监视各种 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。Y型作业。常见于用机器和工作进行简单的重复操作。X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。2）单调作业的特点。作业简单、变化少、刺激少，弓I不起兴趣；受制约多，缺乏

43、自主性，容易 丧失工作热情；对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者情绪消极；只完成工作的一小部分， 对整个工作的目的，意义体验不到，自我价值实现程度低；作业只有少量单项动作，周期短，频率 高，易引起身体局部出现疲劳乃至心理厌烦。3） 单调作业引起疲劳的原因。单调作业虽然不需要消耗很大的体力，但千篇一律重复出现着的 刺激，使人的兴奋始终集中于局部区域，而其周围很快产生抑制状态，并在大脑皮质中扩散，经过一段时间，便会出现疲劳现象。此外，随着技术不断进步，劳动分工越来越细，使作业在很小的范 围内反复进行，这种高度单调的作业，压抑了作业者的工作兴趣，引起消极情绪乃至极度厌烦，从 而导致心理疲劳。共

44、主要表现为感觉体力不支、注意力不集中、思维迟缓、懒散、寂寞和欲睡等。4）避免作业单调的措施培养多面手。交换工作，基础作业工作工人兼做辅助或维修作业，或兼做基层管理工作。工作延伸。按进程扩展工作内容，如参与研究、开发、制作，激发热情和创造力。操作再设计根据人的生理心理特点重组工序，如合并动作、工序，使作业多样化显示作业终极目标。设立作业的阶段目标，使作业意识到单项操作是最终产品的基本组成。 中间目标的到达，会给人以鼓舞，增强信心。动态信息报告。在工作地放置标识板，每隔相同时间向工人报告作业信息，让作业人员了解 工作成果。推行消遣工作法。作业者在保证任务完成的前提下，可自由支配时间如弹性工作制等。

45、这样会使时间浪费减少，充分利用节约的时间去休息、学习、研究，提高工作的生活质量。改善工作环境。可利用照明、颜色、音乐等条件，调节工作环境尽可能适宜于人。（2）轮班作业轮班制分为单班制、两班制、三班制或四班制等。各个行业应当根据行业自身的特点、劳动性 质及劳动者身心需要安排轮班方式。如纺织企业的“四班三运转”，煤炭企业的“四六轮班”，治 金、矿山企业的“四八交叉作业”。国外还实行“弹性工作制”、“变动工作班制”、“非全日工 作制”、“紧缩工作班制”等轮班制度。对于日夜轮班制度的研究，必须同时考虑工作效率和劳动者的身心健康。三、人的心理因素（一）能力能力是一个人顺利完成某种活动所必须具备的心理特征

46、之一，是一个人完成一定任务的本领。感觉、知觉和观察力注意力（重点）记忆力思维想象力操作能力（二）性格性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为的方式中，区别于他人所表现出的那些比较稳定 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。将性格分为：冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型。前两者中的性格属于安全型，后三 种属于非安全型热情直率易于急躁主观；活泼好动易于轻举妄动；沉着踏实易于因循守旧； 心绪消沉易于谦虚谨慎。（三）气质（4种）精力旺盛、灵活机智、安静稳定、自卑退让、（四）需要与动机动机是由需要产生的，有什么样的需要就决定着有什么样的动机。（五）情绪与情感情绪是由肌体生理需要是否得到

47、满足而产生的体验，属于人和动物共有。感情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。在实际工作中表现出来的有如下两种不安全情绪：急躁情绪：人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。烦躁情绪：表现沉闷，不愉快，精神不集中，心猿意马，严重时自身器官往往不能很好协调， 更谈不上与外界条件协调一致。（六）意志意志就是人们自觉地确定目的并调节自己的行动去克服困难，以实现预定目的的心理过程，它 是意识的能动作用的表现。第九节机械安全特性一、了解机械安全的特性；二、掌握人机系统常见的事故及其原因;三、

48、熟悉机械设备故障诊断技术。一、机械安全定义及特性（了解）P 45-46（一）机械安全定义机械在预定的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。（二）机械安全的特性（了解）系统性防护性友善性整体性二、机械设备故障诊断技术（熟悉）P46（一）诊断模型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。（二）诊断步骤：信号检测；特征提取；状态识别；诊断决策。（三）状态监测故障诊断由专门人员进行；状态监测由现场操作人员进行。（四）诊断技术振动诊断技术油液分析技术；（光谱分析；铁谱分析）；温度检测及红外线监

49、测技术超声探伤技术表面缺陷探伤技术（磁粉探伤；渗透探伤；涡流探伤等。）三、机械可靠性设计与维修性设计（一）可靠性定义及其度量指标P48可靠性定义是指系统或产品在规定的条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性度量指标：可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程度作出定量表示。常用的基本 度量指标有：（1）可靠度（常用 R（t ）表示，称为可靠度函数）：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。不可靠度（常用F（t ）表示）：是系统护产品在规定条件和规定时间内未完成的规定功能概率， 即发生故障的概率，所以也称累计故障率。（2） 故障率（或失效率）-（熟悉）（了解

50、）（3）平均寿命（或平均无故障工作时间）（4）维修度-（了解）（5）有效度-（了解）（二）维修性设计维修及维修性所谓维修是指使产品保持在正常使用的运行状态，以及为排除故障或缺陷所采取的一切措施， 包括设备运行过程中的维护保养、设备状态监测与故障诊断以及故障检修、调整和最后的验收试验 等直至恢复正常运行等一系列工作。简言之，为保持或恢复产品规定功能采取的技术措施叫做维修。维修性是指对故障产品修复的难易程度，即在规定条件和规定时间内，完成某种产品维修任务 的难易程度。产品结构的维修性设计维修性设计是指产品设计时，设计师应从维修的观点出发，保证当产品一旦出故障，能容易地 发现故障，易拆、易检修、易安

51、装，即可维修度要高。维修度是产品的固有性质，它属于产品固有 可靠性的指标之。维修度的高低直接影响产品的维修工时、维修费用，影响产品的利用率。维修性 设计中应考虑的主要问题大致包括：（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序。（2）零组部件的标准化与互换性。产品设计时应力求选用标准件，以提高互换性，这将会给产 品的使用维修带来很大方便。因为标准化零件质量有保证，品种和规格大大减少，于是就可以减少 备件库存和资金积压，既能保证供应，又简化管理。（3）维修人员的安全。产品在结构设计时除考虑操作人员的安全外，还必须考虑维修人员的安

52、全，而这后一项工作往往最容易被人们忽视。可靠性设计与维修性设计的关系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。前者着重从保证产品的工作性 能出发，力求不出故障或少出故障，是解决本质安全问题，在方案设计和结构设计阶段就设法消除 危险与有害因素；后者则从维修的角度考虑，一理产品发生故障，其本身就能自动及时发现故障， 并且显示故障或发出警报信号，并能自动排除故障或中止故障的扩展。第十节人机作业环境合适的光环境是保持人们正常、稳定的生理、心理和精神状态，提高工作效率，减少差错和事 故的必要条件。早期人机学的光环境研究主要是生产劳动作业场所的光环境，后来则关注到了各种工作和生活 的室内空间

53、光环境。室内光环境由天然采光和人工照明两部分组成，分别简称为采光和照明。一、光环境（一）光的度量光通量（1uminous flux ）从光源辐射出来、能引起人眼视觉的光能量辐射速率（单位时间内从 光源辐射出来，能引起人眼视觉的光辐射能）。发光强度（1umi nous in te nsity）光源在给定方向的发光强度，用在给定方向的单位立体角。发光强度的单位是坎德拉（cd, candela ），简称坎。亮度（1umi nance）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，亮度的单位是坎 德拉每平方米，cd/m2。照度（illuminance , illumina

54、tion）（在被光源照射的面上）被照面在单位面积上的光通量。照度的单位是勒克斯（1x, lux ），简称勒。（二）照明对作业的影响照明与疲劳因为亮光下瞳孔缩小，视网膜上成像更为清晰，视物清楚。当照明不良时，因反复努力辨认， 易使视觉疲劳，工作不能持久。视觉疲劳的症状眼睛疲劳的视觉症状有：眼睛乏累、怕光刺眼、眼痛、视力模糊、眼充血、出眼屎以及流泪等。 视觉疲劳还会引起视力下降、眼球发胀、头痛以及其它疾病而影响健康，工作失误甚至造成工伤。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。视觉疲劳是产生事故和影响功效的主要原因二、色彩环境人依靠眼睛可获得约 87%勺外来消息，而眼睛只有通过光的作

55、用在物体上才能获得印象，故色 彩有唤起人的第一视觉的作用。色彩能改变室内环境空气气氛，色彩会影响视觉的印象。故有经验的建筑师和室内设计师都十 分重视色彩对人的物理的、生理的和心理的作用，十分重视色彩能唤起人的联想和情感的效果，以 期在室内设计中创造富有性格、层次和美感的色彩环境。颜色的特性1）色调2）明度3）彩度色彩对人的影响1）色彩对生理的影响2）色彩对心理的影响 a.色彩的冷暖感B.色彩的轻重感色彩的尺度感色彩的距离感色彩的软硬感色彩的情绪感三、微气候环境热环境条件就是通常说的气候条件；室内热环境也就是室内的微小气环境。热环境的4个基本参量是：空气温度、空气的相对湿度、热辐射和气流速度空气

56、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。舒适温度是指人的主观感觉舒适的温度或指人体生理上的适宜温度。常用的是以人主观感觉到 舒适的温度作为舒适温度。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（ 35）C。对人的工作效率有影响的低温，通常是在10C以下。低温对人体最普遍的伤害是冻伤。当人体的深部温度降到27C以下时，人即濒临死亡。空气温度空气的干湿程度即空气湿度。湿度有绝对湿度和相对湿度两种。作业环境的湿度通常采用相对 湿度来表示。相对湿度在80%上称为高气湿，低于30渝为低气湿。空气相对湿度对人体的热平衡 和温热感有重大

57、作用，特别是在高温或低温的条件下，高气湿对人体的作用就更明显。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%- 70%寸感到舒适。0.15m/s时，人即可感到空气流速度 气流主要是在温度差形成的热压力作用下产生的。一般气流速度为气新鲜。热辐射热辐射包括太阳辐射和人体与其周转环境之间的辐射。任何两种不同温度的物体之间都有热辐 射存在，它不受空气影响，直至两物体的温度相平衡为止。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 体对负辐射有利于人体散热，在防暑降温上有一定意义。温度、温

58、度、风速和热辐射对人体的影响有时可以相互替代，某一条件的变化对人体的影响， 可由另一条件的变化所补偿。（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要保持体温，体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量相平衡。人体的热平衡议程式为：S= M- W- H式中 S人体单位时间储热量； M人体单位时间能量代谢量； W人体单位时间所做的功；H人体单位时间向体外散发的热量。当M WF H时，人感到热；当 MW H时，人感到冷；当 M= W H时，人处于热量 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)(2)(3)(4)人体单位时间辐射热交换量人体单位时间对

59、流热交换量 人体单位时间蒸发热交换量 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而积的大小及传导系数人体对微气候环境的主观感觉“舒适”有两种含义，一种是指主观感到的舒适；另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用 的是以人的主观感觉作为标准的舒适度。人的工作效率与所处环境舒适度感受通常为正相关。舒适的温度舒适的温度舒适的风速微气候环境的综合评价要综合评价微气候环境。目前，评价微气候环境有四种方法或指标。有效漫度(感觉温度)不适指数三球温度指数(WBG)卡他度(1)(2)(3)(4)微气候环境对人体的影响高温作业环境对人体的影响高温环境使人心率和呼吸加快湿热环境对中枢神经系统具有抑制作用高温环境，人的水分和盐分大量丧失做好采暖和保