1、第一章 机械安全技术(10+2)第一节 机械行业安全概要了解机械装置的组成:驱动、变速、传动、工作、制动、防护装置和润滑、冷却系统一、机械产品主要类别(了解)机械行业的主要产品包括以下12类:(下面浏览即可)(1)农业机械:.(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)石油化工通用机械:.风机、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:家用电器等。 (6)机床:.锻压.、铸造、木工机械等。 (7)汽车:载货汽车、客车、轿车、改装汽车、摩托车
2、等。 (8)仪器仪表:.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、固体废物处理设各等。(12)其他机械掌握非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械(塔吊、龙门吊)、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(掌握)(一)机械设备的危险部位:(旋转的部位、运动的部件,锋利的部位)(1)旋转部件和成切线运动部件咬合处; (2)旋转的轴; (3)旋转的凸
3、块和孔处; (4)对向旋转部件的咬合处;(5)旋转部件和固定部件的咬合处; (6)接近类型,如锻锤的锤体; (7)通过类型;如刨床;(8)单向滑动部件;(9)旋转部件与滑动之间;(二)机械传动机构安全防护对策机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。齿轮传动机构中,两轮开始啮合的地方最危险。皮带传动机构中,皮带开始进入皮带轮的部位最危险。联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服。 机械设备安全技术措施分类:直接安全技术措施:在设计机器时,考虑消除机器本身的不安全因素;本质安全。机器本身带的间接安全技术措施:在机械设备上安装各种安全防护装置;使用后加的,为间接, 指导性安全措施
4、:安全规定及设置标志。1、齿轮传动的安全防护。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。皮带传动比比较差,精度不够,有过载功能。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50mm。一般传动机构离地面2m以下要设防护罩。下列情况在2m以上也应加以防护:皮带轮之间的距离在3m以上;皮带宽度在15cm以上;皮带回转的速度在9mmin以上。3、联轴器等的防护。要求联轴器上没有突出的部分,即采用安全联轴器。轴上的固定螺钉一般采用沉头螺钉,使之
5、不突出轴面。根本的办法就是加防护罩,最常见的是。三、机械伤害的类型及预防对策(必考,年年都有题)(一)机械伤害类型:(掌握)机械装置在正常工作状态、非正常工作状态(故障、检修保养)、非工作状态(指环境条件)都可能发生危险。(1)物体打击:物体在重力或外力作用下产生运动打击人体。不含主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌引发打击。(2)车辆伤害:场内机动车辆行驶中引起的人体坠落、倒塌、飞落、挤压。不含起重提升、牵引车辆和车辆停驶。(3)机械伤害:机械设备运动(静止)部件、工具、加工件与人体接触引起的伤害。不含车辆、起重机械伤害。(4)起重伤害:各种起重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、
6、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:指火焰烧伤、高温烫伤、化学灼伤、物理灼伤(光、放射性物质)。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:指在高处作业(基准面2米以上)中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故。(9)坍塌:物体受力作用超过自身的强度或结构稳定性破坏。不含矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起坍塌。(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
7、发生的爆炸事故。(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:如摔、扭、挫、擦等伤害。 (二)机械伤害预防对策措施:(两个方面:实现机械安全和保护操作者和有关人员安全)(掌握)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,人对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能。1、实现机械安全:(注意先后顺序)【十六字:消除危险、减少接触、难以接近、提供防护】消除产生危险的原因。减少或消除接触机器的危险部件的次数;使人们难以接近机器的危险部位(或提供安全装置,使得接近这些部位不会导致伤害);提供保护
8、装置或者防护服。例题2、保护操作者和有关人员安全:通过培训来提高人们辨别危险的能力;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);通过培训,提高避免伤害的能力;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(熟悉)1、安全设施设计要素。(掌握)从安全人机工程学角度出发,使人的疲劳降低到最小的程度。(1)正确布置各种控制操作装置。(2)正确选择工作平台的位置及高度。(3)提供座椅。(4)出入作业地点要方便。在无法使用设计来做到本质安全时,设置安全装置要考虑的四方面因素:(掌握)(1)强度、刚度、稳定性和耐久性。(2)对机器可靠性的影响。(3)危险部位可视性。(4)
9、对其他危险的控制。2、机械安全防护装置的一般要求(非常重要的考点)(1)结构简单、布局合理,不得有锐利的边缘和突缘。(2)有足够的可靠性,规定期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性(五个力学性能)。(3)安全防护装置应与设备运转连锁;安全防护罩、屏、栏的材料及其至运转部件的距离应符合标准。(4)光电式、感应式等安全防护装置应设置故障报警装置。(5)紧急停车开关瞬时动作时能终止设备的一切运动。有惯性的设备,紧急停车开关应与制动器或离合器连锁。3、对机械设备安全防护罩的技术要求(和2、一般要求结合起来复习)(1)防护罩没闭合或一部分失灵前,活动部件就不能运转或运转中的部件停止运动。即
10、连锁。(2)固定防护罩把运转中的活动部件罩起来。 (3)防护罩与活动部件间间隙50mm。(4)防护罩应牢固地固定,拆卸、调节必须使用工具。(5)防护罩不允许给生产场所带来新的危险。(6)不影响操作。操作或维护保养时不需拆防护罩。 (7)防护罩必须坚固可靠。(8)防护罩不准脚踏;必须作平台时,应能承受1500N(150kg)的垂直力。4、对机械设备安全防护网的技术要求(了解)防护人体部位网眼开口宽度(mm)安全距离(mm)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3 m;通行电瓶车1.8 m;通行手推车、三轮车1.5 m;人行通道lm。(3)通道的一般要
11、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、无坑、沟、无突出路面的管线。道路土建施工应有警示牌或护栏,夜间要有红灯警示。(三)设备布局大型设备中型设备小型设备备注最大外形尺寸(长度)12m612m6m设备间距2mlm0.7m设备之间有操作工位的应将操作空间与设备间距一并计算;大、小设备同时存在按最大的算。设备与墙、柱距离0.9m0.8m0.7m高于2m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;低于2m的运输线的起落段两侧应加设护栏,栏高1.05m。(四)物料堆放(1)分区。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
12、形。(2)定置。放在指定的部位,安全稳妥,防止坠落和倒塌伤人。(3)限量。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,夜班为2.5倍,但大件不超过当班定额。(4)高度。垛底与垛高之比为1:2时,垛高不超出2m;砂箱堆垛不超过3.5m。(五)地面状态要求(2)为生产而设置的深大于0.2m、宽大于0.1m的坑、壕、池应有可靠的防护栏或盖板。夜间应有照明。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(了解)1、机床的危害因素(1)静止部件的危害因素。(2)旋转部件的危害因素。(3)内旋转咬合。 (4)往复运动和滑动的危害。(5)飞出物。二、金属切削机床的安全技术措施1、
13、机床运转异常状态(了解)(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零部件故障检测的重点:传动轴、轴承、齿轮、叶轮,其中滚动轴承和齿轮的损坏更为普遍。三、砂轮机的安全技术要求(熟悉)1、砂轮机安装(1)安装位置。如果受厂房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。(2)砂轮的平衡。直径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。砂轮法兰盘直径砂轮直径的1/3,砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。(4)砂轮机的防护罩
14、。砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上65。防护罩在主轴水平面以上开口30时必须设挡屑屏板。此外,砂轮圆周表面与挡板的间隙106cd/m2; 300m以下的短波紫外线引起紫外线眼炎。常受红外线照射引起白内障; 直视高亮度光源,如激光、太阳光会引起黄斑烧伤;低照度、低质量的光环境,引起老花; 眩光或照度剧烈而频繁变化的光引起视觉机能的降低。视觉疲劳。导致睫状肌萎缩,使其调节能力降低,可形成近视。(3)视觉的运动规律眼睛的水平运动比垂直运动快。视线运动的习惯顺序:从左到右,从上到下,顺时针进行。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,在偏离距离相同的情
15、况下,观察率优先顺序:左上、右上、左下、右下。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。对于运动的目标,只有当角速度大于l/s2/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。人眼看一个目标要得到视觉印象,最短的注视时间为0.070.3s。平均需要0.17s。2、听觉(1)听觉特性听觉绝对阈限:指听觉系统感受到的最弱声音和痛觉声音强度值。与频率、声压、声波刺激时间有关。识别声音需要的最短持续时间:2050ms。听觉辨别阈限:指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。与频率、强度有关。辨别声音的方向和距离的能力。声源与两耳间的距离差1cm,传播时间
16、差0.029ms;距离增加一倍,声压级减少6dB(2)听觉的掩蔽效应:一个声音由于其他声音的干扰而使人的听觉发生困难,只有提高该声音的强度才能使人产生听觉,这种现象称为听觉的掩蔽。被掩蔽声音阈值强度提高的现象即掩蔽效应。3、人的感觉与反应(1)反应时间:一般反应时间0.10.5s;复杂选择性反应时间13s;进行复杂判断和认识的反应时间35s;机器设计中为保证安全作业,一是使操纵速度低于人的反应速度,二是设法提高人的反应速度。(2)减少反应时间的途径合理选择感知类型。听觉反应时间最短,约0.10.2s,其次是触觉和视觉。利用听觉进行控制最佳。适应人的生理、心理要求,按人机工程学原则设计机器。提高
17、操作者操作技术的熟练程度。(二)人体的特征参数1、人体特性参数:(1)静态参数;(2)动态参数;(3)生理学参数(人体耗氧量、心跳及人体表面积和体积)(了解) (4)生物力学参数(握力、拉力、转动惯量)2、人体劳动强度参数(一定记住)(1)人体的能量代谢人所需要能量,由三种能源系统提供:ATPCP系统、乳酸能系统、有氧氧化系统1)人体能量代谢的测定方法:有直接法和间接法两种。目前一般采用间接法。间接法基本原理:先测得能源物质氧化时的氧耗量和二氧化碳的排出量,求得两者之比(呼吸商),再推算某一时间或某项作业所消耗的能量。能耗量以千卡表示。氧耗量的表示方法,一种以每分钟所消耗的氧气容积表示;另种以
18、人体千克体重每分钟消耗的氧气量表示从事劳动所需要的能量最终来源于糖、脂肪、蛋白质的氧化和分解。不同的能源物质在体内氧化时,其呼吸商是不同的;各种能源物质在体内氧化时,每消耗l L氧所产生的热量(氧热价)也是不同的。2)能量代谢与能量代谢率能量代谢分为三种:基础代谢、安静代谢和活动代谢o 基础代谢:人在静卧、空腹,室温20左右的能量代谢。基础代谢率:单位时间内的基础代谢量。安静代谢:作业前为保持身体平衡或某姿势的能量代谢。包括基础代谢量,通常为基础代谢量的l20。活动代谢:从事特定活动所进行的能量代谢。活动代谢率=实际代谢率安静代谢率相对能量代谢率RMR:为消除差异,用活动代谢率与基础代谢率之比
19、来衡量劳动强度的大小。相对能量代谢率RMR=活动代谢率/基础代谢率=(实际代谢率安静代谢率)基础代谢率3)影响能量代谢的因素:(2)耗氧量:每分钟的需氧量。人体每分钟能供应的最大耗氧量,正常成人3 L,常锻炼的达4L多。(3)心率:年龄越大,心率越低。(4)人的劳动强度:以能耗量、氧耗、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等作为指标分级的。劳动强度分级只适用体力劳动为主的作业。1)国外的劳动强度分级:以能耗量和氧耗量作为分级标准,分为轻、中等、强、极强、过强五级。2)我国的劳动强度分级:把作业时间和单项动作能量消耗结合。级15;1520;2025;25。指数大劳动强度大。(三)疲劳1、疲劳分为肌
20、肉疲劳(体力疲劳)和精神疲劳(或称脑力疲劳)。2、疲劳产生的原因及消除途径(1)疲劳的原因: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,设计不良;工作环境很差。2)作业者本身的因素。包括机体疲劳(生理疲劳)、主观疲劳(心理疲劳)造成心理疲劳因素:劳动成果不佳;劳动内容单调;劳动环境缺少安全感;劳动技能不熟练;劳动者的思维及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好、家庭生活不顺。3、疲劳的测定(看一下即可)包括:主观感觉调查表法、分析脑电图、测定频闪值、智能测验、精神测验、连续拍摄人体动作变化4、单调作业的分类:Z型作业:一些自动化大工厂控制室人员的作业。Y型作业:用机器和
21、工具进行简单的重复操作,如用铆钉机打铆钉和用锤煅铁。X型作业:各种部件组装工厂装配线上的工作,从事流水线作业。避免作业单调的措施: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;推行消遣工作法;改善工作环境三、人的心理特性能力(感觉、知觉和观察力、注意、记忆、思维、操作能力)、性格、气质、需要与动机、情绪与情感、意志第九节 机械的特性(大纲已删除)一、机械安全的定义及特性(一)机械安全:1、在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、在整个寿命周期内,发生可预见的非正常情况下的任何风险事故时机器是安全的。(二)机械安全特性:系统性、防护性、友善性、整
22、体性二、机械故障诊断技术(一)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。(三)故障诊断技术1、振动诊断技术: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键点。2、油液分析技术:包括光谱分析和铁谱分析。3、温度检测及红外线监测技术4、超声探伤技术:检测时常用的是15MHz的超声波5、表面缺陷探伤技术:包括磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等三、机械可靠性设计与维修性设计(一)可靠性设计1、可靠性: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。可靠性是时间的函数。2、可靠性度量指标:(1)可靠度=(产品的个数-出故障的个数)/产品的个数不可靠度(累计
23、故障率)=出故障的个数/产品的个数(2)故障率=(N个产品在t时刻后的故障产品数/该时刻后的时间量t)/在t时刻还能正常工作的产品数(3)非维修产品的平均寿命=N个产品失效前的平均工作时间;维修产品的平均无故障工作时间=使用寿命周期内的某段观察期间累积工作时间/发生故障次数。(4)维修度:指维修产品发生故障后,在规定条件和规定时间内能修复的概率,它是维修时间f的函数。(5)有效度(广义可靠度):指狭义可靠度与维修度的综合。指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、维修性:指对故障产品修复的难易程度。维修度是产品
24、的固有性质。维修性设计应考虑的主要问题:(1)可达性。(2)零组部件的标准化与互换性。(3)维修人员的安全。(三)可靠性设计与维修性设计的关系: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,一旦产品发生故障,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(大纲新增加的)一、光环境(一)光的度量光通量发光强度(光强)照度亮度定义单位时间内通过的光量光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量被照面单位面积上所接受的光通量发光面
25、的明亮程度单位流明(1m)坎德拉(cd)勒克司(lx)坎德拉每平方米(cd/m2)测量光电管光电池照度计亮度计计算公式光强I=光通量/立体角照度E=光通量/受照物体表面面积S亮度L=光强I/(取定方向发光面面积S*cos)其他最基本的光度量用来描述点光源的发光特性照度受人工照明、自然采光、设备布置、反射系数等影响,一般站立工作的场所取地面上方85cm,坐位工作时取40cm处进行测定如果发光强度越大,而发光面积越小,则亮度越大。这里的发光面可以是直接辐射的面光源,也可以是被光照射的反射面或透射面。(二)照明对作业的影响(特别注意)视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要原因。视觉疲劳可通过闪光融合频率
26、和反应时间来测定。二、色彩环境(一)颜色的基本特性(3个,了解一下)1、色调:是颜色在质方面的特征。2、明度:是颜色在量方面的特征。白色明度大,黑色明度小,纯白色反射100的光。染料加入白色,可提高明度。3、彩度:颜色的鲜明程度。波长越单一,颜色也就越纯和、越鲜艳。纯光谱的各种颜色彩度最大。黑、白、灰彩度最小,某一色调混入白色,呈未饱和色;混入黑色、灰色,呈过饱和色。倘若两个颜色的三个特性相同,在视觉上将会产生同样的色彩感觉。(二)色彩对人的影响。1、色彩对生理的影响:(1)对视觉疲劳的影响。以色调对比为主。引起眼睛疲劳,蓝、紫色最甚,红、橙色次之,黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起。(2)对其他机
27、能的影响。红色使人兴奋和不稳定,血压升高;蓝色抑制兴奋使机能稳定,降血压。2、色彩对心理的影响:(记住)(1)色彩的冷暖感。红、橙、黄为暖色;蓝、绿、紫为冷色。(色彩本身没有冷暖的性质)。(2)色彩的轻重感。取决于颜色的明度,明度高的色(浅色)显得轻,反之感觉重。(3)色彩的尺度感。明度高和暖色有扩散作用,使物像轮廓给人以胀大感觉;反之有内聚作用。(4)色彩的距离感。明度高和暖色有前进、凸出、接近的感觉;反之有后退、凹陷、远离的感觉。但这关系并不绝对,视其背景的变化而变化,主体色与背景色明度对比大时有进的感觉,反之有退的感觉;主体色与背景色色相相近时有退的感觉,反之有进的感觉。(5)色彩的软硬
28、感。取决于明度和纯度,明色感软,暗色感硬;黑与白是坚固色,灰色是乘软色。中等纯度的色感较高纯度或低纯度色感硬; (6)色彩的情绪感。三、微气候环境(一)构成微气候的要素(一定要记住四个构成要素)1、空气温度。分为舒适温度 (213)和允许温度舒适温度(3-5)。对人的工作效率有影响的低温,通常是在10以下。低温最影响手指的精细操作。2、空气湿度:分为绝对湿度和相对湿度。作业环境的湿度用相对湿度表示。80为高气湿,30为低气湿。30-70时感到舒适。高温高湿人体散热更加困难;低温高湿更加阴冷。3、气流速度。室外舒适温度范围内,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。两种不同温度的物体之间都有热辐射。热量从高温物体向低温物体辐射而使低温物体受热,称为正辐射。人体对负辐射不很敏感,会因负辐射散失大量热量而受凉。各要素的相互关系:四者有时可以相互替代,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1、人体的热平衡方程式:人体单位时间储热量S=单位时间能量代谢量M(单位时间所做的功W+单位时间向体外散发的热量H)