2015年安全工程師《技術》復習資料：機械安全的定義及特性

　　主要內容：機械安全的定義及特性，人機系統(tǒng)常見事故及原因，機械設備故障診斷技術。

　　機械安全的定義及特性

　?。ㄒ唬C械安全定義

　?。ǘC械安全的特性

　　1. 系統(tǒng)性

　　現代機械的安全應建立在心理、信息、控制、可靠性、失效分析、環(huán)境學、勞動衛(wèi)生、計算機等科學技術基礎上， 并綜合與系統(tǒng)地運用這些科學技術。

　　2. 防護性

　　通過對機械危險的智能化設計，應使機器在整個壽命周期內發(fā)揮預定功能，包括誤操作時， 其機器和人身均是安全的， 使人對勞動環(huán)境、勞動內容和主動地位的提高得到不斷改善。

　　3. 友善性

　　機械安全設計涉及到人和人所控制的機器， 它在人與機器之間建立起一套滿足人的生理特性、心理特性， 充分發(fā)揮人的功能的、提高人機系統(tǒng)效率的安全系統(tǒng)， 在設計中通過減少操作者的緊張和體力來提高安全性， 并以此改善機器的操作性能和提高其可靠性。

　　4. 整體性

　　現代機械的安全設計必須全面、系統(tǒng)地對導致危險的因素進行定性、定量分析和評價， 整體尋求降低風險的最優(yōu)設計方案。

　?。?一 ） 常見的事故

　　1. 卷入和擠壓

　　這種傷害主要來自旋轉機械的旋轉零部件， 即兩旋轉件之間或旋轉件與固定件之間的運動將人體某一部分卷入或擠壓。這是造成機械事故的主要原因， 其發(fā)生的頻率最高， 約占機械傷害事故的 47.7% .

　　2. 碰撞和撞擊

　　這種傷害主要來自直線運動的零部件和飛來物或墜落物。例如， 做往復直線運動的工作臺或滑枕等執(zhí)行件撞擊人體；高速旋轉的工具、工件及碎片等擊中人體；起重作業(yè)中起吊物的墜落傷人或人從高層建筑上墜落傷亡等。

　　3. 接觸傷害

　　接觸傷害主要是指人體某一部分接觸到運動或靜止機械的尖角、棱角、銳邊、粗糙表面等發(fā)生的劃傷或割傷的機械傷害和接觸到過冷過熱及絕緣不良的導電體而發(fā)生凍傷、燙傷及觸電等傷害事故。

　?。?二 ） 事故原因

　　1. 機械設備存在先天性潛在缺陷

　　屬于這一類的潛在安全隱患涉及面很廣， 從設計到制造諸如零件材料缺陷及材料選擇不當、基礎設計不當、強度計算不準、結構設計不當、操縱控制機構設計不當、顯示裝置設置不當、無安全防護裝置以及制造中的加工裝配不當等等。

　　2. 設備磨損或惡化

　　使用過程中由于磨損、老化降低了設備的可靠性而產生新的潛在危險因素， 如裂紋、腐蝕等缺陷， 但由于未被發(fā)現而“帶病”運轉。

　　3. 人的不安全行為

　　有的是由于安全意識差而做的有意的行為或錯誤的行為， 有的則是由于人的大腦對信息處理不當而所做的無意行為， 如誤操作或誤動作。人的任何一種不安全行為都可能導致事故發(fā)生。

　　絕大多數人機事故是可以采取故障診斷等預先識別技術加以防范的。

　?。?一 ） 機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷模型

　　故障診斷是研究機械設備運行狀態(tài)變化的信息， 進而識別、預測和監(jiān)視機械運行狀態(tài)的技術方法。

　　在設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中， 設備的狀態(tài)向量是設備異?；蚬收闲畔⒌闹匾d體，是設備故障診斷的客觀依據，所以及時而正確地掌握狀態(tài)向量是進行診斷的先決條件，為此就要用傳感器或其他檢測手段進行狀態(tài)信號的監(jiān)測。

　　二 ） 故障診斷的基本流程及實施步驟

　　故障診斷包括診斷文檔建立和診斷實施兩大部分。診斷實施過程是故障診斷的中心工作，它可以細分為4 個基本步驟：

　?。?） 信號檢測。按不同診斷目的選擇最能表征設備狀態(tài)的信號， 對該類信號進行全面地檢測， 并將其匯集在一起， 形成一個設備工作狀態(tài)信號子集， 該子集稱為初始模式向量。

　?。?） 特征提取 （ 或稱信號處理 ） .將初始模式向量進行維數變換、形式變換， 去掉冗余信息， 提取故障特征， 形成待檢模式。

　?。?） 狀態(tài)識別。將待檢模式與樣板模式 （ 故障檔案）對比， 進行狀態(tài)分類。

　?。?） 診斷決策。根據判別結果采取相應的對策。對策主要是指對設備及其工作進行必要的預測和干預。

　　三 ） 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測

　　故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測是廣義故障診斷中不可分割的兩個有機組成部分。嚴格地講， 狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是兩個不同的概念。狀態(tài)監(jiān)測一般由現場操作人員進行。故障診斷則一般由專門人員進行， 他們只是在確定設備已發(fā)生異常的基礎上對異常設備進行處理，提取故障特征， 識別設備狀態(tài)并提出診斷決策。雖然理論上兩者是有根本差異的， 但實際中由于兩者的密切相關性， 往往把狀態(tài)監(jiān)測也劃歸在故障診斷的研究范疇中， 統(tǒng)稱為設備的故障診斷與監(jiān)測或簡稱為故障診斷。由于狀態(tài)監(jiān)測是故障診斷的前提， 因此有時也把狀態(tài)監(jiān)測稱為故障診斷實施的第一階段， 而把狹義故障診斷稱為故障診斷實施的 第二階段。

　?。ㄋ模┱駝颖O(jiān)測與診斷技術故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的技術包括振動監(jiān)測與診斷技術等內容。

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