2015年安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》：機(jī)械安全設(shè)計(jì)

　　機(jī)械安全設(shè)計(jì)與機(jī)器安全裝置

　　四、機(jī)械安全設(shè)計(jì)與機(jī)器安全裝置

　　機(jī)械安全設(shè)計(jì)是指在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置，從限制操縱力、運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量和速度到減少噪聲和振動(dòng)，采用本質(zhì)安全技術(shù)與動(dòng)力源，應(yīng)用零部件間的強(qiáng)制機(jī)械作用原理，履行安全人機(jī)工程學(xué)原則等多項(xiàng)措施，通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，盡可能避免或減小危險(xiǎn)；也可以通過提高設(shè)備的可靠性、機(jī)械化或自動(dòng)化程度，以及采取在危險(xiǎn)區(qū)之外的調(diào)整、維修等措施，避免或減小危險(xiǎn)。

　　（一）本質(zhì)安全

　　本質(zhì)安全是通過機(jī)械的設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)階段采取措施來消除隱患的一種實(shí)現(xiàn)機(jī)械安全方法。

　?。?）采用本質(zhì)安全技術(shù)。本質(zhì)安全技術(shù)是指利用該技術(shù)進(jìn)行機(jī)械預(yù)定功能的設(shè)計(jì)和制造，不需要采用其他安全防護(hù)措施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機(jī)械的預(yù)定功能時(shí)滿足機(jī)械自身的安全要求。包括：避免銳邊、尖角和凸出部分；保證足夠的安全距離；確定有關(guān)物理量的限值；使用本質(zhì)安全工藝過程和動(dòng)力源。

　?。?）限制機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械零件的機(jī)械應(yīng)力不超過許用值，并保證足夠的安全系數(shù)。

　　（3）材料和物質(zhì)的安全性。用以制造機(jī)械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及人員的安全或健康。材料的力學(xué)特性，如抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、沖擊韌性、屈服極限等，應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷作用要求；材料應(yīng)能適應(yīng)預(yù)定的環(huán)境條件，如有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力；材料應(yīng)具有均勻性，防止由于工藝設(shè)計(jì)不合理，使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力；同時(shí)，應(yīng)避免采用有毒的材料或物質(zhì)，應(yīng)能避免機(jī)械本身或由于使用某種材料而產(chǎn)生的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)。

　?。?）履行安全人機(jī)工程學(xué)原則。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，通過合理分配人機(jī)功能、適應(yīng)人體特性、人機(jī)界面設(shè)計(jì)，作業(yè)空間的布置等方面履行安全人機(jī)工程學(xué)原則，提高機(jī)械設(shè)備的操作性和可靠性，使操作者的體力消耗和心理壓力降到最低，從而減小操作差錯(cuò)。

　　5）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的安全原則。機(jī)械在使用過程中，典型的危險(xiǎn)工況有：意外啟動(dòng)、速度變化失控、運(yùn)動(dòng)不能停止、運(yùn)動(dòng)機(jī)械零件或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮各種作業(yè)的操作模式或采用故障顯示裝置，使操作者可以安全地處理。

　　6）防止氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)的危險(xiǎn)。采用氣動(dòng)、液壓、熱能等裝置的機(jī)械，必須通過設(shè)計(jì)來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各種潛在危害。

　　7）預(yù)防電氣危害。用電安全是機(jī)械安全的重要組成部分，機(jī)械中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。預(yù)防電氣危害應(yīng)注意防止電擊、短路、過載和靜電。

　　設(shè)計(jì)中，還應(yīng)考慮到提高設(shè)備的可靠性，降低故障率，以降低操作者查找故障和檢修設(shè)備的概率；還應(yīng)采用機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)，盡量使操作人員遠(yuǎn)離有危險(xiǎn)的場所；還應(yīng)考慮到調(diào)整、維修的安全，以減少操作者進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的需要。

　　（二）失效安全

　　設(shè)計(jì)者應(yīng)該保證當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障時(shí)不出危險(xiǎn)。相關(guān)裝置包括操作限制開關(guān)、限制不應(yīng)該發(fā)生的沖擊及運(yùn)動(dòng)的預(yù)設(shè)制動(dòng)裝置、設(shè)置把手和預(yù)防下落的裝置、失效安全的緊急開關(guān)等。

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　　把機(jī)器的部件安置到不可能觸及的地點(diǎn)，通過定位達(dá)到安全。但設(shè)計(jì)者必須考慮到在正常情況下不會(huì)觸及到的危險(xiǎn)部件，而在某些情況下可能會(huì)接觸到，例如，登著梯子對機(jī)器進(jìn)行維修等情況。

　?。ㄋ模C(jī)器布置

　　車間合理的機(jī)器安全布局，可以使事故明顯減少。安全布局時(shí)要考慮如下因素：

　?。?）空間。便于操作、管理、維護(hù)、調(diào)試和清潔。

　?。?）照明。包括工作場所的通用照明（自然光及人工照明，但要防止炫目）和為操作機(jī)器而特需的照明。

　　（3）管、線布置。不要妨礙在機(jī)器附近的安全出入，避免磕絆，有足夠的上部空間。

　　（4）維護(hù)時(shí)的出入安全。

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