第一章　机械安全技术

第一节　机械安全基础知识

一、机械基本概念
　　机械是由若干个零、部件连接构成，至少有一个零、部件是可运动的，并配备或预定配备动力系统，是具有特定应用目的的组合。
　　机械安全是指在机械生命周期所有阶段，按规定的预定使用条件执行其功能的安全。
①风险减小：符合法律法规要求、考虑现有技术水平；
②生命周期：运输、安装、调整、维修、拆卸、停用及报废；
③安全保证：物的安全状态、人的安全行为、人-机和谐关系；

二、机械分类
　　按照机械的使用用途，可以将机械大致分为10类：
1.动力机械（原动机）：电动机、内燃机、蒸汽机以及在无电源的地方使用的联合动力装置；
2.金属切削机械：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、拉床、电加工机床、锻床、其他机床；
3.金属成型机械：锻压机械、铸造机械；
4.交通运输机械：汽车、火车、船舶、飞机；

5.起重运输机械：起重机、运输机、升降机、卷扬机；
6.工程机械：挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械、其他专用工程机械；
7.农业机械：拖拉机、林业、牧业、渔业机械；
8.通用机械：泵、风机、压缩机、阀门、真空设备、分离机械、变速机、干燥设备、气体净化设备；
9.轻工机械：纺织、食品加工、印刷、制药、造纸机械；
10.专用机械：冶金、采煤、化工、石油机械；

三、机械使用过程中的危险有害因素
　　（一）机械性危险
　　致伤物通过机械运动作用于人体，致使人体组织或机能被破坏；
　　产生机械性危害的条件因素主要有：
　　（1）形状或表面特性：锐边、尖角、粗糙或光滑表面；
　　（2）相对位置：挤压、剪切、缠绕区域的相对位置；
　　（3）动能：零部件因运动松动、脱落、折断、碎裂、甩出；
　　（4）势能：人或物的重力势能或物在特定条件的弹性势能；
　　【注】高处作业跌落属于机械性危险的特殊类型（复合钝器伤）
　　（5）质量和稳定性：抗倾翻性或移动机器防风抗滑的稳定性；
　　（6）机械强度不够导致的断裂或破裂；
　　（7）料堆坍塌、土岩滑动造成掩埋所致的窒息危险；
　　【注】机械性窒息是机械暴力引起呼吸障碍，导致氧气吸入减少或停止，二氧化碳在体内滞留，大多数情况为外窒息；
　　【例如】中毒窒息、电击窒息、疾病窒息均不属于机械性窒息；

　　（二）非机械性危险
　　（1）电气危险：触电（电击、电伤），静电危险；
　　（2）危险温度：高温灼烫烫伤、低温冷冻冻伤；
　　（3）噪声危险：机械噪声、动力噪声、电磁噪声；
　　（4）振动危险：局部振动、全身振动；
　　【注】振动多因时间累积造成的生理性伤害，不属于机械危险。
　　（5）辐射危险：电离辐射（X射线）、非电离辐射（红外光）；
　　（6）材料和物质产生的危险：酸、碱、毒、粉尘、易燃爆；
　　（7）未履行安全人机工程学原则而产生的危险：外界环境等；

四、机械危险部位及其安全防护措施
运动部分是最危险的，机械加工设备的加工区也是危险部位。
　　（一）转动的危险部位及其防护
　　（1）转动轴（无凸起部分）：
　　在光轴的暴露部分安装一个松散的、与轴具有12mm净距的护套来对其进行防护，护套和轴可以相互滑动。
　　【问题思考】可否使光轴表面足够光滑，防止卷入缠绕伤害？

　　（2）转动轴（有凸起部分）：
　　具有凸起物的旋转轴应利用固定式防护罩进行全面封闭；
　　（3）对旋式轧辊：
　　为防止可能被卷入的危险，一般采用钳型防护罩进行防护；
　　【问题思考】可否以增大轧辊的间距，防止卷入伤害？

　　（4）牵引辊
　　装设钳型条，减少间隙提供保护，通过开口便于材料的输送；
　　（5）辊式输送机
　　应在驱动轴的下游安装防护罩，被驱动轴下游无需装防护罩；
　　【问题思考】是否应在所有能转动的轴下游侧安装防护罩？

　　（6）轴流风扇（机）：
①安装在通风管道内部的轴流风扇（机）将不存在危险；
②开放式叶片防护网应能保证空气流通及防止手指接近叶片；
　　（7）径流通风机：
①安装在通风管道内部的风机不存在危险；
②进风口应被一定长度导管保护，入口覆盖防护网，导管长度和网孔尺寸能防止手指和手臂接近转动的叶片；

　　（8）啮合齿轮：
　　齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。
①防护装置材料可用钢板或铸造箱体，坚固牢靠，无振动；
②外壳不应有尖角和锐利部分，应便于开启进行维护保养；
③防护罩内壁应涂红色，最好装设电气联锁装置进行保护；

　　（9）旋转的有辐轮：
　　有辐轮属于转动轴时，利用金属盘片填充有辐轮提供保护，也可在手轮上安装弹簧离合器，使轴能够自由转动；
　　（10）砂轮机：
除磨削区域附近，均应加以密闭提供保护，在其防护罩上应标出砂轮旋转的方向和最高线速度等技术参数；
　　（11）旋转的刀具：
①手工送料，应减少刀刃暴露，使用背板进行保护；
②需拆卸刀片时，应使用特殊的卡具和手套提供保护；

　　（二）直线运动的危险部位
　　（1）切割刀刃：
　　暴露部分尽可能少，对刀具维护时，需提供特殊的卡具；
　　（2）砂带机：
　　砂带应该向远离操作者的方向运动，具有止逆装置，靠近操作人员的端部应进行防护；

　　（3）机械工作台和滑枕：
　　运动平板（滑枕）达到极限位置时，平板（滑枕）的端面距离和固定结构的间距不能小于500mm；
　　（4）配重块：
　　应对其全行程加以封闭，直到地面或机械的固定配件处；
　　（5）带锯机：
可调防护装置应装在带锯机上，切割区裸露，其他区域应封闭；
　　（6）冲压机和铆接机：
需提供能够感知手指存在的特殊失误防护装置；

　　（7）剪刀式升降机：
①主要危险在于邻近的工作平台和底座边缘形成的剪切；
②维护时主要危险在于剪刀结构的意外闭合；
　　【问题思考】针对上述两种危险可采取什么措施进行防护？

　　（三）转动和直线运动的危险部位
　　（1）齿条和齿轮：
　　应利用固定式防护罩将齿条和齿轮全部封闭起来；
　　（2）输送链和链轮
　　应能防止接近链轮的锯齿和输送链进入到链轮部位；

　　（3）皮带传动：
皮带的接头处和皮带进入皮带轮位置是最危险的部位；
①皮带传动精度较齿轮机构和链轮机构较差；
②皮带驱动过程中会因摩擦生热；
③皮带打滑可以起到过载保护作用；
④易产生摩擦起静电，不适用易燃易爆场所；
⑤需控制静电电荷环境宜选用三角皮带传动系统；
　　皮带皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网；
　　【注】即可起到散热作用，又可防护手指不触及皮带；
　　皮带机构防护机构的设置：

　　距离地面2m以上应加设防护的情况：
皮带轮中心距3m以上，宽度15cm以上，转速9m/min以上；

五、实现机械安全的途径与对策措施
　　机械设备安全包括机械产品的安全和机械使用的安全两方面；
　　应考虑机器正常工作状态、非正常状态和一切可能的其他状态；
①正常作业状态：必须具备运动要素，且不可避免；
②非正常状态：故障、检修、保养、停止运作的静置状态；
　　【实现机械设备安全的基本途径】
①选用适当的设计结构，避免或减少风险；
②减少对操作者涉入危险区的需要；

　　【消除或减小风险的“三步法”】
　　第一步：本质安全设计措施
　　又称直接安全技术措施，是风险减小的第一步，最重要的一步；
　　第二步：安全防护或补充保护措施
　　又称间接安全技术措施，在本质安全不足以减小风险时的补充；
　　第三步：使用信息（提示性安全技术措施）
　　综上所述，决定机械产品安全性的关键是设计阶段采用安全措施，还要通过使用阶段采用安全措施来最大限度减小风险；

　　（一）采用本质安全技术
　　本质安全技术是指通过改变机器设计或工作特性，来消除危险或减小与危险相关的风险的保护措施。
1.合理的结构型式
　　（1）机器零部件形状：不影响预定的使用功能；
　　（2）运动机械部件相对位置设计：满足安全距离的原则；
　　（3）足够的稳定性：底座几何形状及重量分布、振动或重心摆动和倾覆力矩、支撑面特征；

2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力
　　（1）专业符合性要求：性能数据、设计规程、计算方法等；
　　（2）足够的抗破坏能力：受力零件应保证足够安全系数；
　　【例如】应满足强度、刚度、抗疲劳性和构件稳定性的要求。
　　（3）连接紧固可靠：保证连接强度、配合精度和密封要求；
　　（4）防止超载应力：预先采用“薄弱环节”预防超载；
　　【例如】采用易熔塞、限压阀、断路器等限制超载应力。
　　（5）良好的平衡和稳定性：
　　【例如】材料的均匀性和回转精度、机械的抗倾覆和防风抗滑。

3.使用本质安全的工艺过程和动力源
　　（1）爆炸环境中的动力源
　　【例如】采用全气动或液压控制，或“本质安全”电气装置。
　　【问题思考】本质安全型电气装置使用的一定是安全电压？
　　（2）采用安全的电源
　　（3）防止与能量形式有关的潜在危险
　　（4）改革工艺控制有害因素
①噪声的污染：用焊接代替铆接、用液压代替锤击成形工艺；
②有害物排放：用颗粒代替粉末、铣工艺代替磨工艺；

4.控制系统的安全设计
　　（1）控制系统的设计
　　应使机械的零部件能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰；
　　（2）软、硬件的安全
①硬件：传感器、执行器、逻辑运算器等；
②软件：内部操作或系统软件和应用软件；
　　【注】不宜由用户重新编程的应用软件，可在不可重新编程的存储器中使用嵌入式软件;需要用户重新编程时，宜限制访问涉及安全功能的软件。

　　（3）提供多种操作模式及模式转换功能
　　（4）手动控制器的设计和配置应符合安全人机学原则
①控制装置和操作位置应使操作者对危险区直接观察范围最大；
②手动控制器应配置在安全可达的位置，并设置在危险区以外；
　　【注】紧急停止装置、移动控制装置等除外；
③手动启动装置附近应有相应的停止控制装置及紧急停机装置；
　　（5）考虑复杂机器的特定要求
　　【例如】动力中断后的自动保护系统或重新启动的原则、“定向失效模式”、“关键”件的加倍或冗余设置等；

5.材料和物质的安全性
　　（1）材料的力学性能承载能力
　　（2）对环境的适应性
　　（3）避免材料的毒性
　　【注】在人员合理暴露的场所，优先采用无毒和低毒材料或物质。
　　（4）防止火灾和爆炸风险
　　【例如】液压装置和润滑系统中，使用阻燃液体，特别是高温环境中的机械设备。

6.机械的可靠性设计
　　可靠性设计主要体现在设备的可靠性和设备的维修性两方面；
　　常用可靠度、故障率、平均寿命、维修度等指标表示可靠性。
　　（1）使用可靠性已知的安全相关组件
　　（2）关键组件或子系统加倍（冗余）和多样化设计
　　【共因失效】单一事件引发的不同产品失效，不互为因果关系；
　　【共模失效】由不同原因引起，以相同故障模式为特征的失效；
　　（3）操作的机械化或自动化设计
　　实现机械化或自动化用以减少人员在操作点暴露于危险；
　　（4）机械设备的维修性设计
　　维修性是产品固有可靠性的指标之一，应考虑以下要求：
①将维护、润滑和维修设定点放在危险区之外；
②检修人员接近故障部位进行维修作业的可达性；
　　【安装场所可达性】有足够的检修活动空间；
　　【设备外部可达性】封闭设备用于检修的开口结构及固定方式；
　　【设备内部可达性】各零、组部件之间的合理布局和安装空间；
③零、组部件的标准化与互换性；
④必须考虑维修人员的安全；

7.遵循安全人机工程学的原则
　　机械的基础设计阶段，对操作者和机器进行功能分配时，应考虑“人-机”相互作用的所有要素，减轻操作者心理、生理压力和紧张程度。
　　（1）操作台和作业位置应考虑人体测量尺寸、力量和姿势、运动幅度、重复动作频率、易用性等；
　　（2）避免操作者在使用机械时的紧张，稳定操作者的工作节奏；
　　（3）保证机器和防护装置的结构特征不影响照明；
　　（4）手动控制操纵装置的选用、配置和标记应符合要求；
　　（5）指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计和配置应符合要求；

　　（二）安全防护措施
　　防护重点是传动部分及其他运动部分、操作区、高处作业区、移动机械移动区，以及某些机器由于特殊危险形式需要特殊防护等。
1.防护装置（物理屏障，为机器的组成部分）
　　（1）防护装置的功能
　　【有形物的防护】隔离作用、阻挡作用、容纳作用；
　　【无形物的防护】其他作用；
　　【例如】电、高温、火、爆炸物、振动、辐射、粉尘、烟雾、噪声等具有的阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽；
　　（2）采用安全防护装置可能产生的附加危险
①安全防护装置出现故障、失效而丧失其保护功能；
②减轻操作者精神压力的同时，使操作者形成依赖心理；
③由动力驱动的安全防护装置，运动零部件或易于下落的重型防护装置可能产生机械伤害的危险；
④安全防护装置的自身结构存在安全隐患；
⑤安全防护装置与机器运动部分安全距离不符合要求；

　　（3）安全防护装置的一般要求
　　在人和危险间构成安全保护屏障是安全防护装置的基本安全功能。
①满足安全防护装置的功能要求；
②构成元件及安装的抗破坏性；
③不应成为新的危险源，不应出现漏保护区；
④满足安全距离的要求；
⑤不影响机器的预定使用；
⑥遵循安全人机工程学原则；
⑦满足某些特殊工艺要求；

　　（4）防护装置的类型（单独使用或联合使用）
①固定式防护装置
　　保持在所需位置不动的防护装置，不用工具不能将其打开或拆除；
②活动式防护装置
通过机械方法与机器构架或邻近固定元件连接，不用工具可打开；
③联锁防护装置
　　防护装置不关闭，被其“抑制”的危险机器功能就不能执行；
防护装置关闭时，被其“抑制”的危险机器功能才可能执行；
　　防护装置可设计为封闭式、距离防护、整个或部分装置可调；

　　（5）防护装置的安全技术要求
①防护装置应设置在进入危险区的唯一通道上，防护结构体不应出现漏保护区，并满足足安全距离的要求，使人不可能越过或绕过防护装置接触危险；
②固定防护装置应采用永久固定或借助紧固件方式固定，若不用工具不可能拆除或打开；
③活动防护装置或防护装置的活动体打开时，尽可能与被防护的机械借助铰链或导链保持连接，防止挪开的防护装置或活动体丢失或难以复原；
④当活动联锁式防护装置出现丧失安全功能的故障时，应使被其“抑制”的危险机器功能不可能执行或停止执行，装置失效不得导致意外启动；
⑤可调式防护装置的可调或活动部分调整件，在特定操作期间保持固定、自锁状态；
⑥在要求通过防护装置观察机器运行的场合，宜提供大小合适开口的观察孔或观察窗；

　　（7）防护装置的开口要求：

2.保护装置
　　通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险的装置；
　　（1）保护装置的种类
①联锁装置：
　　防止危险机器功能在特定条件下运行的装置；
②能动装置：
　　与启动控制一起使用，只有连续操作，机器才能执行预定功能；
③保持-运行控制装置：
　　只有当手对操作器作用时，机器才能启动并保持机器功能；

④双手操纵装置：
　　强制操作者在机器运转期间，双手没有机会进入机器的危险区；
⑤敏感保护设备：
　　探出人体向控制系统发出正确信号降低被探测人员风险的设备；
　　【注】敏感保护设备可以是红外线、紫外线、电磁波等；
⑥有源光电保护装置：
　　探测特定区域内因不透光物体出现引起的该装置内光线的中断；
⑦机械抑制装置
　　机构中引入能靠其自身强度，防止危险运动的机械障碍的装置；
⑧限制装置
　　防止机器或危险机器状态超过设计限度的装置；
⑨有限运动控制装置（行程限制装置）
　　与机器控制系统一起作用，使机器元件做有限运动的控制装置；
　　【注】有限运动控制装置属于限制装置中针对空间限度的装置。

　　（2）保护装置的技术特征
①保护装置零部件的可靠性为其安全功能的基础，在规定的使用寿命期限内，不因零部件失效使安全装置丧失主要安全功能；
②保护装置应能在危险事件即将发生时，停止危险过程；
③重新启动的功能，当保护装置动作第一次停机后，只有重新启动，机器才能开始工作；
④光电式、感应式保护装置应具有自检功能；
⑤保护装置必须与控制系统一起操作并与其形成一个整体；
⑥保护装置的设计应采用“定向失效模式”的部件或系统；

3.安全防护装置的选择
　　（1）必须装设安全防护装置的机械部位
①宜暴露的作业区域和传动外露的设备；
　　【例如】外露传动轴、冲压的施压区、起重运输设备；
②存在危险性较大介质及工作环境的设备；
　　【例如】过热及过冷工件、易燃爆介质、有毒及腐蚀性介质
③自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统；
④进行检修的机械、电气设备等；
　　（2）安全防护装置的选择原则
　　对特定机器安全防护应根据对该机器的风险评价结果进行选择。

4.补充保护措施（附加预防措施）
　　（1）实现急停功能的组件和元件
①急停装置应能迅速停止危险动作，不应削弱安全装置的效能；
②急停装置应设有防止意外操作的措施；
③急停装置被启动后应保持接合状态，重启前不可能恢复电路；

　　（2）被困人员逃生和救援的措施
①操作者陷入危险的设施中的逃生通道和躲避空间；
②急停后，提供人工移动某些元件或反向移动某些元件的措施；
③下降装置的锚定点；
④受困人员的呼救通讯方式；
　　（3）隔离和能量散耗的措施
①将机器与所有动力供应隔离；
②将所有隔离单元锁定在隔离位置；
③耗散能量如果不可行，抑制任何可增大危险的储存能量；

　　（4）提供方便且安全搬运机器及其重型零部件的装置 
①带吊索、吊钩、吊环螺栓或用于固定螺纹孔的标准提升设备；
②采用带起重吊钩的自动抓取设备；
③通过叉车搬运的机器的叉臂定位装置；
④集成到机器内的提升和装载机构和设备；
⑤可通过手动拆除的机器部件，应提供安全移除和更换的方法；
　　（5）安全进入机器的措施
①步行区应尽量采用防滑材料；
②大型自动化设备中，应提供通道、输送带过桥或跨越点等；
③高处的机械应提供防止跌落措施及个体防护装备的锚定点；
④进入开口朝向安全的位置，防止因意外打开产生的危险；
⑤控制装置的设计和位置应防止其被用作进入时的辅助设施；
⑥如果提升的机械含固定高度的停层，应配备联锁防护装置；

　　（三）安全信息的使用（机器的组成部分）
　　用以指导使用者安全、合理、正确地使用机器，警示剩余风险和可能需要应对机械危险事件。
1.信息的使用原则
　　（1）根据风险的大小和危险的性质；
　　（2）根据需要信息的时间；
　　（3）根据机器结构和操作的复杂程度；
　　（4）根据信息内容和对人视觉的作业采用不同的安全色；
　　（5）满足安全人机学的原则；

2.安全标志和安全色
　　（1）安全色

　　（2）安全标志

　　【安全标志应满足的要求】
　　（1）应设在与安全有关的醒目地方和明亮环境中；
　　（2）安警告、禁止、指令、提示排序、先左后右、先上后下；
　　（3）至少每半年检查一次，发现不合要求及时修整或更换；
　　【例如】某化工车间的安全标志的排列：
①警告有剧毒危险；
②严禁易燃易爆品；
③必须佩带防毒罩；
④提示有医疗救援；

3.信号和警告装置
　　险情信号基本属性是信号接收区任何人能察觉、辨认并作出反应；
　　（1）信号和警告装置类别
①听觉信号：紧急听觉信号、警告听觉信号、紧急撤离听觉信号；
　　【注】利用人的听觉反应快的特点，不受照明和障碍限制；
②视觉信号：警告视觉信号、紧急视觉信号；
　　【注】占用空间小、视距远、简单明了，但受环境和障碍影响；
③视听组合信号：参考教材P25，表1-3视听信号特征分类

　　（2）安全要求
①可察觉性：
　　听觉信号：在接收区内的任何位置都不应低于65dB（A）；
　　视觉信号：警告信号≥背景亮度5倍，紧急信号≥背景亮度10倍；
②可分辨性：
警告视觉信号应为黄或橙黄色，紧急视觉信号应为红色；
③优先级要求：
撤离信号 ＞ 紧急信号 ＞ 警告信号 ＞ 其他信号
　　除上述内容还应有含义明确、信号有效、位置设置的相关要求；

4.随机文件及使用说明书
　　随机文件包括操作手册、使用说明书或其他说明（保修单等）；
①操作手册：
　　指导使用者正确使用机器，避免可能带来伤害，警告可合理预见到的误用的风险以及警告剩余风险；
②使用说明书：
　　说明书应包括安装、搬运、贮存、使用、维修和安全卫生等有关规定，使用说明书不应用来掩盖设计上的缺陷。

六、机械制造生产场所安全技术
　　（一）总平面布置（参考教材P26）
　　（二）通道（厂区主干道和车间安全通道）
　　（1）合理组织人流和物流；
　　（2）主要生产区、仓库区、动力区的道路，应环形布置；
　　【注1】厂区尽端式道路，应有便捷的消防车回转场地；
　　【注2】弯道、交叉口视距范围不得有妨碍驾驶员视线障碍物；
　　【注3】道路上部管架和栈桥等，在干道上的净高不得小于5m；

　　（3）车间通道一般分为纵向、横向主要通道和机床间次要通道。
　　【注1】应有一条纵向主要通道，根据运输方式和工件尺寸确定；

　　【注2】横向主要通道宽度≥2000mm，机床次要通道宽度≥1000mm；

　　（4）主要人流与货流通道的出入口分开设置；
　　【注1】车间厂房应确保出入口的数量不少于2个；
　　【注2】厂房大门净宽应比最大运输件宽度大600mm，比净高度大300mm；
　　（5）厂房四周应设消防通道，内部须设纵横贯通的消防通道；
　　（6）工厂铁路专用线不宜与人行主干道交叉，否则应设置防护，繁忙线路应设置立体交叉；

　　（三）设备布置及安全防护措施
1.机床设备安全距离

　　【注1】安全距离从机床活动机件达到极限位置算起；
　　【注2】机床与墙柱间距首先要考虑对其基础的影响；
2.作业现场生产设备的安全卫生规程要求
　　（1）对运动传动部件应采用固定式或活动式联锁防护装置；
　　（2）重型机床高于500mm的操作平台应设置不低于1050mm的护栏；
　　（3）产生危害物质排放的设备应采取整体、局部密闭或设置在密闭室内，密闭后应设排风装置，不能密闭时应设吸风罩；
　　（4）生产设备横跨处应设带栏杆的人行走桥；平台、坑池边和升降口必须设栏杆或盖板；需登高设备的钢直梯3m以上应设安全护笼；
3.具有潜在危险的设备应根据有关标准和规定进行防护
4.所有车间应配置必要的消防器材

　　（四）采光照明
1.天然采光（光线充足、避免直射）
2.照明方式
　　（1）工作场所通常设置一般照明，即均匀的照明；
　　（2）部分作业面采光要求较高的宜用一般与局部混合的照明；
　　（3）同场所内不同区域有不同照度要求时，应分区设置一般照明或局部照明； 
3.照明种类（正常照明、应急照明、其他照明）
4.光照度
　　（1）备用照明照度一般不低于该场所一般照明照度值的10%；
　　（2）安全照明照度一般不低于该场所一般照明照度值的10%；
　　（3）疏散照明水平疏散通道不应低于1lx，垂直区域不应低于5Ix；
5.避免眩光、频闪和阴影
　　【眩光】视野中的亮度分布不适宜，存在极端的明暗对比；
　　【频闪】一定频率变化的光线照射下，观察到的物体运动呈现出静止或不同于其实际运动状态的现象；

　　（五）物资堆放
　　（1）堆放的场地用黄或白色画出明显界限，并应悬挂标志牌；
　　（2）易燃爆物质及有毒害物质的存放：
①易燃爆物质应单独储存在专用仓库，专人管理，配置消防器具；
②有毒害物质，应隔离堆放，设有相关的防护措施；
　　（3）白班存放为每班加工量的1.5倍，夜班存放为加工量的2.5倍；
　　（4）堆垛高度不应超过1.4m，且高与底边长之比不应大于3；
　　【注】根据《金属切削加工安全要求》（JB 7741-1995）规定：
　　直接存放在地面时，主要通道两边堆码物品高度不应超过1200mm；

　　（六）作业场所地面要求
　　易发生危险事故的场地应设置醒目的安全标志，且应符合：
①标注在消防器材前且不得用其他物品遮挡的禁止阻塞线；
②标注在机械可移动范围内用以避免碰撞的安全提示线；
③标注在高出地面的设备安装平台边缘的安全警戒线；
④标注在楼梯第一级台阶和人行通道高差300mm以上的边缘处的防止踏空线；
⑤标注在凸出于地面或人行横道上、高差300mm以上的管线或其他障碍物上的防止绊跤线；

第二节　金属切削机床及砂轮机安全技术

一、金属切削机床存在的主要危险
　　（一）机械危险

　　（二）电气危险
　　【例如】触电危险、设备保护措施不当、电气设备燃烧或爆炸；
　　（三）热危险
　　【例如】高温工件造成烫伤或烧伤、作业环境对健康的危害；
　　（四）噪声危险
　　【例如】对听力及其他生理的损伤、对通讯和声讯信号干涉；
　　（五）振动危险
　　【例如】影响加工质量、降低机械寿命、引起各类疾病；
　　（六）辐射危险
　　【例如】电离辐射和非电离辐射的伤害、电磁信号干扰；
　　（七）物质和材料产生的危险
　　【例如】有毒害的物质、现场的发火因素、生物性质危害；
　　（八）设计时忽视人机工效学生产的危险
　　【例如】作业频率和强度不当、作业位置和操纵位置不当、人员防护装置不当、作业照明条件不足、符号标识不清等；

　　（九）故障、能力供应中断、机械零件破损等造成的危险
　　（1）机床或控制系统能量供应中断；
　　【注】动力中断后重新连接，机械自行再启动引起危险。
　　（2）机械设备连接松动、元件破损；
　　（3）控制系统的故障或失灵、选择和安装不符合规定；
　　（4）数控系统记忆失灵和保护不当及各外部接口连接使用不当；
　　（5）机床部件装配错误或连接错误；
　　（6）机床稳定性意外丧失；
　　（十）安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当
　　（1）防护装置性能不可靠，存在漏保护区；
　　（2）保护装置不可靠或失灵引起的危险；
　　（3）危险部位未提供安全信息或污损、报警装置未设置或失灵；
　　（4）急停装置性能不可靠，安装位置不合适；
　　（5）安全调整和维修用的设备和附件未提供或提供不全；
　　（6）气动排气装置安装、使用不当；
　　（7）进入机床的措施没有提供或措施不到位；
　　（8）液压、气动、润滑、冷却系统压力过大、损失、泄露或喷射；

二、安全要求和安全技术措施
　　（一）防止机械危险安全措施
1.机床结构：足够的稳定性、合理的外形设计；
2.运动部件：
　　（1）有可能造成危险的运动和传动部件应予以封闭；
　　（2）作业上方有可能坠物的地方设防护网、防护棚等；
　　（3）满足防止挤压的身体部位最小间距（单位：mm）；

　　（4）运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装置；
　　（5）有惯性冲击的机动往复运动部件，应设置缓冲装置；
　　（6）可能超负荷损坏造成伤害的，应设置超负荷保护装置；
　　（7）运动中可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固；
　　（8）单向转动部件应在明显位置标出转动方向，防止反向转；
　　（9）运动部件不允许同时运动时，其控制机构应联锁，否则应在控制机构附近设置警告标志。

3.夹持装置
　　（1）紧急停止或动力系统故障时，限定最高安全速度或转速；
　　（2）夹紧的结束与机床运转开始联锁，反之与转动结束联锁；
4.平衡装置
　　（1）与运动部件有关的配置，宜置于固定式防护罩内；
　　（2）动力平衡装置应防止动力系统故障时机床部件的坠落；
5.排屑防喷溅措施
　　（1）采取断屑措施，设置防护挡板防止碎屑飞溅；
　　（2）蓄能器应能自动泄压或安全闭锁；
6.工作平台、通道、开口防滑、绊倒和跌落的措施
　　（1）可能坠落的高度超过500mm时，应安装防坠落装置；
　　（2）工作平台安全尺寸：
① 工作平台和通道上的最小净高度应为2100mm；
② 通道最小净宽度应为600mm，最佳为800mm；
③ 有多人同时交叉通过的通道宽度应为1000mm；

　　（二）电气系统
1.防止触电危险
　　（1）直接和间接触电防护的各类措施应符合有关规定；
　　（2）电气设备应防止或限制静电放电，必要时设置放电装置；
2.控制系统
　　（1）即使在控制系统出现故障时，也不应导致危险产生；
　　（2）控制装置设置、启动和停止、控制模式选择、紧急停止装置、数控系统应符合相应规范标准的规定；

　　（三）物质和材料
　　（1）消除或最大程度的减少危险原料的选用；
　　（2）消除或最大程度的减少有害物质的排放；
　　（3）消除或最大程度的减少机器或物质过热；
　　（四）满足安全人机学要求
　　（1）强度、幅度、可见性、姿势等应与人的能力和极限相适应；
　　（2）友好的人机界面设计；

　　（五）其他危险的安全措施
1.热危险安全
　　降低表面温度、绝热材料包裹、设置防护装置、有效的个人防护；
2.噪声和振动

3.电离和非电离辐射
　　非电离辐射的防护：屏蔽辐射源、加强个体防护；
　　电离辐射的外防三原则：时间防护、距离防护、屏蔽防护；

三、砂轮机安全技术
　　（一）砂轮机加工的特点
　　（1）砂轮的运动速度高（磨削速度高达30－35m/s）
　　（2）砂轮的非均质结构
　　【注】由磨粒、结合剂和孔隙组成，强度低于单一均质材料。
　　（3）磨削的高热现象
　　（4）大量磨削的粉尘
　　（二）磨削加工危险因素
　　危险因素主要包括：机械伤害、噪声危害、粉尘危害；

　　（三）砂轮机的安全要求
砂轮机安全防护的重点是砂轮，砂轮的安全与砂轮装置各组成部分的安全技术措施直接相关。
1.砂轮主轴
① 主轴端部螺纹应满足防松脱的紧固要求；
　　【注】旋向须与主轴工作时旋转方向相反。
② 保证整个螺母旋入压紧（L＞l）；
③ 主轴螺纹部分须延长到紧固螺母的压紧面内，但不得超过砂轮最小厚度内径长度的1/2（h＞H/2）；

　　【示例】砂轮装置结构图

2.砂轮卡盘
① 一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3；
② 切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的1/4；
③ 卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5mm的间隙；
④ 左右两部分的直径和压紧面径向宽度尺寸应相等；

3.砂轮防护罩
　　（1）台式和落地式砂轮机用砂轮防护罩的开口尺寸：
① 轮防护罩的总开口角度应不大于90°；
② 在砂轮主轴中心线水平面以上部分不准超过65°；
③ 如果使用砂轮安装轴水平中心线水平面以下砂轮部分加工时，防护罩开口角度可以增大到125°；

　　（2）砂轮防护罩任何部位不得与砂轮装置运动部件接触；
　　【注】卡盘外侧面与防护罩开口边缘的间距一般应不大于15mm；
　　（3）砂轮圆周表面与可调护板边缘之间的间隙应小于6mm；
　　（4）托架台面与砂轮主轴中心线等高，托架与砂轮圆周表面间隙应小于3mm；

　　（5）当砂轮磨损时，砂轮的圆周表面与防护罩可调护板之间的距离应不大于1.6mm；
　　（6）应随时调节工件托架以补偿砂轮的磨损，使工件托架和砂轮间的距离不大于2mm；
　　【注】前述圆周表面与可调防护板间距6mm是指最大间距，托架与砂轮间距3mm为最大间距；

4.电气安全要求
绝缘电阻不应小于1MΩ，保证接地能力不受到破坏，标记清晰；
5.其他要求
　　（1）台式、落地砂轮机空转条件下，噪声不的超过80dB（A）；
　　（2）带除尘装置的砂轮机的粉尘浓度不应超过10mg/m³；
　　（3）砂轮只可单向旋转，在明显的位置标有砂轮的旋转方向；

　　（四）砂轮机的使用安全
1.砂轮的检查
　　有裂纹或损伤等缺陷的砂轮绝对不准安装使用；
　　（1）标记检查：核对砂轮特性、砂轮与主轴尺寸的匹配；
　　（2）新砂轮、经第一次修整的砂轮以及发现运转不平衡的砂轮，都应做平衡试验。

2.砂轮机的操作要求
　　（1）在任何情况下都不允许超过砂轮的最高工作速度；
　　【注】安装砂轮前应核对砂轮主轴的转速。
　　（2）应使用砂轮的圆周表面进行作业，不宜使用侧面磨削；
　　（3）都应站在砂轮的斜前方位置，不得站在砂轮正面；
　　（4）禁止多人共用一台砂轮机同时操作；
　　（5）砂轮机的除尘装置应定期检查和维修；
　　（6）发生砂轮破坏事故后，必须检查砂轮防护罩是否有损伤，砂轮卡盘有无变形或不平衡，检查砂轮主轴端部螺纹和紧固螺母。

3.个体防护要求
① 操作时应佩戴眼镜或护目镜；
② 金属研磨特别注意防止铅化合物等重金属污染，配备保护服；
③ 完善的卫生洗涤设备和提供必要的医疗措施。

第三节　冲压剪切机械安全技术

　　压力机（包括剪切机）是危险性较大的机械，从劳动安全卫生角度看，压力加工的危险因素有机械危险、电气危险、热危险、噪声振动危险（对作业环境的影响很大）、材料和物质危险以及违反安全人机学原则导致危险等，其中以机械伤害的危险性最大。
一、冲压事故分析
　　（一）冲压事故的共同点
　　（1）危险状态：滑块做上下往复直线运动；
　　（2）危险区域：冲模的垂直投影面的范围的模口区；
　　（3）危险时间：模具的相对距离变小至闭合的阶段；
　　（4）危险事件：人的手臂处于危险空间发生挤压、剪切。
　　（二）冲压事故的原因
　　【人的因素】作业频率高、动作单一、手脚配合不一致；
　　【设备因素】噪声和振动大、设备结构及装置等原因。

　　（三）实现冲压安全的对策
　　第一，采用手用工具送取料，避免人的手部伸入模口区；
　　第二，设计安全化模具，缩小模口危险区，设置滑块小行程；
　　第三，提高送取料的机械化和自动化水平；
　　第四，操作区采用安全装置，下行程期间手处于危险模口区之外；
　　解决冲压事故的根本措施是在实现本质安全措施的基础上，在操作区使用安全防护装置。

二、压力机作业区的安全保护
　　（一）操作控制系统
　　操作控制系统包括离合器、制动器和脚踏或手操作装置。
　　离合器与制动器工作异常，会导致滑块运动失去控制，因此制动器和离合器是操纵曲柄连杆机构的关键控制装置；
① 刚性离合器：只能使滑块停止在上死点；
② 摩擦离合器：可使滑块停在行程任意点。

　　操作控制系统在设计时应保证：
　　（1）宜用离合器-制动器组合结构，减少二者同时结合的可能；
　　（2）制动器和离合器设计时应保证任一零件的失效，不能使其他零件快速产生危险的联锁失效；
　　（3）气动、液压等失灵时，离合器立即脱开，制动器立即制动；
　　（4）机械压力机上禁止使用带式制动器来停止滑块；
　　（5）脚踏操作与双手操作规范应具有联锁控制；
　　（6）在离合器、制动器控制系统中，须有急停按钮。

　　（二）安全防护装置
　　【安全保护装置】活动或固定式栅栏、推手式、摆手式等；
　　【安全保护控制装置】双手操作式、光电感应保护装置等；
　　多侧面接触危险区域应为各侧面提供相同等级的安全防护装置。
危险区开口小于6mm的压力机可不配置安全防护装置。
1.固定式封闭防护装置
　　（1）应牢固固定在机床或地面上，不用专门工具不能拆除；
　　（2）联锁式防护装置只有在活动护栏门关闭后才能启动行程；

2.双手操作式安全保护控制装置
　　双手操作式安全装置只能保护使用该装置的操作者。
　　（1）双手操作原则：必须双手同时推按操作器才能启动行程；
　　（2）重新启动原则：先松开全部按钮，再双手按压方可恢复；
　　（3）最小安全距离原则：操纵按钮到压力机危险线的距离；
　　（4）操纵器的装配要求：两个操纵器的装配距离≥260mm；
　　【注】为防止意外触动，按钮不得凸出台面或加以遮盖。
　　（5）多人协同配合操作的压力机，只有全部操作者协同操作双手操纵装置时，滑块才能启动运行。

3.光电保护装置
　　光电保护装置是目前压力机使用最广泛的安全保护控制装置。
　　（1）保护范围：不低于滑块最大行程与装模高度调节量之和，保护长度应能覆盖操作危险区；
　　（2）自保功能：即使人体撤出恢复通光时，装置仍保持遮光状态，滑块不能恢复运行，必须按动“复位”按钮；
　　（3）回程不保护功能：滑块回程时装置不起作用，在此期间即使保护幕被破坏，滑块也不停止运行；

　　（4）自检功能：可对自身发生的故障进行检查和控制，使滑块处于停止状态，在故障排除以前不能恢复运行；
　　（5）相应时间与安全距离：响应时间不得超过20ms；
　　（6）抗干扰性：不应受白炽灯、高频电子灯、频闪灯的干扰；
4.拉（推或拨）手式安全装置
　　属于机械安全装置，防止双手误入危险区或将双手移除危险区；
5.安全操作附件
　　本身并不具备安全装置的基本功能，只能代替人手伸进危险区，不能取代安全装置。

　　（三）消减冲模危险区的措施
　　（1）减少上、下模非工作部分的接触面；
　　（2）当冲模闭合时，从下模座上平面至上模座下平面的最小间距应大于60mm；
　　（3）手工上下料，在冲模的相应部位开设避免压手的空手槽；
　　（四）其他保护措施
　　超载保护装置、安全支撑装置、紧急停止按钮、安全监控装置、显示装置、防松措施、解救被困人员；

三、剪板机安全技术简介
　　（一）一般安全要求
　　（1）剪板机应有单次循环模式；
　　（2）确保剪切材料压紧、压紧后的料板在剪切时不能移动；
　　（3）刀片应固定可靠、不能仅靠摩擦固定，紧固件紧固牢靠；
　　（4）剪板机后部落料危险区域一般应设置阻挡装置；
　　（5）必须设置紧急停止按钮，一般应在前面和后面分别设置；

　　（二）安全防护装置
1.固定防护装置
　　（1）防止通过工作台上的沟槽和压料装置进入危险区；
　　（2）固定式防护装置不应阻挡看清剪切线；
2.联锁防护装置或与固定式防护装置的组合
　　（1）联锁装置打开，运动应停止；关闭后，才能启动剪切行程；
　　（2）不带防护锁定的联锁防护装置应安装在操作者伤害发生前且没有足够时间进入危险区域的位置；
　　（3）不带防护锁定的联锁防护装置应与固定防护装置结合使用；

3.光电保护装置
　　（1）确保只能从光电保护装置的检测区进入危险区；
　　（2）光电保护装置应安装在操作者接触危险区域伤害发生前危险运动已经停止的位置；
　　（3）只要光电装置动作，任何危险动作应停止，亦不可能启动；
　　（4）复位装置应放置在可以清楚观察危险区域的位置；
　　【注】每一个检测区域的复位装置不应超过一个；如果后面由光电保护装置防护，每个检测区域应安装一个复位装置。

第四节　木工机械安全技术

一、木材加工特点和危险因素

二、木工机械安全技术措施
　　重点是在操作区采取针对有效的安全技术措施，操作者应遵章守则，规范安全操作行为。
　　（一）机床结构应能固定在地面，保持稳定性；
　　（二）每一操作位置上应有停止操作装置；
　　（三）工件加工必须通过工作台和导向板支撑和定位；
　　（四）刀具及刀具总成体应符合应力及装配要求
　　（五）安全防护装置
　　（1）功能安全可靠：不应成为新的危险源；
　　（2）木工机械的刀轴与电器应有安全联控装置；
　　（3）存在工件抛射风险的机床，应设相应的安全防护装置；
　　【例如】刨床上和多锯片圆锯机采用止逆器、在圆锯机上采用分料刀、防反弹安全屏护等。
　　（4）传动装置应尽量置于箱体内，否则应设安全防护装置；
　　（5）配置必要的手用工具；

　　（六）非机械危险的防护
　　（1）所有电气设备应符合安全要求；
　　（2）应安装消声、降噪装置；
　　（3）应考虑安装吸尘通风装置和采集系统；
①保证工作场所的粉尘浓度不超过10mg/m³；
②吸尘系统应设在与排放源尽量接近的位置；
　　（4）有针对性的设置防火防爆安全措施；

三、木工平刨床安全技术
手工推压木料从高速运转的刀轴上方通过，是木工平刨床最大的危险，防止切割的关键是工作台加工区和刨刀轴的安全。

　（一）作业平台

　　（二）刨刀轴
　　（1）刀轴必须是装配式圆柱形结构，严禁使用方形刀轴；
　　（2）组装后的刨刀片径向伸出量不得大于1.1mm；
　　（3）刀轴须经强度和离心试验，试验后的刀片不得有损坏现象；
　　（4）刀轴所有外露旋转件必须有牢固可靠的防护罩，并在罩上标出单向转动的明显标志；
　　（5）制动装置切断电源后，保证刀轴在规定的时间内停止转动。
　　（三）加工区安全防护装置
　　（1）非工作状态下，护指键必须在工作台面全宽度上盖住刀轴；
　　（2）安全防护装置应有足够的强度与刚度；
　　（3）安全装置的闭合应灵敏可靠；
　　（4）装置不得涂耀眼颜色，不得反射光泽。

四、带锯机安全技术
　　（一）带锯机的安全条件
　　（1）带锯条的锯齿应锋利，齿深不得超过锯宽的1/4；
　　（2）锯条焊接接头≤3个，两接头间长度应为总长的1/5以上；
　　（3）严格控制带锯条的横向裂纹，裂纹超长应切断重新焊接；

　　（二）操控机构的要求
　　（1）上锯轮机动升降机构应与锯机启动操纵机构联锁，下锯轮应装有能对运转进行有效制动的装置；
　　（2）必须设置急停控制按钮；

　　（三） 带锯机安全防护装置
　　（1）锯轮防护
①上锯轮处于任何位置，防护罩均应能罩住锯轮3/4以上表面，并在齿边的适当处设置锯条承受器；
②上锯轮的上端与防护罩内衬表面应有不小于100mm的足够间隔；
　　（2）锯齿防护罩
　　切削边的锯齿防护罩应保证非工作锯齿不外露；
　　（四）除屑、降噪、减振
　　空运转条件下，机床噪声最大声压级不得超过90dB（A）；

五、圆锯机安全技术
　　（一）锯片与锯轴
　　（1）锯轴的额定转速不得超过圆锯片的最大允许转速；
　　（2）锯片与法兰盘应与锯轴的旋转中心线垂直，且与锯轴同心；
　　（3）圆锯片连续断裂2齿或出现裂纹应停止使用，裂纹不许返修；
　　（4）更换锯片时必须锁定主轴，应提供主轴锁定装置；

　　（二）安全防护装置
1.刀具的防护
　　提供可调的锯片防护装置，对在工作台上方的锯片进行防护；
2.分料刀
　　（1）应采用优质碳素钢45或同等机械性能的其他钢材制造；
　　（2）分料刀的引导边应是楔形，圆弧半径不应小于圆锯片半径；
　　（3）应能在锯片平面作上下和前后方向的调整；
①分料刀顶部应不低于锯片圆周上的最高点；
②与锯片最靠近点与锯片的距离不超过3mm，其他点不超过8mm；

　　（三）带防护功能的手用工作装置
　　应提供采用塑料、木材或胶合板制造的推棒和推块；
　　（四）有害物的排除
　　应考虑锯屑和粉尘的排除，吸尘罩应考虑防火和防爆；

第五节　铸造安全技术

　　铸造作业一般按造型方法分为普通砂型铸造和特种铸造。
　　铸造设备主要包括：
　　（1）砂处理设备：各类型混砂机、多边筛等；
　　（2）造型造芯机：造型机、抛砂机、射芯机、冷和热芯盒机等；
　　（3）金属冶炼设备：冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉等；
　　（4）铸件清理设备：落砂机、抛丸机、清理滚筒机等；

一、铸造作业危险有害因素
　　（一）火灾和爆炸
　　（二）灼烫
　　（三）机械伤害
　　（四）高处坠落
　　（五）尘毒危害
　　（六）噪声振动
　　（七）高温辐射

二、铸造作业安全技术措施
　　（一）工艺要求
1.工艺布置
①砂处理、清理等工段应与其他部分隔开或单独布置，并采取防尘措施；
②污染较小的造型、制芯工段在集中采暖地区应布置在非采暖季节最小频率风向的下风侧，在非集中采暖地区应位于全年最小频率风向的下风侧；
　　【工艺布置及风玫瑰图】

2.工艺设备
　　凡产生粉尘污染的定型铸造设备，制造厂应配置密封罩；
　　【应用举例】砂处理的密闭化及带称重装置的密闭混砂机等；
3.工艺方法
①采用四新技术的，应防止产生新的污染；
②改进加热炉窑的结构、燃料和燃烧方法；
　　【应用举例】冲天炉熔炼不宜加萤石、回用热砂进行降温去灰；

4.工艺操作
　　工艺操作宜采用湿法作业或宜采用机械手摇控隔离作业；
　　（1）炉料准备：最容易发生事故的是破碎金属块料；
　　（2）熔化设备：熔化设备主要是冲天炉和电弧炉；
　　（3）浇注作业：一般包括烘包、浇注和冷却三个工序；
①浇筑前检查：浇包、升降、倾转、自锁机构及抬架；
②浇筑时检查：浇包盛铁水不得超过容积的80%；所有与金属溶液接触的工具均需预热；
　　（4）配砂作业：操作者不得伸手取砂样或试图铲出型砂；
　　（5）造型和制芯作业：压缩空气为动力源，应设有的安全装置；
　　（6）落砂清理作业：不得为提高生产率，过早取出铸件；

　　（二）建筑要求
①铸造车间应安排在高温车间、动力车间的建筑群内，应建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧；
②车间宜南北向，除局部通风，还应利用天窗和屋顶通风器；
　　（三）除尘
1.炼钢电弧炉通风除尘的设计参数按冶炼氧化期最大烟气量考虑；
2.破碎与碾磨设备落差＜1m，做密闭罩；≥1m应设置排风密封罩；
3.砂处理、筛选、输送设备等均应通风除尘；

第六节　锻造安全技术

　　根据锻造加工时金属材料所处温度状态分：冷锻、温锻、热锻。
一、锻造的特点
　　高温及热辐射、烟尘、冲击力及作用力、噪声振动、工具混乱。

二、锻造的危险有害因素
　　锻造生产中易发生的伤害事故，按其原因可分为3种：
　　【危险因素】机械伤害、火灾爆炸、灼烫；
　　【注】危险因素一般均是突发性或瞬时作用而产生的。
　　锻造生产中除危险伤害外，还存在一定的危害因素：
　　【危害因素】噪声振动、尘毒危害、热辐射；
　　【注】危害因素强调在一定时间范围内的积累作用诱发；

三、锻造安全技术措施
　　（1）锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺；
　　（2）外露的传动装置必须要有防护罩；
　　（3）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靠；
　　（4）启动装置的结构应能防止锻压机械意外的开动或自动开动；
　　（5）停车按钮为红色，位置比启动按钮高10-12mm；
　　（6）高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐；
　　（7）蓄力器通往水压机的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；
　　（8）蓄力器应有安全阀，安全阀重锤必须封在带锁的锤盒内；
　　（9）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观察到荷重的位置。

第七节　安全人机工程

　　运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配。
　　【注】人是核心起到主导作用，机器起着安全的保障作用；
　　安全人机工程的研究内容主要包括以下方面：
　　（1）分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素；
　　（2）研究人的生理和心理特征和机器功能，构成最佳人机系统；
　　（3）研究人与机器界面中信息传递的安全问题；
　　（4）建立人机系统可靠性设计原则。

一、人的特性
　　（一）人的生理特性
1.人体供能与劳动强度分级
　　（1）人体特性参数
①尺度参数：静态参数，如人体高度及各部位长度尺寸等；
②动态参数：运动状态下，人体的动作范围参数；
③生理参数：耗氧量、心跳频率、呼吸频率、表面积和体积等；
④生物力学参数：握力、推力、推举力、转动惯量等；
　　（2）人体能量代谢
　　人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量与体内直接、间接转化为热的能量之和。
　　【问题思考】是否在任何情况下人体代谢能量均符合上述说法？
①能量代谢类型：基础代谢、安静代谢和活动代谢；
②影响代谢因素：作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度；

　　（3）劳动强度及分级
①综合评价人体接触作业环境热负荷的基本参量是WBGT指数；
②体力劳动强度指数（I）是区分体力劳动强度等级的指标；

③体力劳动强度指数的计算方法：
I = T·M·S·W·10
T：劳动时间率（工作日净劳动时间/工作日总工时）；
M：8h工作日能力代谢率（KJ/min·m²）；
S：性别系数（男性 = 1，女性 = 1.3）；
W：体力劳动方式系数（搬 = 1，扛 = 0.40，推或拉 = 0.05）；

④常见职业体力劳动强度分级的描述：
　　【I级轻劳动】
①坐姿：正情况下打字、缝纫、脚踏开关等；
②立姿：操作仪器、控制、查看设备、上臂为主的装配工作；
　　【II级中等劳动】
①手和臂持续动作，如锯木头等；
②臂和腿的工作，如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作；
③臂和躯干工作，如锻造、风动工具操作、间断搬运中等重物、粉刷、除草、锄田、摘水果和蔬菜等；
　　【III级重劳动】
　　臂和躯干负荷工作：搬重物、铲、锯刨或凿、割草、挖掘等；
　　【IV级极重劳动】
　　大强度的挖掘、搬运，快到极限节律的极限活动；

2.疲劳
　　（1）疲劳的定义
①肌肉疲劳：过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象；
②精神疲劳：弥散的、不愿意再作任何活动的懒惰感觉；
　　（2）疲劳产生的原因
①工作条件因素：劳动制度、生产组织、工具条件、工作环境；
②作业者的因素：熟练程度、操作技巧、身体素质、劳动情绪；
　　（3）消除疲劳的途径
①进行显示器和控制器设计时充分考虑人的生理、心理因素；
②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业；
③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，充足的光照等；
④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.轮班与单调作业生理问题
　　（1）单调作业：内容单一、节奏较快、高度重复的作业；
　　（2）改进单调作业措施
　　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；
　　（3）轮班作业：常见有单班制、两班制、三班制或四班制等；
　　（4）改进轮班作业的措施：
　　改善轮班作业不利因素的措施主要包括，为使生物节律与休息时间相一致，可通过环境的明晴、喧闹与安静的交替来实现；

　　（二）人的心理特性
1.能力
　　影响能力的因素主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等；
各种能力的总和构成人的智力，包括人的认识能力和活动能力。
2.性格
道德品质和意志特点是构成性格的基础；
　　【表现形式】冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型。

3.需要与动机
　　动机是由需要产生的，合理的需要能推动人以一定的方式，在一定的方面去进行积极的活动，达到有益的效果；
　　【注】需要与动机就是要我安全和我要安全的关系。
4.情绪与情感
　　【急躁情绪】干活利索但毛躁、有章不循、心手不一；
　　【烦躁情绪】沉闷、不愉快、精神不集中等；
5.意志
　　人们自觉地确定目标并调节自己的行动去克服困难；

二、机械的特性
　　信息接收、信息处理、信息的交流与输出、学习与归纳能力、可靠性和适应性、环境适应性、成本；
三、人与机器特性的比较
　　（一）人优于机器的功能
　　（1）人的感官感受能力优于机器；
　　（2）人能运用多种通道接收信息；
　　（3）具有高度的灵活性和可塑性；
　　（4）可以综合利用信息判断分析；
　　（5）可以总结和利用已有的经验；
　　（6）可以归纳推理进行创造发明；
　　（7）人能具有感情、意识和个性；
　　（二）机器优于人的功能
　　（1）机器能平稳而准确的输出巨大的动力，输出值域宽；
　　（2）运动速度、信息传递、加工和反应速度极快；
　　（3）机器运行的精度高，稳定性好；
　　（4）对特定信息的感受和反应能力一般比人高；
　　（5）能够同时完成多种操作，并在恶劣环境条件下工作；

四、人机系统和人机作业环境
　　（一）人机系统
1.人机系统的概念
　　人机系统是由相互作用、相互依存的人和机器两个子系统构成，能完成特定目标的一个整体系统。
　　【人机系统中的三大要素】人、机器、人机界面；
　　系统能否正常工作，取决于信息传递过程能否持续有效地进行，或取决于信息流和能量流能否正常无误地流动。

2.人机系统的类型
　　（1）人机系统按系统的自动化程度分类：
　　人工操作系统、半自动化系统和自动化系统

　　（2）按有无反馈控制分类：
①闭环人机系统：有反馈回路，输出直接作用于系统的控制；
②开环人机系统：无反馈回路，输出不对系统控制发生作用；
　　（3）按系统中人机结合方式分类：
　　人机串联系统、人机并联系统、人机串并联混合系统等；

　　（二）人机作业环境
1.照明环境
　　（1）照明环境特性
来自光源的光通量是最主要的物理量和最基本的光度量。
①光通量（lm）：单位时间内可到达、离开或通过某曲面的光强；
②光强（cd）：光源在给定方向上单位立体角内的光通量；
③亮度（cd/m²）：光强与人眼所见到的光源面之积比为亮度；
④照度（lx）：单位面积上接受可见光的能力；
　　【照明条件与疲劳】
①合适的照明，能提高近视力和远视力；
②视觉疲劳可以通过闪光融合频率和反应时间等方法测定。
　　【照明条件与事故】
①事故的数量与工作环境的照明条件有密切的关系；
②视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要原因；
③眩光会因幢孔缩小而影响视网膜的视物，导致视物模糊；

　　（2）光环境控制应注意的问题
①应考虑视觉作业的照明与作业安全、视觉工效之间的关系；
②一般照明比较暗淡的控制台或操作部位需配置局部照明；
③避免强烈的颜色对比以及有光泽的或反射性的涂料；
④使用的各种视觉显示器之间的亮度差应避免大于10：1。

2.色彩环境
　　（1）色彩对人的影响
　　色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响；
①蓝、紫色最容易引起眼睛的疲劳，其次是红色、橙色；
②黄绿、绿、绿蓝不易引起疲劳且认读速度快，准确度高；
　　色彩对人体其他系统的机能和生理过程也有一定的影响；
①红色会使人的各种器官机能兴奋和不稳定；
②蓝色、绿色等色调则会抑制各种器官的兴奋并使机能稳定。

　　（2）色彩控制应注意的问题
①应考虑色彩环境与作业安全、视觉工效之间的关系；
②满足作业环境使人在视觉上产生愉悦的感觉；
　　【颜色设计的原则】
①面对作业人员的墙壁，避免采用强烈的颜色对比；
②避免过多地使用黑色、暗色或深色；
③避免有光泽的或具有反射性的涂料；
④控制台或工作台应为低的颜色对比；
⑤避免环境中有高饱和色。