机械设计与安全设计分析论文_马宇飞

机械设计与安全设计分析论文_马宇飞

齐齐哈尔工程学院 机电工程系 齐齐哈尔 161000

摘要:随着工业化生产的发展,各行各业的机械设备越来越多,自动化的机械设备正逐步成为各生产的主力军,机械事故的不断发生,也越来越引起了人们的关注机械的安全性,因此,机械的安全性必须从本质安全入手,在机械设计时,同时考虑安全设计。

关键词:机械设计;安全设计;问题分析

机械是现代化生产中各行各业不可缺少的生产设备,从机械的发展历史看,机械是用来代替人的劳动,目前已从简单的工具发展到完全自动化的机械。在生产的人机环境系统中,机械与人相比,它有许多人所不可能具备的优点,主要是:提高劳动生产率、能量大、功率大、精度高、灵敏度好、耐用性强、可靠性高、运转速度快、适应性强等。

1.机械事故多发的原因分析

由于人与机械的广泛接触,就有可能对人产生损伤或者危害人的健康,机械作业是一种事故多发性作业,近年来,机械设备的事故比较多,发生机械事故的原因可归纳为人的不安全行为、设备的不安全状态和环境的不安全因素等三个方面。

为了从根本上防止机械伤害的隐患,应尽量采用各种有效地先进的技术手段,从根本上消除危险的存在;使机器具有自动防止误操作的功能;使机器具备完善的自我保护能力;优先采用安全保护措施,就必须从设计入手。在机械的设计时,就要考虑机械的本质安全,设计有安全可靠的各种防护措施、安全保障装置等。全面分析、研究机械运行、使用、维修中可能存在的不安全因素、可能发生事故的可能性及事故的危害程度,把保证机械的运行、使用、维修安全贯穿于整个设计中。

2.机械设计安全设计的技术要求

机械设计本质安全是指机械的设计者,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。

在设计上,应使木工机械具有完善的安全装置。包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。其安全技术要求:

按照“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨(剪)切有挡”的安全要求,以及安全器送料的安全要求,对各种木工机械配置相应的安全防护装置,徒手操作者必须有安全防护措施。对生产噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备,应配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置,以消除或减轻职业危害,维护职工的安全和健康。

木工机械的刀轴与电气应有安全联控装置,在装卸或更换刀具及维修时,能切断电源并保持断开位置,以防误触电源开关或突然供电启动机械而造成人身伤害事故。

在装设正常启动和停机操纵装置的同时,还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置。按此要求,对各种木工机械应制定与其配套的安全装置技术标准。国产定型的木工机械,在供货的同时,必须带有完备的安全装置,并供应维修时所需的安全配件,以便在安全防护装置失效后予以更新。对早期进口或自制、非定型、缺少安全装置的木工机械,使用单位应组织力量研制和配置相应的安全装置,特别是对操作者有伤害危险的木工机械。对缺少安全装置或其失效的木工机械,应禁止使用。

3.机械安全设计的主要内容

3.1危险识别

危险识别在机械安全设计中占有十分重要的地位,它的目的是描述危险的性质和识别它们各自危险所产生的后果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对机械进行安全设计、制定有关安全标准和风险评价时,必须要对机器可能产生的危险进行识别。

3.1.1机械危险:

主要包括挤压危险、剪切危险、切割危险、缠绕危险、吸人或卷入危险、冲击或碰撞危险、刺伤或扎伤危险、摩擦和磨损危险、高压流体喷射危险等。

3.1.2非机械危险:

主要包括电气危险、热危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料或物质产生的危险、未遵循人类工效学原则而产生的危险及综合性危险等。

3.2安全评价

风险评价是在危险分析的基础上,根据现有工艺水平对机器在每种危险状态下可能产生伤害的概率和严重度进行全面评估和判定。

3.2.1风险评价要素:风险评价通常包括评估可能伤害的严重度、人们暴露于危险区的频率、预测危险出现的概率三个方面来评价。

3.2.2风险评价的定性方法。风险要素评估完成后,需对机器进行危险评价,以确定机器是否达到安全要求。

3.2.3综合运用各种系统安全分析和评价方法。采用系统工程方法进行风险评价已有近20 年的历史,发展了数十种系统安全分析方法,能从各种不同的角度对系统进行风险评价。从分析的数理角度出发,这些方法可分为定性分析和定量分析。从分析的逻辑观点出发,又可分为归纳法和演绎法。

4.机械安全设计中需要注意的问题探究

4.1结构安全设计

机械安全设计的第一步是对其进行结构设计,结构安全设计应考虑的主要因素如下:使机器外观达到本质安全的结构设计,在不影响正常功能实现、使用的情况下,凡人体易接近的机械外形结构应平整、光滑、不应有易引起损伤的锐角、尖角、突出物、粗糙表面等;使机器有关运动参数达到安全的设计;直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件(包括墙、柱)之间的距离,必须符合有关安全距离的规定,应保证不该通过的身体部位不能通过。限制操作力、运动件的质量和速度、往复运动件的运动距离和加速度、机器的噪声和振动、机器的表面温度等;合理规定和计算零部件的强度和应力;合理选用材料;选用本质安全技术和动力源;使机器与所有动力源或其他供给断开。断开必须做到既可见(动力源连续性明显中断),又能通过允许检查断开装置上操纵器的位置而确认,并且还必须明确表示出机器的那些部分已被断开。如果需要将所有切断装置锁定在“断开”位置。机械的动力源不管什么原因中断或波动后,要重新建立时不得导致危险状态。

4.2安全防护措施的选用与设计,对通过合理的结构设计仍不能避免或充分减小的危险或风险,应合理选用和设计安全装置和(或)防护装置进行防护。

4.3提供充分的安全使用信息对通过合理结构设计和采用安全防护措施都无法消除或充分减小的那些遗留风险,应通过提供安全使用信息的方式通知和警告用户和使用者,使他们在使用机器时采取相应的补救安全措施。

参考文献:

[1]李辰.灵活可靠性理论在机械设计中的应用[J].九江职业技术学院学报.2012

[2]张玉轩.试论机电实验中心的建设[J].常州工程职业技术学院学报.2011

[3]邱武栋.对中职学校机械专业实训安全问题的若干思考[J].科教文汇.2009

论文作者:马宇飞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/16

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