安全人机工程(PPT48页).ppt

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1、人机工程第一节人机工程专业知识第二节人的特性第三节机械的安全特性及故障诊断技术第四节机械的可靠性设计与维修性设计第五节人机系统第一节人机工程专业知识基础知识机械设计本质安全要求一、安全人机工程的概念、内容及分类(一)安全人机工程的定义安全人机工程是研究人机环境系统的安全本质，并使三者在安全上达到量佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应用科学。(二)安全人机工程的主要研究内容1、分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，并进行针对性的可靠性设计和维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。2、研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各

2、自的功能特点，进行合理的功能分配以构成不同类型的最佳人机系统。3、研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。4、分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。（三）人机系统的类型人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统，一类为全自动化控制的人机系统。机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作．系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。在自动化控制

3、的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作．只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施．系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统失灵以及人处于低负荷时应急反应．二、机械设计本质安全（一）机械设计本质安全的定义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机械危险的一种机械安全方法。（二）失效安全是指设计者应当保证发生故障时不出危险。（三）机械定位安全把机械的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全的目的。(四)机器安全布置车间合理的机器安

4、全布局，可以使事故明显减少。安全布局时要考虑如下因素：空间照明管、线布置第二节人的特性一、人的生理因素（一）人的感觉和感觉器官1、视觉（1）几种常见的视觉现象暗适应与明适应能力眩光（使暗适应破坏，产生视觉后象；降低视网膜上的照度；减弱观察物体与背景的对比度：观察物体时产生模糊感觉等，影响操作者的正常作业）视错觉：有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉暗适应和亮适应当人从光亮处进入暗室时，视觉感受性很低，然后才逐渐提高。这种在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程叫暗适应。当人从黑暗处到光亮处，也有一个对光适应的过程，称为亮适应。(2)视觉损伤与视觉疲劳①视觉损伤。在生产

5、过程中，除切屑颗粒、火花、飞沫、热气流、烟雾、化学物质等有形物质会造成对眼的伤害之外，强光或有害光也会造成对眼的伤害。300mm以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎；常受红外线照射可引起自内障。直视高亮度光源(如搬光、太阳光等)，会引起黄斑烧伤。②视觉疲劳．长期从事近距离工作和精细作业的工作者，由于长时间看近物或细小物体，睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的白度。这将引起视觉疲劳，甚至导致睫状肌萎缩，使其调节能力降低．长期在劣质光照环境下工作，会引起眼睛局部疲劳和全身性疲劳。2、人的听觉特性人耳的可听声取决于声音频率和强度。正常人耳的可听声频率范围为：20～200

6、00Hz。对于1000Hz纯音来讲，人耳刚能感觉到的最小声压为2×10－5Pa，称为闻阈声压。对于1000Hz纯音来讲，刚刚使人耳感觉疼痛的声压叫作痛阈声压，为20Pa。掩蔽效应：一个声音被另一个声音所掩盖的现象称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。3、人的感觉反应人们在操纵机械或观察识别事物时，从开始操纵、观察、识别到采取动作，存在一个感知时间过程，即存在一个反应时间问题．1)反应时间反应时间是指人从机器或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间．即反应时间包括感觉反应时间(从信息开始刺激到

7、感觉器官有感觉所用时间)到开始动作所用时间(信息加工、决策、发令开始执行所用时间)之和．为了保证安全作业，一方面在机器设计中，应使操纵速度低于人的反应速度．另一方面应设法提高人的反应速度．2)减少反应时间的途径(1)合理的选择感知类型．比较各类感觉的反应时间，发现听觉的知觉反应时间最短，其次是触觉和视觉．所以在设计各类机器时，应根据操纵控制情况，合理选择感觉通道，尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器．(2)适合人的生理心理要求，按人机工程学原则设计机器．(3)熟练的操作技术操作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度（二）人体的

8、特性参数1、静态参数2、动态参数3、生理学参数4、生