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1、机械安全机械安全 基本概念与设计通则基本概念与设计通则 第第2部分：技术原则与规范部分：技术原则与规范 GBT 1570621995 国家技术监督局国家技术监督局19950922批准批准 19960601日实施日实施 前言前言 本标准是根据ISO的2类技术报告ISOTR 121002：1992机械安全基本概念，设计通则第 2部分：技术原则与规范制定的，在标准技术要素上与之等效，在概述要素、一般要素和补充要素方面 根据国内情况有以下几点改变： 1删去了EN2922的前言，因为该前言只说明了标准的起草单位以及引用标准EN 602041的修订 情况；引言只是说明欧洲机械安全标准的分类及各类标准之间的
2、关系，都与本标准的技术内容关系不大， 故将其删去。 2删去了原“引用标准”一章中所列的所有欧洲标准和标准草案，因为对应于这些标准和标准草 案，我们将陆续制定相应的国家标准。因此，在本标准正文中有关引用这些标准或标准草案的地方，在文 字叙述上都做了相应的修改。 3删去了原提示的附录A至附录D，因为这些附录是针对欧共体国家和欧洲自由贸易联盟国家的，对 我们国家没有什么影响。 ISOTR 121002：1992是等同采用欧洲标准EN 2922：1991的，现在已发至ISOTC 199各成员国 试用。根据ISO2类技术报告的规定，自出版之日起，三年后进行复审，若复审通过，即转为正式ISO标 准，若通不
3、过，再延长三年，然后再复审，若再通不过，该项目就撤消。 本标准在机械安全 基本概念与设计通则的总标题下，包括以下两部分： 第1部分：GBT 1570611995 基本术语、方法学 第2部分：GBT 1570621995 技术原则与规范 本标准自1996年6月1日开始实施。 本标准由机械工业部提出。 本标准由全国机械安全标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：机械工业部机械标准化研究所；参加起草单位：北京第一机床厂、东风汽车公 司。 本标准主要起草人：马贤智、李勤、陈燕南、胡天锡、王行贤、王援朝。 ISO前言前言 ISO(国际标准化组织)是各国家标准组织(ISO成员组织)在世界范围的联合体。
4、国际标准的制定工作通 常是由ISO技术委员会完成的。每个成员组织只要对技术委员会的议题有兴趣，都有权向该委员会提出。 国际组织、政府和非政府都可以和ISO联系，也可以参加其工作。在电气技术标准化的各方面，ISO和国际 电工技术委员会(IEC)是密切协作的。 ISO技术委员会的主要任务是制定国际标准。在特殊场合下，技术委员会也可推荐出版下列类型之一 的技术报告： 1类：当短期内不能作为国际标准出版，而需要坚持尽力去反复努力时； 2类：当项目还处于技术发展中或由于其他某种原因，将来可以成为国际标准，而目前还不能协调为 国际标准时； 3类：当技术委员会从作为国际标准正规出版的那些出版物(例如“科学发
5、展动态”)中收集不同种类数 据时。 1类和2类技术报告在出版后三年内要进行复审，以决定它们是否可以转为国际标准。3类技术报告不 需要进行复审，直到它们不再有效或不再适用。 ISOTC 199机械安全技术委员会在1991年11月的第6号决议中，已赞同由CENTC114起草的欧 页码，1/14机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范 2005-12-27mhtml:file:/D:工程部机械标准及相关资料机械通用标准国家标准机. 洲标准EN 2921：1991的内容，并进一步推荐该欧洲标准为ISO的2类技术报告出版，首先通过ISOIEC 实施并尽可能广泛宣传。 该文件以2类技术报告系
6、列出版物出版(根据ISOIEC导则第1部分)作为机械安全领域“未来标准暂 用”，因为对于如何制定机械安全标准急需加以引导，以此用于满足统一的需要。 该文件不能看作国际标准，它只能提供暂时应用，这样在实际使用中可以收集它的信息和经验。对该 文件内容方面的意见应送到ISO中央秘书处。 2类技术报告的复审工作不应晚于出版后三年，随后可再延长三年，应转为国际标准或撤消。 ISOTR 12100在“机械安全基本概念，设计通则”的总标题下，由以下两部分组成： 第一部分：基本术语，方法学 第二部分：技术原则和规范 ISOTR 12100这一部分的附录A、B、C、D是提示的附录。 正文正文 1 范围范围 本标
7、准规定了设计机械产品时，为了保证机械安全而应遵循的技术原则与规范。 本标准适用于各类机械产品的设计，也适用于具有类似危险的其他技术产品的设计。 2 引用标准引用标准 以下标准所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为 有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用以下标准最新版本的可能性。 GBT 1570611995 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学 3通过设计减小风险通过设计减小风险 通过设计减小风险可单独或联合使用以下措施： 通过选用适当的设计结构尽可能避免或减小危险(见31至39)； 通过减少对操作者涉入危险区的需要，
8、限制人们面临危险(见310至312)。 31 避免锐边、尖角和凸出部分等 在不影响使用的情况下，易接近的机械零部件不应有会引起损伤的锐边、尖角、粗糙的表面、凸出部 分和可能刮伤身体部分或衣服的开口。尤其应注意金属薄片的棱边必须倒钝、折边或修边。可能引起 “刮”伤的开口管端应包覆。 32 使机器达到本质安全的措施 在设计机器时应借助以下措施使其达到本质安全； 零部件的形状和相对位置，例如；为了避免挤压和剪切危险，可增大运动件间最小距离，这样使 人的身体可以安全地进入，或者减小运动件间的最小距离，使人的身体不能进入。 将操纵力限制到最低值，以使操作件不会产生机械危险； 限制运动件的质量(重量)和(
9、或)速度，以减小其动能； 限制噪声和振动； 其他。 页码，2/14机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范 2005-12-27mhtml:file:/D:工程部机械标准及相关资料机械通用标准国家标准机. 35 应用零件间的强制机械作用原则 如果一个机械零件运动不可避免的使另一个与其直接接触或依靠刚性连接件连接的零件随其一道运 动，这两个零件就是以强制模式连接。它可以完全防止另一个零件的任意运动。相反，若一个零件运动并 允许另一个零件自由运动(通过重力、弹力等)，则第一个零件对另一个零件就不存在强制机械作用。 36 遵循人类工效学原则 在机械设计中根据人类工效学原则，通过减小操作
10、者的紧张和所需体力来提高安全性。并以此改善机 器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率。 在初步设计中分配操作者和机器功能(自动化程度)时，应注意采用这些原则。 为了避免干扰、紧张、生理或心理学危险，应注意使用该机器国家的人体尺，寸、力量和姿态、运动 幅度、周期动作频率等。 “人机”相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应设计得使操作者和机器间的 相互作用尽可能清楚、明确。 设计者在设计机器时，尤其应注意以下人类工效学要求： 361 要避免操作者在使用和维修机器时的紧张状态和运动(如提供适合于不同操作者的调整机器的工具 等)。 362 机器，尤其是手持式机器，要与人
11、的体力及位移特征相适应，也要与人的手、臂、腿等人体有关 部分相适应。 363 尽可能避免噪声、振动、热效应等。 364 避免将操作者的工作节奏与自动的连续循环连在一起。 365 当机器和(或)其防护装置的结构特征使得正常强度的环境照明显得不足时，在机器上应提供局部 照明，以照亮工作区和调整、安装与维修区。当阳光、耀眼的光线、阴影和频闪效应会引起风险时，应加 以避免。如果光源的位置在使用中需进行调整，它应位于操作者进行调整时不会引起任何危险的位置上。 366 手动操纵器的设计、配置和标记应满足以下需求； 它们必须明显可见、可识别，必要处适当加标志； 它们必须能安全的即时操作，而且作用明确(例如操
12、纵器的标准布置，当操作者由一台机器转到另 一台具有同样操作模式的同类型的机器上工作时可以减少差错概率)； 它们的位置(对按钮)和运动(对手柄和手轮)与它们的作用应是恒定的； 页码，3/14机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范 2005-12-27mhtml:file:/D:工程部机械标准及相关资料机械通用标准国家标准机. 它们的操作不会引起附加风险。 当所设计和制造的操纵器执行几个不同动作时，即它们不是一一对应的(如键盘等)，所执行的动作应 清晰的显示出来，并且必要时应经过认可。 考虑人类工效学原则，操纵器的布置、行程和对操作的阻力都要和执行运行的动作相匹配。应考虑由 于采用
13、必要或用可预见使用的个人防护装备(如防护鞋、手套等)带来的约束。 367 指示器、度盘和视觉显示装置的设计与配置应符合以下要求： 它们应在人们能察觉的参数和特征范围之内， 信息的显示应便于察看、识别和理解，即应耐久、清晰、含义确切，并且对于操纵者的要求和预 定使用明确； 操作者在操作位置可以看见它们； 操作者在主要操作位置应能够确认没有人面临危险区，如果不能保证这一点，操纵系统的设计和 制造应使得每当机器要起动时，能发出听觉和(或)视觉警告信号，这样使面临危险的人可以有时间采取措 施防止机械起动。 37 设计控制系统时安全原则的应用 设计机器控制系统时，应充分注意可能导致预料不到的潜在的危险机
14、器工况。 危险机器工况典型起因是； 不合适的设计或控制系统逻辑的恶化(意外的或非意外的)； 控制系统的一个或几个零件暂时或永久的缺陷或失效； 控制系统动力源的变化或失效： 控制器的设计或配置不当。 危险机器工况的典型例子： 无意识的(意外的)起动； 速度变化失控； 运动中的零部件不能停止； 运动的机器零件或由机器夹紧的工件掉下或飞出； 安全装置受阻。 控制系统必须具有使操作者安全而容易地进行干预的措施，这需要： 进行起动和停止状态的系统分析； 提供各种规定的操作模式(例如：正常停机后起动，运行过程中断后或急停后再起动，取下装在机 器上的工件，在机器零件失效的情况下机器的一部分运转等)； 使用电
15、子控制系统和视觉显示装置及时清楚地显示故障； 考虑复杂机器的特定要求。 为了防止危险机器工况和实现安全功能，设计控制系统应符合下列原则和方法，根据具体情况，这些 原则和方法可以单个使用，也可以联合使用。 371 机构的起动或加速运动的基本动作应通过施加或增大电压或流体压力去实现，如果考虑采用二进 制逻辑元件，通过由。状态到1状态去实现(假如状态l代表最高能量状态)；相反，停机或降低速度的基本 动作应通过去除或降低电压或流体压力去实现，如果考虑采用二进制逻辑元件，应通过1状态到。状态去 实现(假如状态1代表最高能量状态)。 372 动力中断后重新接通时，机器可能会自发的再起动，如果这种再起动会产
16、生危险，应当防止(如采 用自保护继电器、接触器或阀)。 373 零部件的可靠性应作为安全功能完备性的基础。差错会危及安全功能，这一原则无论何时都适 用，为了实现安全功能，在一定使用期限内，使用的零部件应能承受与在预定使用条件下所用设备有关的 各种干扰和应力，而不会失效使机器产生危险的误动作。 注：应考虑诸如冲击、振动、冷、热、潮湿、灰尘、腐蚀性物质、静电、磁场和电场等环境应力。 由这些应力可能产生的干扰是，如绝缘失效、控制系统零部件的功能临时或永久失效等。 374 “定向失效模式”的部件或系统的使用。“定向失效模式”的部件或系统是指其主要失效模式是 页码，4/14机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范 2005-12-27mhtml:file:/D:工程
