《谷物脱粒机的安全性分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谷物脱粒机的安全性分析（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1986年北京农业 工程大学学报第2期谷物脱粒机的安全性分析谭奈林摘要本文利用故障树分析法对我国农村广泛使用的脱粒机进行了安全性分析,找出了这类机器常发生事故的原因,为设计和制造安全的脱粒机及安全使用脱粒机提出 犷 了建议。SafetyAn alysisofGrainThre she rsTa n.NailinAbstra etT hehasbe e ns afetyofthre she rs,whiehar ewidelyu sedinChin ar u ralar e a,a nalyzedbyu singthe注 FaultTre eAnalysis(F TA)method.T五erea
2、 S0nSfaetureofa eeide ntwerefo u ndout.Thepropos alsonsafede sigha ndmanu-aswella ssafeope r ationfo rgrainthr e she rswe repre sented.据不完全统计,我国某两省的脱粒机保有量为69.8万台,从1 978到1983年上半年,共发生脱粒机事故1,8 86起,死亡9 5 人,断臂43 4 人,断腿4 8人,断指1 02人,头部受伤2 8人,其它部分受伤47 4 人I1。别 的一些地方也有类似情况。随着农村经济的发展,对脱粒机的需求量 急剧增加。但是,这一比较简单的农具
3、却又严重地威胁着农民的生命安全。为了寻找脱粒机 发生事故的各种原因,以便在设计、制 造和使用中采取安全措施,本校部分人 员于19 84年和198 5年暑假两度到各地进行了脱粒机安全性的专题调查,并通过查阅资料,共收集了17 2 起脱粒机事故资料。事故模式如表l。在这些事故中的死伤情况为:死亡2 9人,断臂8 0人(其中一人断双臂),断指5人,断腿4人,其它伤害5 6 人。本文采用事件树(又称故障树)分析法【“对调查的案例 进行分析。事件树分析法用于此,就是把最不希望脱粒机发生的事件作为逻辑分析目标(在事件树中定义为顶事件脱粒机事故),从而找出可能导致这一事件发生的全部直接因素(定义为中间事件)
4、,再跟踪找到这些中间事件可能发生事故的 全部直接原 因,直至追寻到引起 部件发生事故的全部原 因(定义为底事件)。用相应的代表符号及逻辑门(表2)把顶事件,中间事件和底事件组合 成树的图形,即为事件树。表1序号事故模式事:故频数事故发生频率(%)脱粒机爆炸或零件从顶盖甩出1.零件有缺陷2.人 的因素3.因螺栓和纹杆故障使纹杆甩出4.因纹杆和纹杆座故障使纹杆座碎裂6.辐盘事故6.其它9。94。73。5喂人口事故1.不停机清堵2.工作中事故O曰晚0内了O口八0no9曰,土出秸口事故1.不停机清堵2.工作中事故7。60。6传动事故1.不停机维修2.工作中不慎其它事故1。22。9表2霸霸霸符号号名称称
5、符号号名称称事事事巨二二. . .顶事件 或或O O O基本事件件故故故故中间事伶伶伶伶翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁翁号号号己匕 犯常事作作今今不发展事件件粗粗. 自自与匀匀自自咸r飞飞择择择择择择择择择择择择择择择择择择择择择择 铃铃铃. 扣扣禁门门冉冉戒访门门 号号号号号号号斜斜移移:. 扮人人 输出出 符符号采用事件树分析法不仅能分析清楚机器各部件(硬件)的故障,而且还可把人的素田和环境因素都包括在一起进行分析。、 事件树分析法在航天、核工业、建筑、电子 工业和铁道等部门已得到了应用,而在农机部门则刚刚开始。一、事件树的建立“脱粒机各种事故”(172起)为事件树的顶事件。发生
6、脱粒机各种事故的直接原因是;“粒脱机爆炸或零件从顶盖甩 出”、“硬物(破碎的零件、松脱的零件或喂人的异物)从喂人口或出秸口甩出”、“喂人口事故”、“出秸口事故”、“传动事故”和“启动时不认真查看事故”。“硬物从喂人口或出秸口甩 出事故”发生的 原因,这里不作深究,在事件树中用菱形符号表示,作为不发展事件。在17 2起事故中,有3起是螺栓从喂入口甩出事件,其中造成死亡2人。“启动时不认真查看”事件,人为因素是造成事故的根本原因,所以用圆形符号表示,作为底事件。共有2起,死亡2人。除了这两类事件外,其余四类 为中间事件,用矩形符号表示。这里六类事件中的任 一类事件发生,都会导致脱粒机事故发生,所以
7、它们与顶事件之间用或门联系(图1)。下面继续寻找四个中间事件发生的 原因:(1)脱粒机爆炸或零件从顶盖 甩出事件在统计的数字中,这类事件有7 1起。直接原因是“机盖不牢”和“零件甩 出”,即零件碎裂或松脱后,将机盖击穿并飞 出。机盖不牢的 原 因很多,有的是铁皮太薄,有的是铁皮锈蚀或机盖的固定螺栓脱落(在17 2起事故中,有2起是机盖螺栓脱落,只用铁丝把 机盖拴住),在此不深人追究,作为不发展事件。显然,这里应该用与门联系。发生“零件甩 出”的直接原因是“零件有缺 陷”、“人的 因素”、“纹杆断裂”、“纹杆座断裂”和“螺栓断裂”,这里用 或门联系。在17 2起事故中,“零件有缺陷”有p起。其中
8、:辐盘有缺陷,么起;纹杆有!巨裂痕,1起,纹杆座有旧裂纹,2起,轴承座有砂眼或其 它缺陷,。起,脱粒钉齿脱焊,1起。有的零件缺陷引起 的事故在这里没有统诊到,如某省曾用灰铸铁纹杆,可以预料,这是一定会导致事故的。事件树的优点之一,就是可以对未统计到的事件,或在机器使用前就能估计到将会发生的事件,作出估计和分析。.丁-由于“人 的 因素”导致零件甩出的情况很复杂,木深人追究,作为不发展事件。但是,人 的因素确实是导致脱粒机发生事故的非常重要的原因.例如,脱粒机使用后管理不善,风吹 雨淋,锈蚀严 重,使用前又不认真维修,有的将额走转速为8 0。二1。r/m;。的滚筒随意提高到4500r/min使用
9、;有的在 酒后、生病和疲劳的时候使用机器;有的不小心喂入了异物(如发动机摇把和木棍等)。在17 2起事故中,有明确记载的属于人 的因素造成的就有2 3起。,、因螺栓松动或断裂,和纹杆变形而导致纹杆断裂的事故有1 7起。脱脱粒机摄炸或零件肠肠 顶顶盖甩 出零栩甩由由霉霉件有缺陷4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 纹杆座断裂裂裂辐盘 断裂裂轰轰轰轰杆断袭: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :喂喂人口口事事故故传传 动动 事事 故故(2。3%)12 3起7 0起
10、出出秸口口事事敌敌维护2起(71.5写)(4 07%)(7.5%)(o氟)“%,无保护.动作失误 7起5起(4.1%)(29%)图1脱粒机事件树因纹杆座 强度差(铸铁纹杆)和纹杆变形 导致纹杆座断裂的事故有8起。因辐盘质量差(铸铁辐盘)和辐盘错位而导致辐盘断裂的事故有6起。(2)喂人口事故喂人口事故有7 4起。事故的直接原因是不停机就进行维修或清除 堵塞,和工作中的事故,这里用或门联系。工作中的事故是指在进行脱粒时,因 为喂入台太短、无喂入筒或有回风 现象,以及人 的动作失误 而造成的事故。喂人台设计得不合理,造成了许多人轧断胳膊或手指的事故:7一1 2岁 的 三个小 孩喂人麦把时轧断了胳膊;
11、在脱粒机前,因麦秸滑倒,手误人滚筒,三人 轧断胳膊;由于将麦把和误喂的镰刀把握得紧了一点,三个人的 四条胳膊被拉入滚筒打断;在脱粒收尾时,为将一把,找3,乱麦喂入滚筒,十三 人胳 膊被轧断,因病、疲倦和酒后使用脱粒机,六人失去胳 膊;切断了动力后,为喂人一把乱麦,因滚筒还有惯性,八人失去胳膊;因其它原因,二十九人失去胳膊,五人失去手指。在这里,“工作事故”与“喂人台 缺陷”(底事件)和“动作失误”(不发展事件)之间存在与门关系,就是说,如果喂人台设计得合理,即使工作人员有如上的失误动作,也不致发生事故。(3)出秸口事故出秸口事故有1 3起。与喂入口事故一样,它发生的直接原因是不停机清堵或 维修
12、,和工作中的失误。原因是有的机型出秸口经常堵塞,出料口又短(_只 有s cm长),指杆齿紧靠出秸口,清堵时手很容易被拉进去。但多数机型 没有这种情况,所以,一 这一问题不难解决。(4)传动事故传动装置发生的事故有7起。其中,因不停机就挂皮帝发生的事故有2起,由于打滑、摔跤、跨越传动皮带等,肢体被卷人传动机构的事故有4起。_厂二、 事件树的定性分析事件树定性分析的主要任务是寻找事件模式,即脱粒机发生事故的可能性有多大,亦即一共有多少个最小割集。脱粒机事故的事件树中,有二,劣2,x27个底事件。凡是能使顶事件发生的底事的集合,就称之为一个割集。若割集中的 底事件都发生,则顶事件一定发生。显然,割集
13、不止一个。但割集并不能满足对事件树定性分析的要求,人们感兴趣的是最小割集。最小割集须满足下述条件:若将割集中的底事件任意去掉一个,所剩布的底事件的集合不再是割集的话,此时 的割集就是最小割集。同样,在事件树中,最小割集也不止一个。用斯曼德斯法求最小割集“:A=xl+x:+x。+x4+xs+x。B二戈2。C=劣7x。+x7x。D=x7xl 。E=戈2 1戈1:+x7戈2 2K=x1 3x2 7O=A+B+C十D十百+KP=OxZ 。=x;x25+沈:男2。+x,xZ 。十 xx:。+x。戈2。+劣。x:。+戈2日x25+劣7xs劣2 5+x7xox25“+劣7戈1 0劣2 5、+x2lx12x2
14、5+劣7x12x2 5十 劣又sx2 7劣25F=戈1 4+x15戈,。、G=xl 7十幻8劣.H=xZ 。+x:x:2J=xz 4I=x:。以T。 ,表示事故树的项事 件,则T。P=尸十J十F十十H+I,把各项代人,整理后得:T。P=劣:+劣25+xl+戈1:+劣:o+xix:5+劣zx:5+x3x:。+x4戈25+戈5戈2 5+劣6x2 5+xZox2 5+劣15xl 6+男25戈1。+x21劣2 2+xzs劣2 7戈2 5+x7劣s劣25+劣7x。劣2 5+劣7x10劣2 ,+xz 一x2 2x25+x7戈z2x25共得到二2 4,xZ :,二7x12x2。21个底事件的集合(割集)。显
15、然,如去掉各集合中的任一底事件,都不会导致顶事件发生,那么,这2 1个集合都是最小割集。二:4,二:。,x:4,二,7,x:。为一阶割集。对这些底事件要特别注意,因为它们直接导致事故发生,危险性极大。x:表示硬物可能从喂入口甩出的概率。这就要求不要误喂人硬物,和经常检查螺帽,以防松脱。现在有的厂家采用双螺帽锁紧,效果较好。笋2 :表示启动机器时,未事先检查人员是否离开了机器这类事件的概率。x, ,x,x:。表示在喂人口、出秸口和传动装置部分,在不停机的条件下清除堵塞或维修机器的概率。认为防止这些事故发生,就要加强教育,使机手和其他人员都能严格遵守操作规程,也要加强监督管理。x:x2 5,xZx
16、:6,x3二2 5,男二:。,x5x25,二6x:。表示机盖的牢固程度和各种零件的缺陷严重程度。机盖的牢固程度十 分重要,不能等闲视之。有的人发现机盖螺栓松脱,只用铁丝捆扎,这样机盖就失去了保护作用,增加了发生事故的概率。有的农民懂得这个道理,在容易引起爆炸事故的脱粒机盖上压上沙袋,确有一定效果。但治本的措施则是要在设计、制造和维修方面达到安全要求。滚筒上的所有零件,都应该有足够的强度。纹杆、纹杆座有裂纹,都是危险 的因素。从安全角度说,纹杆和纹杆座都不允许是铸铁的。x:6二:。表示机盖强度和人的失误可能性。有的人随意增加滚筒转速,或误把摇把喂人滚筒,将会破坏滚筒,使碎裂的零件冲出机盖伤人。二王。x,。,xl :xl 。,二2:劣2 :表示喂人口、出秸口和传动的防护可靠程度,和人员在工作中的失误程度。对这些部分加强防护和重视机手培讥十分重要,并应严禁非机手操作脱粒
