机械安全设计与机器安全装置

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1、机械安全设计与机器安全装置 机械安全设计是指在机械设计阶段，从零件材料到零部件的合理形状和相对位置,从限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动,采用本质安全技术与动力源，应用零部件间的强制机械作用原理,履行安全人机工程学原则等多项措施,通过选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险；也可以通过提高设备的可靠性、机械化或自动化程度，以及采取在危险区之外的调整、维修等措施，避免或减小危险。 (一)本质安全 本质安全是通过机械的设计者,在设计阶段采取措施来消除隐患的一种实现机械安全方法。(1)采用本质安全技术。本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施,就

2、可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。包括：避免锐边、尖角和凸出部分;保证足够的安全距离;确定有关物理量的限值;使用本质安全工艺过程和动力源。()限制机械应力。机械零件的机械应力不超过许用值,并保证足够的安全系数。(3）材料和物质的安全性。用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康。材料的力学特性,如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等,应能满足执行预定功能的载荷作用要求；材料应能适应预定的环境条件，如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力；材料应具有均匀性,防止由于工艺设计不合理，使材料的金相组织不均匀而产生残余应力;同时,应避免采用有毒的材料或物

3、质,应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险。(4)履行安全人机工程学原则。在机械设计中,通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计,作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则,提高机械设备的操作性和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力降到最低，从而减小操作差错。5)设计控制系统的安全原则。机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置,使操作者可以安全地处理。6)防止气动和液压系统的危险。采用气动、液

4、压、热能等装置的机械,必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。7)预防电气危害。用电安全是机械安全的重要组成部分,机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求。预防电气危害应注意防止电击、短路、过载和静电。设计中,还应考虑到提高设备的可靠性,降低故障率,以降低操作者查找故障和检修设备的概率;还应采用机械化和自动化技术，尽量使操作人员远离有危险的场所;还应考虑到调整、维修的安全，以减少操作者进入危险区的需要。(二)失效安全设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。相关装置包括操作限制开关、限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置、设置把手和预防下落的装置、失效安全的紧急开关等。 （三）定位安全把机器的部件安置到不可能触及的地点,通过定位达到安全。但设计者必须考虑到在正常情况下不会触及到的危险部件,而在某些情况下可能会接触到,例如，登着梯子对机器进行维修等情况。 1