2023年注册安全工程师考试讲义-安全技术.pdf
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1、第一章机械平安技术第 一 局 部(机械系统知识)机械行业平安概要金 属 切削机床及砂轮机平安技术 冲 压(剪)机械平安技术木 工 机械平安技术 铸造平安技术 锻造平安技术第 二 局 部(人机系统知识)平安人机工程根本知识 人的特性机 械 的特性 人机作业环境 人机系统 平安技术标准与标准第一节机械行业平安概要机械是机器与机构的总称,是由假设干相互联系的零部件按一定规律装配起来,能够完成一定功能的装置0一、机械产品主要类别【你知道吗】机械设备是如何组成的?呢动 变速 传动装置 装置 装置工作 机燃 制动笠式 做番 装防护 润牌 冷却装器 系校 系执机械行业的主要产品包括以下12类。农用机械拖拉机
2、、播种机、收割机械等。重型矿山机械冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。工程机械叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。石油化工通用机械石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。电工机械发电机械、变压器、电动机、上下压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。机床 汽车载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车。仪表仪器自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机。根底机械轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等
3、。包装机械包装机、装箱机、输送机等 环保机械水污染防治设备、大气污染防治设备等非机械行业主要产品有5 种帙道 隹 策 抬 猊 段 工 船 的机蝮 机 城 机 城 机 城 机 城【习题】起重机械运动部件移动范围大,有多个运动机构,绝大多数起重机械本身就是移动式机械,容易发生碰撞、脱钩、倾倒等事故。在机械行业的1 2 类主要产品中,起重机械属于()类的机械产品。A.重型矿山B.汽车C.石油化工通用D.其他 正确答案A 答案解析此题考查的是机械产品主要类别。重型矿山机械包括冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。参见教材P1。二、机械设备的危险部位及防护对策(一)机械设备的危险
4、部位诵发僚因危险部位传动机恂高南济转 主要危险部位危圭结果U窿檐、夹击切切、卷入防护对策应对短碑U防护指兔保廊安全(1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。(2)旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。(3)旋转的凸块和孔处,含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。(4)对向旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辑。(5)旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。(6)接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。(7)通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。(8
5、)单向滑动部件,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等.(9)旋转部件与滑动之间,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。【二)机械传动机构平安防护对策为了保证机械设备的平安运行和操作人员的平安和健康,应采取平安技术措施进行防护。(1)直接措施:设计机器时,考虑消除机器本身的不平安因素。(2间接措施:安装平安防护装置,克服使用中的不平安因素。(3)指导措施:定制机器安装、使用、维修的平安规定及标志。机床上常见的传动机构(有轮必要罩、有轴必有套)两粒开蛤电合处 逃入皮米轮赴及接头处 那靠突出部分 齿轮传动的平安防护齿轮传动机构装置全封闭型的防护装置。【特别强调】机器外部决不允许有裸露
6、的啮合齿轮;设计和制造时,应尽量将齿轮装入机座内;防护材料可用钢板或铸造箱体,巩固牢靠,机器运行中不发生振动;防护罩内壁涂成红 色,装电气连锁,罩体无尖角【实物展示】电控阀门装置齿轮防护罩 皮带传动的平安防护皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网。与皮带间距不应小于 50 m m丁 设置防护的情形】传动机构距地面距离设防护名皮带轮中心距之间的施离在3以上;支带宽度在1 5 s以上;质素回转的速度在9/un以上。联轴器等的平安防护联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给人们带来伤害;联轴器的平安要求是没有突出局部,即采用平安联轴器。【最根本方法】加 防 护 罩(Q 型罩)【习题】在齿轮传动机构
7、中,两个齿轮开始啮合的部位是最危险的部位,不管啮合齿轮处于何种位置都应装设平安防护装置,以下关于齿轮平安防护的做法正确的是()。A.齿轮传动机构必须装有半封闭的防护装置B.齿轮防护罩的材料可利用有金属骨架的铁丝网制作C.齿轮防护罩应能方便地翻开和关闭D.在齿轮防护罩开启的情况下机器才可以启动 正确答案C 答案解析此题考查的是机械设备的危险部位及防护对策。选项A错误,齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置;选项B 错误,齿轮防护装置的材料可用钢板或铸造箱体;选项D错误,在齿轮防护罩关闭的情况下机器才可以启动。参见教材P 3。【习题】齿轮啮合机构、皮带、联轴器、蜗轮、蜗杆等都是常用的机械传动机构。
8、各种机械传动机构的特点不同,其中皮带传动的特点是()。A.保护能力强B.传动精度高C.保护不方便D.静电危险性小 正确答案A 答案解析此题考查的是机械设备的危险部位及防护对策。皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合的传动比差,但是当过载时,皮带打滑,起到了过载保护作用。皮带传动机构传动平稳、噪声小、结构简单、维护方便,因此广泛应用于机械传动中。但是,由于皮带摩擦后易产生静电放电现象,故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。参见教材P 3。【习题】皮带传动机构具有一定的风险,以下图为皮带传动机构示意图,图上说明了 A、B、C、D、E五个局部,其中属于危险部位的有()。B.BC.CD.DE.E 正确答案B
9、D E 答案解析此题考查的是机械设备的危险部位及防护对策。皮带传动机构的危险局部是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方。参见教材P 3。三、机械伤害类型及预防对策(-)机械伤害类型机械装置在正常工作状态、非正常工作状态乃至非工作状态都存在危险性。正常工作状态:执行中必须具备的运动要素且不可防止;非正常工作状态:故障状态和检修保养状态;非工作状态:外界环境所造成的影响。机械行业,存在以下主要危险和危害因素:物体打击 车用伤害 机械伤害 起重伤害 触电 灼诵火灾 惠力船茗 坍信 爆炸 中有家同【名词解释】物体打击:是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动,打击人体而造成人身伤亡事故。不包括主体机械设备
10、、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。车辆伤害:是指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压等伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。机械伤害:是指机械设备运动或静止部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不包括车辆、起重机械引起的伤害。起重伤害:是指各种起重作业(包括起重机械安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等。触电:包括各种设备、设施的触电,电工作业时触电,雷击等。灼烫:是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化 学 灼 伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤)、物 理 灼
11、 伤 光、放射性物质引起的体内外的灼伤)。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。(8)高处坠落:是指在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故。(9)坍塌:是指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故。如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不适用于矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。爆炸 火药爆炸:是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。化学性爆炸:是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物,接触引爆源发生的爆炸事 故(包括气体分解、喷雾爆炸等)。物理性爆炸:包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。(二)机械伤
12、害预防对策措施 实现机械本质平安 牢记顺序)(1)消除产生危险的原因;(本质)(2)减少或消除接触机器的危险部件的次数;(实现自动化)(3)使人们难以接近机器的危险部位或接近也不导致伤害;(警示隔离)(4)提供保护装置或者个人防护装备。(防护装置)保护操作者和有关人员的平安(1)通过培训,提高人们区分危险的能力;(2)通过对机器的重新设计,使危险部位更加醒目,或者使用警示标志;(3)通过培训,提高防止伤害的能力;(4)采取必要的行动增强防止伤害的自觉性。(三)通用机械平安设施的技术要求平 安 设施设计要素强刚度耐久性机械可靠性的影响可视性M他危险的控制 机械平安防护装置的一般要求(1)结构简单
13、、布局合理,无锐利的边缘和突缘。(2)具有足够的可靠性,有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性,以确保平安。(3)与设备运转联锁,保证平安防护装置未起作用之前,设备不能运转;平安防护罩、屏、栏材料及与运转部件的距离,应符合规定。(4)光电式、感应式等平安防护装置应设置自身出现故障的报警装置。(5)紧急停车开关的相关要求;J应有连锁功能,区别其他且红色V易于触及无危险J按启动顺序重启机 械 设备平安防护罩的技术要求J只要操作人员可能触及到的传动部件,在防护罩没闭合前,传动部件就不能运转。V采用固定防护罩时,操作工触及不到运转中的活动部件V开启式防护罩翻开时或一局部失灵时,应使活动部件不能
14、运转或运转中的部件停止运动。V防护罩必须巩固牢靠,以防止与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害。V防护罩与活动部件有足够的间隙,防止防护罩和活动部件间的任何接触。J防护罩应牢固的固定在设备或根底上,拆卸、调节时必须使用工具。J不影响操作,在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩。J使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险J防护罩一般不准脚踏和站立,必须做平台或阶梯时,应能承受1500牛顿的垂直力,并采取防机 械 设备平安防护网的技术要求防护罩应尽量采用封闭结构。当现场需要采用网状结构时应满足:IS)形:目径矩形:边长桶圉:追轴长度白线长度.不同网眼开口尺寸的平安 距 离(m m)防护人体通过部位
15、网眼开口宽度平安距离手指尖6.5三;35手指 1 2.52 9 2手掌(不含第一掌指关节)2 023 5上肢 472 46 0足尖 常见的几种视觉现象1 暗适应2 明适应3 眩光4 视错觉暗适应与明适应能力人眼对光亮度变化的顺应性,称为适应。暗适应:从光亮进入黑暗处;过渡时间:30min明适应:从黑暗处进入亮处;过渡时间:Imin。频繁地出现明暗交替会产生视觉疲劳,引发事故。【应对措施】采用缓和照明,防止光亮度的急剧变化。眩光:当人的视野中有极强的亮度比照时,由光源直射或由光滑外表的反射出的刺激或耀眼的强烈光线。眩光对作业的不利影响:破坏视觉的暗适应,产生视觉后像;降低视网膜上的照度;减弱观察
16、物体与背景的比照度;观察物体时产生模糊感觉。视错觉:人在观察物体时,光线不仅使神经系统产生反响,而且由于视网膜受到光线的刺激,会在横向产生扩大范围的影响,使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异,这种现象称为视错觉。主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。【形状错觉】长短错觉、方向错觉、比照错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。【色彩错觉】有比照错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等。视觉损伤与视觉疲劳(1)视觉损伤眼睛承受的可见光最大亮度:(3 5)X 106cd/m2e300mm以下短波紫外线一一紫外线眼炎 红外线-白内障 直视高亮度光源一一黄斑烧伤 低照度光环境一一老花眼
17、 眩光一一视觉机能的降低(2)视觉疲劳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。【全身性疲劳】疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬发麻等自律神经失调。【眼部疲劳】眼痛、头痛、视力下降等病症。注:虹膜睫状肌疲劳导致近视。视觉运动规律(1)眼睛的水平运动比垂直运动快。所以一般机器的外形常设计成横向长方形。(2)视线运动的顺序习惯于从左到右,从上到下,顺时针进行。(3)对物体尺寸和比例的估计,水平方向比垂直方向准确、迅速,且不易疲劳。(4)当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相同的情况下,观察优先的顺序是左上、右上、左下、右下。(5)视线突然转移过程中,约 3%的视觉能够看清目标,所以工作中不应有
18、突然转移视线的要求。16)对于运动的目标,只有当角速度大于1 /s 2 /s 时,且双眼的焦点同时集中在一个目标,才能鉴别。(7)看清物体最短的注视时间为0.0 7 0.3 s,这与照明的亮度有关。人眼视觉暂停时间平均0.17 s 2.听觉听觉特性绝对阈值区分阈值区分能力(1)听觉绝对阈限人的听觉系统感受到的最弱声音和痛觉声音的强度值,且与频率和声压有关。一效迎别声白所镖的就短持蝴间次050M|声玻例一的时目|听觉的绝对阈包括:频率阈值:单位时间内,声波震动完成周期性变化的次数。H z声压阈值:大气压受到声波扰动后产生的变化,即为大气压强的余压。Pa声强阈值:垂直于声波传播方向上,单位时间内通
19、过单位面积的平均声能。W/m2当频率20 H z,声压2X10 5 p a,声 强 10-12 W/m 为听阈。(2)听觉的区分阈限听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。区分阈限与声音频率和强度有关。人 耳 对频率的感觉较强度的感觉灵敏;在 低频、低强度时,区分阈值较高。(3)区分声音的方向和距离的能力根据声音到达两耳的强度和时间先后之差可以判断声源的方向。【例如】声源与两耳间的距离每相差1c m,传播时间就相差0.0 29 m s。在自由空间,距离每增加一倍,声压级将减少6 d B(A)。听觉的掩蔽效应【听觉掩蔽】当几种声强不同的声音传到人耳时只能听到最强的声音,较弱的声音那么听不到,即弱声被
20、掩蔽。【掩蔽效应】一个声音由于其他声音的干扰而使人的听觉发生困难,提高该声音的强度(即掩蔽声音阈值强度提高)的现象。3.人的感觉与反响人们在操纵机械或观察识别事物时,从观察、识别、开始操纵到采取行动,存在一个感知和执行的时间过程,即存在一段反响时间。反响时间反响时间是指人从机械或外界获得信息,经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作(信息开始刺激到感觉器官有感觉的时间)开始动作时间(信息加工、决策、发出开始执行的时间)一般条件反响0.l 0.5 s复杂的选择性1.0-3.0 s复杂判断和认识3.0 5.0 s反响时间 t=k ,l o g2(n+1)K一常数;n 一等概率出现的选择对像数
21、n+1 一考虑判明是否出现刺激为保证平安作业,一方面设计机器时要考虑操纵速度低于人的反响速度;另一方面,设法提高人的反响速度。减少反响时间的途径机械操作反响时间的影响因素重要因素机器设备的情况、信息强弱、信息状况等直接因素外观造型、操纵结构的操作要求、操作者生物力学特性等(1)合理选择感知类型。【例如】听 觉 最 短(0.1 0.2 s),其次是触觉和视觉。(2)适应人的生理、心理要求,按人机工程学原那么设计机器。(3)通过训练来提高人的反响速度。二)人体的特征参数1.人体特性参数静态参数:静止状态下的形态参数,人体根本尺度动态参数:人体运动状态下,人体的活动范围生理学参数:活动和工作引起的生
22、理变化,反响负荷的大小生物力学参数:人体各局部出力大小的参数2.人体劳动强度参数(1)人体的能量代谢人在作业过程中所需要的能力,由三种能源系统提供:ATP-CP系统、乳酸能系统、有氧氧化系塞名称代谢需氧 功能速度 能源物质产生ATP 劳动类型ATP-CP无氧代谢 非常快CP很少劳动之处、极短时间极强度乳酸能无氧代谢 快糖原有限短时间内高强度有氧氧化 有氧代谢 较慢糖、脂肪、蛋白质无限制持续长、强度小1)人体能量代谢的测定方法直接测定法间接测定法:能量代谢可通过人体的氧耗量反映出来,因此首先测得单位时间内糖、脂肪等能源物质在体内氧化时的氧耗量和二氧化碳的排出量,求得两者之比(呼吸商),由此再推算
23、某一时间或某项作业所消耗的能量。【耗氧量的表示方法】lL/min=WX 10!cm7(kg,min)一般能耗量通常以千卡(k e a l)表示。2)能量代谢与能量代谢率人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量和在体内直接、间接转化为热的能量之和。在不对外做功的条件下,体内所产生的能量等于由身体发散出的能量,从而使体温维持在相对恒定的水平上。【能量代谢的类型】根底代谢、安静代谢、活动代谢。【根底代谢】人清醒、静卧、空 腹(食 后 10h以 上)、室温在20左右的条件下的能量代谢称为根底代谢。单位时间内的根底代谢量称为根底代谢率,是单位时间人体维持根本生命活动所消耗最低限度的能量。以每小时每平
24、方米体外表积消耗的热量表示:keal/(h-m2)【安静代谢】作业或劳动开始之前,仅为保持身体各部位的平衡或某姿势条件下的能量代谢。安静代谢量应包括根底代谢量。以常温下根底代谢量的1 2 0%作为安静代谢量进行估算。【活动代谢】亦称为劳动代谢、作业代谢或工作代谢。指人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。体力劳动是使能量代谢亢进的最主要原因。活动代谢率=实际代谢率-安静代谢率活动代谢率的量纲为k c a l/(m i n ,m2)活动代谢与体力劳动强度有直接对应关系,是评价劳动负荷合理性的重要指标。相对能量代谢率R M R为了消除劳动者个体之间的差异因素,常用活动代谢率与根底代谢率之比,即相对
25、能量代谢率来衡量劳动强度的大小。R M R =活动代谢率/根底代谢率I=(实际代谢率-安静代谢 率)/根底代谢率除利用实测方法之外,还可用简易方法近似计算人在一个工作日(8 h)中的能量消耗:总代尊=歹代谢军 否动代南事=I 2X基础1弋谢率 RWJX基母代谢系=(1 2+MX)X 草础代谢军总 能 耗=(1.2+R M R)X根底代谢率X表体面积义活动时间3)影响能量代谢的因素影响人体作业时能量代谢的因素很多。【例如】作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度等。(2)耗氧量(单位L/m i n)定义每分钟的需氧量(每分钟供给最大氧量称最大耗氧量)举例正常成人不超过3 L;常锻炼者4 L 以上公
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