林業(yè)機(jī)械的安全性設(shè)計與人機(jī)工程學(xué)因素

1、林業(yè)機(jī)械的安全性設(shè)計與人機(jī)工程學(xué)因素    林業(yè)機(jī)械正向高作業(yè)效率、高機(jī)動性能、高生產(chǎn)能力和優(yōu)良的可靠性目標(biāo)的方向發(fā)展。因此，要考慮其安全性因素及人機(jī)工程學(xué)要求。1 林業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)林業(yè)機(jī)械在林業(yè)生產(chǎn)和營林撫育、植保等方面應(yīng)用比較廣泛，是林業(yè)機(jī)械中生產(chǎn)批量最大的一類機(jī)械，多以發(fā)動機(jī)為動力源驅(qū)動做高速轉(zhuǎn)動或往復(fù)運(yùn)動的工作部件。因此，對使用者來說，操作林業(yè)機(jī)械存在許多危險因素，應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品的安全要求。2 安全性設(shè)計要點(diǎn)2.1 安全性設(shè)計基本原則安全性設(shè)計基本原則包括以下四個方面：(1)機(jī)械及其零、部件必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。(2)機(jī)械的設(shè)計應(yīng)符合安全

2、要求，并且有可接受的可靠性，機(jī)械在使用過程中不得排放超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有害物質(zhì)。(3)設(shè)計中應(yīng)執(zhí)行安全人機(jī)工程的原則，最大限度地減輕操作人員的體力和腦力消耗及精神緊張狀況。(4)設(shè)計應(yīng)進(jìn)行安全性評價，在安全技術(shù)措施與經(jīng)濟(jì)利益發(fā)生矛盾時優(yōu)先考慮安全技術(shù)上的要求，并按一定的順序選擇安全技術(shù)措施。2.2 安全性設(shè)計一般要求(1)設(shè)計的機(jī)械應(yīng)規(guī)定其使用壽命，并按使用環(huán)境要求必須具有適應(yīng)該環(huán)境的能力。(2)機(jī)械的各種受力零、部件及其連接，在規(guī)定的使用條件和壽命內(nèi)，不得產(chǎn)生斷裂和破碎。(3)機(jī)械不能在振動、風(fēng)載或其他預(yù)期的外載荷作用下顛覆或產(chǎn)生不應(yīng)有的位移，不能或不完全能滿足穩(wěn)定性要求時必須采取某種安全技術(shù)措

3、施，保證其具有良好的穩(wěn)定性。(4)在規(guī)定使用壽命內(nèi)，機(jī)械的材料應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種理化的和生物的作用。(5)在不影響功能的情況下，機(jī)械及其零、部件應(yīng)設(shè)計成不帶易傷人的尖角、利棱、凹凸不平的表面和較突出的部分。(6)保證操作點(diǎn)和操作區(qū)域有足夠的照度。(7)機(jī)械上相對運(yùn)動部位應(yīng)具有良好的潤滑。(8)機(jī)械的振動噪聲值必須在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的允許值。(9)設(shè)計機(jī)械時應(yīng)使用安全色 。3 林業(yè)機(jī)械的特殊安全要求林業(yè)機(jī)械的安全要求涉及方面較多，其影響程度也不一樣。有的對使用者構(gòu)成潛在的危害，暫時表現(xiàn)不明顯;有的則會對使用者產(chǎn)生直接的傷害。歸納起來，林業(yè)機(jī)械中具有共性的涉及安全要求的因素有下列幾個方面：3.

4、1 影響使用者生理、心理健康方面的安全要求3.1.1 噪聲噪聲對環(huán)境和使用者均造成危害。機(jī)器操作者在高噪聲環(huán)境下工作，會損傷聽覺器官功能以及影響思維和情緒，產(chǎn)生不安全隱患。3.1.2 振動林業(yè)機(jī)械的振動為局部振動，以手接觸振動工具的方式為主，由于工作狀態(tài)不同，振動可以傳給一側(cè)手臂，有的可傳到肩部。較強(qiáng)的振動對長期使用機(jī)器人員的身體健康造成損害，直接的表現(xiàn)是影響操作者手部的血液循環(huán)，嚴(yán)重者導(dǎo)致白手病。振動指標(biāo)的確定同噪聲指標(biāo)確定一樣，應(yīng)考慮機(jī)器在各工況下的限值。3.2 涉及安全因素的機(jī)器性能要求某些機(jī)器的性能與操作者安全有很大關(guān)系。3.2.1 起動、怠速及翻轉(zhuǎn)性能機(jī)器的起動、怠速及翻轉(zhuǎn)性能，既與

5、機(jī)器的易操作性有關(guān)，也與安全有關(guān)。操作者在使用機(jī)器時，因意外、怠速或機(jī)器翻轉(zhuǎn)等因素導(dǎo)致停機(jī)，如不能迅速將機(jī)器再起動，則有可能失去對機(jī)器和作業(yè)對象的控制，而發(fā)生事故。3.2.2 離合器接合性能離合器應(yīng)接合可靠、分離徹底，應(yīng)規(guī)定最低接合轉(zhuǎn)速。若其在高于規(guī)定的轉(zhuǎn)速仍未接合或打滑，則機(jī)器的動力不能完全傳遞至工作部件，影響操作者使用機(jī)器，會產(chǎn)生不安全因素;若離合器在低于規(guī)定的轉(zhuǎn)速下就結(jié)合，也會對操作者構(gòu)成傷害。3.3 安全保護(hù)裝置應(yīng)對機(jī)器上的安全保護(hù)裝置或機(jī)構(gòu)的性能規(guī)范化，以確保其工作可靠，真正起到保護(hù)操作者的目的。3.3.1 轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)(油門扳機(jī))的鎖定裝置由于林業(yè)機(jī)械以發(fā)動機(jī)為動力源，故發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)

6、速控制對機(jī)器的安全要求影響很大。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)應(yīng)安全可靠，具有防止誤動作的鎖定裝置。如有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定了轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)應(yīng)有鎖定裝置，且需經(jīng)過兩個或兩個以上的復(fù)合動作方能使其起作用的要求。3.3.2 工作部件的制動裝置對于具有高速運(yùn)動且離操作者比較近的工作部件的機(jī)器，應(yīng)設(shè)計有制動裝置。在標(biāo)準(zhǔn)中對制動裝置的性能和測試方法應(yīng)進(jìn)行規(guī)范，保證其防護(hù)可靠。3.3.3 工作部件的緊固裝置高速運(yùn)動的工作部件若緊固不牢，會造成嚴(yán)重的安全事故。3.3.4 快速摘脫裝置為減輕操作者的工作強(qiáng)度，通常配有背帶并將機(jī)器背掛在操作者身上。當(dāng)使用機(jī)器時發(fā)生意外，對操作者安全構(gòu)成威脅時，應(yīng)使人機(jī)迅速分離，保護(hù)操作者。因此

7、，設(shè)計了在機(jī)器或者背帶上應(yīng)有快速摘脫裝置。4 與人機(jī)工程學(xué)有關(guān)的安全因素4.1 手把、擋把或護(hù)手器的結(jié)構(gòu)形式及尺寸舒適的工作方式會提高操作者的工作效率，減輕疲勞，降低事故的發(fā)生率。手把、擋把或護(hù)手器的結(jié)構(gòu)形式及尺寸是否合理，對機(jī)器操作的便利性會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理，設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式和尺寸，使其與操作者達(dá)到最佳配合。4.2 穿戴個體防護(hù)用品時操作機(jī)器的方便性機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證操作者穿戴個體防護(hù)用品時也能自如地操控機(jī)器，減少不安全因素。具體涉及到轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)、停機(jī)裝置等的形狀、結(jié)構(gòu)位置等。5 結(jié) 論林業(yè)機(jī)械的設(shè)計在滿足安全要求時，要細(xì)化和量化，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)原理，使機(jī)器與操作者和諧配合。改善工作環(huán)境，最大限度地滿足使用上的客觀需要，保護(hù)操作者的身心健康，做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。 參考文獻(xiàn)1婁茂達(dá)，李雯，徐志章.林業(yè)機(jī)械安全設(shè)計J.林業(yè)勞動安全，1996，(1).2李國英.振動采種機(jī)參數(shù)的選擇與計算J.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，1984