机械与电气安全基础知识.ppt

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机械与电气安全,第一章机械安全基础知识第二节机械伤害类型及对策一、技术层面的机械伤害分类二、不同状态下的机械安全问题三、由机械产生的危险四、机械伤害预防对策,2023/9/2,2,金属板材加工时未经过处理的边缘；自攻螺丝、铁钉等的尖端；防护网、防护栅栏的边缘；破碎的玻璃；坚硬材料的边角。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,3,1.静态机械伤害,产品的锐边、锯齿边、锐角或尖端等部位对人体的伤害。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,4,1.静态机械伤害,机械结构危险中主要承载部件的强度和刚度不能适应极限功能要求。

承载能力极限状态整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（倾覆、滑移）；结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳波坏），或因过度变形不适于继续承载；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,5,1.静态机械伤害,机械结构危险中主要承载部件的强度和刚度不能适应极限功能要求。

正常使用极限状态影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用的振动；影响正常使用的其他特定状态。

避免外部可能存在的割伤或扎伤使用者的锐边、尖角。

外部：

避免锐边、尖角；内部：

开孔、裂缝，同样避免锐边、尖角。

尽量避免使用易碎材料，如玻璃（需注意温度变化、温差变化）专门设计、起到功能作用的锐边、尖角不属于本节范畴。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,6,1.静态机械伤害,避免静态机械伤害的策略,避免产品的倾倒、跌落、脱落等造成的危险。

电气产品要求倾斜10-15时不发生倾倒。

需要考虑到产品的振动、晃动、内部负载、液体沸腾以及非正常使用状态。

解决倾倒：

通过调整重心、支撑面、限制重心变化。

凌空固定的产品（吊灯、吊扇），防止脱落。

产品的把手、提手、吊钩等起到悬挂作用的部件，防止脱落。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,7,1.静态机械伤害,避免静态机械伤害的策略,避免静态压力造成的危险。

水压力等；外壳应具有足够的强度。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,8,1.静态机械伤害,避免静态机械伤害的策略,动态机械伤害是指产品的运动以及产品内部危险运动部件对人体可能造成的伤害。

注意运动机械发生倾覆；重视运动部件的惯性；应当安装刹车装置；高速旋转的部件赢装配防松装置；手持式产品，产生振动伤害以及反向扭矩问题。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,9,2.动态机械伤害,符合以下条件的运动部件不存在动态机械危险。

材料硬度小，并且没有锐边或锐角。

运动部件的运行速度比较缓慢，并且没有锐边或锐角。

运动部件驱动装置的输出扭矩、输出功率很小，并且运动部件没有锐边或锐角。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,10,2.动态机械伤害,对危险运动部件进行防护的基本思路采用防护罩或其他隔离手段；如果防护罩为可拆卸，在维修时应采取有效措施避免接触危险部件。

保证运动部件处于静止状态。

确保安全隔离装置的强度以及间隙。

防护罩不允许用手就可以拆卸。

一、技术层面的机械伤害分类,2023/9/2,11,2.动态机械伤害,机械完好时，其在完成预定功能的正常运转过程中，存在着各种不可避免的但却是执行预定功能所必须具备的运动要素，有些可能产生危害后果。

例如，刀具锋刃的切削、起吊重物、机械运转的噪声等，在机械正常工作状态下就存在着碰撞、切割、重物坠落、使环境恶化等对人身安全不利的危险因素。

对这些在机器正常工作时产生危险的某种功能，人们称为危险的机械功能。

二、不同状态下的机械安全问题,2023/9/2,12,

（1）正常工作状态,非正常工作状态是指在机械运转过程中，由于各种原因（可能是人员的操作失误，也可能是动力突然丧失或来自外界的干扰等）引起的意外状态。

例如，意外启动、运动或速度变化失控，外界磁场干扰使信号失灵，瞬时大风造成起重机倾覆倒地等。

机械的非正常工作状态往往没有先兆，会直接导致或轻或重的事故危害。

二、不同状态下的机械安全问题,2023/9/2,13,

（2）非正常工作状态,故障状态是指机械设备（系统）或零部件丧失了规定功能的状态。

有些故障对所涉及的安全功能影响很小。

例如，当机器的动力源或某零部件发生故障时，使机械停止运转，处于故障保护状态。

有些故障会导致某种危险状态。

例如，由于电气开关故障，会产生不能停机的危险；砂轮轴的断裂，会出现砂轮飞甩的危险；速度或压力控制系统出现故障，会导致速度或压力失控的危险等。

二、不同状态下的机械安全问题,2023/9/2,14,（3）故障状态,机器停止运转处于静止状态时，在正常情况下，机械基本是安全的。

但不排除由于环境照度不够，导致人员与机械悬凸结构的碰撞；结构垮塌；室外机械在风力作用下的滑移或倾覆；堆放的易燃易爆原材料的燃烧爆炸等。

二、不同状态下的机械安全问题,2023/9/2,15,（4）非工作状态,检修保养状态是指对机械进行维护和修理作业时（包括保养、修理、改装、翻建、检查、状态监控和防腐润滑等）机械的状态。

尽管检修保养一般在停机状态下进行，但其作业的特殊性往往迫使检修人员采用一些超常规的做法。

例如，攀高、钻坑、将安全装置短路、进入正常操作不允许进入的危险区等，使维护或修理容易出现在正常操作时不存在的危险。

二、不同状态下的机械安全问题,2023/9/2,16,（5）检修保养状态,由机械产生的危险：

在使用机械过程中，可能对人的身心健康造成损伤或危害的起源。

由于危险是引起或增加伤害的条件，所以我们常称为危险因素。

机械的危险可能来自机械自身、机械的作用对象、人对机器的操作，以及机械所在的场所等。

有些危险是显现的，有些是潜在的；有些是单一的，有些交错在一起，表现为复杂、动态、随机的特点。

因此，必须把人、机、环境这个机械加工系统作为一个整体研究对象。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,17,危险因素，即导致人员伤亡的因素。

该因素强调危险事件的突发性和瞬间作用，例如，物体打击、切割、电击、爆炸等。

有害因素，即导致人员患病的因素。

该因素强调在一定时间和范围内危险因素的累积作用效果，例如，粉尘、振动、有毒物等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,18,1.危险有害因素的分类,

（1）按客体对人体的不利影响分类,物理性危险和有害的因素。

运转的机器，机械设备的可动部分，能移动的零件、毛坯和材料，破裂结构，作业环境中的粉尘、有害气体、噪声、振动、电的危害等。

化学性危险和有害的因素。

该因素按对人的肌体作用特征不同，又可分为有毒的、刺激的、致癌的、器官病变的化学性危险因素；按进入人体的渠道不同，可分为通过呼吸道。

肠胃消化道、皮肤和粘膜等有害因素。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,19,1.危险有害因素的分类,

（2）按不利因素的性质分类,生物性危险和有害的因素。

该因素主要包括：

细菌、病毒、螺旋体、真菌等致病微生物及其生命活动产物；植物和动物等大机体。

生理-心理性危险和有害的因素。

如：

体力负荷过大（长期静态型或动态型的体力超负荷）；神经心理负荷过重（脑力过度紧张，个别器官过度紧张，劳动单调或感情负担过重）等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,20,1.危险有害因素的分类,

（2）按不利因素的性质分类,按诱发事故的危险源不同，可分为机械能、化学能、电能、热能、放射能等有害因素。

这是日本青岛贤司根据引发事故的能量形态不同而进行的分类。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,21,1.危险有害因素的分类,（3）按诱发事故的危险源分类,这是根据国际标准化组织（ISO）的标准，参考工业发达国家的普遍做法，我国现行国家标准采用的分类方法。

由机械产生的危险可分为两大类，一类是机械危险，另一类是非机械危险。

其中非机械危险又可分为电气危险、温度危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料和物质产生的危险、违反安全人机学原理产生的危险等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,22,1.危险有害因素的分类,（4）根据机械设备的特点、能量形式及作用方式分类,由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体和流体物质等的机械能（动能和势能）作用；可能产生伤害的各种物理因素；与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,23,2.由机械产生的危险,

（1）机械危险,电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。

人体与带电体的直接接触；人体接近带高压电体；带电体绝缘不充分而产生漏电、静电现象；短路或过载引起的熔化粒子喷射热辐射和化学效应。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,24,2.由机械产生的危险,

（2）电气危险,29：

高温-18：

低温高温对人体的影响。

高温烧伤、烫伤，高温生理反应。

低温冻伤和低温生理反应。

高温引起的燃烧或爆炸。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,25,2.由机械产生的危险,（3）温度危险,机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。

对听觉的影响。

根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损失，甚至暴震性耳聋等。

对生理、心理的影响。

通常90dB（A）以上的噪声对神经系统、心血管系统等都有明显的影响；低噪声，会使人产生厌烦、精神压抑等不良心理反应。

干扰语言通讯和听觉信号而引发其他危险。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,26,2.由机械产生的危险,（4）噪声危险,振动对人体可造成生理和心理的影响，造成损伤和病变。

最严重的振动（或长时间不太严重的振动）可能产生生理严重失调（血脉失调；神经失调；骨关节失调；腰痛和坐骨神经痛）等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,27,2.由机械产生的危险,（5）振动危险,电波辐射：

低频辐射、无线电射频辐射和微波辐射；光波辐射：

红外线辐射、可见光辐射和紫外线辐射；射线辐射：

X射线和Y射线辐射；粒子辐射：

主要有、粒子射线辐射、电子束辐射、离子束辐射和中子辐射等。

激光。

辐射的危险是杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,28,2.由机械产生的危险,（6）辐射危险,接触或吸入有害物（如有毒、腐蚀性或刺激性的液、气、雾、烟和粉尘）所导致的危险；火灾与爆炸危险；生物（如霉菌）和微生物（如病毒或细菌）危险。

使用机械加工过程的所有材料和物质都应考虑在内。

如：

构成机械设备、设施自身的各种物料；加工使用、处理的物料；剩余和排出物料，即生产过程中产生、排放和废弃的物料。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,29,2.由机械产生的危险,（7）材料和物质产生的危险,机械设计或环境条件不符合安全人机学原则的要求，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能会产生以下危险：

对生理的影响。

负荷超过人的生理范围，长期静态或动态型操作、劳动强度过大或过分用力所导致的危险。

对心理的影响。

对机械进行操作、监视或维护而造成精神负担过重或准备不足、紧张等而产生的危险。

对人操作的影响。

表现为操作偏差或失误而导致的危险等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,30,2.由机械产生的危险,（8）未履行安全人机学原则而产生的危险,三、由机械产生的危险,2023/9/2,31,3.机械危险的主要伤害形式和机理,机械危险的伤害实质，是机械能（动能和势能）的非正常做功、流动或转化，导致对人员的接触性伤害。

机械危险大量表现为人员与可运动物件的接触伤害，各种形式的机械危险、机械危险与其他非机械危险往往交织在一起。

在进行危险识别时，应该从机械系统的整体出发，考虑机器的不同状态、同一危险的不同表现方式、不同危险因素之间的联系和作用，以及显现或潜在的不同形态等。

形状和表面性能：

切割要素、锐边、利角部分，粗糙或过于光滑。

相对位置：

相向运动、运动与静止物的相对距离小。

质量和稳定性：

在重力的影响下可能运动的零部件的位能。

质量和速度（加速度）：

可控或不可控运动中的零部件的动能。

机械强度不够：

零件、构件的断裂或垮塌。

弹性元件（弹簧）的位能，在压力或真空下的液体或气体的位能。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,32,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（1）机器及其零件产生机械危险的条件,卷统和绞缠。

引起这类伤害的是作回转运动的机械部件（如轴类零件），包括联轴节、主轴、丝杠等；回转件上的凸出物和开口，例如轴上的凸出键、调整螺栓或销、圆轮形状零件（链轮、齿轮、皮带轮）的轮辐、手轮上的手柄等，在运动情况下，将人的头发、饰物（如项链）、肥大衣袖或下摆卷缠引起的伤害。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,33,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,卷入和碾压。

引起这类伤害的主要危险是相互配合的运动副。

例如，相互啮合的齿轮之间以及齿轮与齿条之间，皮带与皮带轮、链与链轮进入啮合部位的夹紧点，两个作相对回转运动的辊子之间的夹口引发的卷入；滚动的旋转件引发的碾压，例如，轮子与轨道、车轮与路面等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,34,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,挤压、剪切和冲撞。

引起这类伤害的是作往复直线运动的零部件。

如相对运动的两部件之间，运动部件与静止部分之间由于安全距离不够产生的夹挤，作直线运动部件的冲撞等。

直线运动有横向运动（例如，大型机床的移动工作台、牛头刨床的滑枕、运转中的带链等部件的运动）和垂直运动（例如，剪切机的压料装置和刀片、压力机的滑块、大型机床的升降台等部件的运动）。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,35,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,飞出物打击。

由于发生断裂、松动、脱落或弹性位能等机械能释放，使失控的物件飞甩或反弹出去，对人造成伤害。

例如：

轴的破坏引起装配在其上的皮带轮、飞轮、齿轮或其他运动零部件坠落或飞出；螺栓的松动或脱落引起被它紧固的运动零部件脱落或飞出；高速运动的零件破裂碎块甩出；切削废屑的崩甩等。

另外，弹性元件的位能引起的弹射。

例如：

弹簧、皮带等的断裂；在压力、真空下的液体或气体位能引起的高压流体喷射等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,36,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,物体坠落打击。

处于高位置的物体具有势能，当它们意外坠落时，势能转化为动能，造成伤害。

例如，高处掉下的零件、工具或其他物体（哪怕是很小的）；悬挂物体的吊挂零件破坏或夹具夹持不牢引起物体坠落；由于质量分布不均衡，重心不稳，在外力作用下发生倾翻、滚落；运动部件运行超行程脱轨导致的伤害等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,37,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,切割和擦伤。

切削刀具的锋刃，零件表面的毛刺，工件或废屑的锋利飞边，机械设备的尖棱、利角和锐边；粗糙的表面（如砂轮、毛坯）等，无论物体的状态是运动的还是静止的，这些由于形状产生的危险都会构成伤害。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,38,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,碰撞和刮蹭。

机械结构上的凸出、悬挂部分（例如起重机的支腿、吊杆，机床的手柄等），长、大加工件伸出机床的部分等。

这些物件无论是静止的还是运动的，都可能产生危险。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,39,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,跌倒、坠落。

由于地面堆物无序或地面凸凹不平导致的磕绊跌伤，接触面摩擦力过小（光滑、油污、冰雪等）造成打滑、跌倒。

假如由于跌倒引起二次伤害，那么后果将会更严重。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,40,3.机械危险的主要伤害形式和机理,

（2）机械伤害的基本类型,物的安全状态是保证机械安全的重要前提和物质基础。

设计制造环节：

机械设计不合理；制造时零件加工超差、偷工减料等；运输和安装中的野蛮作业等。

使用环节：

报废零件未及时更换，缺乏必要的安全防护，润滑保养不良等。

使用环境：

超过安全极限的作业条件或卫生标准的不良作业环境。

物的不安全状态是引发事故的直接原因。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,41,4.事故原因分析,

（1）物的不安全状态（技术原因）,缺乏安全意识和安全技能差是引发事故的主要的人的原因。

不了解所使用机械存在的危险，不按安全规程操作，缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。

指挥失误、操作失误、监护失误。

人的不安全行为大量表现在不安全的工作习惯上。

例如：

工具或量具随手乱放；测量工件不停机；站在工作台上装卡工件；越过运转刀具取送物料等。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,42,4.事故原因分析,

（2）人的不安全行为,安全管理水平包括领导的安全意识水平，对设备（特别是对危险设备）的监管，对人员的安全教育和培训，安全规章制度的建立和执行等。

安全管理缺陷是事故发生的间接原因。

三、由机械产生的危险,2023/9/2,43,4.事故原因分析,（3）安全管理缺陷,消除产生危险的原因。

减少或消除接触机器的危险部件的需求。

使人们难以接近机器的危险部位（或提供安全装置，使得接近这些部位不会导致伤害）。

提供保护装置或者防护服。

四、机械伤害预防对策,2023/9/2,44,1.实现机械安全的要求,通过培训来提高人们辨别危险的能力。

通过对机器的重新设计，使危险更加醒目（或者使用警示标志）。

通过培训，提高避免伤害的能力。

增强采取必要的行动避免伤害的自觉性。

四、机械伤害预防对策,2023/9/2,45,2.保护操作者和有关人员安全的要求,2023/9/2,46,请各位老师和同学指正谢谢,