人機工程_安全性設計分析

1、人機工程學,人機工程學,安全工程系,第八章　安全性設計,第八章　安全性設計大綱,安全與防護防止觸及危險區(qū)的距離與防擠壓間距安全標志與警示,本章重難點分析,本章重點在于了解掌握安全裝置與防護裝置，防止觸及危險區(qū)的距離與防擠壓間距以及安全標志與警示以便于更好的進行人機工程設計。,第一節(jié)　安全與防護,1. 安全裝置與防護裝置2. 個體防護,1.安全裝置與防護裝置,使用過雙缸洗衣機的人都知道，放置甩干筒的箱體外有一個專設箱蓋；箱蓋不關上，

2、開了甩干桶的電門開關，甩干桶也轉不起來。即使甩干桶在高速旋轉著，一旦打開這個箱蓋，甩干桶也將被立即制動而停轉，見圖8-1。這就是典型的安全性設計：從設計上保證使用者的安全，使甩干桶的高速旋轉絕對傷不著人。,1.1　舉例 圖8－1 “打開蓋就自動停止轉動了”,圖8－1 “打開蓋就自動停止轉動了”,1.2　舉例 圖8－2 壓力機,圖8－2,圖8－2是一臺壓力機，門罩與電源間設有聯(lián)鎖裝置，操作者一打開門罩，電源即被切斷，確保門罩內的運

3、動部件不會損傷人體。,1.3　舉例 圖8－3 “雙手雙按鈕控制”,圖8－3,圖8－3所示設備采用“雙手雙按鈕控制”的方法進行安全控制：只有雙手同時按下兩個按鈕，機器才能起動，以避免單手起動機器而另一只手放在不當的位置受到傷害。,1.4　舉例 圖8－4 非接觸式安全裝置,圖8-4,圖8－4是采用光電傳感器的非接觸式安全裝置，身體任何部位進入設定的禁入區(qū)域，傳感器即發(fā)出信號停止機器的運動。,1.5　舉例 普通的插頭和改進后的插頭(a),近

4、年來，家用或生活用品的安全性設計也日益受到關注。普通電插頭經過安全性改進設計以后如圖8－5所示。有時插頭與電源孔配合比較緊，插入和拔出困難，需要用力搖晃，這時人手存在觸電的危險；改進設計僅僅是在插頭的絕緣體上開了一個小孔，拇指和食指借助小孔便于施力，插拔就容易和安全了。,1.5　舉例 普通的插頭和改進后的插頭(b),圖8－5,普通插頭,,改進后的插頭,,1.6　圖8－6 改進設計的園藝用剪子(a),圖8－6是一把經過改進設計的園藝用剪

5、子，安全性的改進是：在剪子雙把手根部的內側增加一個凸塊，使合剪時兩個把手中間留有足夠的空檔，這就避免了合剪時把手夾住的安全隱患(圖示產品獲1990年美國設計銀獎)。,1.6　圖8－6 改進設計的園藝用剪子(b),圖8－7a是一種緊急救護用頭枕使用中的情狀；這種產品采用硬紙板沖裁成型，如圖8-7b所示，對患者的安全性體現在彈性、觸感適宜，輕便易裝易換，且價格低廉(圖示產品獲1989年美國設計金獎)。,1.7　圖8－7硬紙板沖裁成型的急救

6、頭枕,a)使用情狀 b)產品結構 圖8－7硬紙板沖裁成型的急救頭枕,1.8　舉例 圖8－8機械防護罩示例(a),對旋轉零部件加設防護罩是最常見的防護裝置?！　D8-8a是端面磨砂輪的防護罩。　　圖8-8b為鉆床鉆頭外圍可伸縮的柵欄式防護罩。　　柵欄式和網式防護罩用于需要看到防護罩內部工況的條件下，確保安全的柵欄間距和網孔孔徑在GB／T 8196--1987、GB／T

7、8197一l987和GB／T l2265--1990中有所規(guī)定。,1.8　舉例 圖8－8機械防護罩示例(b),圖8－8機械防護罩示例,1.9　圖8－9 電鋸上的司調整護罩(a),圖8－9a是一種手提式電鋸，不使用的時候，鋸片的上方、下方均有防護罩護著它，以免人們不小心被鋒利的鋸齒傷著。使用的時候則可把下罩推人上罩，見圖8－9b。,1.9　圖8－9 電鋸上的司調整護罩(b),圖8－9 電鋸上的司調整護罩,2.個體防護,某些情況下，個

8、體防護是特別簡便有效的防護措施，常見的個體防護器具有： 　　(1)防護服 有效的防毒、防化、防輻射、防火、防疫、防高溫嚴寒、防彈等方式。 　　(2)頭盔 建筑、采礦、摩托車駕駛、軍事中常用?！　?3)其他 例如焊工、煉鋼工、強光與雪地作業(yè)時用保護鏡，其他需要對人體保護時用口罩、面具、安全靴、手套、護膝的器具。,第二節(jié)　防止觸及危險區(qū)的距離與防擠壓間距,1.防止觸及危險區(qū)的安全距離　　近年我國發(fā)布了若干關于安全距離的國家標準

9、：GB l2265．1－1997《機械安全防止上肢觸及危險區(qū)的安全距離》、GB l2265．2－2000《機械安全 防止下肢觸及危險區(qū)的安全距離》，摘錄其中部分數據如下，以供分析參考。,表8－1　對上肢的弧形可及安全距離,(摘自GB l2265．1－l997)(單位：t／mm),表8－2　通過規(guī)則開口觸及上肢的安全距離,(14歲及以上)(摘自GB l2265．1－l997)(單位：mm),表8－3　通過規(guī)則開口觸及下肢的安全距離(a)

10、,(摘自GB l2265．2－2000)(單位：mm),表8－3　通過規(guī)則開口觸及下肢的安全距離(b),避免人體各部位擠壓的最小間距,避免人體各部位擠壓的最小間距　　表6.7的數據摘自GB l2265．3－l997《機械安全避免人體各部位擠壓的最小間距》，供分析參考。,表8－4　最小間距(a),(摘自GB l2265.3－l997) (單位：mm),表8－4　最小間距(b),第三節(jié)　安全標志與警示,安全標志和警示也是安全性設計的

11、重要方面。大家熟悉和常見的是道路安全標志和警示，它們的圖形、尺寸、顏色等在相關的國家標準里有詳細的規(guī)定，如GB 5768－1999《道路交通標志和標線》、GB／T 5845.10－1986《城市公共交通標志 禁令和一般標志》等。電路電器安全標志也有專門的國標規(guī)定，對于這些標準在需要時可以查閱，這里不再舉例摘錄。,GB 2894_1996《安全標志》,GB 2894--1996《安全標志》規(guī)定的安全標志比較多，共有禁止類標志28個、警告

12、類標志30個、命令標志15個、提示標志l3個，還有用文字作為補充標志與上述標志結合使用的方法規(guī)定。GB 2894－1996對每種標志的尺寸比例、圖案、顏色都有詳細具體的規(guī)定?，F僅以禁止類標志為例作簡略介紹。,1.1　圖8－10 禁止類安全標志的基本形式,圖8－10,圖8－10是禁止類安全標志的基本形式?！　D中所標注參數的關系為：　　外徑d1=0.025L(L－觀察距離)　　內徑d2=0.800dI　　斜杠寬c=0.080d．

13、　　斜杠與水平線的夾角=45°,1.2　圖8－11 禁止標志的4個示例,摘錄4個禁止類標志如圖8－11所示,圖8－11 從GB 2894－1996中28個禁止標志里任選的4個示例,1.3　圖8－12 安全標志的方格圖畫制示例,安全標志牌制作時，應在GB 2894－1996的基本圖形上畫制方格，然后按比例在方格上畫制。圖8-12給出了禁止類、警告類、命令類三類安全標志的方格圖畫制示例。,1.4　GB 2893_2001《安全色》

14、,GB 2893－2001《安全色》中的主要規(guī)定有：　　紅色表示禁止、停止和防火；　　藍色表示指令；　　黃色表示警告、注意；　　綠色為提示或表示安全狀態(tài)與可通行；　　紅色和白的間隔條紋表示禁止越過；　　黃色和黑色的斜向間隔條紋表示警告危險?！　∵@些顏色標志在產品上常要用到，圖8－13、圖8－14、圖8－15分別為紅色標記、黃色標記與黃黑斜間條紋的應用示例。,1.4.1　圖8－13紅色標記在產品上的應用示例,1.4.2　圖8

15、－14黃色標記的應用示例,a)帶輪及其防護罩內壁 b)砂輪機罩的內壁,1.4.3　圖8－14黃色標記的應用示例,1.4.4　圖8－15黃黑斜向間隔條紋的應用示例,1.4.5　圖8－15黃黑斜向間隔條紋的應用示例,本章小結,本章系統(tǒng)的探討了安全與防護、防止觸及危險區(qū)的距離與防擠壓間距以及安全標志與警示。對于安全性設計研究對于人機的設計有很重要的意義，可以通過安全性設計提高設計系統(tǒng)的可靠性，從而使所設計機器達到本質安