安全人机工程.pptx

人机工程;第一节人机工程专业知识;一、安全人机工程的概念、内容及分类 (一)安全人机工程的定义 安全人机工程是研究人机环境系统的安全本质，并使三者在安全上达到量佳匹配，以确 保系统高效、经济运行的一门应用科学。 (二)安全人机工程的主要研究内容 1、分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，并进行针对性的可靠性设计和维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。 2、研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配以构成不同类型的最佳人机系统。 3、研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。 4、分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。 ;（三）人机系统的类型 人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统，一类为全自动化控制的人机系统。 机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作．系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。 在自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作．只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施．系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统失灵以及人处于低负荷时应急反应．;二、机械设计本质安全 （一）机械设计本质安全的定义 设计本质安全是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除机械危险的一种机械安全方法。 （二）失效安全 是指设计者应当保证发生故障时不出危险。 （三）机械定位安全 把机械的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全的目的。 (四)机器安全布置 车间合理的机器安全布局，可以使事故明显减少。安全布局时要考虑如下因素：空间照明管、线布置 ;第二节 人的特性;暗适应和亮适应 当人从光亮处进入暗室时，视觉感受性很低，然后才逐渐提高。这种在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程叫暗适应。 当人从黑暗处到光亮处，也有一个对光适应的过程，称为亮适应。 ; (2)视觉损伤与视觉疲劳 ①视觉损伤。在生产过程中，除切屑颗粒、火花、飞沫、热气流、烟雾、化学物质等有形物质会造成对眼的伤害之外，强光或有害光也会造成对眼的伤害。300mm以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎；常受红外线照射可引起自内障。直视高亮度光源(如搬光、太阳光等)，会引起黄斑烧伤。 ②视觉疲劳．长期从事近距离工作和精细作业的工作者，由于长时间看近物或细小物体， 睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的白度。这将引起视觉疲劳，甚至导致睫状肌萎缩，使其调节能力降低． 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。;2、人的听觉特性 人耳的可听声取决于声音频率和强度。 正常人耳的可听声频率范围为：20～20000Hz。 对于1000Hz纯音来讲，人耳刚能感觉到的最小声压为2×10－5Pa，称为闻阈声压。 对于1000Hz纯音来讲，刚刚使人耳感觉疼痛的声压叫作痛阈声压，为20Pa。 掩蔽效应：一个声音被另一个声音所掩盖的现象称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。;3、 人的感觉反应 人们在操纵机械或观察识别事物时，从开始操纵、观察、识别到采取动作，存在一个感知时间过程，即存在一个反应时间问题． 1)反应时间 反应时间是指人从机器或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执 行动作所需的时间．即反应时间包括感觉反应时间(从信息开始刺激到感觉器官有感觉所用 时间)到开始动作所用时间(信息加工、决策、发令开始执行所用时间)之和． 为了保证安全作业，一方面在机器设计中，应使操纵速度低于人的反应速度．另一方面 应设法提高人的反应速度． ;2)减少反应时间的途径 (1)合理的选择感知类型．比较各类感觉的反应时间，发现听觉的知觉反应时间最短， 其次是触觉和视觉．所以在设计各类机器时，应根据操纵控制情况，合理选择感觉通道，尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器． (2)适合人的生理心理要求，按人机工程学原则设计机器． (3)熟练的操作技术操作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度 ;（二）人体的特性参数;（三）疲劳 1、疲劳的定义 疲劳分为肌肉疲劳(或称体力疲劳)和精神疲劳(或称脑力疲劳)两种．肌肉疲劳是指过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象，一般只涉及大脑皮层的局部区域．而精