安全技术4-人机工程.ppt

第四章 安全人机工程 基本要求： 考查 安全人机工程的主要内容、人机系统的类型； 机械伤害类型； 机械设计本质安全要求； 机械设备故障诊断技术； 人机功能分配； 人机系统常见的事故及其原因； 人机系统可靠性设计基本原则。 第四章 安全人机工程 第一节 安全人机工程基本知识 第二节 人的特性 第三节 机械的安全特性及故障诊断技术 第四节 机械的可靠性设计与维修性设计 第五节 人机系统 第一节 安全人机工程基础知识 一、安全人机工程的概念、研究内容及其分类 定义：安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人—机—环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的科学。 主要研究内容：人与机器的关系，主要内容包括四个方面。 解决安全问题的根本是实现生产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来。 第一节 安全人机工程基础知识 一、安全人机工程的概念、研究内容及其分类 人机系统的类型：主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；另一类为全自动化控制的人机系统。 1）机械化、半机械化控制的人机系统是现代生产中应用最多的人机系统，控制器主要由人来操作。 2）在全自动化控制的人机系统中，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变差等 。 第一节 安全人机工程基础知识 二、机械设计本质安全 定义：是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除隐患的一种实现机械安全的方法。 机械失效安全：机械设计者应该在设计中考虑到当发生故障时不出危险 。 机械部件的定位安全：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。 机器的安全布置：考虑空间，照明，管、线布置等因素。 第二节 人的特性 了解人的感官与器官、视觉损伤、疲劳、听觉特性； 熟悉人的感觉反应、人体特性参数及人的心理因素。 一、人的生理因素与安全的关系 （一）人的感觉与感觉器官 1、视觉 常见的几种视觉现象：暗适应与明适应能力；眩光；视错觉：形状错觉，色彩错觉，物体运动错觉。 视觉损伤与视觉视觉疲劳。 视觉的运动规律。 一、人的生理因素 （一）人的感觉与感觉器官 2、听觉。听觉的功能有分辨声音的高低和强弱，还可以判断环境中声源的方向和远近。 听觉绝对阈限：频率阈限、声压阈限和声强阈限。 听觉的辨别阈限：人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力 。 辨别声音的方向和距离。 听觉的掩蔽。 3、人的感觉反应 反应时间：感觉反应时间到开始动作所用时间的总和。 减少反应时间的途径。 一、人的生理因素 （二）人体的特性参数 人体特性参数分为四类：静态参数，动态参数，生理学参数，生物力学参数。 人体劳动强度参数： 1）能量代谢率； 2）耗氧量； 3）心率F； 4）劳动强度指数I。 劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标。体力劳动强度按I大小分为四级：轻劳动、中等强度劳动、重强度劳动、很重体力劳动。 一、人的生理因素 （三）疲劳 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。 疲劳的原因：超过生理负荷的激烈动作和持久的体力或脑力劳动、作业环境不良、单调乏味的工作、不良的精神因素、肌体状况不良以及长期劳逸安排不当等人的生理、心里因素及管理方面的因素。 消除疲劳的途径：在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局、合理的温湿度、充足的光照等；合理安排作息时间，注意劳逸结合等。 一、人的生理因素 （四）疲劳 疲劳的测定方法有： 1）主观感觉调查表法。 2）分析脑电图。已成功地用于追踪坐姿操作，如对车辆驾驶人员的疲劳研究。 3）测定闪频值（CFF）。 4）智能测验：包括理解能力、判断能力和运动反应等功能测验。若出现疲劳，则反应时间会增加。 5）精神测验。当疲劳时，思维能力也随之降低。 6）连续拍摄人体动作的变化。 二、人的心理因素 据事故统计资料表明，由人的心里因素而发生的事故约占70%～75%，或者更多。 能力：是人们顺利完成某种任务的心理特征。主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。各种能力的总和就构成人的智力，它包括人的认识能力和活动能力。 性格。主要有冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型等五种。 气质。气质的表现特征有4种。 需要与动机。对安全的需要更为突出。 情绪与情感。不安全情绪有急躁情绪和烦躁情绪。 意志