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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 安全人机工程基本知识 一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类(了解) 二、机械设计本质安全(熟悉) 三、课堂练习1 一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类 (一) 安全人机工程的概念 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边缘科学。 (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、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 一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类 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。 在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。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 一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类 底解脱出来，实现安全生产。 (三) 人机系统类型 1、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，既控制器主要由人来操作。在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告。这是现代生产中应用最多的人机系统。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。 一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类 2、全自动化控制的人机系统：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。 二、机械设计本质安全 (一) 机械设计本质安全的概念 机械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隐患的一种实现机械安全的方法。包括在设计中排除危险部件，减少或避免在危险区工作，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态等。 (二) 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。包括操作限制开关，限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置，设置把手和预防下落的装置，失效安全的限电开关等。 (三) 机械部件的定位安全 二、机械设计本质安全 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。设计者必须考虑到人在正常情况下不会触及到部件，而在某些情况下可能会接触到。 (四) 机器的安全布置 在车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少。 1、空间。便于操作、管理、维护、调试和清洁。 2、照明。包括工作场所的通用照明(自然光及人工照明，但要防止炫目)和为操作机器而需的照明。 3、管、线布置。不要妨碍人员在机器附近的安全出入，避免磕绊，有足够的上部空间。保证维修时人员的出入安全。 三、课堂练习1 1.在人机系统中_始终起着核心和主导作用。 A.机器 B.人 C.人和机器 D.环境 2.人机系统主要有两种类型，_因素对这两种类型都有影响。 A.人机功能分配的合理性 B.机器的本质安全性C.人为失误D.机器的冗余系统失灵 3.空间合理的机器安全布局，可以使事故明显减少，安全布局要考虑的因素有_。 A.空间 B.温度C.照明 D.湿度 E.管、线布置 第二节 人的特性 一、人的生理因素与安全的关系 二、人的心理因素 三、课堂练习2 一、人的生理因素与安全的关系 (一) 人的感觉与感觉器官(了解) 1、视觉 (1) 常见的几种视觉现象 1) 暗适应与明适应能力。 适应：人眼对光亮变化的顺应性。 暗适应指的是从光亮处进入黑暗处，完全适应时间约30min。 明适应指的是从黑暗处进入光亮处，完全适应时间约1min。 2) 眩光：刺激或耀眼的强烈光线，使人眼感到不舒服，使可见度下降，并引起视力的明显下降。 造成有害影响：破坏暗适应，产生视觉后像；降 一、人的生理因素与安全的关系 低视网膜上的照度；减弱被观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等，将影响操作者正常作业。 3) 视错觉：人在观察物体时，光线不仅使神经系统产生反应，而且