GB12977-1991平衡機防護罩和其他安全措施.pdf

中華 人 民 共 和 國 國 家 標 準G B 1 2 9 7 7 一 9 1平衡機防護罩和其他安全措施B a l a n c i n g m a c h i n e s -E n c l o s u r e s a n d o t h e r s a f e t y m e a s u r e s本標準等效采用國際標準I S O 7 4 7 5 -1 9 8 4 平衡機防護罩及其他安全措施 。主題 內(nèi)容與適用范圍 本標準詳細說明了平衡機在設計制造和使用時對防護罩和其他安全措施的要求， 不同等級防護的定義， 每個防護等級的應用界限， 并規(guī)定了相應的防護措施。 本標準適用于臥式、 立式、 專用平衡機的一般安全措施。 本標準不包括防護罩的其他特殊性能， 如降低噪聲、 減少空氣阻力、 抽真空等2 引用標準 G B 2 2 9 8 機械振動、 沖擊名詞術(shù)語 G B 6 4 4 4 平衡詞匯3 可能發(fā)生的危險和預防措施3 . 1 萬向節(jié)傳動時脫開和損壞 預防措施： 在萬向節(jié)的四周裝一個防護罩。3 . 2 操作者被驅(qū)動皮帶纏住 預防措施： 用皮帶罩蓋在馬達和張緊輪上， 或用平衡機本身的防護罩。3 . 3 由于滾輪支承歪斜或風力而產(chǎn)生過大的軸向推力造成轉(zhuǎn)子沿軸向脫離支承 預防措施： 皮帶傳動的平衡機可用軸向止動裝置3 . 4 由 于初始不平衡量過大， 或在旋轉(zhuǎn)時大塊質(zhì)量偏移或分離而引起轉(zhuǎn)子脫離平衡機的支承 預防措施： 在使用軸瓦支承的情況下， 采用上瓦壓緊措施； 在使用滾輪支承的情況下， 采用壓緊裝置。3 . 5 操作者與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上任何部分接觸（ 如葉片或其他凸出的部件） 預防措施： 可采用警戒障礙防護欄桿、 防護屏或防護罩來防止。3 . 6 從轉(zhuǎn)子飛出的焊碴、 螺栓、 鍵或校正質(zhì)量 預防措施： 對于小轉(zhuǎn)子配帶防護鏡或防護面罩， 對于較大的轉(zhuǎn)子用防護罩防護。3 . 了 從旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子上飛出的部件， 如葉片 預防措施： 采用與 3 . 8 條類似的措施。3 . 8 高速平衡和超速試驗時轉(zhuǎn)子或主要部件損壞 預防 措施： 通常需要采用有如地坑類的防爆防護設施； 在某些條件下， 采取其他安全措施， 如撤離工作區(qū)域。4 安全設施4 . 1 本標準第3 . 5 至3 . 8 條采取的預防措施應由 用戶根據(jù)其平衡的不同 類型的轉(zhuǎn)子而定。國家技術(shù)監(jiān)督局1 9 9 1 一 0 6 一 0 6 批準1 9 9 2 一 0 3 一 0 1 實施G s 1 2 9 7 7 一 914 . 2 本標準第 3 . 5 條采取的預防措施， 可以依據(jù)有關(guān)規(guī)定采用。4 . 3 在本標準第 3 . 6 條和 3 . 7 條所敘述的情況下， 飛出物的危害基本上由三個參數(shù)決定， 即飛出物的質(zhì)量、 速度和沖擊面積。4 . 3 . 1 當飛出物質(zhì)量和速度較小時， 配帶防 護鏡或防護面罩。 注：防護鏡或防護面罩的試驗方法： 應能承受直徑為2 2 m m質(zhì)量4 4 g 的鋼 球從 1 . 3 m高 處落下產(chǎn)生的沖擊4 . 3 . 2 當飛出物的質(zhì)量和速度平方的乘積一半（ m v 2 / 2 ) 超過0 . 5 6 le i m時， 就需要用防護罩。4 . 4 在本標準第3 . 8 條所敘述的情況下， 轉(zhuǎn)子上飛出的碎片質(zhì)量和速度一般都比較大， 需要采用防爆防護罩或其他安全設施。4 . 5 本標準圖1 至圖5 為幾種類型的安全設施： 圖1 用于批生產(chǎn)的臥式平衡機的典型轉(zhuǎn)子防護罩； b 圖2 用于批生產(chǎn)的立式平衡機的典型轉(zhuǎn)子防 護罩； 圖3 通用的可伸縮的整機防護罩； d 圖4 具有防爆蓋板的地坑； e 圖5 具有防爆門的筒體。圖 1圖 2 r，11夕了尹 、 、，、 lC f III圖 3圖 4G B 1 2 9 7 7 一 9 1 圖 55 防護等級的選擇 用戶應估算轉(zhuǎn)子、 轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)速（ r / m i n ) 、 預定的平衡方法， 以確定合適的安全措施 表1 中給出了五種防護等級， 并給出了每一等級的適用界限。 表 1 防護等級等級 安全措施 危險程度評估 0 不 需 防 護 無 明 顯 來自轉(zhuǎn) 子 的 危 險 在轉(zhuǎn)子方面不用防護或作出其他安排。 驅(qū)動零件 的安全防護要求按照有關(guān)方面的規(guī)定 A 只 用防 護鏡或防護面 罩防 護 所用轉(zhuǎn) 子最 大的 平衡轉(zhuǎn)速不 致使轉(zhuǎn)子發(fā)生重 大損 驅(qū)動零件的安全防護要求應按照有關(guān)方面的規(guī) 壞， 此時碎片烈度系數(shù)乘以最大碎片質(zhì)量乘以碎 定， 工件 周圍 不加防護 片速度 平方值的一半， 即： k m a $ / 2 鎮(zhèn)0 . 5 6 N m B 柵 欄 防 護 或 用 防 護 鏡 、 防 護 面 罩 防 護 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 致 使 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 損 驅(qū)動零件的安全防護要求按照有關(guān)方面的規(guī)定，壞， 此時可能飛出來的轉(zhuǎn)子的部件（ 或不平衡校正 用 柵欄或欄桿來防止與 旋轉(zhuǎn)工件的有危險 表面接 質(zhì)量） 的k m v $ / 2 值： 觸 k m v z / 2 簇0 . 5 6 N m C 碎 片 防 護 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 致 使 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 損 驅(qū)動零件的安全防護要求， 應按照有關(guān)方面的規(guī)壞， 此時可能飛出來的轉(zhuǎn)子的部件的 k m v z / 2 值： 定， 碎片 保護罩殼安在可能產(chǎn)生碎片飛出的工件 k m v z / 2 0 . 5 6 N m 部 分或安在整個機器上， 以防止那些最小的碎片 以及有最大的穿透能力的碎片從轉(zhuǎn)子上飛出來穿 透 D 防 爆 保 護 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 能 排 除 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 驅(qū)動零件的安全防護要求按照有關(guān)方面規(guī)定， 防 損壞， 必須按照特定的轉(zhuǎn)子參數(shù)和碎片的特性來 爆防護罩安裝在工件或整機周圍， 防 止整個轉(zhuǎn)子 設計防護罩 被 破壞后， 轉(zhuǎn)子主 要部分穿出 6 防護等級的技術(shù)要求6 . 1 0級防護 轉(zhuǎn)子表面必須很光滑， 使與轉(zhuǎn)子接觸也不會發(fā)生危險； b 選用的校正的方法應使轉(zhuǎn)子上不會飛出碎片， 通常用去重的方法；G B 1 2 9 7 7 一 91 c 轉(zhuǎn)子在選用的最大平衡轉(zhuǎn)速上， 不會發(fā)生重大損壞； d 轉(zhuǎn)子通過3 . 4 條所提到的措施不會從平衡機的支承上跳出， 或者轉(zhuǎn)子在最高平衡速度下的轉(zhuǎn)動能量小得即使轉(zhuǎn)子跳離軸承也沒有危險6 . 2 A級防護 對于很小的轉(zhuǎn)子由于從轉(zhuǎn)子上的飛出物產(chǎn)生的沖擊能量很小， 配帶防 護鏡和防護面罩已足以保護操作者的安全， 不需要轉(zhuǎn)子防護罩， 但必須保證最大碎片的沖擊能量在k m v / 2 0 . 5 6 N m的規(guī)定之內(nèi)。6 3 B級防護 轉(zhuǎn)子上飛出的任何部件或不平衡校正質(zhì)量都不會大于A級防護所規(guī)定的界限。為滿足這個要求，通常用去重的方法。 要防止操作者不慎與轉(zhuǎn)子接觸， 柵欄式防護、 防護桿、 金屬絲網(wǎng)式防護罩一般已足以防止危險的發(fā)生。 還可以采用驅(qū)動部分聯(lián)鎖的防護裝置， 如果防護裝置不關(guān)閉， 轉(zhuǎn)子就不能轉(zhuǎn)動當接觸的危險性特別大時（ 例如平衡中型或大型帶葉片的轉(zhuǎn)子） ， 需要采用轉(zhuǎn)子降速到零附近才能打開防護裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng) 有時僅轉(zhuǎn)子的一部分需要防護， 其他部分屬于O級防護， 在這種情況下， 僅防止接觸轉(zhuǎn)子的危險表面就可以了。 如果操作者在防護柵欄里面工作， 必須采取相應的安全措施， 確保操作者的人身安全。6 . 4 C級防護 應把可能有碎片飛出的轉(zhuǎn)子部分完全封閉起來。 當平衡機和轉(zhuǎn)子進入封閉的防護罩， 其入口 也保護起來； 或者操作人員撤離危險地區(qū)， 也能滿足此級防護的要求。 防護罩應該能防止最壞的情況， 要有較高的防穿透能力防護罩受到?jīng)_擊后， 在它的全部或部分修理或更換之前， 可能不能再使用。 若轉(zhuǎn)子的防護罩是局部的（ 例如軸向是開口的） ， 應該考慮到碎片彈跳出來的可能性， 如果用的是金屬網(wǎng)狀的防護罩， 應考慮到小的碎片不會從孔中穿透出來。 在選擇防護碎片的防護罩時， 既要考慮從轉(zhuǎn)子上飛出的碎片的特性， 又要考慮到各種類型防護罩的防護能力。 用戶應當根據(jù)轉(zhuǎn)子、 平衡轉(zhuǎn)速和所用不平衡校正方法來預測平衡時可能從轉(zhuǎn)子飛出的碎片特性， 計算最壞情況下每個碎片的穿透能力， 選擇能抵擋具有最大穿透能量碎片沖擊的防護罩6 . 5 D級防護 該級防護用于不明顯屬于O , A , B 級防護的所有轉(zhuǎn)子， 即用于不能排除轉(zhuǎn)子重大損壞的場合。 當轉(zhuǎn)子發(fā)生重大損壞， 大約有整個質(zhì)量三分之一的碎片沖擊防護罩， 該防護罩應能容納飛出的碎片。 在設計防爆防護罩時要考慮被平衡轉(zhuǎn)子的所有有關(guān)參數(shù)、 制造和裝卸過程的具體要求。 由于高速度的轉(zhuǎn)子碎片穿透能力大， 不能用C級防護罩抗透能力的沖擊能量計算公式。它們的穿透勢能應根據(jù)裝甲穿透或類似技術(shù)進行計算。7 通用平衡機C級防護的選擇7 . 1 當用戶不能預測在平衡機平衡轉(zhuǎn)子尺寸和類型及是否可能有碎片飛出時， 可按下述準則來選擇合適的防護罩參數(shù)承受能力。 通用平衡機主要用于低速平衡， 典型轉(zhuǎn)子的圓周速度一般為1 0 -3 0 m / s ,7 . 2 碎片的尺寸 對于一般類型的轉(zhuǎn)子， 可以假定轉(zhuǎn)子的最大初始不平衡量， 由此其可能飛出的最大校正質(zhì)量將不超G B 1 2 9 7 7 一 9 1過 ： m i 二7 . 5 蔽 （ 1 )式中： m l 校正質(zhì)量， 9 ； 二 轉(zhuǎn)子質(zhì)量， k g e7 . 3 碎片的形狀和材料 碎片的形狀假定相當于圖6 安全防護罩抗穿透能力試驗用標準彈頭所示， 也假定它的尖部首先向防護罩壁沖擊。L 二 3 刀 圖 6 標準碎片的材料是鋼的， 硬度為4 0 - 5 0 H R C ， 當它沖擊防護罩時， 碎片本身不會產(chǎn)生明顯的變形。7 . 4 碎片的穿透動能 碎片的穿透動能用式（ 2 ) 表示： k m v 2 / 2 （ 2）式中： 。 碎片的質(zhì)量， k g ; 。 切向速度， m / s ， 即平衡轉(zhuǎn)速（ r / m in ) 乘以碎片飛出處的半徑（ m ） 再乘以2 a / 6 0 ; k 烈度系數(shù)， 用戶必須估算， 它取決于碎片的材料、 硬度、 形狀和沖擊面積。了 5 碎片烈度系數(shù)的選擇7 . 5 . 1 低烈度系數(shù)k =0 . 3 , 球 形的 淬火 鋼或 任 何形 狀的 軟 材料， 如 軟 鋁、 軟 銅二 焊 料或 塑料 等 碎片 選用 低烈 度系 數(shù)。7 . 5 . 2 標準烈度系數(shù)k =1 , 由 硬度為4 0 - 5 0 H R C的鋼制成的碎片， 相當于圖6 所示的安全防護罩抗穿透能力試驗用標準彈頭， 選用標準烈度系數(shù)典型的標準碎片是螺栓、 螺母和墊片7 . 5 . 3 高烈度系數(shù)k =1 0 , 具有尖角的碎片在與防護罩接觸點上產(chǎn)生大的局部力時， 選用高烈度系數(shù)。 注： 精確地估算 k 值有時是比較困難的， 此時建議用實驗確定7 . 6 防護罩抗穿透能力P R R7 . 6 . 1 對于典型碎片的質(zhì)量、 速度約為。 =2 0 m/ s ， 若烈度系數(shù)k =1 ， 可從表2 中查出P R R值。7 . 6 . 2 如果碎片的質(zhì)量、 速度和k 的值不同于表2 中列出的值， 可用公式（( 3 ） 來計算P R R 值（ 條件： 碎片速度。 在1 0 .3 0 m / s 范圍內(nèi)） ： P R R二 k m v 2 / 2 （ 3）式中：P R R 防護罩的抗穿透能力， IC I m; k 烈度系數(shù)（ 可從7 . 5 條件中選用） ； 二 碎片最大估計質(zhì)量， k g ;G B 1 2 9 7 7 一 9 17 . 6 . 3 。 碎片的 速度， m / s ,由碎片質(zhì)量和速度所需的防護等級計算舉例：當 二 二0 . 0 2 k gvX =2 0 m / sk = 1 0代入計算公式（( 3 ) 得：P R R 1 0 X 0 . 0 2 X ( 2 0 ) - / 2 4 0N m從圖7 由 碎片質(zhì)量和速度確定所需的防護等級中可得出當P R R 為4 0 時需要防護罩的等級是C 6 0 , 注： 高烈度系數(shù)k =1 0 的質(zhì)量 0 . 0 2 k g 的碎片， 相當于 0 . 2 k g 的標準碎片 對特殊形狀的碎片， 或速度在 1 0 - x 3 0 m / s 范圍外的碎片， 需要通過試驗求出所需的防護罩抗穿透能力。 對 速度可變的平衡機， 其最高平衡轉(zhuǎn)速（ r / m in ） 由 式（( 4 ） 限定： ： 。 ( 6 0 。 二） / ( 2 n R .)” 二 在1 0 - 3 0 m / s 的范圍內(nèi)；月 碎片飛出時的最大半徑， m, （4）6002001006020106 日之叫魷氣只搜組恢編拼馬鑫 馬連翻00 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 5 0 .1 0 . 2 0 . 3 0 . 5標準碎片的最大沾計 質(zhì)量乘以 k 圖 7防護罩的檢驗試驗 首先確定防護罩的防護等級， 通過表 2 用相應的標準彈頭沖擊（ 彈頭垂直于試件表面） 被試驗的中1式：7 77口防護罩最薄弱的地方。7 . 7 . 2相似 。7 . 7 . 3試驗板的長和寬應等于標準彈頭直徑的1 0 倍， 而且這個試驗板的支撐條件應與實際防護罩的如果安全防護罩抗穿透能力試驗用標準彈頭以2 0 m / s 的速度不能完全穿透防護罩壁的外側(cè)表面， 則這個防護罩即可被認為是合適的。7 . 7 . 4 若試驗時碎片的速度不是2 0 m / s ， 可用公式（( 3 ） 計算P R R 值。但速度必須在1 0 - 3 0 m / s 之間。G B 1 2 9 7 7 一 91表 2 用于通用平衡機的C級防護的防護罩參數(shù)防護等級速度 標準彈頭的參數(shù)( K =1 ) 防護罩 平衡機的最 C1 ) 秒 尸R丑， ） 大 平 衡 能 力 m/ s 質(zhì)量 直徑長度 彈尖直徑比 能 爪和 二