人機(jī)工程_安全性設(shè)計(jì)

1、人機(jī)工程學(xué)安全工程系第八章安全性設(shè)計(jì)第八章安全性設(shè)計(jì)大綱安全與防護(hù)安全與防護(hù)防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的距離與防擠壓間距防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的距離與防擠壓間距安全標(biāo)志與警示安全標(biāo)志與警示本章重難點(diǎn)分析本章重點(diǎn)在于了解掌握安全裝置與防護(hù)裝置，本章重點(diǎn)在于了解掌握安全裝置與防護(hù)裝置，防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的距離與防擠壓間距以及安全標(biāo)志防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的距離與防擠壓間距以及安全標(biāo)志與警示以便于更好的進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì)。與警示以便于更好的進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì)。第一節(jié)安全與防護(hù)1. 安全裝置與防護(hù)裝置安全裝置與防護(hù)裝置2. 個(gè)體防護(hù)個(gè)體防護(hù)1.安全裝置與防護(hù)裝置使用過雙缸洗衣機(jī)的人都知道，放置甩干筒的使用過雙缸洗衣機(jī)的人都知道，放置甩干

2、筒的箱體外有一個(gè)專設(shè)箱蓋；箱蓋不關(guān)上，開了甩干桶箱體外有一個(gè)專設(shè)箱蓋；箱蓋不關(guān)上，開了甩干桶的電門開關(guān)，甩干桶也轉(zhuǎn)不起來。即使甩干桶在高的電門開關(guān)，甩干桶也轉(zhuǎn)不起來。即使甩干桶在高速旋轉(zhuǎn)著，一旦打開這個(gè)箱蓋，甩干桶也將被立即速旋轉(zhuǎn)著，一旦打開這個(gè)箱蓋，甩干桶也將被立即制動而停轉(zhuǎn)，見圖制動而停轉(zhuǎn)，見圖8-1。這就是典型的安全性設(shè)計(jì)：。這就是典型的安全性設(shè)計(jì)：從設(shè)計(jì)上保證使用者的安全，使甩干桶的高速旋轉(zhuǎn)從設(shè)計(jì)上保證使用者的安全，使甩干桶的高速旋轉(zhuǎn)絕對傷不著人。絕對傷不著人。1.1舉例 圖81 “打開蓋就自動停止轉(zhuǎn)動了”圖圖81 “打開蓋就自動停止轉(zhuǎn)動了打開蓋就自動停止轉(zhuǎn)動了”1.2舉例 圖82 壓

3、力機(jī)圖圖82圖圖82是一臺壓力機(jī)，是一臺壓力機(jī)，門罩與電源間設(shè)有聯(lián)門罩與電源間設(shè)有聯(lián)鎖裝置，操作者一打鎖裝置，操作者一打開門罩，電源即被切開門罩，電源即被切斷，確保門罩內(nèi)的運(yùn)斷，確保門罩內(nèi)的運(yùn)動部件不會損傷人體。動部件不會損傷人體。 1.3舉例 圖83 “雙手雙按鈕控制”圖圖83圖圖83所示設(shè)備采用所示設(shè)備采用“雙手雙按鈕控制雙手雙按鈕控制”的的方法進(jìn)行安全控制：只方法進(jìn)行安全控制：只有雙手同時(shí)按下兩個(gè)按有雙手同時(shí)按下兩個(gè)按鈕，機(jī)器才能起動，以鈕，機(jī)器才能起動，以避免單手起動機(jī)器而另避免單手起動機(jī)器而另一只手放在不當(dāng)?shù)奈恢靡恢皇址旁诓划?dāng)?shù)奈恢檬艿絺?。受到傷害?.4舉例 圖84 非接觸式安全

4、裝置圖圖8-4圖圖84是采用光電是采用光電傳感器的非接觸式傳感器的非接觸式安全裝置，身體任安全裝置，身體任何部位進(jìn)入設(shè)定的何部位進(jìn)入設(shè)定的禁入?yún)^(qū)域，傳感器禁入?yún)^(qū)域，傳感器即發(fā)出信號停止機(jī)即發(fā)出信號停止機(jī)器的運(yùn)動。器的運(yùn)動。 1.5舉例 普通的插頭和改進(jìn)后的插頭(a) 近年來，家用或生活用品的安全性設(shè)計(jì)也日益近年來，家用或生活用品的安全性設(shè)計(jì)也日益受到關(guān)注。普通電插頭經(jīng)過安全性改進(jìn)設(shè)計(jì)以后如受到關(guān)注。普通電插頭經(jīng)過安全性改進(jìn)設(shè)計(jì)以后如圖圖85所示。有時(shí)插頭與電源孔配合比較緊，插入所示。有時(shí)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(shí)人手存在觸電的和拔出困難，需要用力搖晃，這時(shí)人手存

5、在觸電的危險(xiǎn)；改進(jìn)設(shè)計(jì)僅僅是在插頭的絕緣體上開了一個(gè)危險(xiǎn)；改進(jìn)設(shè)計(jì)僅僅是在插頭的絕緣體上開了一個(gè)小孔，拇指和食指借助小孔便于施力，插拔就容易小孔，拇指和食指借助小孔便于施力，插拔就容易和安全了。和安全了。 1.5舉例 普通的插頭和改進(jìn)后的插頭(b)圖圖85普通插頭普通插頭改進(jìn)后的插頭改進(jìn)后的插頭1.6圖86 改進(jìn)設(shè)計(jì)的園藝用剪子(a) 圖圖86是一把經(jīng)過改進(jìn)設(shè)是一把經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)的園藝用剪子，安全性計(jì)的園藝用剪子，安全性的改進(jìn)是：在剪子雙把手的改進(jìn)是：在剪子雙把手根部的內(nèi)側(cè)增加一個(gè)凸塊，根部的內(nèi)側(cè)增加一個(gè)凸塊，使合剪時(shí)兩個(gè)把手中間留使合剪時(shí)兩個(gè)把手中間留有足夠的空檔，這就避免有足夠的空檔，這就避

6、免了合剪時(shí)把手夾住的安全了合剪時(shí)把手夾住的安全隱患隱患(圖示產(chǎn)品獲圖示產(chǎn)品獲1990年美年美國設(shè)計(jì)銀獎國設(shè)計(jì)銀獎)。 1.6圖86 改進(jìn)設(shè)計(jì)的園藝用剪子(b)圖圖87a是一種緊急救護(hù)用頭枕使用中的情狀；是一種緊急救護(hù)用頭枕使用中的情狀；這種產(chǎn)品采用硬紙板沖裁成型，如圖這種產(chǎn)品采用硬紙板沖裁成型，如圖8-7b所示，對所示，對患者的安全性體現(xiàn)在彈性、觸感適宜，輕便易裝易患者的安全性體現(xiàn)在彈性、觸感適宜，輕便易裝易換，且價(jià)格低廉換，且價(jià)格低廉(圖示產(chǎn)品獲圖示產(chǎn)品獲1989年美國設(shè)計(jì)金獎年美國設(shè)計(jì)金獎)。1.7圖87硬紙板沖裁成型的急救頭枕 a)使用情狀使用情狀 b)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 圖圖87硬紙板沖

7、裁成型的急救頭枕硬紙板沖裁成型的急救頭枕1.8舉例 圖88機(jī)械防護(hù)罩示例(a) 對旋轉(zhuǎn)零部件加設(shè)防護(hù)罩是最常見的防護(hù)裝置。對旋轉(zhuǎn)零部件加設(shè)防護(hù)罩是最常見的防護(hù)裝置。圖圖8-8a是端面磨砂輪的防護(hù)罩。是端面磨砂輪的防護(hù)罩。圖圖8-8b為鉆床鉆頭外圍可伸縮的柵欄式防護(hù)罩。為鉆床鉆頭外圍可伸縮的柵欄式防護(hù)罩。柵欄式和網(wǎng)式防護(hù)罩用于需要看到防護(hù)罩內(nèi)部工況柵欄式和網(wǎng)式防護(hù)罩用于需要看到防護(hù)罩內(nèi)部工況的條件下，確保安全的柵欄間距和網(wǎng)孔孔徑在的條件下，確保安全的柵欄間距和網(wǎng)孔孔徑在GBT 8196-1987、GBT 8197一一l987和和GBT l2265-1990中有所規(guī)定。中有所規(guī)定。 1.8舉例 圖

8、88機(jī)械防護(hù)罩示例(b) 圖圖88機(jī)械防護(hù)罩示例機(jī)械防護(hù)罩示例1.9圖89 電鋸上的司調(diào)整護(hù)罩(a)圖圖89a是一種手提式電鋸，不使用的時(shí)候，鋸是一種手提式電鋸，不使用的時(shí)候，鋸片的上方、下方均有防護(hù)罩護(hù)著它，以免人們不小片的上方、下方均有防護(hù)罩護(hù)著它，以免人們不小心被鋒利的鋸齒傷著。使用的時(shí)候則可把下罩推人心被鋒利的鋸齒傷著。使用的時(shí)候則可把下罩推人上罩，見圖上罩，見圖89b。1.9圖89 電鋸上的司調(diào)整護(hù)罩(b) 圖圖89 電鋸上的司調(diào)整護(hù)罩電鋸上的司調(diào)整護(hù)罩2.個(gè)體防護(hù)某些情況下，個(gè)體防護(hù)是特別簡便有效的防護(hù)某些情況下，個(gè)體防護(hù)是特別簡便有效的防護(hù)措施，常見的個(gè)體防護(hù)器具有：措施，常見的

9、個(gè)體防護(hù)器具有： (1)防護(hù)服防護(hù)服 有效的防毒、防化、防輻射、防火、有效的防毒、防化、防輻射、防火、防疫、防高溫嚴(yán)寒、防彈等方式。防疫、防高溫嚴(yán)寒、防彈等方式。 (2)頭盔頭盔 建筑、采礦、摩托車駕駛、軍事中常用。建筑、采礦、摩托車駕駛、軍事中常用。(3)其他其他 例如焊工、煉鋼工、強(qiáng)光與雪地作業(yè)時(shí)例如焊工、煉鋼工、強(qiáng)光與雪地作業(yè)時(shí)用保護(hù)鏡，其他需要對人體保護(hù)時(shí)用口罩、面具、用保護(hù)鏡，其他需要對人體保護(hù)時(shí)用口罩、面具、安全靴、手套、護(hù)膝的器具。安全靴、手套、護(hù)膝的器具。第二節(jié)防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的距離與防擠壓間距1.防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離防止觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離近年我國發(fā)布了若干關(guān)于安全距離的國

10、家標(biāo)準(zhǔn)：近年我國發(fā)布了若干關(guān)于安全距離的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB l226511997機(jī)械安全防止上肢觸及危險(xiǎn)區(qū)機(jī)械安全防止上肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離的安全距離、GB l226522000機(jī)械安全機(jī)械安全 防防止下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離止下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離，摘錄其中部分?jǐn)?shù)，摘錄其中部分?jǐn)?shù)據(jù)如下，以供分析參考。據(jù)如下，以供分析參考。表81對上肢的弧形可及安全距離(摘自摘自GB l22651l997)(單位：單位：tmm)表82通過規(guī)則開口觸及上肢的安全距離(14歲及以上歲及以上)(摘自摘自GB l22651l997)(單位：單位：mm)表83通過規(guī)則開口觸及下肢的安全距離(a)(摘自摘自GB l226

11、522000)(單位：單位：mm)表83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避免人體各部位擠壓的最小間距表表6.7的數(shù)據(jù)摘自的數(shù)據(jù)摘自GB l22653l997機(jī)械安全機(jī)械安全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，供分析參考。，供分析參考。表84最小間距(a) (摘自摘自GB l2265.3l997) (單位：單位：mm)表84最小間距(b)第三節(jié)安全標(biāo)志與警示安全標(biāo)志和警示也是安全性設(shè)計(jì)的重要方面。安全標(biāo)志和警示也是安全性設(shè)計(jì)的重要方面。大家熟悉和常見的是道路安全標(biāo)志和警示，它們的大家熟悉和常見的是道路安全標(biāo)志和警示

12、，它們的圖形、尺寸、顏色等在相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)里有詳細(xì)的圖形、尺寸、顏色等在相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)里有詳細(xì)的規(guī)定，如規(guī)定，如GB 57681999道路交通標(biāo)志和標(biāo)線道路交通標(biāo)志和標(biāo)線、GBT 5845.101986城市公共交通標(biāo)志城市公共交通標(biāo)志 禁令和禁令和一般標(biāo)志一般標(biāo)志等。電路電器安全標(biāo)志也有專門的國標(biāo)等。電路電器安全標(biāo)志也有專門的國標(biāo)規(guī)定，對于這些標(biāo)準(zhǔn)在需要時(shí)可以查閱，這里不再規(guī)定，對于這些標(biāo)準(zhǔn)在需要時(shí)可以查閱，這里不再舉例摘錄。舉例摘錄。 GB 2894_1996安全標(biāo)志GB 2894-1996安全標(biāo)志安全標(biāo)志規(guī)定的安全標(biāo)志比規(guī)定的安全標(biāo)志比較多，共有禁止類標(biāo)志較多，共有禁止類標(biāo)志28個(gè)、警告類

13、標(biāo)志個(gè)、警告類標(biāo)志30個(gè)、命個(gè)、命令標(biāo)志令標(biāo)志15個(gè)、提示標(biāo)志個(gè)、提示標(biāo)志l3個(gè)，還有用文字作為補(bǔ)充標(biāo)個(gè)，還有用文字作為補(bǔ)充標(biāo)志與上述標(biāo)志結(jié)合使用的方法規(guī)定。志與上述標(biāo)志結(jié)合使用的方法規(guī)定。GB 28941996對每種標(biāo)志的尺寸比例、圖案、顏色都有詳細(xì)具體對每種標(biāo)志的尺寸比例、圖案、顏色都有詳細(xì)具體的規(guī)定?，F(xiàn)僅以禁止類標(biāo)志為例作簡略介紹。的規(guī)定。現(xiàn)僅以禁止類標(biāo)志為例作簡略介紹。1.1圖810 禁止類安全標(biāo)志的基本形式圖圖810圖圖810是禁止類安全是禁止類安全標(biāo)志的基本形式。標(biāo)志的基本形式。圖中所標(biāo)注參數(shù)的關(guān)圖中所標(biāo)注參數(shù)的關(guān)系為：系為：外徑外徑d1=0.025L(L觀觀察距離察距離)內(nèi)徑內(nèi)徑

14、d2=0.800dI斜杠寬斜杠寬c=0.080d斜杠與水平線的夾角斜杠與水平線的夾角=451.2圖811 禁止標(biāo)志的4個(gè)示例摘錄摘錄4個(gè)禁止類標(biāo)志如圖個(gè)禁止類標(biāo)志如圖811所示所示 圖圖811 從從GB 28941996中中28個(gè)禁止標(biāo)志里任選的個(gè)禁止標(biāo)志里任選的4個(gè)示例個(gè)示例1.3圖812 安全標(biāo)志的方格圖畫制示例安全標(biāo)志牌制作時(shí)，應(yīng)在安全標(biāo)志牌制作時(shí)，應(yīng)在GB 28941996的基本的基本圖形上畫制方格，然后按比例在方格上畫制。圖圖形上畫制方格，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(biāo)志的給出了禁止類、警告類、命令類三類安全標(biāo)志的方格圖畫制示例。方格圖畫制示

15、例。1.4GB 2893_2001安全色GB 28932001安全色安全色中的主要規(guī)定有：中的主要規(guī)定有：紅色表示禁止、停止和防火；紅色表示禁止、停止和防火；藍(lán)色表示指令；藍(lán)色表示指令；黃色表示警告、注意；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；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；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(xiǎn)。黃色和黑色的斜向間隔條紋表示警告危險(xiǎn)。這些顏色標(biāo)志在產(chǎn)品上常要用到，圖這些顏色標(biāo)志在產(chǎn)品上常要用到，圖813、圖、圖814、圖、圖815分別為紅色標(biāo)記、黃色標(biāo)記與黃黑分別為紅色標(biāo)記、黃色標(biāo)記與黃黑斜間條紋的應(yīng)用示例。斜間條紋的應(yīng)用示例。1.4.1圖813紅色標(biāo)記在產(chǎn)品上的應(yīng)用示例1.4.2圖814黃色標(biāo)記的應(yīng)用示例a)帶輪及其防護(hù)罩內(nèi)壁帶輪及其防護(hù)罩內(nèi)壁 b)砂輪機(jī)罩的內(nèi)壁砂輪機(jī)罩的內(nèi)壁 1.4.3圖814黃色標(biāo)記的應(yīng)用示例1.4.