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1、第四章 安全人機工程 基本知識基本知識人的特性人的特性 機械的安全特性及故障診斷技術(shù)機械的安全特性及故障診斷技術(shù) 機械的可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計機械的可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計人機系統(tǒng)人機系統(tǒng) 考試內(nèi)容考試內(nèi)容了解了解安全人機學(xué)主要內(nèi)容、人機系統(tǒng)的類型熟悉熟悉機械設(shè)計本質(zhì)安全要求了解了解人的感官與器官、視覺損傷、疲勞、聽覺特性熟悉熟悉人的感覺反應(yīng)、人體特性參數(shù)、人的心理因素了解了解機械安全的特性掌握掌握人機系統(tǒng)常見的事故及其原因熟悉熟悉機械設(shè)備故障診斷技術(shù)了解了解機械失效三個階段 維修度、有效度、平均無故障工作時間熟悉熟悉可靠性、故障率、可靠性預(yù)計、人機界面設(shè)計 維修性設(shè)計、機械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計要

2、點了解了解人機信息與能量交換系統(tǒng)模型、人的可靠性分析熟悉熟悉人機系統(tǒng)、人際功能分配、人際系統(tǒng)可靠性計算掌握掌握人機系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則第一節(jié)第一節(jié) 安全人機工程基本知識安全人機工程基本知識一、安全人機工程的概念、主要內(nèi)容及分類一、安全人機工程的概念、主要內(nèi)容及分類1.安全人機工程的定義安全人機工程的定義2.主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容了解3. 人機系統(tǒng)的類型人機系統(tǒng)的類型了解（1）機械化機械化/半機械化人機系統(tǒng)半機械化人機系統(tǒng) 人機共體或機為主體 機器是動力源（2）全自動化控制的人機系統(tǒng)全自動化控制的人機系統(tǒng) 以機為主體 二、機械設(shè)計本質(zhì)安全二、機械設(shè)計本質(zhì)安全熟悉1機械設(shè)計本質(zhì)安全的定義機械設(shè)

3、計本質(zhì)安全的定義2機械設(shè)計本質(zhì)安全要求機械設(shè)計本質(zhì)安全要求 （1）失效安全 （2）定位安全 （3）安全布置 空間 照明 管線布置 第二節(jié)第二節(jié) 人的特性人的特性 一、人的生理因素與安全的關(guān)系一、人的生理因素與安全的關(guān)系了解了解 人的感覺與感覺器官人的感覺與感覺器官1視覺視覺（1）常見視覺現(xiàn)象常見視覺現(xiàn)象（2）視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷與視覺疲勞 視覺損傷 視覺疲勞（3）視覺的運動規(guī)律視覺的運動規(guī)律 （1）聽覺特性聽覺特性 絕對閾限 辨別閾限辨別聲音的方向和距離2聽覺聽覺（2）聽覺的掩蔽聽覺的掩蔽 弱聲被強聲掩蓋被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象3人的感覺反應(yīng)人的感覺反應(yīng)熟悉（1）反應(yīng)時間反應(yīng)時間反應(yīng)時

4、間 = 感覺反應(yīng)時間 + 開始動作所用時間人從外界獲得信息 大腦加工分析發(fā)出指令運動器官執(zhí)行動作（2）減少反應(yīng)時間的途徑減少反應(yīng)時間的途徑 合理地選擇感知通道類型 適應(yīng)生理心理要求 提高反應(yīng)速度（二）人體的特性參數(shù)熟悉1人體特性參數(shù)人體特性參數(shù) 靜態(tài)參數(shù)靜態(tài)參數(shù)（基本尺度） 動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù) 生理學(xué)參數(shù)生理學(xué)參數(shù) 生物力學(xué)參數(shù)生物力學(xué)參數(shù)2人體勞動強度參數(shù)人體勞動強度參數(shù)勞動強度指數(shù)I分為4級： 級（I15）輕勞動 級（I=1520）中等強度勞動 級 （I=2025）重強度勞動 級（I25）“很重”體力勞動能量代謝率能量代謝率耗氧量耗氧量心率心率勞動強度指數(shù)勞動強度指數(shù)二、人的心理因素二、人的

5、心理因素熟悉 發(fā)生事故約占7075或更多1能力能力（1）感覺、知覺和觀察力（2）注意（3）記憶（4）思維（5）操作能力2 2性格性格3 3氣質(zhì)氣質(zhì)4 4需要與動機需要與動機5 5情緒與情感情緒與情感6意志意志第三節(jié)第三節(jié) 機械的安全特性及故障診斷技術(shù)機械的安全特性及故障診斷技術(shù)了解 機械安全的特性熟悉 機械設(shè)備故障診斷技術(shù)掌握 人機系統(tǒng)常見的事故及其原因一、機械安全定義及一、機械安全定義及特性特性1機械安全定義2機械安全的特性了解 系統(tǒng)性、防護性、友善性、整體性二、人機系統(tǒng)常見的事故及其原因二、人機系統(tǒng)常見的事故及其原因 掌握（1）常見的事故常見的事故 1）卷入和擠壓 2）碰撞和撞擊 3）接觸

6、傷害 （2）事故原因事故原因 設(shè)備先天性潛在缺陷 設(shè)備磨損或惡化 人的不安全行為三、三、機械設(shè)備故障診斷技術(shù)機械設(shè)備故障診斷技術(shù) 熟悉1.1.機械狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷模型機械狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷模型設(shè)備的狀態(tài)向量 異?；蚬收闲畔⒌闹匾d體 故障診斷的客觀依據(jù) 進行診斷的先決條件常用手段 傳感器、其他檢測手段2.2.故障診斷的基本流程及實施步驟故障診斷的基本流程及實施步驟 基本流程基本流程 診斷文檔建立診斷文檔建立和診斷實施診斷實施實施步驟實施步驟（1）信號檢測 （2）特征提?。?）狀態(tài)識別 （4）診斷決策3.故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測廣義故障診斷故障診斷與監(jiān)測 狀態(tài)監(jiān)測第一階段設(shè)備護士

7、狹義故障診斷第二階段設(shè)備醫(yī)生4.4.振動監(jiān)測與診斷技術(shù)振動監(jiān)測與診斷技術(shù)（1）振動定義及分類（2）振動信號的檢測與分析（3）振動診斷中的故障判別標(biāo)準(zhǔn) 按照設(shè)備各自的情況來確定標(biāo)準(zhǔn) 5.5.其他故障診斷技術(shù)其他故障診斷技術(shù)（1）油液分析技術(shù) 光譜油液分析 鐵譜油液分析（ 2 ）溫度檢測及紅外線監(jiān)測（ 3 ）超聲探傷技術(shù)（ 4 ）表面缺陷探傷技術(shù) 磁粉探傷 滲透探傷 渦流探傷第四節(jié)第四節(jié) 機械的可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計機械的可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計1可靠性可靠性熟悉（1 1）定義）定義（2） 可靠性度量指標(biāo)可靠性度量指標(biāo)1）可靠度 2）故障率（失效率）熟悉 3）產(chǎn)品壽命曲線3個階段了解 早期故障期 偶

8、發(fā)故障期 磨損故障期4）平均壽命了解 （平均無故障工作時間） 5）維修度 6）有效度（廣義可靠度） 了解2系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性預(yù)計系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性預(yù)計熟悉（1）串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預(yù)計 所有單元均正常系統(tǒng)才正常鏈條拉車鏈條拉車 1）單元數(shù)，可靠性 各單元本身可靠性，系統(tǒng)可靠性 2）系統(tǒng)可靠性總是小于可靠度最低單元的可靠性 壽命取決于該單元的壽命 （2）并聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng)（繩索模型繩索模型）的可靠性預(yù)計 只要有一個單元正常，系統(tǒng)就正常工作（3）串并聯(lián)系統(tǒng)串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預(yù)計 3機械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計要點機械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計要點 熟悉（1）確定合理的安全系數(shù)安全系數(shù)（2）貯備設(shè)計貯備設(shè)計（冗

9、余設(shè)計）（3）耐環(huán)境耐環(huán)境設(shè)計（4）簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化（5）結(jié)合部結(jié)合部的可靠性（6）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)安全設(shè)計（7）安全裝置安全裝置齊全（8）友好人機界面人機界面設(shè)計 4維修性設(shè)計維修性設(shè)計熟悉（1）維修及維修性維修及維修性（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的維修性設(shè)計維修性設(shè)計 可達性 標(biāo)準(zhǔn)化與互換性 維修人員的安全（3）可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計的關(guān)系可靠性設(shè)計與維修性設(shè)計的關(guān)系 可靠性：從產(chǎn)品的工作性能出發(fā) 維修性：從維修的角度考慮第五節(jié)第五節(jié) 人機系統(tǒng)人機系統(tǒng)一、一、人機信息及能量交換系統(tǒng)模型人機信息及能量交換系統(tǒng)模型了解實質(zhì)：信息及能量的傳遞和交換的閉環(huán)系統(tǒng) 感受信息：感覺器官顯示裝置 判斷決策：大腦中樞

10、綜合分析 執(zhí)行機能：運動器官操縱控制器二、二、人機系統(tǒng)分析人機系統(tǒng)分析熟悉人適機人去適應(yīng)機器的要求 限制人的因素 教育、訓(xùn)練，發(fā)揮人的因素機宜人機是人從事生產(chǎn)和活動的工具 滿足安全人機要求 三、三、人機功能分配人機功能分配熟悉（1）人在人機系統(tǒng)中的主要功能人在人機系統(tǒng)中的主要功能 傳感功能 信息處理功能 操縱功能（2）人機特性的比較人機特性的比較（表4-2） 信息感受 信息處理和決策 操作反應(yīng) 工作能力等（3）人機功能分配原則人機功能分配原則機器：笨重、快速、持久 可靠性高、精度高、規(guī)律性、單調(diào) 高價運算、操作復(fù)雜 環(huán)境條件差、危險性大 人：研究、創(chuàng)造、決策、指令、程序的編排 檢查、維修、故障

11、處理、應(yīng)付不測等 四、四、人機系統(tǒng)可靠性計算人機系統(tǒng)可靠性計算熟悉（一）系統(tǒng)中人的可靠度人的可靠度計算1.人的基本可靠度 輸入可靠度r = a1 a2 a3判斷可靠度輸出可靠度人的作業(yè)方式1）連續(xù)作業(yè)2）間歇性作業(yè)2.人的作業(yè)可靠度RHRH = 1 b1b2b3b4b5 （1-r1-r）作業(yè)基本不可靠度 或基本失效概率可靠度的系數(shù) 作業(yè)時間系數(shù)b1 操作頻率系數(shù)b2 危險度系數(shù)b3 生理心理條件系數(shù)b4 環(huán)境條件系數(shù)b5（二）人機系統(tǒng)的可靠度計算人機系統(tǒng)的可靠度計算串聯(lián)系統(tǒng) 采用并聯(lián)方法來提高常用并聯(lián)方法 并行工作冗余法 后備冗余法（故障）RS RH RM人-機人的操作設(shè)備5人機系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則人機系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則掌握（1）系統(tǒng)的整體可靠性原則（2）高可靠性組成單元要素原則（3）具有安全系數(shù)的設(shè)計原則（4）高可靠性方式原則 系統(tǒng)“自動保險”裝置 系統(tǒng)“故障安全”結(jié)構(gòu)（5）標(biāo)準(zhǔn)化原則（6）高維修度原則（7）事先進行試驗和進行評價的原則（8）預(yù)測和預(yù)防的原則（9）人機工程學(xué)原則（10）技術(shù)經(jīng)濟性原則（11）審查原則（12）整理準(zhǔn)備資料和交流信息原則（13）信息反饋原則（14）設(shè)立相應(yīng)的組織機構(gòu)