人机工程-安全性设计.ppt

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1、人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学第八章安全性设计大纲第八章安全性设计大纲安全与防护安全与防护防止触及危险区的距离与防挤压间距防止触及危险区的距离与防挤压间距安全标志与警示安全标志与警示人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学本章重难点分析本章重难点分析本章重点在于了解掌握安全装置与防护装置，本章重点在于了解掌握安全装置与防护装置，防止触及危险区的距离与防挤压间距以及安全标志防止触及危险区的距离与防挤压间距以及安全标志与警示以便于更好的进行人机工程设计。与警示以便于更好的进行人机工程设计。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学第一节安全与防护第一节安全与防护1.安全装置与防护装置安全装

2、置与防护装置2.个体防护个体防护人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.安全装置与防护装置安全装置与防护装置使用过双缸洗衣机的人都知道，放置甩干筒的使用过双缸洗衣机的人都知道，放置甩干筒的箱体外有一个专设箱盖；箱盖不关上，开了甩干桶箱体外有一个专设箱盖；箱盖不关上，开了甩干桶的电门开关，甩干桶也转不起来。即使甩干桶在高的电门开关，甩干桶也转不起来。即使甩干桶在高速旋转着，一旦打开这个箱盖，甩干桶也将被立即速旋转着，一旦打开这个箱盖，甩干桶也将被立即制动而停转，见图制动而停转，见图8-1。这就是典型的安全性设计：。这就是典型的安全性设计：从设计上保证使用者的安全，使甩干桶的高速旋转从设计上保

3、证使用者的安全，使甩干桶的高速旋转绝对伤不着人。绝对伤不着人。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.1举例举例 图图81“打开盖就自动停止转动了打开盖就自动停止转动了”图图81“打开盖就自动停止转动了打开盖就自动停止转动了”人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.2举例举例 图图82 压力机压力机图图82图图82是一台压力机，是一台压力机，门罩与电源间设有联门罩与电源间设有联锁装置，操作者一打锁装置，操作者一打开门罩，电源即被切开门罩，电源即被切断，确保门罩内的运断，确保门罩内的运动部件不会损伤人体。动部件不会损伤人体。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.3举例举例 图图83

4、“双手双按钮控制双手双按钮控制”图图83图图83所示设备采用所示设备采用“双手双按钮控制双手双按钮控制”的方的方法进行安全控制：只有法进行安全控制：只有双手同时按下两个按钮，双手同时按下两个按钮，机器才能起动，以避免机器才能起动，以避免单手起动机器而另一只单手起动机器而另一只手放在不当的位置受到手放在不当的位置受到伤害。伤害。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4举例举例 图图84 非接触式安全装置非接触式安全装置图图8-4图图84是采用光电是采用光电传感器的非接触式传感器的非接触式安全装置，身体任安全装置，身体任何部位进入设定的何部位进入设定的禁入区域，传感器禁入区域，传感器即发出信

5、号停止机即发出信号停止机器的运动。器的运动。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.5举例举例 普通的插头和改进后的插头普通的插头和改进后的插头(a)近年来，家用或生活用品的安全性设计也日益近年来，家用或生活用品的安全性设计也日益受到关注。普通电插头经过安全性改进设计以后如受到关注。普通电插头经过安全性改进设计以后如图图85所示。有时插头与电源孔配合比较紧，插入所示。有时插头与电源孔配合比较紧，插入和拔出困难，需要用力摇晃，这时人手存在触电的和拔出困难，需要用力摇晃，这时人手存在触电的危险；改进设计仅仅是在插头的绝缘体上开了一个危险；改进设计仅仅是在插头的绝缘体上开了一个小孔，拇指和食指借

6、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。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.5举例举例 普通的插头和改进后的插头普通的插头和改进后的插头(b)图图85普普通通插插头头改改进进后后的的插插头头人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.6图图86 改进设计的园艺用剪子改进设计的园艺用剪子(a)图图86是一把经过改进设是一把经过改进设计的园艺用剪子，安全性计的园艺用剪子，安全性的改进是：在剪子双把手的改进是：在剪子双把手根部的内侧增加一个凸块，根部的内侧增加一个凸块，使合剪时两个把手中间留使合剪时两个把手中间留有足够的空档，这就避免有足够的

7、空档，这就避免了合剪时把手夹住的安全了合剪时把手夹住的安全隐患隐患(图示产品获图示产品获1990年美年美国设计银奖国设计银奖)。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.6图图86 改进设计的园艺用剪子改进设计的园艺用剪子(b)图图87a是一种紧急救护用头枕使用中的情状；是一种紧急救护用头枕使用中的情状；这种产品采用硬纸板冲裁成型，如图这种产品采用硬纸板冲裁成型，如图8-7b所示，对患所示，对患者的安全性体现在弹性、触感适宜，轻便易装易换，者的安全性体现在弹性、触感适宜，轻便易装易换，且价格低廉且价格低廉(图示产品获图示产品获1989年美国设计金奖年美国设计金奖)。人机工程学人机工程学人机工

8、程学人机工程学1.7图图87硬纸板冲裁成型的急救头枕硬纸板冲裁成型的急救头枕 a)使用情状使用情状 b)产品结构产品结构 图图87硬纸板冲裁成型的急救头枕硬纸板冲裁成型的急救头枕人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.8举例举例 图图88机械防护罩示例机械防护罩示例(a)对旋转零部件加设防护罩是最常见的防护装置。对旋转零部件加设防护罩是最常见的防护装置。图图8-8a是端面磨砂轮的防护罩。是端面磨砂轮的防护罩。图图8-8b为钻床钻头外围可伸缩的栅栏式防护罩。为钻床钻头外围可伸缩的栅栏式防护罩。栅栏式和网式防护罩用于需要看到防护罩内部工况栅栏式和网式防护罩用于需要看到防护罩内部工况的条件下，确

9、保安全的栅栏间距和网孔孔径在的条件下，确保安全的栅栏间距和网孔孔径在GBT 8196-1987、GBT 8197一一l987和和GBT l2265-1990中有所规定。中有所规定。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.8举例举例 图图88机械防护罩示例机械防护罩示例(b)图图88机械防护罩示例机械防护罩示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.9图图89 电锯上的司调整护罩电锯上的司调整护罩(a)图图89a是一种手提式电锯，不使用的时候，锯是一种手提式电锯，不使用的时候，锯片的上方、下方均有防护罩护着它，以免人们不小片的上方、下方均有防护罩护着它，以免人们不小心被锋利的锯齿伤着。使

10、用的时候则可把下罩推人心被锋利的锯齿伤着。使用的时候则可把下罩推人上罩，见图上罩，见图89b。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.9图图89 电锯上的司调整护罩电锯上的司调整护罩(b)图图89 电锯上的司调整护罩电锯上的司调整护罩人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学2.个体防护个体防护某些情况下，个体防护是特别简便有效的防护某些情况下，个体防护是特别简便有效的防护措施，常见的个体防护器具有：措施，常见的个体防护器具有：(1)防护服防护服 有效的防毒、防化、防辐射、防火、有效的防毒、防化、防辐射、防火、防疫、防高温严寒、防弹等方式。防疫、防高温严寒、防弹等方式。(2)头盔头盔 建筑、

11、采矿、摩托车驾驶、军事中常用。建筑、采矿、摩托车驾驶、军事中常用。(3)其他其他 例如焊工、炼钢工、强光与雪地作业时例如焊工、炼钢工、强光与雪地作业时用保护镜，其他需要对人体保护时用口罩、面具、用保护镜，其他需要对人体保护时用口罩、面具、安全靴、手套、护膝的器具。安全靴、手套、护膝的器具。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学第二节防止触及危险区的距离与防挤压间距第二节防止触及危险区的距离与防挤压间距1.防止触及危险区的安全距离防止触及危险区的安全距离近年我国发布了若干关于安全距离的国家标准：近年我国发布了若干关于安全距离的国家标准：GB l226511997机械安全防止上肢触及危险区机械安

12、全防止上肢触及危险区的安全距离的安全距离、GB l226522000机械安全机械安全 防防止下肢触及危险区的安全距离止下肢触及危险区的安全距离，摘录其中部分数，摘录其中部分数据如下，以供分析参考。据如下，以供分析参考。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学表表81对上肢的弧形可及安全距离对上肢的弧形可及安全距离(摘自摘自GB l22651l997)(单位：单位：tmm)人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学表表82通过规则开口触及上肢的安全距离通过规则开口触及上肢的安全距离(14岁及以上岁及以上)(摘自摘自GB l22651l997)(单位：单位：mm)人机工程学人机工程学人机工程学人机工

13、程学表表83通过规则开口触及下肢的安全距离通过规则开口触及下肢的安全距离(a)(摘自摘自GB l226522000)(单位：单位：mm)人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学表表83通过规则开口触及下肢的安全距离通过规则开口触及下肢的安全距离(b)人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学避免人体各部位挤压的最小间距避免人体各部位挤压的最小间距避免人体各部位挤压的最小间距避免人体各部位挤压的最小间距表表6.7的数据摘自的数据摘自GB l22653l997机械安全机械安全避免人体各部位挤压的最小间距避免人体各部位挤压的最小间距，供分析参考。，供分析参考。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学表

14、表84最小间距最小间距(a)(摘自摘自GB l2265.3l997)(单位：单位：mm)人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学表表84最小间距最小间距(b)人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学第三节安全标志与警示第三节安全标志与警示安全标志和警示也是安全性设计的重要方面。安全标志和警示也是安全性设计的重要方面。大家熟悉和常见的是道路安全标志和警示，它们的大家熟悉和常见的是道路安全标志和警示，它们的图形、尺寸、颜色等在相关的国家标准里有详细的图形、尺寸、颜色等在相关的国家标准里有详细的规定，如规定，如GB 57681999道路交通标志和标线道路交通标志和标线、GBT 5845.101986

15、城市公共交通标志城市公共交通标志 禁令和禁令和一般标志一般标志等。电路电器安全标志也有专门的国标等。电路电器安全标志也有专门的国标规定，对于这些标准在需要时可以查阅，这里不再规定，对于这些标准在需要时可以查阅，这里不再举例摘录。举例摘录。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学GB 2894_1996安全标志安全标志GB 2894-1996安全标志安全标志规定的安全标志比规定的安全标志比较多，共有禁止类标志较多，共有禁止类标志28个、警告类标志个、警告类标志30个、命个、命令标志令标志15个、提示标志个、提示标志l3个，还有用文字作为补充标个，还有用文字作为补充标志与上述标志结合使用的方法规定

16、。志与上述标志结合使用的方法规定。GB 28941996对每种标志的尺寸比例、图案、颜色都有详细具体对每种标志的尺寸比例、图案、颜色都有详细具体的规定。现仅以禁止类标志为例作简略介绍。的规定。现仅以禁止类标志为例作简略介绍。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.1图图810 禁止类安全标志的基本形式禁止类安全标志的基本形式图图810图图810是禁止类安全是禁止类安全标志的基本形式。标志的基本形式。图中所标注参数的关图中所标注参数的关系为：系为：外径外径d1=0.025L(L观观察距离察距离)内径内径d2=0.800dI斜杠宽斜杠宽c=0.080d斜杠与水平线的夹角斜杠与水平线的夹角=45

17、人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.2图图811 禁止标志的禁止标志的4个示例个示例摘录摘录4个禁止类标志如图个禁止类标志如图811所示所示 图图811 从从GB 28941996中中28个禁止标志里任选的个禁止标志里任选的4个示例个示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.3图图812 安全标志的方格图画制示例安全标志的方格图画制示例安全标志牌制作时，应在安全标志牌制作时，应在GB 28941996的基本的基本图形上画制方格，然后按比例在方格上画制。图图形上画制方格，然后按比例在方格上画制。图8-12给出了禁止类、警告类、命令类三类安全标志的方给出了禁止类、警告类、命令类三类安

18、全标志的方格图画制示例。格图画制示例。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4GB 2893_2001安全色安全色GB 28932001安全色安全色中的主要规定有：中的主要规定有：红色表示禁止、停止和防火；红色表示禁止、停止和防火；蓝色表示指令；蓝色表示指令；黄色表示警告、注意；黄色表示警告、注意；绿色为提示或表示安全状态与可通行；绿色为提示或表示安全状态与可通行；红色和白的间隔条纹表示禁止越过；红色和白的间隔条纹表示禁止越过；黄色和黑色的斜向间隔条纹表示警告危险。黄色和黑色的斜向间隔条纹表示警告危险。这些颜色标志在产品上常要用到，图这些颜色标志在产品上常要用到，图813、图、图814、

19、图、图815分别为红色标记、黄色标记与黄黑分别为红色标记、黄色标记与黄黑斜间条纹的应用示例。斜间条纹的应用示例。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4.1图图813红色标记在产品上的应用示例红色标记在产品上的应用示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4.2图图814黄色标记的应用示例黄色标记的应用示例a)带轮及其防护罩内壁带轮及其防护罩内壁 b)砂轮机罩的内壁砂轮机罩的内壁 人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4.3图图814黄色标记的应用示例黄色标记的应用示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4.4图图815黄黑斜向间隔条纹的应用示例黄黑斜向间隔条纹的应用示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学1.4.5图图815黄黑斜向间隔条纹的应用示例黄黑斜向间隔条纹的应用示例人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学本章小结本章小结本章系统的探讨了安全与防护、防止触及危险本章系统的探讨了安全与防护、防止触及危险区的距离与防挤压间距以及安全标志与警示。对于区的距离与防挤压间距以及安全标志与警示。对于安全性设计研究对于人机的设计有很重要的意义，安全性设计研究对于人机的设计有很重要的意义，可以通过安全性设计提高设计系统的可靠性，从而可以通过安全性设计提高设计系统的可靠性，从而使所设计机器达到本质安全。使所设计机器达到本质安全。