ISO TR 12100.2-1992机械安全 基本概念 设计通则[中文译文]

3

．

1

避免锐边、尖角和凸出部分等

在不影响使用的情况下，机械的可触及零部件不应有会引起损伤的锐边、尖角、粗糙的

表面、

凸出部分和可能“刮”到身体部分或衣服的开口。

尤其应注意薄金属片的棱边必须倒

钝、折边或修边。可能引起“刮”伤的开口 管端应包覆。

3

．

2

使机器达到本质安全的措施

在设计机器时应借助以下措施使其达到本质安全：

——零部件的形状和相对位置，例如：为了避免挤压和剪切危险，可通过增大运动件间

最小距离，

使所考虑的人体部分可以安全地进入其中，或者，

通过减小间隙，

使人体任何部

分不能进入其中（ 见

EN349

“避免人体部部挤压的最小距离”和

EN294

“防止上肢到达危

险区的安全距离”

。

——将操纵力限制到足够低值，以 使元体不产生机械危险

14

）

；

——限制运动件的质量（重量）和（或）速度，从而限制其动 能

15

）

；

——由设计限制噪声和振动；

——其他。

3

．

3

考虑设计规程、材料性能数据

一般还 考虑所有有关机械设计与制造的各专业规则（如计算规则等）

。

a

机械应力

例如：

——对诸如螺栓连接装配、焊接装 配等，通过采用正确的计算、结构设计和紧固方法限

制应力；

——避免在可变应力（主要是周期应力）下零件产生疲劳；

——回转件的静平衡和动平衡。

b

材料

例如，考虑：

——材料的特性；

——腐蚀、老化、摩擦、磨损；

——材料的均匀性；

——材料的毒性。

3

．

4

使用本质安全技术、工艺过程和动力源

例如：

——对预定在爆炸气氛中使用的机器：

全气动或液压控制系统和操纵机械，或

本质安全电气装置（见

EN50020

）< /p>

；

——低于“功能特底电压”的电源 （见

EN60204

－

1

中

5

．

1

< br>．

2

．

316

< br>）

；

——在机器的液压装置中使用防火和无毒液体。

3

．

5

应用零件间的强制机械作用原理

如果一 个机械零件运动不可避免的使另一个与其直接接触或依靠刚性连接件连接的零件

随其一道 运动，

这两个零件就是以强制模式连接。

其中一个零件可以防止 另一个零件的任意

运动。相反，若一个零件运动并允许另一个零件自由运动（通过重力、 弹力等）

，则第一个

零件对另一个零件就不存在强制机械作用。

3

．

6

遵循人类工效学原理

（见由

CEN

／

TC122

起 草的标准草案

“人类工效学”

，

EN< /p>

……

“人类工效学设计原则”物

EN

……“显示器和操纵器人类工效学要求和设计数据”

）

在机械设计中遵循人类工效学原理是通过减小操 作者的紧张和体力来提高安全性。

并以此改

善机器的操作性能和 可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率。

在初步 设计中分配操作者和机器功能（自动化程度）时，应注意采用这些原则。

为了避免干扰、紧张、生理或心理学危险，应考虑使用该机器国家的人体尺寸、体力和

姿势、运动幅度、周期动作频率等。

“人－ 机”界面的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应设计得使操作者和

机器间的 相互作用尺可以清楚、明确。

设计者在设计机器时，尤其应注意以下人类工效学要求：

3

．

6

．

1

要避免操作者在使用、

< br>维修机器等时的紧张状态和运动（如提供适合于不同操

作者的调整机器工具）

。

3

．

6

．

2

机器，尤其是手持式机器，要与人的体力及位移特征相适应，也要与人的手、

< br>臂、腿等人体有关部分相适应。

3

．

6

．

3

尽可能避免噪声、振动、热效应（超温）等。

3

．

6

．

4

避免将操作者的工作节奏与自动的连续循环相联系。

3

．

6

．

5

当机器和

（或）

其防护装置的结构特征使用理正常的环境照明强度显得不足时，

在机器上应提供局部照明，以照亮工作区和调整、安装与维修区。当阳光、耀眼的光线、阴

影和频闪效应会引起风险时，

应加以避免。

如果光源的位置在 使用中需要调整，

它应位于操

作者进行调整时不会引起任何危险 的位置上。

3

．

6

．

6

手动操纵器的设计、配置和标记应满足以下要求：

——它们必须明显可见、可识别，必要处适当加以标记；

——它们必须能安全的即时操作，而且作用明确（例如操纵器的标准布置，当操作者由

一台机器转到另一台具有同样操作模式的相同类型的机器上工作时，可以减少差错概率）

；

——它们的位置

< br>（对按钮）

和运动

（对手柄和手轮）

与它们的作用应是恒定的

（见

ISO447

）

；

——它们操作不会引起附加风险。

当所设计和制造的操纵器执行几个不同动作，

且它们不是一一对应时

（如键盘等）

，

所执

行的动作应清晰的显示出来，并且必要时应经过确认。

考虑人类工效学原则，操纵器的布置、行程和对操作的阻力都要和执行运行的动作相匹< /p>

配。应考虑由于采用必要或用可预见使用的个人防护装备（如木靴、手套等）带来的约束。

3

．

6

．

7

指示器、度盘和目视显示装置的设计与配置应符合以下要求：

——它们应在人们能感受到的参数和特征的范围之内；

——信息的显示应便于察看、识别和理解，即要耐久、清晰、不模糊，并且对于操纵者

的要求和预定使用明确；

——操作者在操作位置应能看见；

——操 作者由主要操作位置应能够保证没有人面临危险区，如果不能保证这一点，操纵

系统的设 计和制造得每当机器要起动时，

能发出声响和（或）

可见警告信 号，

这样使面临危

险的人有时间采取措施防止机械起动。

3

．

7

在设计操纵系统时安全原则的应用（见

EN

……“有关操纵系统安全设计原则”

）

< br>

设计机器操纵系统时，应充分注意可能导致预料不到 的和潜在的危险机器工况。

危险机器工况典型起因是：

——不 合适的设计或操纵系统逻辑的恶化（意外的或有备的）

；

——操纵系统的一个或几个零件暂时或永久的缺陷或失效；

——操纵系统动力源的变化或失效；

——操纵器的设计或配置不当。

危险机器工况的典型例子：

——无意识的（意外的）起动；

——速度变化失控；

——运动中的零部件不能停止；

——机器的运动件或装夹在机器上的工件掉下中飞出；

——安全装置受阻。

操纵系 统必须具有使操纵者安全且易于进行干预的措施，这需要：

——进行起动和停止状态的系统分析；

——提供稳定的操作模式（例如：正常停机后起动，运行过程中断后或急停扣再起动，

取下装在机器上的工件，因机器零件失效的情况下机器的一部分运转等）

；

——使用电子控制系统和目视显示装置及时清楚地显示故障；

——考虑复杂机器的特定要求。

为了防 止危险机器工况和实现安全功能，设计操纵系统应符合下列原则和（或）方法，

根据具体 情况，这些原是和方法可以单独使用，也可以联合使用。

3

．

7

．

1

机构的起动或加速运动的基本动作应通过施加或增大电压或液 压去实现，

如果

考虑采用二进制逻辑元件，

通过由

0

状态到

1

状态去实现

（假如状态

1

代表 最高能量状态）

；

相反，

停机或降低速 度的基本动作应通过去除或降低电压或液压去实现，

如果考虑采用二进

< br>制逻辑元件，应通过

1

状态到

0

状态去实现（假如状态

1

代表最高能量 状态）

。

3

．

7

．

2

动力中断后重新供给时，如果机器可能会自发的再起动会产生危险，

应 当防止

（如采用自保护继电器、接触器或阀）

。

3

．

7

．

3

零部件的 可靠性应作为安全功能完备性的基础：

差错会危及安全功能，这一原

则无论何时都适用，

为了实现安全功能，

在一定使用期限内 ，

使用的零部件应能承受与在预

定使用条件下的用设备有关的各 种干扰和应力，而不会使机器产生危险的误动作。

注：应 考虑诸如冲击、振动、冷、热、潮湿、灰尘、腐蚀性物质、静电、磁场和电场等

环境应力 。

由这些 应力可能产生的干扰是，

如绝缘失效、

控制系统零部件的功能暂 时或永久失效等。

还可见

3

．