安全工程師《安全生產(chǎn)技術(shù)》輔導(dǎo)資料（58）

　　串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性有2特點(diǎn)：

　?。?）串聯(lián)系統(tǒng)中單元數(shù)越多，則系統(tǒng)的可靠性越低；各單元本身的可靠性越低，則系統(tǒng)的可靠性越低。

　?。?）串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性總是小于系統(tǒng)中可靠度最低單元的可靠性，而且其壽命取決于該單元的壽命。

　　并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)，又稱(chēng)繩索模型，系統(tǒng)中只要有一個(gè)單元能正常工作，系統(tǒng)就能正常工作。最典型的就是鋼絲繩。

　　任何一個(gè)串并聯(lián)系統(tǒng)總可以看成是由一些串聯(lián)式和并聯(lián)式子系統(tǒng)組合而成。所以只要分別求出各子系統(tǒng)的可靠度，就可以求出整個(gè)系統(tǒng)的可靠度。

　　對(duì)于機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)，有幾個(gè)地方提示一下：

　　1.確定零件的安全系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境條件的影響、超負(fù)荷、提高安全系數(shù)所付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)三個(gè)因素，安全系數(shù)的提高應(yīng)通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到，而不是簡(jiǎn)單地通過(guò)增加構(gòu)件尺寸、增加重量或增加費(fèi)用等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　2.貯備設(shè)計(jì)（冗余設(shè)計(jì)），最典型的例子是滾動(dòng)軸承中的雙排滾珠，當(dāng)其中一排損壞時(shí)，另一排仍可以維持正常工作。貯備設(shè)計(jì)的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或設(shè)計(jì)不當(dāng)將會(huì)因增加體積、重量和費(fèi)用而導(dǎo)致相反的效果。

　　3.在簡(jiǎn)單化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：（1）應(yīng)避免單純追求高水平及復(fù)雜化，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。（2）要處理好極限設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮并保證產(chǎn)品在各種惡劣條件下工作的可靠性，可以通過(guò)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、連鎖機(jī)構(gòu)等安全裝置或安全措施來(lái)解決。

　　4.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要做到結(jié)構(gòu)合理，從根本上消除危險(xiǎn)與有害因素，使操作者徹底從危險(xiǎn)部位或危險(xiǎn)狀態(tài)下解脫出來(lái)，注意書(shū)上的例子。

　　5.在人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮人的生理、心理因素，考慮人機(jī)協(xié)調(diào)關(guān)系，例如需要考慮人的正常生理能力和允許限度。要求所設(shè)計(jì)的顯示器，長(zhǎng)時(shí)間觀察或監(jiān)聽(tīng)而不易疲勞；操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成在操作時(shí)需要用的操作力不大，有“手感”而不沉重；控制器和顯示器應(yīng)盡量少而集中，配置合理，避免操作失誤；且設(shè)有連鎖保護(hù)裝置，做到即使誤操作某一控制器也不會(huì)引起事故。

　　還有一個(gè)重要的設(shè)計(jì)就是維修性設(shè)計(jì)，維修度是產(chǎn)品的固有性質(zhì)，它屬于產(chǎn)品固有可靠性的指標(biāo)之一。維修度的高低直接影響產(chǎn)品的維修工時(shí)、維修費(fèi)用，影響產(chǎn)品的利用率。維修性設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮幾個(gè)點(diǎn)：

　　1.可達(dá)性：包括1）安裝場(chǎng)所的可達(dá)性：就是要求檢修人員在從事檢修作業(yè)，有一個(gè)足夠的檢修活動(dòng)空間，使維修人員能夠在舒服的姿態(tài)下進(jìn)行維修作業(yè)。2）設(shè)備外部的可達(dá)性3）設(shè)備內(nèi)部的可達(dá)性。

　　2.維修性設(shè)計(jì)的第二個(gè)要求是零組部件的標(biāo)準(zhǔn)化與互換性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求選用標(biāo)準(zhǔn)件，以提高互換性，這將會(huì)給產(chǎn)品的使用維修帶來(lái)很大方便。

　　3.還要考慮維修人員的安全

　　可靠性設(shè)計(jì)和維修性設(shè)計(jì)是從不同的角度來(lái)保證產(chǎn)品的可靠性。可靠性設(shè)計(jì)著重從保證產(chǎn)品的工作性能出發(fā)，力求不出故障或少出故障，是解決本質(zhì)安全問(wèn)題，在方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就設(shè)法消除危險(xiǎn)與有害因素；維修性設(shè)計(jì)則是從維修的角度考慮，一旦產(chǎn)品發(fā)生故障，其本身就能自動(dòng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并且顯示故障或發(fā)出警報(bào)信號(hào)，并能自動(dòng)排除故障或中止故障的擴(kuò)展。

　　在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)系統(tǒng)的任何活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是信息及能量的傳遞和交換。首先是人的感覺(jué)器官（眼、耳等）從顯示裝置上感受到機(jī)器及環(huán)境作用于人的信息，經(jīng)大腦中樞神經(jīng)的綜合、分析、判斷做出決策，然后命令運(yùn)動(dòng)器官（手或腳）向機(jī)器的控制器發(fā)出控制信息，即操縱機(jī)器相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（手柄或按鈕等）完成各種相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)能（移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)），且將控制的效果反映在顯示器上，構(gòu)成一個(gè)信息及能量傳遞的閉環(huán)系統(tǒng)。

　　在人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)器為完成一定功能，各自發(fā)揮自己的作用，又必須相互聯(lián)系，相互配合。為了取得人機(jī)系統(tǒng)的最佳效果，對(duì)人和機(jī)分別提出“人適應(yīng)于機(jī)”、“機(jī)適宜于人”的不同要求，也就是“人適機(jī)”與“機(jī)宜人”。所謂“機(jī)宜人”是指機(jī)器作為人從事生產(chǎn)和生活活動(dòng)的工具，要求設(shè)計(jì)、制造出來(lái)的機(jī)器應(yīng)盡量滿(mǎn)足使用者的體格、生理、心理等條件的要求，做到顯示的信息便于接受、判斷，控制系統(tǒng)的尺寸、力度、位置、結(jié)構(gòu)、形式等均應(yīng)適合操作者的生理要求，工具、器具及用品等的使用得心應(yīng)手，人所處的作業(yè)空間安全舒適，達(dá)到有利于人的身心健康，有利于發(fā)揮勞動(dòng)者的效能和效率。

　　人適機(jī)是指使人去適應(yīng)機(jī)器的要求。為了適應(yīng)機(jī)器的這些情況，就需要對(duì)人的因素予以限制，對(duì)人進(jìn)行教育、訓(xùn)練，并且盡量發(fā)揮人的因素，利用有一定可塑性這一特點(diǎn)。

　　在人機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)宜人與人適機(jī)是相對(duì)的。機(jī)適宜于人是以人的因素為條件的。而人適應(yīng)于機(jī)的程度也是有限的，解決的辦法是通過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，提高人的文化和技術(shù)素質(zhì)，或采取必要的輔助措施去適應(yīng)機(jī)器的要求。

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