摘要：针对林业机械的结构特点，阐述了林业机械设计时的安全要求和人机工程学因素。
关键词：林业机械；安全设计；人机工程学
林业机械正向高作业效率、高机动性能、高生产能力和优良的可靠性目标的方向发展。因此，要考虑其安全性因素及人机工程学要求。
1 林业机械的结构特点
林业机械在林业生产和营林抚育、植保等方面应用比较广泛，是林业机械中生产批量最大的一类机械，多以发动机为动力源驱动做高速转动或往复运动的工作部件。因此，对使用者来说，操作林业机械存在许多危险因素，应加强产品的安全要求。
2 安全性设计要点
2．1 安全性设计基本原则
安全性设计基本原则包括以下四个方面：
(1)机械及其零、部件必须有足够的强度、刚度和稳定性。
(2)机械的设计应符合安全要求，并且有可接受的可靠性，机械在使用过程中不得排放超过标准规定的有害物质。
(3)设计中应执行安全人机工程的原则，最大限度地减轻操作人员的体力和脑力消耗及精神紧张状况。
(4)设计应进行安全性评价，在安全技术措施与经济利益发生矛盾时优先考虑安全技术上的要求，并按一定的顺序选择安全技术措施。
2．2 安全性设计一般要求
(1)设计的机械应规定其使用寿命，并按使用环境要求必须具有适应该环境的能力。
(2)机械的各种受力零、部件及其连接，在规定的使用条件和寿命内，不得产生断裂和破碎。
(3)机械不能在振动、风载或其他预期的外载荷作用下颠覆或产生不应有的位移，不能或不完全能满足稳定性要求时必须采取某种安全技术措施，保证其具有良好的稳定性。
(4)在规定使用寿命内，机械的材料应能承受可能出现的各种理化的和生物的作用。
(5)在不影响功能的情况下，机械及其零、部件应设计成不带易伤人的尖角、利棱、凹凸不平的表面和较突出的部分。
(6)保证操作点和操作区域有足够的照度。
(7)机械上相对运动部位应具有良好的润滑。
(8)机械的振动噪声值必须在产品标准中所规定的允许值。
(9)设计机械时应使用安全色 。
3 林业机械的特殊安全要求
林业机械的安全要求涉及方面较多，其影响程度也不一样。有的对使用者构成潜在的危害，暂时表现不明显；有的则会对使用者产生直接的伤害。归纳起来，林业机械中具有共性的涉及安全要求的因素有下列几个方面：
3．1 影响使用者生理、心理健康方面的安全要求
3．1．1 噪声
噪声对环境和使用者均造成危害。机器操作者在高噪声环境下工作，会损伤听觉器官功能以及影响思维和情绪，产生不安全隐患。
3．1．2 振动
林业机械的振动为局部振动，以手接触振动工具的方式为主，由于工作状态不同，振动可以传给一侧手臂，有的可传到肩部。较强的振动对长期使用机器人员的身体健康造成损害，直接的表现是影响操作者手部的血液循环，严重者导致白手病。振动指标的确定同噪声指标确定一样，应考虑机器在各工况下的限值。
3．2 涉及安全因素的机器性能要求某些机器的性能与操作者安全有很大关系。
3．2．1 起动、怠速及翻转性能
机器的起动、怠速及翻转性能，既与机器的易操作性有关，也与安全有关。操作者在使用机器时，因意外、怠速或机器翻转等因素导致停机，如不能迅速将机器再起动，则有可能失去对机器和作业对象的控制，而发生事故。
3．2．2 离合器接合性能
离合器应接合可靠、分离彻底，应规定最低接合转速。若其在高于规定的转速仍未接合或打滑，则机器的动力不能完全传递至工作部件，影响操作者使用机器，会产生不安全因素；若离合器在低于规定的转速下就结合，也会对操作者构成伤害。
3．3 安全保护装置
应对机器上的安全保护装置或机构的性能规范化，以确保其工作可靠，真正起到保护操作者的目的。
3．3．1 转速控制机构(油门扳机)的锁定装置由于林业机械以发动机为动力源，故发动机的转速控制对机器的安全要求影响很大。发动机转速控制机构应安全可靠，具有防止误动作的锁定装置。如有关的国际标准均规定了转速控制机构应有锁定装置，且需经过两个或两个以上的复合动作方能使其起作用的要求。
3．3．2 工作部件的制动装置
对于具有高速运动且离操作者比较近的工作部件的机器，应设计有制动装置。在标准中对制动装置的性能和测试方法应进行规范，保证其防护可靠。
3．3．3 工作部件的紧固装置
高速运动的工作部件若紧固不牢，会造成严重的安全事故。
3．3．4 快速摘脱装置
为减轻操作者的工作强度，通常配有背带并将机器背挂在操作者身上。当使用机器时发生意外，对操作者安全构成威胁时，应使人机迅速分离，保护操作者。因此，设计了在机器或者背带上应有快速摘脱装置。
4 与人机工程学有关的安全因素
4．1 手把、挡把或护手器的结构形式及尺寸舒适的工作方式会提高操作者的工作效率，减轻疲劳，降低事故的发生率。手把、挡把或护手器的结构形式及尺寸是否合理，对机器操作的便利性会产生严重影响。运用人机工程学的原理，设计其结构形式和尺寸，使其与操作者达到最佳配合。
4．2 穿戴个体防护用品时操作机器的方便性机器的结构设计应保证操作者穿戴个体防护用品时也能自如地操控机器，减少不安全因素。具体涉及到转速控制机构、停机装置等的形状、结构位置等。
5 结 论
林业机械的设计在满足安全要求时，要细化和量化，结合人机工程学原理，使机器与操作者和谐配合。改善工作环境，最大限度地满足使用上的客观需要，保护操作者的身心健康，做到技术与经济的统一。
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