摘要：針對林業(yè)機械的結(jié)構(gòu)特點，闡述了林業(yè)機械設(shè)計時的安全要求和人機工程學因素。
        關(guān)鍵詞：林業(yè)機械；安全設(shè)計；人機工程學        
        林業(yè)機械正向高作業(yè)效率、高機動性能、高生產(chǎn)能力和優(yōu)良的可靠性目標的方向發(fā)展。因此，要考慮其安全性因素及人機工程學要求。
        1 林業(yè)機械的結(jié)構(gòu)特點
        林業(yè)機械在林業(yè)生產(chǎn)和營林撫育、植保等方面應(yīng)用比較廣泛，是林業(yè)機械中生產(chǎn)批量最大的一類機械，多以發(fā)動機為動力源驅(qū)動做高速轉(zhuǎn)動或往復運動的工作部件。因此，對使用者來說，操作林業(yè)機械存在許多危險因素，應(yīng)加強產(chǎn)品的安全要求。
        2 安全性設(shè)計要點
        2．1 安全性設(shè)計基本原則
        安全性設(shè)計基本原則包括以下四個方面：
        (1)機械及其零、部件必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。
        (2)機械的設(shè)計應(yīng)符合安全要求，并且有可接受的可靠性，機械在使用過程中不得排放超過標準規(guī)定的有害物質(zhì)。
        (3)設(shè)計中應(yīng)執(zhí)行安全人機工程的原則，最大限度地減輕操作人員的體力和腦力消耗及精神緊張狀況。
        (4)設(shè)計應(yīng)進行安全性評價，在安全技術(shù)措施與經(jīng)濟利益發(fā)生矛盾時優(yōu)先考慮安全技術(shù)上的要求，并按一定的順序選擇安全技術(shù)措施。
        2．2 安全性設(shè)計一般要求
        (1)設(shè)計的機械應(yīng)規(guī)定其使用壽命，并按使用環(huán)境要求必須具有適應(yīng)該環(huán)境的能力。
        (2)機械的各種受力零、部件及其連接，在規(guī)定的使用條件和壽命內(nèi)，不得產(chǎn)生斷裂和破碎。
        (3)機械不能在振動、風載或其他預期的外載荷作用下顛覆或產(chǎn)生不應(yīng)有的位移，不能或不完全能滿足穩(wěn)定性要求時必須采取某種安全技術(shù)措施，保證其具有良好的穩(wěn)定性。
        (4)在規(guī)定使用壽命內(nèi)，機械的材料應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種理化的和生物的作用。
        (5)在不影響功能的情況下，機械及其零、部件應(yīng)設(shè)計成不帶易傷人的尖角、利棱、凹凸不平的表面和較突出的部分。
        (6)保證操作點和操作區(qū)域有足夠的照度。
        (7)機械上相對運動部位應(yīng)具有良好的潤滑。
        (8)機械的振動噪聲值必須在產(chǎn)品標準中所規(guī)定的允許值。
        (9)設(shè)計機械時應(yīng)使用安全色 。
        3 林業(yè)機械的特殊安全要求
        林業(yè)機械的安全要求涉及方面較多，其影響程度也不一樣。有的對使用者構(gòu)成潛在的危害，暫時表現(xiàn)不明顯；有的則會對使用者產(chǎn)生直接的傷害。歸納起來，林業(yè)機械中具有共性的涉及安全要求的因素有下列幾個方面：
        3．1 影響使用者生理、心理健康方面的安全要求
        3．1．1 噪聲
        噪聲對環(huán)境和使用者均造成危害。機器操作者在高噪聲環(huán)境下工作，會損傷聽覺器官功能以及影響思維和情緒，產(chǎn)生不安全隱患。
        3．1．2 振動
        林業(yè)機械的振動為局部振動，以手接觸振動工具的方式為主，由于工作狀態(tài)不同，振動可以傳給一側(cè)手臂，有的可傳到肩部。較強的振動對長期使用機器人員的身體健康造成損害，直接的表現(xiàn)是影響操作者手部的血液循環(huán)，嚴重者導致白手病。振動指標的確定同噪聲指標確定一樣，應(yīng)考慮機器在各工況下的限值。
        3．2 涉及安全因素的機器性能要求某些機器的性能與操作者安全有很大關(guān)系。
        3．2．1 起動、怠速及翻轉(zhuǎn)性能
        機器的起動、怠速及翻轉(zhuǎn)性能，既與機器的易操作性有關(guān)，也與安全有關(guān)。操作者在使用機器時，因意外、怠速或機器翻轉(zhuǎn)等因素導致停機，如不能迅速將機器再起動，則有可能失去對機器和作業(yè)對象的控制，而發(fā)生事故。
        3．2．2 離合器接合性能
        離合器應(yīng)接合可靠、分離徹底，應(yīng)規(guī)定最低接合轉(zhuǎn)速。若其在高于規(guī)定的轉(zhuǎn)速仍未接合或打滑，則機器的動力不能完全傳遞至工作部件，影響操作者使用機器，會產(chǎn)生不安全因素；若離合器在低于規(guī)定的轉(zhuǎn)速下就結(jié)合，也會對操作者構(gòu)成傷害。
        3．3 安全保護裝置
        應(yīng)對機器上的安全保護裝置或機構(gòu)的性能規(guī)范化，以確保其工作可靠，真正起到保護操作者的目的。
        3．3．1 轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)(油門扳機)的鎖定裝置由于林業(yè)機械以發(fā)動機為動力源，故發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制對機器的安全要求影響很大。發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)應(yīng)安全可靠，具有防止誤動作的鎖定裝置。如有關(guān)的國際標準均規(guī)定了轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)應(yīng)有鎖定裝置，且需經(jīng)過兩個或兩個以上的復合動作方能使其起作用的要求。
        3．3．2 工作部件的制動裝置
        對于具有高速運動且離操作者比較近的工作部件的機器，應(yīng)設(shè)計有制動裝置。在標準中對制動裝置的性能和測試方法應(yīng)進行規(guī)范，保證其防護可靠。
        3．3．3 工作部件的緊固裝置
        高速運動的工作部件若緊固不牢，會造成嚴重的安全事故。
        3．3．4 快速摘脫裝置
        為減輕操作者的工作強度，通常配有背帶并將機器背掛在操作者身上。當使用機器時發(fā)生意外，對操作者安全構(gòu)成威脅時，應(yīng)使人機迅速分離，保護操作者。因此，設(shè)計了在機器或者背帶上應(yīng)有快速摘脫裝置。
        4 與人機工程學有關(guān)的安全因素
        4．1 手把、擋把或護手器的結(jié)構(gòu)形式及尺寸舒適的工作方式會提高操作者的工作效率，減輕疲勞，降低事故的發(fā)生率。手把、擋把或護手器的結(jié)構(gòu)形式及尺寸是否合理，對機器操作的便利性會產(chǎn)生嚴重影響。運用人機工程學的原理，設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式和尺寸，使其與操作者達到最佳配合。        
        4．2 穿戴個體防護用品時操作機器的方便性機器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證操作者穿戴個體防護用品時也能自如地操控機器，減少不安全因素。具體涉及到轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)、停機裝置等的形狀、結(jié)構(gòu)位置等。
        5 結(jié) 論
        林業(yè)機械的設(shè)計在滿足安全要求時，要細化和量化，結(jié)合人機工程學原理，使機器與操作者和諧配合。改善工作環(huán)境，最大限度地滿足使用上的客觀需要，保護操作者的身心健康，做到技術(shù)與經(jīng)濟的統(tǒng)一。
        參考文獻
        [1]婁茂達，李雯，徐志章．林業(yè)機械安全設(shè)計[J]．林業(yè)勞動安全，1996，(1)．
        [2]李國英．振動采種機參數(shù)的選擇與計算[J]．南京林業(yè)大學學報，1984，(8)：101—114．
        [3]王林．振動病[M]．北京：人民衛(wèi)生出版社，1984．
        [4]王振東，趙大偉．論便攜式林業(yè)機械標準制訂中應(yīng)考慮的安全要求[J]．林業(yè)勞動安全，2003，(11)．
        [5]曹琦．人機工程設(shè)計[M]．成都：西南交通大學出版社，1990．