安全工程师《安全生产技术》辅导资料（58）

　　串联系统的可靠性有2特点：

　　（1）串联系统中单元数越多，则系统的可靠性越低；各单元本身的可靠性越低，则系统的可靠性越低。

　　（2）串联系统的可靠性总是小于系统中可靠度最低单元的可靠性，而且其寿命取决于该单元的寿命。

　　并联系统的可靠性预计，又称绳索模型，系统中只要有一个单元能正常工作，系统就能正常工作。最典型的就是钢丝绳。

　　任何一个串并联系统总可以看成是由一些串联式和并联式子系统组合而成。所以只要分别求出各子系统的可靠度，就可以求出整个系统的可靠度。

　　对于机械设备结构可靠性设计，有几个地方提示一下：

　　1.确定零件的安全系数时应考虑环境条件的影响、超负荷、提高安全系数所付出的经济代价三个因素，安全系数的提高应通过优化结构设计来达到，而不是简单地通过增加构件尺寸、增加重量或增加费用等方法来实现。

　　2.贮备设计（冗余设计），最典型的例子是滚动轴承中的双排滚珠，当其中一排损坏时，另一排仍可以维持正常工作。贮备设计的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或设计不当将会因增加体积、重量和费用而导致相反的效果。

　　3.在简单化和标准化设计中应注意：（1）应避免单纯追求高水平及复杂化，尽量选用标准件。（2）要处理好极限设计，设计时应考虑并保证产品在各种恶劣条件下工作的可靠性，可以通过保险机构、连锁机构等安全装置或安全措施来解决。

　　4.在结构设计时，要做到结构合理，从根本上消除危险与有害因素，使操作者彻底从危险部位或危险状态下解脱出来，注意书上的例子。

　　5.在人机界面设计时，必须考虑人的生理、心理因素，考虑人机协调关系，例如需要考虑人的正常生理能力和允许限度。要求所设计的显示器，长时间观察或监听而不易疲劳；操纵机构应设计成在操作时需要用的操作力不大，有“手感”而不沉重；控制器和显示器应尽量少而集中，配置合理，避免操作失误；且设有连锁保护装置，做到即使误操作某一控制器也不会引起事故。

　　还有一个重要的设计就是维修性设计，维修度是产品的固有性质，它属于产品固有可靠性的指标之一。维修度的高低直接影响产品的维修工时、维修费用，影响产品的利用率。维修性设计中应考虑几个点：

　　1.可达性：包括1）安装场所的可达性：就是要求检修人员在从事检修作业，有一个足够的检修活动空间，使维修人员能够在舒服的姿态下进行维修作业。2）设备外部的可达性3）设备内部的可达性。

　　2.维修性设计的第二个要求是零组部件的标准化与互换性，产品设计时应力求选用标准件，以提高互换性，这将会给产品的使用维修带来很大方便。

　　3.还要考虑维修人员的安全

　　可靠性设计和维修性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。可靠性设计着重从保证产品的工作性能出发，力求不出故障或少出故障，是解决本质安全问题，在方案设计和结构设计阶段就设法消除危险与有害因素；维修性设计则是从维修的角度考虑，一旦产品发生故障，其本身就能自动及时发现故障，并且显示故障或发出警报信号，并能自动排除故障或中止故障的扩展。

　　在人机系统中，人机系统的任何活动实质上是信息及能量的传递和交换。首先是人的感觉器官（眼、耳等）从显示装置上感受到机器及环境作用于人的信息，经大脑中枢神经的综合、分析、判断做出决策，然后命令运动器官（手或脚）向机器的控制器发出控制信息，即操纵机器相应的执行机构（手柄或按钮等）完成各种相应的运动机能（移动或转动），且将控制的效果反映在显示器上，构成一个信息及能量传递的闭环系统。

　　在人机系统中，人与机器为完成一定功能，各自发挥自己的作用，又必须相互联系，相互配合。为了取得人机系统的最佳效果，对人和机分别提出“人适应于机”、“机适宜于人”的不同要求，也就是“人适机”与“机宜人”。所谓“机宜人”是指机器作为人从事生产和生活活动的工具，要求设计、制造出来的机器应尽量满足使用者的体格、生理、心理等条件的要求，做到显示的信息便于接受、判断，控制系统的尺寸、力度、位置、结构、形式等均应适合操作者的生理要求，工具、器具及用品等的使用得心应手，人所处的作业空间安全舒适，达到有利于人的身心健康，有利于发挥劳动者的效能和效率。

　　人适机是指使人去适应机器的要求。为了适应机器的这些情况，就需要对人的因素予以限制，对人进行教育、训练，并且尽量发挥人的因素，利用有一定可塑性这一特点。

　　在人机系统中，机宜人与人适机是相对的。机适宜于人是以人的因素为条件的。而人适应于机的程度也是有限的，解决的办法是通过学习和训练，提高人的文化和技术素质，或采取必要的辅助措施去适应机器的要求。

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