理论教育 保证产品安全性和环保性

保证产品安全性和环保性

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:系统的安全性包括机电一体化系统执行预期功能的安全性和环境友好性。为了避免由于意外原因造成故障和失效,常需配置过载保护、安全互锁等装置。机电一体化产品工作时,不仅产品本身应有良好的安全性,而且对使用产品的人员及周围环境也应有良好的环境友好性。环境友好性主要包括劳动安全和环境保护两个方面的内容。用1mm钢板作隔声门时,隔声量约为30dB;而好的隔声间可降低噪声20~45dB。

保证产品安全性和环保性

系统的安全性包括机电一体化系统执行预期功能的安全性和环境友好性。

1.机电一体化系统执行预期功能的安全性

机电一体化系统执行预期功能的安全性是指运行时系统本身的安全性。例如,必须满足强度、刚度耐磨性、电压、电流、频率稳定性等要求。为此,应根据工作载荷特性及系统本身的要求,按照有关规范和标准进行设计和计算。为了避免由于意外原因造成故障和失效,常需配置过载保护、安全互锁等装置。

2.环境友好性

机电一体化产品是为人类服务的,同时它又在一定的环境中工作,人、机、环境三者构成了一个特定的系统。机电一体化产品工作时,不仅产品本身应有良好的安全性,而且对使用产品的人员及周围环境也应有良好的环境友好性。人-机-环境友好性是一门新兴学科,属于人机工程学研究范围。

环境友好性,研究人、机、环境之间的相互作用和协调,使机电一体化产品不但便于操作和使用,而且安全又舒适宜人,消除对人身构成伤害的各种危险因素,使人类的生存环境能得到良好的保护和改善。环境友好性主要包括劳动安全和环境保护两个方面的内容。

(1)劳动安全 改善劳动条件,防止环境污染,保护劳动者在劳动活动中的安全和健康,是工业技术发展的重要法规,也是产品设计的基本原则之一。

为了保障操作人员的安全,应特别注意机电一体化产品系统运行时可能对人体造成伤害的危险区,并进行切实有效的防护。例如,设置防护罩、防护盖、安全挡板或隔离板等,把危险区与人体隔离开。对人体易误入的危险区,必须设置可靠的保护装置或报警装置。

(2)环境保护 环境保护的内容非常广泛,如废气、废水、废渣(三废)的治理,除尘、防毒、防暑降温,采光、采暖与通风,放射保护,噪声和振动的控制等。具体的防治要求和措施,可参阅有关的标准、规范和资料。

降噪和减振是环境保护主要研究内容之一。噪声是指令人产生不愉快或不希望有的声音,它损害人们的听觉,妨碍会话和思考,使人感到烦躁和疲乏,分散注意力,降低工作效率,影响安全生产。因而,噪声是一种公害,很多机电产品已把噪声作为评价质量指标之一。

根据我国“工业企业卫生标准”的规定,生产车间和作业场地噪声不得超过85dB,机床噪声应小于75~85dB,小型电机为50~80dB,汽油发动机应小于80dB,家用电冰箱应控制噪声小于45dB,而洗衣机噪声则应小于65dB。(www.daowen.com)

噪声主要有三类:流体动力噪声、结构噪声和电磁噪声。

当流体中有涡流压力变量时,流体产生扰动而发出噪声,振源会引起流体的振动。如鼓风机空气压缩机液压系统等的噪声皆属于此类噪声。

结构噪声是由固体振动而产生的,如各类机床、球磨机、粉碎机等。

电磁噪声是由空隙中的交变电磁力相互作用而引起电磁振动产生的,如发电机电动机变压器产生的主要噪声均属电磁噪声。

如果产品的噪声值超出了允许范围,就应该采取相应措施以降低噪声。控制噪声的根本途径是控制噪声源。从本质上看,噪声来自振动,控制振动就是控制噪声,凡是能减小振动的措施都有助于降低噪声。例如,减小振动体的激振力、改变系统的固有频率、减小运动副的间隙、改变阻尼、改善润滑条件以及采用减振或隔振措施等。对于流体可采用:消除湍流,降低流速,减小压力脉动等措施,都可获得降噪的效果。对于设备中的某些静止零件,如罩壳、盖板、箱体、管道等零件,可采用:合理设计薄壁件的结构,适当增加筋板,改变管道支撑位置,接合面处设置阻尼材料制成的隔振层或薄板表面涂以阻尼材料等。

利用吸声材料玻璃棉、矿渣棉、聚氨酯泡沫塑料毛毡、微孔板等进行吸声。好的吸声材料能吸收入射声80%~90%,薄板状吸声结构在声波撞击板面时产生振动,吸收部分入射声,并把声能转化为热能。微穿孔板的复合吸声结构利用声波通过的空气在小孔中来回摩擦消耗声能,用腔的大小来控制吸声器的共振频率,吸声腔越大,共振频率越低。

利用隔声罩、隔声间、隔声门、隔声屏等结构,用声反射的原理隔声。简单的隔声屏能降低噪声5~10dB。用1mm钢板作隔声门时,隔声量约为30dB;而好的隔声间可降低噪声20~45dB。

将消声器、消声箱放在电机、空气动力设备及管道的进出口处,噪声可下降10~40dB,响度下降50%~93%,主观感觉有明显效果。

变被动控制为主动控制是今后噪声控制的主要发展方向之一。设计低噪声产品及零部件必须分析产品中各部件的原理和结构对噪声的影响,从根本上采取综合措施以降低噪声。

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